電(dian)(dian)弧熔爐生產電(dian)(dian)熔氧化鎂的工藝流程主要包括：原料配料、電(dian)(dian)弧熔融、破碎、選(xuan)別、粉碎、篩(shai)別、磁(ci)選(xuan)、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐(feng)富的(de)優(you)質菱鎂(mei)礦石，氧化(hua)鎂(mei)含量(liang)高，又易于開采(cai)，因此，被廣(guang)泛用(yong)(yong)作(zuo)電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)的(de)原料。采(cai)用(yong)(yong)菱鎂(mei)石作(zuo)原料，碳(tan)酸鎂(mei)分(fen)解(jie)產生CO2氣體(ti)，由(you)于有大量(liang)氣體(ti)從爐內排出影響著電(dian)熔過程的(de)進(jin)行(xing)：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧化鎂的結(jie)晶帶的形成均有(you)不(bu)利影響，由于大(da)量塵料(liao)飛(fei)損，使物(wu)料(liao)損耗和(he)能(neng)量消(xiao)耗增高，也惡化了(le)車間生(sheng)產環境。但由于優質菱鎂礦石容(rong)易(yi)獲得(de)，價格很低廉，所以，仍是我國電熔氧化鎂用得(de)最多最廣泛(fan)的原料(liao)。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)。菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石中氧(yang)化鎂(mei)的(de)(de)(de)含(han)量(liang)高低和化學成(cheng)分直(zhi)接影響(xiang)到(dao)電熔(rong)(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)化鎂(mei)的(de)(de)(de)質量(liang)，同時在電熔(rong)(rong)過(guo)程(cheng)中也直(zhi)接影響(xiang)到(dao)電熔(rong)(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)化鎂(mei)得(de)到(dao)的(de)(de)(de)品(pin)級比(bi)例，因此(ci)，為了(le)保證電熔(rong)(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)化鎂(mei)的(de)(de)(de)質量(liang)和品(pin)級比(bi)例，必須對各(ge)種礦(kuang)石進(jin)行適當的(de)(de)(de)配(pei)比(bi)后進(jin)行熔(rong)(rong)煉。

②水(shui)(shui)(shui)鎂石(shi)。我國(guo)的(de)遼寧省(sheng)水(shui)(shui)(shui)鎂石(shi)的(de)礦源非常豐富，水(shui)(shui)(shui)鎂石(shi)中氧化鎂含量高于菱(ling)鎂礦石(shi)。它也是(shi)一種(zhong)制造電(dian)熔凝氧化鎂的(de)原料，部(bu)分(fen)地區(qu)水(shui)(shui)(shui)鎂石(shi)的(de)化學成分(fen)見表2。

表(biao)2水鎂(mei)石的化學成分/%

③輕(qing)(qing)燒氧化(hua)鎂。以輕(qing)(qing)燒氧化(hua)鎂作(zuo)為(wei)電(dian)熔氧化(hua)鎂原(yuan)料，可以使生產環境(jing)得到改善，可以降低運輸費用。由于電(dian)熔時排出氣體(ti)少，成分也較均勻，對提高電(dian)熔氧化(hua)鎂質量有利。

我國有(you)一些電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)以(yi)輕燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)制成(cheng)球料入(ru)爐電(dian)熔(rong)(rong)(rong)。輕燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)含量達到98%，以(yi)此(ci)料能生產出白色大結晶電(dian)熔(rong)(rong)(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。但由于成(cheng)球費用(yong)高(gao)，影響生產成(cheng)本(ben)。目前(qian)，有(you)的(de)(de)(de)廠家(jia)采用(yong)反射爐輕燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)，以(yi)一定的(de)(de)(de)粒度加入(ru)熔(rong)(rong)(rong)爐電(dian)熔(rong)(rong)(rong)，電(dian)熔(rong)(rong)(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)質量比(bi)用(yong)菱鎂(mei)礦石好，成(cheng)本(ben)又比(bi)用(yong)球料作原料時便宜(yi)，因而得到了一定的(de)(de)(de)推廣。

④燒(shao)結鎂(mei)(mei)砂。為(wei)了某些電熔凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)特殊(shu)要求，有時(shi)必(bi)須在(zai)電熔過(guo)程(cheng)中采(cai)用(yong)(yong)燒(shao)結鎂(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)為(wei)電熔原(yuan)料，如采(cai)用(yong)(yong)海(hai)(hai)水鎂(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)為(wei)電熔原(yuan)料，一般(ban)首先利(li)用(yong)(yong)處理海(hai)(hai)水和石灰乳作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)生產(chan)氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，將(jiang)氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)煅(duan)燒(shao)成(cheng)(cheng)輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。用(yong)(yong)其他方(fang)法也可以制(zhi)得輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(詳見工業氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)制(zhi)取方(fang)法)，采(cai)用(yong)(yong)輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)(zuo)為(wei)原(yuan)料生產(chan)電熔凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。奧絲脫(tuo)(AusT)和拉特爾(Ruttere)等研究認為(wei)，極少量的(de)(de)(de)雜質氣(qi)體(ti)(ti)(相(xiang)(xiang))也屬(shu)于晶(jing)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)雜質，可明(ming)顯影(ying)響晶(jing)粒(li)的(de)(de)(de)長大。因為(wei)雜質相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)在(zai)于增加(jia)晶(jing)界運(yun)動所需(xu)的(de)(de)(de)能量。當(dang)晶(jing)界與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇(yu)時(shi)，晶(jing)體(ti)(ti)能量降低，其降低量與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)橫截面(mian)積(ji)成(cheng)(cheng)正比，所以必(bi)須提高晶(jing)界能，晶(jing)界才能離開(kai)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)繼續運(yun)動。并且當(dang)晶(jing)界與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇(yu)時(shi)，與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)橫截面(mian)積(ji)相(xiang)(xiang)等的(de)(de)(de)晶(jing)界必(bi)須變形，第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)數量愈(yu)多(duo)，晶(jing)粒(li)長大的(de)(de)(de)極限尺寸愈(yu)小。

另一方面為了降低(di)電(dian)熔凝氧化鎂(mei)的顯氣(qi)孔率，也(ye)應盡量減少(shao)原料氧化鎂(mei)的氣(qi)體排出，因此，采用燒結鎂(mei)砂電(dian)熔有其顯著優點。

⑤電熔氧化鎂單晶的化學原料質(zhi)量要(yao)求：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)是(shi)同(tong)原子(zi)和(he)分子(zi)的(de)量(liang)子(zi)力學本性(xing)如離(li)(li)子(zi)半徑的(de)尺(chi)寸(cun)，離(li)(li)子(zi)的(de)電(dian)位數(shu)值，離(li)(li)子(zi)的(de)電(dian)子(zi)外層結構等(deng)相關(guan)聯。而氧化(hua)鎂的(de)離(li)(li)子(zi)尺(chi)寸(cun)、質量(liang)和(he)電(dian)荷、陽(yang)離(li)(li)子(zi)和(he)陰(yin)離(li)(li)子(zi)之(zhi)間的(de)結合特性(xing)和(he)強度、離(li)(li)子(zi)的(de)極化(hua)作用、結晶構造等(deng)決定它是(shi)一(yi)高熔點化(hua)合物。

氧(yang)化鎂(mei)的熔點和結(jie)(jie)構參數：陽離(li)子(zi)半徑0.074mm;陰離(li)子(zi)半徑0.53mm;結(jie)(jie)構類型NaCl;配位數6;有效配位數8.5;密度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電熔凝氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)制造(zao)的(de)最重(zhong)要過(guo)(guo)(guo)程(cheng)是由各種鎂(mei)質(zhi)原料，通(tong)過(guo)(guo)(guo)各種形式的(de)加熱方法(fa)產(chan)生高(gao)溫(wen)使鎂(mei)質(zhi)材料(MgO)熔化(hua)(hua)(hua)(hua)，變成氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)熔體(ti)。要使氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)熔融(rong)，必須(xu)消(xiao)耗大(da)(da)量的(de)熱能，以克服離子間的(de)引力(li)。通(tong)過(guo)(guo)(guo)強大(da)(da)電弧(hu)產(chan)生高(gao)溫(wen)而熔化(hua)(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)方法(fa)叫做電弧(hu)熔融(rong)法(fa)。這個(ge)融(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)一般包(bao)括熱的(de)傳導、脫水、脫碳、熔化(hua)(hua)(hua)(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體(ti)長大(da)(da)等一系列物(wu)理化(hua)(hua)(hua)(hua)學變化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)。

①脫(tuo)水(shui)(shui)(shui)(shui)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)。用水(shui)(shui)(shui)(shui)鎂(mei)石作(zuo)原料有一(yi)脫(tuo)水(shui)(shui)(shui)(shui)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)。水(shui)(shui)(shui)(shui)鎂(mei)石的主要成分是氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫(tuo)水(shui)(shui)(shui)(shui)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)(tan)過程(cheng)。用菱鎂(mei)(mei)礦作為原(yuan)料時有一個脫碳(tan)(tan)過程(cheng)，脫碳(tan)(tan)過程(cheng)包括兩個方(fang)面(mian)。一方(fang)面(mian)是(shi)菱鎂(mei)(mei)礦石的熱分解(jie)，菱鎂(mei)(mei)礦石的主要成(cheng)分是(shi)碳(tan)(tan)酸鎂(mei)(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面，由于在(zai)電熔(rong)(rong)過程中往往在(zai)原(yuan)料氧(yang)化鎂中加(jia)入石(shi)(shi)墨(mo)(mo)粉(fen)末(mo)添加(jia)物(助劑(ji))，在(zai)電熔(rong)(rong)爐起(qi)動(dong)過程中需在(zai)三(san)電極(石(shi)(shi)墨(mo)(mo)電極)的下端用(yong)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)粉(fen)末(mo)鋪成三(san)角形或星(xing)形導線路(lu)，在(zai)通電過程中受熱燒損或完全燃燒除去(qu)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)。熔(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)即氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)離子(zi)和(he)氧(yang)(yang)離子(zi)在強電(dian)弧產生(sheng)的(de)(de)熱(re)(re)能(neng)(neng)作(zuo)用下(xia)，克服(fu)單晶(jing)(jing)體(ti)中的(de)(de)晶(jing)(jing)格能(neng)(neng)的(de)(de)束縛，變成(cheng)能(neng)(neng)自由(you)運動的(de)(de)過(guo)程(cheng)(cheng)。也就是說，氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)加熱(re)(re)到一定溫度(熔(rong)點)就會由(you)固(gu)體(ti)變成(cheng)液體(ti)，叫(jiao)熔(rong)化(hua)(hua)。在這一過(guo)程(cheng)(cheng)中需消耗(hao)(hao)(hao)大量的(de)(de)電(dian)能(neng)(neng)。據電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)生(sheng)產者對用水鎂(mei)(mei)石作(zuo)原料生(sheng)產電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)熱(re)(re)平衡(heng)的(de)(de)衡(heng)算，熱(re)(re)消耗(hao)(hao)(hao)的(de)(de)比例如(ru)下(xia)：氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)晶(jing)(jing)體(ti)生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)消耗(hao)(hao)(hao)值(zhi)34.9%，渣皮消耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)15.3%，散(san)砂生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)耗(hao)(hao)(hao)值(zhi)3.0%，冷卻水耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)8.4%，冷卻爐殼的(de)(de)水耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)7.9%，爐子(zi)表面散(san)熱(re)(re)值(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)值(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)(neng)損失值(zhi)3.2%，從這些統計數據可以看出，在電(dian)熔(rong)