電(dian)弧熔(rong)(rong)爐生(sheng)產電(dian)熔(rong)(rong)氧化鎂的工藝流程主要包括：原料配料、電(dian)弧熔(rong)(rong)融、破碎、選別、粉碎、篩別、磁選、分類包裝等。

(1)原料

我國有(you)豐(feng)富(fu)的優質(zhi)菱鎂礦石，氧化鎂含量高(gao)，又易于開采，因此，被廣泛用作電(dian)熔氧化鎂的原(yuan)料。采用菱鎂石作原(yuan)料，碳酸鎂分解(jie)產生(sheng)CO2氣(qi)體，由于有(you)大(da)量氣(qi)體從(cong)爐內排出(chu)影(ying)響著電(dian)熔過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔(rong)氧化鎂(mei)的(de)結晶帶的(de)形(xing)成均有(you)不(bu)利(li)影響，由于大量塵料(liao)飛損，使物料(liao)損耗(hao)和能(neng)量消耗(hao)增高，也惡(e)化了(le)車間生產環境。但由于優質(zhi)菱鎂(mei)礦(kuang)石容易獲得，價格(ge)很低(di)廉，所以(yi)，仍是我(wo)國電熔(rong)氧化鎂(mei)用得最(zui)(zui)多最(zui)(zui)廣泛的(de)原料(liao)。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦(kuang)。菱鎂(mei)礦(kuang)石中氧(yang)化鎂(mei)的(de)含量(liang)高低(di)和化學成分直接影響到(dao)電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)的(de)質(zhi)量(liang)，同時在(zai)電(dian)熔(rong)(rong)過程中也(ye)直接影響到(dao)電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)得到(dao)的(de)品級(ji)比(bi)例(li)(li)，因此，為了保證電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)的(de)質(zhi)量(liang)和品級(ji)比(bi)例(li)(li)，必須對各種(zhong)礦(kuang)石進(jin)行適當的(de)配(pei)比(bi)后進(jin)行熔(rong)(rong)煉(lian)。

②水鎂(mei)石(shi)。我國(guo)的遼寧省(sheng)水鎂(mei)石(shi)的礦(kuang)源(yuan)非常豐富(fu)，水鎂(mei)石(shi)中(zhong)氧化(hua)鎂(mei)含量高于菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石(shi)。它也(ye)是一種(zhong)制(zhi)造(zao)電熔凝氧化(hua)鎂(mei)的原(yuan)料(liao)，部分地區(qu)水鎂(mei)石(shi)的化(hua)學成分見表2。

表2水鎂石的化(hua)學成分(fen)/%

③輕(qing)燒氧化(hua)鎂(mei)。以(yi)輕(qing)燒氧化(hua)鎂(mei)作為電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)原料，可以(yi)使生產環(huan)境得到改善(shan)，可以(yi)降低運輸費用(yong)。由于電(dian)熔時排出氣體少，成(cheng)分也較均勻(yun)，對提(ti)高電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)質量(liang)有(you)利。

我國(guo)有(you)一些電(dian)(dian)熔凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)以輕(qing)燒氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)制成(cheng)球(qiu)料(liao)(liao)入爐(lu)電(dian)(dian)熔。輕(qing)燒氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)含量達到98%，以此料(liao)(liao)能生產出白色大結晶電(dian)(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)。但由于成(cheng)球(qiu)費用(yong)高，影響生產成(cheng)本。目前(qian)，有(you)的(de)廠家采用(yong)反射(she)爐(lu)輕(qing)燒氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)，以一定的(de)粒度加入熔爐(lu)電(dian)(dian)熔，電(dian)(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質量比(bi)用(yong)菱鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)石好，成(cheng)本又(you)比(bi)用(yong)球(qiu)料(liao)(liao)作(zuo)原料(liao)(liao)時(shi)便宜(yi)，因而得(de)到了(le)一定的(de)推(tui)廣。

④燒結鎂(mei)(mei)砂(sha)。為了(le)某些電(dian)(dian)(dian)熔凝氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)特殊要求，有(you)時(shi)(shi)必(bi)須在(zai)電(dian)(dian)(dian)熔過(guo)程中采用(yong)燒結鎂(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)為電(dian)(dian)(dian)熔原(yuan)料(liao)，如采用(yong)海水(shui)鎂(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)為電(dian)(dian)(dian)熔原(yuan)料(liao)，一般首先(xian)利用(yong)處理(li)海水(shui)和(he)石灰(hui)乳作(zuo)(zuo)用(yong)生產氫(qing)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，將氫(qing)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)煅燒成(cheng)輕(qing)燒氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。用(yong)其他方(fang)(fang)法(fa)也(ye)可(ke)以(yi)制得輕(qing)燒氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(詳(xiang)見工業氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)制取方(fang)(fang)法(fa))，采用(yong)輕(qing)燒氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)(zuo)為原(yuan)料(liao)生產電(dian)(dian)(dian)熔凝氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。奧絲脫(tuo)(AusT)和(he)拉(la)特爾(Ruttere)等研(yan)究認為，極(ji)少量的(de)雜質氣體(相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang))也(ye)屬(shu)于晶(jing)(jing)(jing)體的(de)雜質，可(ke)明顯(xian)影響晶(jing)(jing)(jing)粒的(de)長大。因為雜質相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)作(zuo)(zuo)用(yong)在(zai)于增加晶(jing)(jing)(jing)界(jie)運動(dong)所需的(de)能(neng)量。當(dang)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)與(yu)(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)時(shi)(shi)，晶(jing)(jing)(jing)體能(neng)量降低，其降低量與(yu)(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面積(ji)成(cheng)正比，所以(yi)必(bi)須提高晶(jing)(jing)(jing)界(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)(jing)界(jie)才(cai)能(neng)離(li)開第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)繼(ji)續運動(dong)。并且當(dang)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)與(yu)(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)時(shi)(shi)，與(yu)(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面積(ji)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)必(bi)須變(bian)形，第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)數量愈(yu)多，晶(jing)(jing)(jing)粒長大的(de)極(ji)限(xian)尺寸愈(yu)小。

另一(yi)方面為了降低電熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)顯氣(qi)孔率(lv)，也應盡量減少原料氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)氣(qi)體排出，因此，采用(yong)燒結(jie)鎂(mei)砂電熔(rong)(rong)有其顯著(zhu)優點。

⑤電熔氧化鎂(mei)單(dan)晶的化學原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特(te)性是(shi)同原子(zi)(zi)和(he)(he)分子(zi)(zi)的量子(zi)(zi)力學本性如離(li)子(zi)(zi)半徑的尺寸，離(li)子(zi)(zi)的電(dian)位數值，離(li)子(zi)(zi)的電(dian)子(zi)(zi)外層(ceng)結構等相關聯。而氧化(hua)鎂的離(li)子(zi)(zi)尺寸、質量和(he)(he)電(dian)荷、陽離(li)子(zi)(zi)和(he)(he)陰離(li)子(zi)(zi)之(zhi)間(jian)的結合特(te)性和(he)(he)強度、離(li)子(zi)(zi)的極(ji)化(hua)作(zuo)用、結晶構造(zao)等決定它是(shi)一高熔點化(hua)合物。

氧化(hua)鎂的熔點和結(jie)構(gou)參數：陽離(li)子半徑0.074mm;陰(yin)離(li)子半徑0.53mm;結(jie)構(gou)類型NaCl;配(pei)位數6;有效配(pei)位數8.5;密度(du)3.65g/cm3;熔點2800℃。

電(dian)熔凝氧化(hua)鎂制(zhi)造的(de)(de)最重要(yao)過(guo)程是由(you)各(ge)(ge)種鎂質原料(liao)，通過(guo)各(ge)(ge)種形式的(de)(de)加熱(re)方法產生(sheng)高(gao)溫使鎂質材料(liao)(MgO)熔化(hua)，變成氧化(hua)鎂熔體。要(yao)使氧化(hua)鎂熔融(rong)，必須消耗(hao)大(da)量的(de)(de)熱(re)能，以克服離子(zi)間的(de)(de)引力。通過(guo)強(qiang)大(da)電(dian)弧產生(sheng)高(gao)溫而熔化(hua)氧化(hua)鎂的(de)(de)方法叫做電(dian)弧熔融(rong)法。這個融(rong)化(hua)過(guo)程一(yi)般包括熱(re)的(de)(de)傳(chuan)導、脫水、脫碳(tan)、熔化(hua)、析晶(jing)(jing)、晶(jing)(jing)體長(chang)大(da)等(deng)一(yi)系列物理化(hua)學變化(hua)的(de)(de)過(guo)程。

①脫水(shui)(shui)過(guo)程(cheng)。用水(shui)(shui)鎂石作原料有一(yi)脫水(shui)(shui)過(guo)程(cheng)。水(shui)(shui)鎂石的(de)主要(yao)成分是氫氧化鎂Mg(OH)2。其(qi)脫水(shui)(shui)過(guo)程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)(tan)過(guo)(guo)程(cheng)。用菱鎂礦作為原料時有(you)一個脫(tuo)碳(tan)(tan)過(guo)(guo)程(cheng)，脫(tuo)碳(tan)(tan)過(guo)(guo)程(cheng)包括(kuo)兩個方面(mian)。一方面(mian)是菱鎂礦石(shi)(shi)的(de)(de)熱分(fen)解，菱鎂礦石(shi)(shi)的(de)(de)主要成分(fen)是碳(tan)(tan)酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一(yi)方(fang)面，由于在(zai)(zai)電(dian)熔(rong)過(guo)程(cheng)(cheng)中往往在(zai)(zai)原(yuan)料氧(yang)化(hua)鎂中加入石墨粉末添加物(助劑)，在(zai)(zai)電(dian)熔(rong)爐起動(dong)過(guo)程(cheng)(cheng)中需在(zai)(zai)三電(dian)極(ji)(石墨電(dian)極(ji))的下端用石墨粉末鋪成三角(jiao)形(xing)或星形(xing)導線路，在(zai)(zai)通電(dian)過(guo)程(cheng)(cheng)中受熱燒(shao)損或完全燃燒(shao)除去石墨。

C+O2→CO2↑

③熔化(hua)過程(cheng)。熔化(hua)過程(cheng)即(ji)氧(yang)(yang)化(hua)鎂中(zhong)(zhong)(zhong)鎂離(li)子和氧(yang)(yang)離(li)子在(zai)強電(dian)(dian)弧產生(sheng)(sheng)的(de)熱(re)(re)(re)能(neng)作用(yong)下(xia)，克(ke)服單(dan)晶體中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)晶格能(neng)的(de)束縛，變(bian)(bian)成(cheng)能(neng)自由運動(dong)的(de)過程(cheng)。也就是說，氧(yang)(yang)化(hua)鎂加熱(re)(re)(re)到一定溫度(熔點)就會由固體變(bian)(bian)成(cheng)液體，叫熔化(hua)。在(zai)這(zhe)一過程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)需消(xiao)耗(hao)(hao)大量的(de)電(dian)(dian)能(neng)。據(ju)電(dian)(dian)熔凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂生(sheng)(sheng)產者對用(yong)水(shui)鎂石(shi)作原料生(sheng)(sheng)產電(dian)(dian)熔凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂的(de)熱(re)(re)(re)平衡的(de)衡算，熱(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)的(de)比例如下(xia)：氧(yang)(yang)化(hua)鎂晶體生(sheng)(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散砂生(sheng)(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷(leng)卻水(shui)耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷(leng)卻爐(lu)殼(ke)的(de)水(shui)耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)子表面(mian)散熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣(qi)帶(dai)走熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)(dian)能(neng)損失(shi)值(zhi)(zhi)3.2%，從這(zhe)些(xie)統計(ji)數據(ju)可以看出，在(zai)電(dian)(dian)熔