電弧(hu)熔爐(lu)生產電熔氧化鎂(mei)的工藝流程(cheng)主要包括：原料配料、電弧(hu)熔融、破碎(sui)、選(xuan)別、粉碎(sui)、篩別、磁選(xuan)、分類包裝等。

(1)原料

我(wo)國有(you)豐富的優質菱(ling)(ling)鎂礦石(shi)，氧化(hua)鎂含量高，又易于開采，因此，被(bei)廣泛用作(zuo)電熔(rong)氧化(hua)鎂的原(yuan)料(liao)。采用菱(ling)(ling)鎂石(shi)作(zuo)原(yuan)料(liao)，碳酸鎂分解(jie)產生CO2氣體(ti)，由于有(you)大(da)量氣體(ti)從爐(lu)內排出影響著電熔(rong)過程(cheng)的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂的(de)(de)結晶(jing)帶的(de)(de)形(xing)成均(jun)有不利影響(xiang)，由于(yu)大量塵料飛損，使物料損耗和能量消耗增(zeng)高(gao)，也惡化(hua)了車間生產環境(jing)。但由于(yu)優質菱鎂礦石容易獲得，價格很低廉，所以，仍(reng)是我國電熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂用(yong)得最(zui)多(duo)最(zui)廣(guang)泛的(de)(de)原料。

(2)配料

①菱鎂礦(kuang)。菱鎂礦(kuang)石(shi)中氧(yang)(yang)化鎂的(de)含(han)量(liang)高低和化學成分直接影(ying)響到(dao)電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂的(de)質量(liang)，同時在電熔(rong)過程(cheng)中也直接影(ying)響到(dao)電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂得到(dao)的(de)品(pin)級比(bi)例，因此(ci)，為了保證電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂的(de)質量(liang)和品(pin)級比(bi)例，必(bi)須對各種礦(kuang)石(shi)進行適當的(de)配(pei)比(bi)后進行熔(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)石。我國的遼寧省水(shui)鎂(mei)石的礦(kuang)源非常豐富，水(shui)鎂(mei)石中(zhong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)含量高于(yu)菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石。它也(ye)是一種制造電熔凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的原料，部分地區水(shui)鎂(mei)石的化(hua)學成分見表2。

表2水鎂(mei)石(shi)的化學成(cheng)分/%

③輕燒氧化(hua)鎂(mei)。以輕燒氧化(hua)鎂(mei)作為電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)原(yuan)料，可以使生產環境得到改善，可以降低(di)運輸費用。由于(yu)電(dian)熔時(shi)排出氣(qi)體少，成分也(ye)較均勻，對(dui)提高電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)質量有利。

我國(guo)有一(yi)(yi)些電熔凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)以輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)制(zhi)成球料入爐(lu)(lu)電熔。輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)含量達到(dao)98%，以此料能生(sheng)產出白色大結(jie)晶電熔氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。但(dan)由于成球費用高，影響(xiang)生(sheng)產成本。目前，有的廠家采用反射爐(lu)(lu)輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)，以一(yi)(yi)定的粒度加入熔爐(lu)(lu)電熔，電熔氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的質量比用菱鎂(mei)(mei)(mei)(mei)礦石好，成本又比用球料作原料時便宜(yi)，因而得到(dao)了一(yi)(yi)定的推廣。

④燒結(jie)鎂(mei)(mei)砂。為(wei)了(le)某些電(dian)(dian)熔凝(ning)(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)特殊要(yao)求，有時必須在電(dian)(dian)熔過程(cheng)中采用燒結(jie)鎂(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)電(dian)(dian)熔原(yuan)料，如(ru)采用海水鎂(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)電(dian)(dian)熔原(yuan)料，一般首先利用處理(li)海水和石灰乳作(zuo)用生產(chan)氫氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，將氫氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)煅(duan)燒成(cheng)輕燒氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。用其他方(fang)法也可以(yi)(yi)制(zhi)得輕燒氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(詳見工(gong)業氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)制(zhi)取方(fang)法)，采用輕燒氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)為(wei)原(yuan)料生產(chan)電(dian)(dian)熔凝(ning)(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等研究認為(wei)，極(ji)少(shao)量的(de)(de)雜(za)質(zhi)氣體(相(xiang)(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)(jing)(jing)體的(de)(de)雜(za)質(zhi)，可明(ming)顯影響晶(jing)(jing)(jing)粒(li)的(de)(de)長(chang)大。因(yin)為(wei)雜(za)質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)作(zuo)用在于增加晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)運動(dong)所需(xu)的(de)(de)能量。當晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)與第二相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)(jing)(jing)體能量降(jiang)低，其降(jiang)低量與第二相(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截(jie)面(mian)積(ji)成(cheng)正比，所以(yi)(yi)必須提高(gao)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)能，晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)才能離開第二相(xiang)(xiang)(xiang)繼續運動(dong)。并且當晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)與第二相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，與第二相(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截(jie)面(mian)積(ji)相(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)必須變形，第二相(xiang)(xiang)(xiang)數量愈(yu)多，晶(jing)(jing)(jing)粒(li)長(chang)大的(de)(de)極(ji)限尺寸愈(yu)小。

另一方面為(wei)了降低電熔凝氧化鎂(mei)的顯氣(qi)孔率(lv)，也應盡量減少(shao)原料氧化鎂(mei)的氣(qi)體排出，因此(ci)，采用燒結鎂(mei)砂(sha)電熔有其顯著(zhu)優(you)點。

⑤電熔氧(yang)化(hua)鎂(mei)單晶(jing)的化(hua)學(xue)原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特(te)性是(shi)同原子(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)的(de)(de)量子(zi)(zi)力學(xue)本(ben)性如離(li)(li)(li)子(zi)(zi)半徑的(de)(de)尺寸，離(li)(li)(li)子(zi)(zi)的(de)(de)電(dian)(dian)位數值，離(li)(li)(li)子(zi)(zi)的(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)外層結(jie)(jie)構(gou)等(deng)相關聯。而氧化(hua)鎂的(de)(de)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)尺寸、質量和(he)電(dian)(dian)荷、陽離(li)(li)(li)子(zi)(zi)和(he)陰(yin)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)之間(jian)的(de)(de)結(jie)(jie)合(he)特(te)性和(he)強度、離(li)(li)(li)子(zi)(zi)的(de)(de)極化(hua)作用、結(jie)(jie)晶構(gou)造等(deng)決定它是(shi)一高(gao)熔點化(hua)合(he)物。

氧化鎂的(de)熔點和結(jie)構參數：陽(yang)離(li)子(zi)半(ban)徑0.074mm;陰離(li)子(zi)半(ban)徑0.53mm;結(jie)構類型NaCl;配(pei)位數6;有效配(pei)位數8.5;密度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制造的(de)(de)最重要過(guo)(guo)程是由各(ge)種鎂(mei)(mei)質原料，通過(guo)(guo)各(ge)種形(xing)式的(de)(de)加熱(re)方法(fa)(fa)產生高溫使(shi)鎂(mei)(mei)質材料(MgO)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)，變(bian)成(cheng)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)(rong)體。要使(shi)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)(rong)融，必須消耗大(da)量(liang)的(de)(de)熱(re)能(neng)，以克服離子間的(de)(de)引(yin)力(li)。通過(guo)(guo)強大(da)電(dian)弧產生高溫而熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)方法(fa)(fa)叫(jiao)做電(dian)弧熔(rong)(rong)(rong)融法(fa)(fa)。這個融化(hua)(hua)(hua)過(guo)(guo)程一(yi)般包括熱(re)的(de)(de)傳導、脫水、脫碳、熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)、析(xi)晶(jing)、晶(jing)體長大(da)等(deng)一(yi)系列物理化(hua)(hua)(hua)學變(bian)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)過(guo)(guo)程。

①脫水過(guo)程。用水鎂石作原料有一脫水過(guo)程。水鎂石的(de)主(zhu)要成分(fen)是氫(qing)氧化鎂Mg(OH)2。其脫水過(guo)程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過(guo)(guo)程(cheng)。用菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)作為原料(liao)時有(you)一(yi)個脫碳過(guo)(guo)程(cheng)，脫碳過(guo)(guo)程(cheng)包括兩個方(fang)面(mian)。一(yi)方(fang)面(mian)是(shi)菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)的(de)熱分解，菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)的(de)主要(yao)成分是(shi)碳酸鎂(mei)(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)熔過程(cheng)中(zhong)(zhong)往(wang)往(wang)在(zai)(zai)原料氧化鎂中(zhong)(zhong)加入石墨(mo)粉(fen)末(mo)添加物(助劑)，在(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)熔爐起動過程(cheng)中(zhong)(zhong)需在(zai)(zai)三(san)(san)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(石墨(mo)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji))的(de)下端(duan)用石墨(mo)粉(fen)末(mo)鋪成三(san)(san)角形或(huo)星(xing)形導線路，在(zai)(zai)通電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)過程(cheng)中(zhong)(zhong)受熱燒(shao)損或(huo)完全燃燒(shao)除去石墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)。熔化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)即氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂中鎂離子(zi)和(he)氧(yang)(yang)離子(zi)在強(qiang)電弧產生的(de)(de)熱能作用下，克服單(dan)晶體(ti)(ti)中的(de)(de)晶格能的(de)(de)束(shu)縛，變成(cheng)能自(zi)由運動的(de)(de)過(guo)程(cheng)(cheng)。也(ye)就是說(shuo)，氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂加(jia)熱到一(yi)定溫度(熔點)就會由固體(ti)(ti)變成(cheng)液(ye)體(ti)(ti)，叫熔化(hua)(hua)。在這一(yi)過(guo)程(cheng)(cheng)中需(xu)消(xiao)耗(hao)(hao)大量的(de)(de)電能。據電熔凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂生產者對用水(shui)鎂石作原(yuan)料生產電熔凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)(de)熱平衡的(de)(de)衡算，熱消(xiao)耗(hao)(hao)的(de)(de)比(bi)例如下：氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂晶體(ti)(ti)生成(cheng)熱消(xiao)耗(hao)(hao)值(zhi)34.9%，渣皮(pi)消(xiao)耗(hao)(hao)熱值(zhi)15.3%，散(san)(san)砂(sha)生成(cheng)熱耗(hao)(hao)值(zhi)3.0%，冷卻水(shui)耗(hao)(hao)熱值(zhi)8.4%，冷卻爐殼的(de)(de)水(shui)耗(hao)(hao)熱值(zhi)7.9%，爐子(zi)表面(mian)散(san)(san)熱值(zhi)6.4%，煙氣帶(dai)走熱值(zhi)28.8%。電能損失值(zhi)3.2%，從這些統計數據可以看出，在電熔