電弧熔爐(lu)生產電熔氧化鎂(mei)的工藝流程主(zhu)要包(bao)括：原料配料、電弧熔融、破碎、選(xuan)別(bie)(bie)、粉碎、篩別(bie)(bie)、磁選(xuan)、分類包(bao)裝等。

(1)原料

我國有豐富的優質菱(ling)鎂(mei)礦石，氧化鎂(mei)含量高，又易于開采(cai)，因此，被廣泛用(yong)作電熔(rong)氧化鎂(mei)的原料(liao)。采(cai)用(yong)菱(ling)鎂(mei)石作原料(liao)，碳酸鎂(mei)分解產(chan)生CO2氣體，由(you)于有大量氣體從爐內(nei)排(pai)出影響著電熔(rong)過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧(yang)化鎂的結晶帶(dai)的形成均(jun)有不利影響，由于大量塵料(liao)飛損，使物料(liao)損耗(hao)和能量消耗(hao)增高，也惡化了車間(jian)生產環境。但由于優質菱鎂礦石容易(yi)獲得，價格很(hen)低廉，所以(yi)，仍(reng)是我(wo)國電(dian)熔氧(yang)化鎂用(yong)得最多(duo)最廣(guang)泛的原料(liao)。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦(kuang)。菱鎂(mei)礦(kuang)石中氧化(hua)鎂(mei)的含量(liang)高低和化(hua)學(xue)成分(fen)直接影響到(dao)電(dian)熔(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)的質量(liang)，同時在電(dian)熔(rong)過(guo)程(cheng)中也直接影響到(dao)電(dian)熔(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)得到(dao)的品級(ji)比例，因此(ci)，為了保證(zheng)電(dian)熔(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)的質量(liang)和品級(ji)比例，必須對各種礦(kuang)石進行適當的配比后進行熔(rong)煉(lian)。

②水鎂石(shi)。我(wo)國(guo)的(de)(de)遼寧(ning)省(sheng)水鎂石(shi)的(de)(de)礦(kuang)源非常豐富，水鎂石(shi)中氧化(hua)鎂含量高于菱鎂礦(kuang)石(shi)。它也是一種制造電(dian)熔凝氧化(hua)鎂的(de)(de)原料(liao)，部分地區(qu)水鎂石(shi)的(de)(de)化(hua)學成分見表(biao)2。

表2水鎂石的化學成分/%

③輕(qing)燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)。以輕(qing)燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)作為電(dian)熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)原料，可以使生產環境得(de)到改善，可以降低運(yun)輸費用。由(you)于電(dian)熔(rong)時(shi)排出氣體少，成分也(ye)較均勻，對提(ti)高電(dian)熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)質量有利(li)。

我國有(you)一些電(dian)熔凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)以輕(qing)燒氧化(hua)(hua)鎂(mei)制成球料入(ru)爐電(dian)熔。輕(qing)燒氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)氧化(hua)(hua)鎂(mei)含(han)量(liang)達到98%，以此(ci)料能生(sheng)產出白色大結晶電(dian)熔氧化(hua)(hua)鎂(mei)。但由(you)于(yu)成球費用高，影響生(sheng)產成本(ben)。目前，有(you)的(de)廠家采(cai)用反(fan)射爐輕(qing)燒氧化(hua)(hua)鎂(mei)，以一定(ding)的(de)粒度(du)加入(ru)熔爐電(dian)熔，電(dian)熔氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)質量(liang)比用菱鎂(mei)礦(kuang)石好，成本(ben)又比用球料作原料時便宜，因而得到了一定(ding)的(de)推廣。

④燒結鎂(mei)(mei)砂。為(wei)(wei)(wei)了某些(xie)電熔(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)(de)(de)特殊要求，有時(shi)必須在電熔(rong)過程中采用(yong)(yong)燒結鎂(mei)(mei)砂作為(wei)(wei)(wei)電熔(rong)原料(liao)(liao)，如采用(yong)(yong)海水(shui)鎂(mei)(mei)砂作為(wei)(wei)(wei)電熔(rong)原料(liao)(liao)，一般首先(xian)利用(yong)(yong)處理海水(shui)和石灰(hui)乳作用(yong)(yong)生產氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，將氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)煅燒成輕燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。用(yong)(yong)其他方法也可以制(zhi)得輕燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(詳見工(gong)業(ye)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)(de)(de)制(zhi)取(qu)方法)，采用(yong)(yong)輕燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作為(wei)(wei)(wei)原料(liao)(liao)生產電熔(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特爾(er)(Ruttere)等研究(jiu)認為(wei)(wei)(wei)，極(ji)少量的(de)(de)(de)(de)(de)雜(za)質氣體(ti)(相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang))也屬于(yu)晶(jing)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)雜(za)質，可明顯影響晶(jing)粒(li)的(de)(de)(de)(de)(de)長(chang)大。因為(wei)(wei)(wei)雜(za)質相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)在于(yu)增加(jia)晶(jing)界(jie)運動(dong)所需的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)量。當(dang)晶(jing)界(jie)與(yu)(yu)(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，晶(jing)體(ti)能(neng)量降低，其降低量與(yu)(yu)(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫截面積(ji)成正比，所以必須提高(gao)晶(jing)界(jie)能(neng)，晶(jing)界(jie)才能(neng)離開(kai)第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)繼(ji)續運動(dong)。并且當(dang)晶(jing)界(jie)與(yu)(yu)(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，與(yu)(yu)(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫截面積(ji)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)界(jie)必須變形(xing)，第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)數(shu)量愈多(duo)，晶(jing)粒(li)長(chang)大的(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)限(xian)尺寸愈小。

另一(yi)方(fang)面(mian)為了(le)降(jiang)低電熔(rong)凝氧化鎂的顯(xian)氣孔率，也應盡量減(jian)少原(yuan)料氧化鎂的氣體(ti)排出，因此，采用燒結鎂砂電熔(rong)有其顯(xian)著優(you)點。

⑤電熔(rong)氧化(hua)鎂單晶(jing)的化(hua)學原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些(xie)特(te)(te)性是(shi)同原子(zi)和(he)分子(zi)的(de)(de)(de)量子(zi)力學本性如離(li)(li)(li)子(zi)半徑的(de)(de)(de)尺寸，離(li)(li)(li)子(zi)的(de)(de)(de)電位數值，離(li)(li)(li)子(zi)的(de)(de)(de)電子(zi)外層(ceng)結構(gou)等相關(guan)聯。而氧(yang)化(hua)鎂的(de)(de)(de)離(li)(li)(li)子(zi)尺寸、質(zhi)量和(he)電荷、陽離(li)(li)(li)子(zi)和(he)陰(yin)離(li)(li)(li)子(zi)之間的(de)(de)(de)結合特(te)(te)性和(he)強度、離(li)(li)(li)子(zi)的(de)(de)(de)極化(hua)作(zuo)用、結晶構(gou)造(zao)等決定它是(shi)一(yi)高熔(rong)點化(hua)合物。

氧化(hua)鎂的熔點(dian)和結構參數：陽(yang)離子半徑0.074mm;陰(yin)離子半徑0.53mm;結構類型(xing)NaCl;配位數6;有(you)效配位數8.5;密度3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)制造的(de)(de)(de)最(zui)重要過(guo)程(cheng)是(shi)由各種(zhong)鎂(mei)質原料，通過(guo)各種(zhong)形式的(de)(de)(de)加(jia)熱(re)方(fang)法產(chan)生高溫使鎂(mei)質材料(MgO)熔(rong)化(hua)，變(bian)成氧(yang)化(hua)鎂(mei)熔(rong)體(ti)。要使氧(yang)化(hua)鎂(mei)熔(rong)融，必須消耗大(da)(da)量的(de)(de)(de)熱(re)能，以(yi)克(ke)服(fu)離子間的(de)(de)(de)引力。通過(guo)強大(da)(da)電(dian)弧(hu)產(chan)生高溫而熔(rong)化(hua)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)方(fang)法叫做(zuo)電(dian)弧(hu)熔(rong)融法。這個融化(hua)過(guo)程(cheng)一(yi)般(ban)包括熱(re)的(de)(de)(de)傳(chuan)導、脫水、脫碳、熔(rong)化(hua)、析晶、晶體(ti)長大(da)(da)等(deng)一(yi)系列物理化(hua)學變(bian)化(hua)的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)。

①脫水(shui)過程。用水(shui)鎂(mei)石作原料有一脫水(shui)過程。水(shui)鎂(mei)石的主要成(cheng)分(fen)是氫氧(yang)化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫水(shui)過程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳過(guo)程(cheng)。用菱鎂礦作為原料(liao)時有一個脫(tuo)碳過(guo)程(cheng)，脫(tuo)碳過(guo)程(cheng)包括兩(liang)個方面(mian)。一方面(mian)是(shi)菱鎂礦石(shi)的熱分(fen)(fen)解，菱鎂礦石(shi)的主要成分(fen)(fen)是(shi)碳酸(suan)鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一(yi)方面，由于(yu)在(zai)電熔(rong)過程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)往(wang)往(wang)在(zai)原料(liao)氧化鎂(mei)中(zhong)(zhong)(zhong)加入石(shi)墨(mo)(mo)粉末添(tian)加物(助(zhu)劑)，在(zai)電熔(rong)爐起動過程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)需(xu)在(zai)三電極(ji)(石(shi)墨(mo)(mo)電極(ji))的(de)下(xia)端用石(shi)墨(mo)(mo)粉末鋪成三角形或星形導(dao)線路，在(zai)通電過程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)受熱燒(shao)損或完全燃(ran)燒(shao)除去石(shi)墨(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)過程(cheng)。熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)過程(cheng)即氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)中(zhong)鎂(mei)離(li)子和氧(yang)離(li)子在強電(dian)弧產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)能(neng)作(zuo)用(yong)下，克服(fu)單晶(jing)體(ti)(ti)中(zhong)的(de)(de)晶(jing)格能(neng)的(de)(de)束(shu)縛，變(bian)成(cheng)(cheng)能(neng)自(zi)由運動的(de)(de)過程(cheng)。也(ye)就是說，氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)加熱(re)(re)(re)(re)(re)到一定溫(wen)度(熔(rong)點)就會由固體(ti)(ti)變(bian)成(cheng)(cheng)液(ye)體(ti)(ti)，叫熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)。在這一過程(cheng)中(zhong)需消耗(hao)大量的(de)(de)電(dian)能(neng)。據電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)者對用(yong)水(shui)鎂(mei)石作(zuo)原料生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)平衡的(de)(de)衡算，熱(re)(re)(re)(re)(re)消耗(hao)的(de)(de)比例如(ru)下：氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)晶(jing)體(ti)(ti)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)(re)(re)(re)(re)消耗(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消耗(hao)熱(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散(san)砂(sha)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)(re)(re)(re)(re)耗(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水(shui)耗(hao)熱(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐(lu)殼(ke)的(de)(de)水(shui)耗(hao)熱(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)子表面散(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙(yan)氣帶走熱(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)損失值(zhi)(zhi)3.2%，從這些統計數(shu)據可以看出，在電(dian)熔(rong)