電(dian)弧熔(rong)爐生產電(dian)熔(rong)氧化鎂(mei)的工藝流程主(zhu)要包括：原料配料、電(dian)弧熔(rong)融、破碎、選別、粉(fen)碎、篩別、磁選、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐富的優質菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)，氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)含量高，又(you)易(yi)于開采，因此，被廣泛(fan)用(yong)作(zuo)電熔氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的原料。采用(yong)菱鎂(mei)(mei)石(shi)作(zuo)原料，碳酸鎂(mei)(mei)分解產生CO2氣(qi)體(ti)，由于有大量氣(qi)體(ti)從爐內排出影響著電熔過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧化鎂(mei)的結晶(jing)帶的形成均有不利(li)影響(xiang)，由于(yu)大量塵料飛損，使物料損耗(hao)和能量消(xiao)耗(hao)增高，也惡化了車間生(sheng)產(chan)環境(jing)。但由于(yu)優質菱鎂(mei)礦石容(rong)易(yi)獲得，價(jia)格很低(di)廉，所以，仍是(shi)我國電熔氧化鎂(mei)用得最(zui)多最(zui)廣泛(fan)的原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦。菱鎂(mei)礦石(shi)(shi)中氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的含量(liang)高(gao)低和(he)化(hua)(hua)(hua)學成分(fen)直接影響(xiang)(xiang)到電熔(rong)(rong)(rong)凝氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的質量(liang)，同(tong)時在電熔(rong)(rong)(rong)過(guo)程中也直接影響(xiang)(xiang)到電熔(rong)(rong)(rong)凝氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)得到的品(pin)級(ji)比(bi)例(li)，因此(ci)，為了保證電熔(rong)(rong)(rong)凝氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的質量(liang)和(he)品(pin)級(ji)比(bi)例(li)，必須對各種礦石(shi)(shi)進(jin)行適當的配(pei)比(bi)后進(jin)行熔(rong)(rong)(rong)煉。

②水鎂(mei)(mei)石(shi)。我國的(de)遼寧省水鎂(mei)(mei)石(shi)的(de)礦源(yuan)非(fei)常豐富，水鎂(mei)(mei)石(shi)中氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)含量高(gao)于(yu)菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)。它也是一種制造電熔凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)原(yuan)料，部分地區(qu)水鎂(mei)(mei)石(shi)的(de)化(hua)學成分見表2。

表2水鎂石的化學成(cheng)分/%

③輕燒(shao)氧(yang)(yang)化鎂(mei)。以(yi)輕燒(shao)氧(yang)(yang)化鎂(mei)作為電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化鎂(mei)原(yuan)料，可以(yi)使生產環(huan)境得到改善，可以(yi)降低(di)運(yun)輸費用。由于電(dian)熔(rong)時排出氣體少，成分也較均勻，對提高電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化鎂(mei)質量有利。

我國有(you)一些電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)以輕(qing)(qing)燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)制成(cheng)(cheng)(cheng)球(qiu)料入爐電(dian)熔(rong)(rong)。輕(qing)(qing)燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)含(han)量達到98%，以此料能生產(chan)出白色大(da)結晶電(dian)熔(rong)(rong)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。但由(you)于成(cheng)(cheng)(cheng)球(qiu)費用高，影(ying)響生產(chan)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)。目(mu)前(qian)，有(you)的(de)(de)廠(chang)家(jia)采用反射(she)爐輕(qing)(qing)燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)，以一定的(de)(de)粒度(du)加入熔(rong)(rong)爐電(dian)熔(rong)(rong)，電(dian)熔(rong)(rong)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)質量比用菱鎂(mei)(mei)(mei)(mei)礦石好(hao)，成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)又比用球(qiu)料作原料時(shi)便宜，因而得到了一定的(de)(de)推(tui)廣。

④燒(shao)結鎂(mei)(mei)砂(sha)。為了某(mou)些(xie)電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)特殊要求，有時必須在(zai)電(dian)熔(rong)過程中采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)燒(shao)結鎂(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)為電(dian)熔(rong)原(yuan)料，如(ru)采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)海水鎂(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)為電(dian)熔(rong)原(yuan)料，一般首(shou)先利用(yong)(yong)(yong)處(chu)理海水和石灰(hui)乳作(zuo)用(yong)(yong)(yong)生(sheng)產氫(qing)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)，將氫(qing)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)煅燒(shao)成輕燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。用(yong)(yong)(yong)其他方(fang)法(fa)也可(ke)以制(zhi)得輕燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(詳見工業氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)制(zhi)取方(fang)法(fa))，采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)輕燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)為原(yuan)料生(sheng)產電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等研究認為，極(ji)少量(liang)的(de)(de)雜質(zhi)(zhi)氣體(ti)(相(xiang)(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)體(ti)的(de)(de)雜質(zhi)(zhi)，可(ke)明顯影響晶(jing)粒的(de)(de)長(chang)大(da)(da)。因為雜質(zhi)(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)在(zai)于增加晶(jing)界運動(dong)所需的(de)(de)能量(liang)。當晶(jing)界與(yu)第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)時，晶(jing)體(ti)能量(liang)降低(di)，其降低(di)量(liang)與(yu)第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面(mian)積成正比(bi)，所以必須提高晶(jing)界能，晶(jing)界才能離開第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)繼續運動(dong)。并(bing)且當晶(jing)界與(yu)第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)時，與(yu)第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面(mian)積相(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)(de)晶(jing)界必須變形(xing)，第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)數量(liang)愈多，晶(jing)粒長(chang)大(da)(da)的(de)(de)極(ji)限(xian)尺寸愈小。

另一(yi)方面為了降低電熔凝(ning)氧(yang)化鎂的(de)顯(xian)氣孔率，也應盡量減少原(yuan)料氧(yang)化鎂的(de)氣體(ti)排出，因此，采(cai)用(yong)燒結(jie)鎂砂電熔有其顯(xian)著優點。

⑤電熔氧化(hua)鎂單(dan)晶(jing)的化(hua)學原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)(xing)是(shi)同(tong)原子(zi)(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)(zi)的量子(zi)(zi)(zi)力學本(ben)性(xing)(xing)如(ru)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)半徑(jing)的尺(chi)寸(cun)，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的電位數(shu)值，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的電子(zi)(zi)(zi)外層結(jie)構等(deng)相(xiang)關聯(lian)。而氧化(hua)鎂(mei)的離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)尺(chi)寸(cun)、質量和(he)電荷(he)、陽離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)和(he)陰離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)之間的結(jie)合(he)特性(xing)(xing)和(he)強度、離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的極化(hua)作用、結(jie)晶構造等(deng)決定它是(shi)一高熔點化(hua)合(he)物。

氧(yang)化鎂的熔點(dian)(dian)和(he)結構(gou)參(can)數：陽離(li)子(zi)半徑0.074mm;陰離(li)子(zi)半徑0.53mm;結構(gou)類型NaCl;配位數6;有效配位數8.5;密度(du)3.65g/cm3;熔點(dian)(dian)2800℃。

電熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)制造(zao)的(de)最重要(yao)過程(cheng)是由各種(zhong)鎂(mei)質(zhi)原料，通過各種(zhong)形式的(de)加熱方法產(chan)生高(gao)溫(wen)使鎂(mei)質(zhi)材料(MgO)熔(rong)化，變成氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)熔(rong)體(ti)。要(yao)使氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)熔(rong)融，必須(xu)消耗大(da)(da)量的(de)熱能，以克服離子間(jian)的(de)引力(li)。通過強大(da)(da)電弧(hu)產(chan)生高(gao)溫(wen)而熔(rong)化氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)的(de)方法叫(jiao)做電弧(hu)熔(rong)融法。這個融化過程(cheng)一(yi)(yi)般包括熱的(de)傳導、脫(tuo)(tuo)水、脫(tuo)(tuo)碳、熔(rong)化、析晶(jing)、晶(jing)體(ti)長大(da)(da)等(deng)一(yi)(yi)系列物理化學(xue)變化的(de)過程(cheng)。

①脫水(shui)過程(cheng)(cheng)。用水(shui)鎂(mei)石作原料有一脫水(shui)過程(cheng)(cheng)。水(shui)鎂(mei)石的主要成分是(shi)氫氧(yang)化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫水(shui)過程(cheng)(cheng)是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳過程(cheng)(cheng)。用菱鎂(mei)礦(kuang)作為原(yuan)料時有一個脫(tuo)碳過程(cheng)(cheng)，脫(tuo)碳過程(cheng)(cheng)包(bao)括兩個方面。一方面是菱鎂(mei)礦(kuang)石的(de)(de)熱分解，菱鎂(mei)礦(kuang)石的(de)(de)主要成(cheng)分是碳酸(suan)鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面(mian)，由于在(zai)(zai)電熔(rong)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)往往在(zai)(zai)原料氧化鎂中(zhong)(zhong)加(jia)入石(shi)(shi)墨(mo)粉(fen)末添加(jia)物(助劑)，在(zai)(zai)電熔(rong)爐起動過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)需在(zai)(zai)三(san)(san)電極(石(shi)(shi)墨(mo)電極)的(de)下端用石(shi)(shi)墨(mo)粉(fen)末鋪成(cheng)三(san)(san)角形或星形導線(xian)路，在(zai)(zai)通電過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)受(shou)熱燒損(sun)或完全燃燒除去石(shi)(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)(hua)過(guo)(guo)程。熔(rong)化(hua)(hua)過(guo)(guo)程即氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)中(zhong)鎂(mei)(mei)離子和氧(yang)離子在強電(dian)弧產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)能(neng)(neng)(neng)作(zuo)用下(xia)，克服單晶體(ti)(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)晶格能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)束縛，變(bian)成能(neng)(neng)(neng)自(zi)由運動的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)程。也(ye)就(jiu)是(shi)說，氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)加熱(re)(re)(re)到一(yi)定溫度(熔(rong)點(dian))就(jiu)會由固(gu)體(ti)(ti)變(bian)成液體(ti)(ti)，叫(jiao)熔(rong)化(hua)(hua)。在這一(yi)過(guo)(guo)程中(zhong)需消耗(hao)(hao)(hao)大量的(de)(de)(de)(de)電(dian)能(neng)(neng)(neng)。據(ju)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)生(sheng)產(chan)者對用水鎂(mei)(mei)石作(zuo)原料生(sheng)產(chan)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)平衡的(de)(de)(de)(de)衡算，熱(re)(re)(re)消耗(hao)(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)比例(li)如下(xia)：氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)晶體(ti)(ti)生(sheng)成熱(re)(re)(re)消耗(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣(zha)皮消耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散砂生(sheng)成熱(re)(re)(re)耗(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐(lu)(lu)殼的(de)(de)(de)(de)水耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)(lu)子表(biao)面(mian)散熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)(neng)(neng)損(sun)失值(zhi)(zhi)3.2%，從(cong)這些統計(ji)數據(ju)可以看出，在電(dian)熔(rong)