電(dian)弧(hu)熔(rong)(rong)爐生產電(dian)熔(rong)(rong)氧化鎂的工藝流程主要包括：原料配料、電(dian)弧(hu)熔(rong)(rong)融、破碎、選別、粉碎、篩別、磁(ci)選、分(fen)類包裝等。

(1)原料

我國有豐富的(de)優質(zhi)菱(ling)鎂礦石，氧化(hua)鎂含量(liang)高，又易于(yu)開采，因此，被廣泛用作(zuo)電(dian)(dian)熔氧化(hua)鎂的(de)原料。采用菱(ling)鎂石作(zuo)原料，碳酸鎂分(fen)解產生CO2氣體，由(you)于(yu)有大量(liang)氣體從爐(lu)內排出影響著電(dian)(dian)熔過程的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧(yang)化鎂的(de)(de)結晶帶(dai)的(de)(de)形成(cheng)均有不利影響，由(you)于大量塵料(liao)飛(fei)損，使物料(liao)損耗和能量消耗增高，也惡化了車間生產環(huan)境。但由(you)于優質(zhi)菱鎂礦石容易獲得(de)，價格很低廉，所以，仍是(shi)我國電熔氧(yang)化鎂用得(de)最多最廣泛(fan)的(de)(de)原料(liao)。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)。菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)石中氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)含量(liang)高低和化學成分直接影響(xiang)到電(dian)熔凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質(zhi)量(liang)，同時在電(dian)熔過程中也(ye)直接影響(xiang)到電(dian)熔凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)得到的(de)品級(ji)(ji)比(bi)例，因此，為了保證電(dian)熔凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質(zhi)量(liang)和品級(ji)(ji)比(bi)例，必須對各種礦(kuang)石進(jin)行(xing)適當(dang)的(de)配比(bi)后進(jin)行(xing)熔煉。

②水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)。我(wo)國的(de)(de)遼寧省(sheng)水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)的(de)(de)礦(kuang)源非常豐富，水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)中氧化鎂(mei)(mei)(mei)含量高于菱鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)(shi)。它(ta)也是一種制造電熔凝氧化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)原料，部(bu)分地區水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)的(de)(de)化學(xue)成(cheng)分見表2。

表2水(shui)鎂(mei)石(shi)的化學成分/%

③輕燒氧化鎂(mei)。以輕燒氧化鎂(mei)作為電熔氧化鎂(mei)原料(liao)，可以使(shi)生(sheng)產(chan)環境得到(dao)改善，可以降低(di)運輸(shu)費用。由于電熔時排出氣體少，成分(fen)也較均勻，對(dui)提高電熔氧化鎂(mei)質量有利。

我國有(you)一些電熔(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)以輕燒(shao)氧化鎂(mei)(mei)制成球(qiu)料入爐(lu)電熔(rong)。輕燒(shao)氧化鎂(mei)(mei)的氧化鎂(mei)(mei)含量(liang)達到98%，以此(ci)料能(neng)生(sheng)產(chan)出白色(se)大結晶電熔(rong)氧化鎂(mei)(mei)。但由于成球(qiu)費(fei)用高(gao)，影響生(sheng)產(chan)成本。目前，有(you)的廠家采用反射爐(lu)輕燒(shao)氧化鎂(mei)(mei)，以一定(ding)的粒度加入熔(rong)爐(lu)電熔(rong)，電熔(rong)氧化鎂(mei)(mei)的質量(liang)比(bi)(bi)用菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石(shi)好，成本又比(bi)(bi)用球(qiu)料作原料時便宜，因(yin)而(er)得到了一定(ding)的推廣。

④燒(shao)(shao)(shao)結鎂(mei)砂。為(wei)了某些(xie)電熔(rong)凝氧化鎂(mei)的(de)(de)特殊要求，有時(shi)必(bi)(bi)須(xu)在電熔(rong)過程中采用(yong)(yong)(yong)燒(shao)(shao)(shao)結鎂(mei)砂作(zuo)為(wei)電熔(rong)原料(liao)(liao)，如采用(yong)(yong)(yong)海水(shui)鎂(mei)砂作(zuo)為(wei)電熔(rong)原料(liao)(liao)，一般首先利用(yong)(yong)(yong)處理(li)海水(shui)和石灰乳作(zuo)用(yong)(yong)(yong)生(sheng)產氫(qing)氧化鎂(mei)，將氫(qing)氧化鎂(mei)煅(duan)燒(shao)(shao)(shao)成(cheng)輕燒(shao)(shao)(shao)氧化鎂(mei)。用(yong)(yong)(yong)其他(ta)方法也(ye)可(ke)以(yi)制(zhi)得輕燒(shao)(shao)(shao)氧化鎂(mei)(詳見工(gong)業氧化鎂(mei)的(de)(de)制(zhi)取方法)，采用(yong)(yong)(yong)輕燒(shao)(shao)(shao)氧化鎂(mei)作(zuo)為(wei)原料(liao)(liao)生(sheng)產電熔(rong)凝氧化鎂(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等(deng)研究認為(wei)，極少量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)雜質氣體(ti)(相(xiang)(xiang))也(ye)屬(shu)于晶(jing)體(ti)的(de)(de)雜質，可(ke)明顯影響晶(jing)粒(li)的(de)(de)長大(da)。因為(wei)雜質相(xiang)(xiang)的(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)在于增加(jia)晶(jing)界運動(dong)所需的(de)(de)能量(liang)(liang)(liang)。當(dang)晶(jing)界與(yu)第(di)(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時(shi)，晶(jing)體(ti)能量(liang)(liang)(liang)降低，其降低量(liang)(liang)(liang)與(yu)第(di)(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)橫截面(mian)積成(cheng)正比，所以(yi)必(bi)(bi)須(xu)提高晶(jing)界能，晶(jing)界才能離開第(di)(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)繼續運動(dong)。并(bing)且當(dang)晶(jing)界與(yu)第(di)(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時(shi)，與(yu)第(di)(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)橫截面(mian)積相(xiang)(xiang)等(deng)的(de)(de)晶(jing)界必(bi)(bi)須(xu)變形，第(di)(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)數量(liang)(liang)(liang)愈多，晶(jing)粒(li)長大(da)的(de)(de)極限尺寸愈小(xiao)。

另一方面為了(le)降低(di)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化鎂的顯(xian)氣孔率(lv)，也應盡量減少原料氧(yang)化鎂的氣體排(pai)出(chu)，因(yin)此，采用燒結鎂砂(sha)電(dian)熔(rong)有其(qi)顯(xian)著(zhu)優點(dian)。

⑤電熔氧化鎂(mei)單晶的化學原(yuan)料質量要求：

(3)電弧熔融

這些(xie)特性(xing)是同(tong)原子(zi)(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)量(liang)子(zi)(zi)(zi)力學(xue)本(ben)性(xing)如離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)半徑(jing)的(de)(de)尺寸(cun)，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電位數(shu)值(zhi)，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電子(zi)(zi)(zi)外層結構等(deng)相關聯。而氧化鎂(mei)的(de)(de)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)尺寸(cun)、質量(liang)和(he)電荷、陽離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)和(he)陰離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)之間的(de)(de)結合特性(xing)和(he)強度、離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)極化作用、結晶構造(zao)等(deng)決定它是一高(gao)熔點化合物(wu)。

氧化鎂(mei)的熔(rong)點和結(jie)構參數(shu)(shu)：陽離子半徑0.074mm;陰離子半徑0.53mm;結(jie)構類(lei)型NaCl;配位數(shu)(shu)6;有效(xiao)配位數(shu)(shu)8.5;密(mi)度3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂制(zhi)造的(de)最(zui)重要過(guo)程是由各種(zhong)鎂質(zhi)原料，通(tong)過(guo)各種(zhong)形式的(de)加熱(re)方法產生高溫(wen)使鎂質(zhi)材(cai)料(MgO)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)，變(bian)成氧(yang)化(hua)(hua)鎂熔(rong)(rong)(rong)體。要使氧(yang)化(hua)(hua)鎂熔(rong)(rong)(rong)融(rong)，必(bi)須消耗大(da)量的(de)熱(re)能，以克(ke)服離子間的(de)引力。通(tong)過(guo)強大(da)電弧(hu)產生高溫(wen)而熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)方法叫做電弧(hu)熔(rong)(rong)(rong)融(rong)法。這(zhe)個(ge)融(rong)化(hua)(hua)過(guo)程一般包括熱(re)的(de)傳導、脫水、脫碳、熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)、析晶、晶體長大(da)等一系(xi)列物理(li)化(hua)(hua)學(xue)變(bian)化(hua)(hua)的(de)過(guo)程。

①脫水過(guo)程(cheng)。用(yong)水鎂石作原料有一脫水過(guo)程(cheng)。水鎂石的主要成分是(shi)氫氧化(hua)鎂Mg(OH)2。其脫水過(guo)程(cheng)是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)過(guo)程(cheng)。用菱(ling)鎂(mei)礦作為原料時有一個脫碳(tan)過(guo)程(cheng)，脫碳(tan)過(guo)程(cheng)包括兩個方面。一方面是菱(ling)鎂(mei)礦石(shi)的熱分(fen)解，菱(ling)鎂(mei)礦石(shi)的主要(yao)成分(fen)是碳(tan)酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在(zai)(zai)(zai)電(dian)(dian)熔過程(cheng)中(zhong)往往在(zai)(zai)(zai)原料氧化鎂(mei)中(zhong)加入石墨(mo)粉末(mo)添加物(wu)(助劑)，在(zai)(zai)(zai)電(dian)(dian)熔爐起動過程(cheng)中(zhong)需在(zai)(zai)(zai)三電(dian)(dian)極(石墨(mo)電(dian)(dian)極)的下端用石墨(mo)粉末(mo)鋪成三角形(xing)或星形(xing)導線路，在(zai)(zai)(zai)通(tong)電(dian)(dian)過程(cheng)中(zhong)受熱燒(shao)損或完(wan)全(quan)燃(ran)燒(shao)除去石墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)(rong)化過程(cheng)。熔(rong)(rong)(rong)化過程(cheng)即氧(yang)化鎂(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)離子和氧(yang)離子在強(qiang)電(dian)(dian)弧產(chan)生(sheng)的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)能(neng)(neng)(neng)作用(yong)下(xia)，克服單晶(jing)(jing)體(ti)中的(de)(de)晶(jing)(jing)格能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)束縛，變成能(neng)(neng)(neng)自由(you)運(yun)動的(de)(de)過程(cheng)。也就是說，氧(yang)化鎂(mei)(mei)加(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)到一定溫度(熔(rong)(rong)(rong)點(dian))就會由(you)固體(ti)變成液體(ti)，叫(jiao)熔(rong)(rong)(rong)化。在這一過程(cheng)中需消(xiao)耗(hao)大量的(de)(de)電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)。據(ju)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)(mei)生(sheng)產(chan)者對用(yong)水(shui)鎂(mei)(mei)石作原料生(sheng)產(chan)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)平衡的(de)(de)衡算，熱(re)(re)(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)的(de)(de)比例如下(xia)：氧(yang)化鎂(mei)(mei)晶(jing)(jing)體(ti)生(sheng)成熱(re)(re)(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)值34.9%，渣皮消(xiao)耗(hao)熱(re)(re)(re)(re)(re)值15.3%，散砂生(sheng)成熱(re)(re)(re)(re)(re)耗(hao)值3.0%，冷(leng)卻水(shui)耗(hao)熱(re)(re)(re)(re)(re)值8.4%，冷(leng)卻爐殼的(de)(de)水(shui)耗(hao)熱(re)(re)(re)(re)(re)值7.9%，爐子表(biao)面散熱(re)(re)(re)(re)(re)值6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)(re)(re)(re)值28.8%。電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)損失值3.2%，從這些統(tong)計(ji)數據(ju)可以看(kan)出(chu)，在電(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)