電(dian)弧熔爐生(sheng)產電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)的工藝流程主要包括：原(yuan)料配(pei)料、電(dian)弧熔融、破碎、選別、粉碎、篩(shai)別、磁選、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐富的優質菱鎂礦石(shi)，氧化鎂含量高，又(you)易于開采，因此，被廣泛用(yong)作(zuo)電(dian)熔(rong)氧化鎂的原(yuan)料(liao)。采用(yong)菱鎂石(shi)作(zuo)原(yuan)料(liao)，碳(tan)酸鎂分解(jie)產生CO2氣體(ti)，由于有大量氣體(ti)從(cong)爐內排(pai)出(chu)影響著電(dian)熔(rong)過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)結(jie)晶帶的(de)形成均(jun)有(you)不(bu)利(li)影響，由于大量(liang)塵(chen)料飛損(sun)，使物料損(sun)耗(hao)和能量(liang)消耗(hao)增高，也惡化(hua)(hua)了車(che)間(jian)生產環境。但(dan)由于優(you)質菱鎂(mei)礦石容易獲得，價(jia)格很低廉，所以，仍是我國電熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)用得最(zui)多最(zui)廣泛的(de)原(yuan)料。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)。菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石中氧化(hua)鎂(mei)(mei)的含量(liang)高低和化(hua)學成(cheng)分直接影(ying)響到電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)的質量(liang)，同時在(zai)電(dian)熔(rong)(rong)過程中也直接影(ying)響到電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)得(de)到的品(pin)級比例，因此，為了保證(zheng)電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)的質量(liang)和品(pin)級比例，必須對各種礦(kuang)石進行適當的配比后進行熔(rong)(rong)煉。

②水(shui)(shui)鎂(mei)石(shi)。我國的(de)遼寧省水(shui)(shui)鎂(mei)石(shi)的(de)礦(kuang)源非常豐富，水(shui)(shui)鎂(mei)石(shi)中氧化鎂(mei)含量高于(yu)菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石(shi)。它也是一(yi)種制造(zao)電熔凝氧化鎂(mei)的(de)原料，部(bu)分(fen)地區水(shui)(shui)鎂(mei)石(shi)的(de)化學成分(fen)見表2。

表2水鎂石的化學成(cheng)分/%

③輕燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。以輕燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作為(wei)電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)原料，可(ke)以使生產環境得到改善，可(ke)以降低運輸費用(yong)。由于電(dian)熔(rong)時排出氣體少(shao)，成分(fen)也較均勻，對提高電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)質量(liang)有利(li)。

我國有(you)一些電(dian)(dian)熔凝氧(yang)(yang)化鎂以輕燒氧(yang)(yang)化鎂制成(cheng)球料(liao)入(ru)(ru)爐電(dian)(dian)熔。輕燒氧(yang)(yang)化鎂的(de)氧(yang)(yang)化鎂含量達到98%，以此料(liao)能(neng)生產出白色大(da)結晶電(dian)(dian)熔氧(yang)(yang)化鎂。但由于(yu)成(cheng)球費用高，影響生產成(cheng)本。目前，有(you)的(de)廠家(jia)采(cai)用反射爐輕燒氧(yang)(yang)化鎂，以一定的(de)粒度加入(ru)(ru)熔爐電(dian)(dian)熔，電(dian)(dian)熔氧(yang)(yang)化鎂的(de)質量比用菱鎂礦石好，成(cheng)本又比用球料(liao)作(zuo)原料(liao)時便宜(yi)，因而得到了一定的(de)推廣。

④燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)砂(sha)。為(wei)了某(mou)些電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的特殊要求，有時(shi)必(bi)須在電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)過程中采(cai)(cai)用(yong)(yong)燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)砂(sha)作為(wei)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)原(yuan)料，如采(cai)(cai)用(yong)(yong)海(hai)水鎂(mei)(mei)砂(sha)作為(wei)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)原(yuan)料，一(yi)般首(shou)先利用(yong)(yong)處理(li)海(hai)水和(he)石灰(hui)乳作用(yong)(yong)生產氫(qing)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，將氫(qing)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)煅燒(shao)(shao)成輕(qing)燒(shao)(shao)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。用(yong)(yong)其他(ta)方法也(ye)可以(yi)(yi)制(zhi)得輕(qing)燒(shao)(shao)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(詳見工業氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的制(zhi)取方法)，采(cai)(cai)用(yong)(yong)輕(qing)燒(shao)(shao)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作為(wei)原(yuan)料生產電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。奧(ao)絲脫(AusT)和(he)拉特爾(er)(Ruttere)等研究認為(wei)，極(ji)(ji)少量(liang)(liang)的雜質氣體(相(xiang)(xiang))也(ye)屬于晶體的雜質，可明顯影響晶粒的長大。因為(wei)雜質相(xiang)(xiang)的作用(yong)(yong)在于增加晶界(jie)(jie)(jie)運動(dong)所需的能(neng)量(liang)(liang)。當晶界(jie)(jie)(jie)與(yu)第(di)二相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時(shi)，晶體能(neng)量(liang)(liang)降低(di)，其降低(di)量(liang)(liang)與(yu)第(di)二相(xiang)(xiang)橫(heng)截(jie)面積成正比，所以(yi)(yi)必(bi)須提高(gao)晶界(jie)(jie)(jie)能(neng)，晶界(jie)(jie)(jie)才能(neng)離開第(di)二相(xiang)(xiang)繼續(xu)運動(dong)。并(bing)且當晶界(jie)(jie)(jie)與(yu)第(di)二相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時(shi)，與(yu)第(di)二相(xiang)(xiang)橫(heng)截(jie)面積相(xiang)(xiang)等的晶界(jie)(jie)(jie)必(bi)須變形，第(di)二相(xiang)(xiang)數量(liang)(liang)愈多(duo)，晶粒長大的極(ji)(ji)限尺(chi)寸(cun)愈小。

另一方(fang)面(mian)為了降低電熔凝氧(yang)化鎂的顯氣孔率(lv)，也應盡量減少原(yuan)料氧(yang)化鎂的氣體排出(chu)，因此，采用(yong)燒結鎂砂電熔有其(qi)顯著優點。

⑤電熔氧化(hua)(hua)鎂單晶的化(hua)(hua)學原料(liao)質量要求：

(3)電弧熔融

這(zhe)些特(te)性是同原子(zi)(zi)(zi)(zi)和分子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)力學本性如離子(zi)(zi)(zi)(zi)半徑的(de)(de)(de)尺(chi)寸(cun)，離子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)電位數值，離子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)電子(zi)(zi)(zi)(zi)外層結構等相關(guan)聯。而氧(yang)化鎂(mei)的(de)(de)(de)離子(zi)(zi)(zi)(zi)尺(chi)寸(cun)、質量(liang)(liang)和電荷、陽離子(zi)(zi)(zi)(zi)和陰離子(zi)(zi)(zi)(zi)之間的(de)(de)(de)結合特(te)性和強(qiang)度、離子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)極化作(zuo)用、結晶構造(zao)等決定它是一高熔點化合物。

氧化鎂的熔(rong)點和結構參(can)數(shu)：陽離(li)子半(ban)徑0.074mm;陰離(li)子半(ban)徑0.53mm;結構類(lei)型NaCl;配位(wei)(wei)數(shu)6;有(you)效(xiao)配位(wei)(wei)數(shu)8.5;密度(du)3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制造的(de)(de)最重要(yao)過(guo)程是由(you)各種鎂(mei)(mei)質原(yuan)料，通(tong)過(guo)各種形式的(de)(de)加熱方(fang)法產(chan)生高溫(wen)使鎂(mei)(mei)質材料(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)，變(bian)成(cheng)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)體(ti)(ti)。要(yao)使氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)融(rong)，必須消耗(hao)大量(liang)的(de)(de)熱能，以克服離子間的(de)(de)引力。通(tong)過(guo)強大電弧(hu)產(chan)生高溫(wen)而熔(rong)化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)方(fang)法叫(jiao)做電弧(hu)熔(rong)融(rong)法。這個融(rong)化(hua)(hua)過(guo)程一(yi)般包(bao)括熱的(de)(de)傳導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔(rong)化(hua)(hua)、析晶(jing)(jing)、晶(jing)(jing)體(ti)(ti)長(chang)大等一(yi)系列物(wu)理(li)化(hua)(hua)學變(bian)化(hua)(hua)的(de)(de)過(guo)程。

①脫(tuo)水(shui)過(guo)程(cheng)。用水(shui)鎂(mei)石作原(yuan)料(liao)有一脫(tuo)水(shui)過(guo)程(cheng)。水(shui)鎂(mei)石的主(zhu)要成分是氫氧(yang)化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫(tuo)水(shui)過(guo)程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)。用菱(ling)(ling)鎂礦(kuang)作為原料時有一(yi)個脫碳過(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)，脫碳過(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)包(bao)括兩個方(fang)面(mian)。一(yi)方(fang)面(mian)是(shi)菱(ling)(ling)鎂礦(kuang)石(shi)(shi)的熱分(fen)解，菱(ling)(ling)鎂礦(kuang)石(shi)(shi)的主要(yao)成(cheng)分(fen)是(shi)碳酸(suan)鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面(mian)，由于在(zai)電(dian)熔過(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中往往在(zai)原(yuan)料氧(yang)化鎂中加(jia)入石(shi)墨(mo)(mo)粉末添(tian)加(jia)物(wu)(助劑)，在(zai)電(dian)熔爐起動過(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中需在(zai)三電(dian)極(ji)(石(shi)墨(mo)(mo)電(dian)極(ji))的下端(duan)用石(shi)墨(mo)(mo)粉末鋪(pu)成三角形(xing)或星形(xing)導線路，在(zai)通電(dian)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中受熱燒損或完全燃燒除去石(shi)墨(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化過(guo)程。熔(rong)(rong)化過(guo)程即氧化鎂中鎂離子和氧離子在(zai)強電弧產生(sheng)的(de)(de)(de)熱(re)(re)能(neng)作(zuo)用下(xia)，克服單晶(jing)體中的(de)(de)(de)晶(jing)格(ge)能(neng)的(de)(de)(de)束縛，變成(cheng)能(neng)自由運動的(de)(de)(de)過(guo)程。也就是說，氧化鎂加熱(re)(re)到一定溫度(熔(rong)(rong)點)就會(hui)由固體變成(cheng)液體，叫熔(rong)(rong)化。在(zai)這(zhe)一過(guo)程中需消耗(hao)(hao)(hao)大量(liang)的(de)(de)(de)電能(neng)。據電熔(rong)(rong)凝氧化鎂生(sheng)產者對用水(shui)鎂石(shi)作(zuo)原料生(sheng)產電熔(rong)(rong)凝氧化鎂的(de)(de)(de)熱(re)(re)平(ping)衡的(de)(de)(de)衡算(suan)，熱(re)(re)消耗(hao)(hao)(hao)的(de)(de)(de)比(bi)例如下(xia)：氧化鎂晶(jing)體生(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(leng)卻水(shui)耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)8.4%，冷(leng)卻爐殼(ke)的(de)(de)(de)水(shui)耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)7.9%，爐子表面散(san)熱(re)(re)值(zhi)6.4%，煙氣帶(dai)走熱(re)(re)值(zhi)28.8%。電能(neng)損失值(zhi)3.2%，從這(zhe)些統(tong)計(ji)數據可以看出，在(zai)電熔(rong)(rong)