電(dian)弧熔(rong)爐(lu)生產(chan)電(dian)熔(rong)氧(yang)化鎂的(de)工藝流程主要包括：原(yuan)料(liao)配料(liao)、電(dian)弧熔(rong)融、破碎(sui)、選(xuan)別、粉(fen)碎(sui)、篩別、磁選(xuan)、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐富的(de)優(you)質菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)(shi)，氧化鎂(mei)(mei)含量(liang)高，又易于(yu)開(kai)采，因此，被廣(guang)泛用作(zuo)電熔氧化鎂(mei)(mei)的(de)原料。采用菱鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)作(zuo)原料，碳(tan)酸(suan)鎂(mei)(mei)分解產生CO2氣體(ti)，由于(yu)有大量(liang)氣體(ti)從爐內排(pai)出影響著電熔過程的(de)進(jin)行(xing)：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧(yang)化(hua)鎂(mei)的結晶帶(dai)的形成均有(you)不利影響，由(you)于(yu)大量塵料飛損，使物料損耗(hao)和(he)能量消耗(hao)增高，也惡化(hua)了車(che)間生(sheng)產環境(jing)。但由(you)于(yu)優質菱鎂(mei)礦(kuang)石容易獲得(de)，價(jia)格很低廉，所以，仍是我國電熔氧(yang)化(hua)鎂(mei)用(yong)得(de)最多最廣(guang)泛的原(yuan)料。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦。菱鎂(mei)礦石中氧(yang)化鎂(mei)的(de)含量(liang)高(gao)低和化學成分直接(jie)影響到(dao)電熔(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)的(de)質(zhi)量(liang)，同時在電熔(rong)過程中也直接(jie)影響到(dao)電熔(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)得到(dao)的(de)品級比例，因此，為(wei)了保證(zheng)電熔(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)的(de)質(zhi)量(liang)和品級比例，必須對(dui)各(ge)種(zhong)礦石進(jin)行(xing)適當的(de)配比后進(jin)行(xing)熔(rong)煉。

②水鎂(mei)(mei)(mei)石。我國的遼(liao)寧省水鎂(mei)(mei)(mei)石的礦源非常(chang)豐富，水鎂(mei)(mei)(mei)石中氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含量高(gao)于(yu)菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石。它也是一種制造(zao)電(dian)熔(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的原料，部分地區水鎂(mei)(mei)(mei)石的化(hua)學成分見(jian)表2。

表2水鎂(mei)石的(de)化(hua)學成分(fen)/%

③輕(qing)燒氧化鎂(mei)。以(yi)輕(qing)燒氧化鎂(mei)作為(wei)電熔氧化鎂(mei)原(yuan)料，可(ke)以(yi)使生產環境得到改善(shan)，可(ke)以(yi)降低運輸費用。由于(yu)電熔時排出(chu)氣體少，成分也較均勻，對提高電熔氧化鎂(mei)質(zhi)量有利。

我國(guo)有一(yi)些電熔(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)以輕燒氧(yang)化鎂(mei)(mei)制成(cheng)球(qiu)料(liao)(liao)入(ru)爐(lu)(lu)電熔(rong)。輕燒氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)氧(yang)化鎂(mei)(mei)含量達到(dao)98%，以此料(liao)(liao)能生(sheng)產(chan)出白色大結(jie)晶電熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)(mei)。但由于(yu)成(cheng)球(qiu)費用(yong)(yong)高，影(ying)響生(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben)。目前，有的(de)廠(chang)家(jia)采用(yong)(yong)反(fan)射爐(lu)(lu)輕燒氧(yang)化鎂(mei)(mei)，以一(yi)定(ding)的(de)粒(li)度加入(ru)熔(rong)爐(lu)(lu)電熔(rong)，電熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)質量比用(yong)(yong)菱鎂(mei)(mei)礦石好，成(cheng)本(ben)又比用(yong)(yong)球(qiu)料(liao)(liao)作原(yuan)料(liao)(liao)時便(bian)宜，因而得到(dao)了一(yi)定(ding)的(de)推廣。

④燒(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)砂(sha)(sha)。為了某些電熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)特殊要求，有時必須(xu)(xu)在電熔過程中(zhong)采(cai)用(yong)燒(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)砂(sha)(sha)作為電熔原(yuan)料(liao)，如采(cai)用(yong)海(hai)水鎂(mei)(mei)砂(sha)(sha)作為電熔原(yuan)料(liao)，一般(ban)首先利用(yong)處理海(hai)水和石灰(hui)乳作用(yong)生產(chan)氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，將(jiang)氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)煅燒(shao)(shao)成輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。用(yong)其他(ta)方法(fa)也可以制得輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(詳見工業(ye)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)制取方法(fa))，采(cai)用(yong)輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作為原(yuan)料(liao)生產(chan)電熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等研究認(ren)為，極(ji)少量(liang)的(de)雜質(zhi)氣(qi)體(相(xiang)(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)(jing)體的(de)雜質(zhi)，可明顯影響(xiang)晶(jing)(jing)粒的(de)長(chang)(chang)大。因為雜質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)作用(yong)在于增加晶(jing)(jing)界(jie)(jie)運(yun)動所需的(de)能量(liang)。當(dang)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)時，晶(jing)(jing)體能量(liang)降低，其降低量(liang)與(yu)(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面(mian)積成正比，所以必須(xu)(xu)提高(gao)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)能，晶(jing)(jing)界(jie)(jie)才能離開第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)繼續(xu)運(yun)動。并(bing)且(qie)當(dang)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)時，與(yu)(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面(mian)積相(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)必須(xu)(xu)變(bian)形(xing)，第二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)數量(liang)愈多(duo)，晶(jing)(jing)粒長(chang)(chang)大的(de)極(ji)限尺(chi)寸愈小。

另一方面為了降低電熔凝(ning)氧化鎂(mei)的顯氣(qi)孔(kong)率，也應盡量減少原料(liao)氧化鎂(mei)的氣(qi)體排(pai)出，因此，采用燒結鎂(mei)砂電熔有(you)其顯著優點。

⑤電(dian)熔氧化鎂單晶的化學原(yuan)料(liao)質量要(yao)求：

(3)電弧熔融

這些特(te)性是同(tong)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)(zi)的量子(zi)(zi)(zi)力學本性如離(li)(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)半徑的尺(chi)寸，離(li)(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的電(dian)(dian)位(wei)數值，離(li)(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)外(wai)層結構等相關聯。而氧(yang)化(hua)(hua)鎂的離(li)(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)尺(chi)寸、質(zhi)量和(he)電(dian)(dian)荷(he)、陽(yang)離(li)(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)和(he)陰離(li)(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)之間的結合特(te)性和(he)強(qiang)度、離(li)(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的極化(hua)(hua)作(zuo)用、結晶(jing)構造(zao)等決(jue)定它是一高熔點化(hua)(hua)合物。

氧化鎂的熔點和結(jie)構參數：陽離子(zi)半徑(jing)0.074mm;陰(yin)離子(zi)半徑(jing)0.53mm;結(jie)構類型NaCl;配位(wei)數6;有效配位(wei)數8.5;密(mi)度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)制造的(de)最(zui)重(zhong)要(yao)過程(cheng)(cheng)是由各種鎂(mei)質(zhi)原料，通過各種形式的(de)加熱(re)方(fang)(fang)法(fa)產生高溫使(shi)鎂(mei)質(zhi)材料(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)，變成氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)體。要(yao)使(shi)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)融(rong)(rong)，必須(xu)消(xiao)耗大量的(de)熱(re)能(neng)，以克服(fu)離子間的(de)引力。通過強(qiang)大電弧產生高溫而熔(rong)(rong)化(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)方(fang)(fang)法(fa)叫做(zuo)電弧熔(rong)(rong)融(rong)(rong)法(fa)。這個融(rong)(rong)化(hua)(hua)過程(cheng)(cheng)一(yi)般(ban)包括熱(re)的(de)傳導(dao)、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔(rong)(rong)化(hua)(hua)、析(xi)晶、晶體長大等一(yi)系列(lie)物理化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)的(de)過程(cheng)(cheng)。

①脫(tuo)水(shui)過(guo)程(cheng)。用(yong)水(shui)鎂石(shi)作原料(liao)有一(yi)脫(tuo)水(shui)過(guo)程(cheng)。水(shui)鎂石(shi)的主要成分是(shi)(shi)氫氧(yang)化鎂Mg(OH)2。其脫(tuo)水(shui)過(guo)程(cheng)是(shi)(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳過(guo)(guo)程(cheng)。用菱(ling)鎂(mei)礦作為原料時有一個(ge)脫(tuo)碳過(guo)(guo)程(cheng)，脫(tuo)碳過(guo)(guo)程(cheng)包括兩個(ge)方(fang)面。一方(fang)面是(shi)菱(ling)鎂(mei)礦石的熱分(fen)解，菱(ling)鎂(mei)礦石的主要成分(fen)是(shi)碳酸(suan)鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面(mian)，由于在(zai)電(dian)(dian)熔(rong)過程中往(wang)往(wang)在(zai)原(yuan)料(liao)氧化鎂中加(jia)入石(shi)(shi)墨(mo)粉(fen)末(mo)添加(jia)物(助劑)，在(zai)電(dian)(dian)熔(rong)爐起動(dong)過程中需在(zai)三(san)電(dian)(dian)極(石(shi)(shi)墨(mo)電(dian)(dian)極)的(de)下端用石(shi)(shi)墨(mo)粉(fen)末(mo)鋪成三(san)角形(xing)或星形(xing)導線路，在(zai)通電(dian)(dian)過程中受熱燒損或完(wan)全燃燒除去(qu)石(shi)(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)(hua)過程。熔(rong)化(hua)(hua)過程即氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)中(zhong)鎂(mei)離子(zi)和(he)氧(yang)(yang)(yang)離子(zi)在強電(dian)(dian)弧產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)能(neng)作用下，克服(fu)單晶體(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)晶格能(neng)的(de)(de)(de)束縛，變(bian)成(cheng)(cheng)能(neng)自由運(yun)動的(de)(de)(de)過程。也就是說(shuo)，氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)加熱(re)(re)(re)(re)到(dao)一定(ding)溫(wen)度(熔(rong)點)就會由固體(ti)變(bian)成(cheng)(cheng)液體(ti)，叫(jiao)熔(rong)化(hua)(hua)。在這一過程中(zhong)需消(xiao)耗(hao)(hao)大量的(de)(de)(de)電(dian)(dian)能(neng)。據電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)生(sheng)(sheng)產(chan)者對用水鎂(mei)石作原(yuan)料生(sheng)(sheng)產(chan)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)平(ping)衡的(de)(de)(de)衡算，熱(re)(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)的(de)(de)(de)比(bi)例如下：氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)晶體(ti)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)值34.9%，渣(zha)皮(pi)消(xiao)耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)值15.3%，散(san)砂生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)(re)(re)(re)耗(hao)(hao)值3.0%，冷(leng)(leng)卻水耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)值8.4%，冷(leng)(leng)卻爐(lu)殼的(de)(de)(de)水耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)值7.9%，爐(lu)子(zi)表面散(san)熱(re)(re)(re)(re)值6.4%，煙氣帶(dai)走熱(re)(re)(re)(re)值28.8%。電(dian)(dian)能(neng)損失值3.2%，從這些(xie)統計數據可以(yi)看(kan)出，在電(dian)(dian)熔(rong)