電(dian)弧熔(rong)爐生(sheng)產電(dian)熔(rong)氧化鎂的(de)工藝流程(cheng)主要包(bao)括：原料配料、電(dian)弧熔(rong)融、破(po)碎、選別、粉碎、篩別、磁選、分類包(bao)裝等(deng)。

(1)原料

我國(guo)有豐富(fu)的優(you)質菱鎂礦石，氧化(hua)(hua)鎂含(han)量高，又易于開(kai)采，因(yin)此，被(bei)廣泛用作電熔氧化(hua)(hua)鎂的原(yuan)料。采用菱鎂石作原(yuan)料，碳酸(suan)鎂分解產生CO2氣體，由于有大量氣體從爐內(nei)排(pai)出影響著電熔過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)(dian)熔氧化鎂(mei)的結晶帶的形成均(jun)有(you)不利影響，由(you)于(yu)(yu)大量塵料飛損(sun)(sun)，使物(wu)料損(sun)(sun)耗(hao)和能(neng)量消耗(hao)增高(gao)，也惡(e)化了車間生產(chan)環境。但由(you)于(yu)(yu)優質菱(ling)鎂(mei)礦石容易(yi)獲得，價格很(hen)低(di)廉，所以，仍是我國電(dian)(dian)熔氧化鎂(mei)用得最(zui)多最(zui)廣泛的原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦(kuang)。菱鎂(mei)礦(kuang)石中氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的含量高低和(he)化(hua)(hua)學成分直接(jie)(jie)影(ying)響到電熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的質(zhi)量，同時在電熔(rong)過程中也直接(jie)(jie)影(ying)響到電熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)得到的品級比例(li)，因此，為了保證電熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的質(zhi)量和(he)品級比例(li)，必須對(dui)各種礦(kuang)石進(jin)行(xing)(xing)適(shi)當的配比后進(jin)行(xing)(xing)熔(rong)煉。

②水(shui)鎂石(shi)(shi)。我國的(de)遼寧省水(shui)鎂石(shi)(shi)的(de)礦(kuang)源非(fei)常(chang)豐富，水(shui)鎂石(shi)(shi)中(zhong)氧化鎂含量高于菱鎂礦(kuang)石(shi)(shi)。它也是一(yi)種制造電熔凝氧化鎂的(de)原料(liao)，部分(fen)地區水(shui)鎂石(shi)(shi)的(de)化學成分(fen)見表2。

表2水鎂石(shi)的化學成分/%

③輕(qing)燒(shao)氧化鎂。以輕(qing)燒(shao)氧化鎂作為電熔(rong)氧化鎂原(yuan)料，可以使生產環境(jing)得到改善(shan)，可以降低運輸(shu)費用。由于電熔(rong)時(shi)排出氣體少，成分也(ye)較(jiao)均勻(yun)，對提高電熔(rong)氧化鎂質量有利。

我國有(you)一些電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)以(yi)(yi)輕燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)制成(cheng)(cheng)球料入(ru)爐(lu)電(dian)熔(rong)。輕燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)含(han)量達到(dao)98%，以(yi)(yi)此(ci)料能生產出白色大結晶電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。但由于(yu)成(cheng)(cheng)球費用(yong)(yong)高(gao)，影響(xiang)生產成(cheng)(cheng)本。目前(qian)，有(you)的(de)(de)(de)(de)廠(chang)家采用(yong)(yong)反射爐(lu)輕燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)，以(yi)(yi)一定的(de)(de)(de)(de)粒度(du)加入(ru)熔(rong)爐(lu)電(dian)熔(rong)，電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)(de)質量比(bi)用(yong)(yong)菱鎂(mei)(mei)(mei)(mei)礦石好(hao)，成(cheng)(cheng)本又比(bi)用(yong)(yong)球料作原料時便宜，因而得到(dao)了一定的(de)(de)(de)(de)推廣。

④燒(shao)結鎂(mei)(mei)砂。為(wei)(wei)(wei)了某些電(dian)熔凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的特殊要求，有(you)時必(bi)須(xu)(xu)在電(dian)熔過程(cheng)中采用燒(shao)結鎂(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)(wei)(wei)電(dian)熔原(yuan)料，如采用海水鎂(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)(wei)(wei)電(dian)熔原(yuan)料，一般首(shou)先利用處理海水和石灰(hui)乳作(zuo)用生產氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，將氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)煅(duan)燒(shao)成輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。用其他方(fang)(fang)法也可(ke)(ke)以(yi)制(zhi)得輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(詳見工業氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的制(zhi)取方(fang)(fang)法)，采用輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)為(wei)(wei)(wei)原(yuan)料生產電(dian)熔凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等研究認為(wei)(wei)(wei)，極(ji)少量(liang)(liang)的雜(za)質氣體(ti)(相(xiang)(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)體(ti)的雜(za)質，可(ke)(ke)明顯影響晶(jing)粒(li)的長大。因為(wei)(wei)(wei)雜(za)質相(xiang)(xiang)(xiang)的作(zuo)用在于增加晶(jing)界運動所需的能量(liang)(liang)。當晶(jing)界與(yu)第(di)(di)二(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)時，晶(jing)體(ti)能量(liang)(liang)降低(di)，其降低(di)量(liang)(liang)與(yu)第(di)(di)二(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面積(ji)成正比，所以(yi)必(bi)須(xu)(xu)提高晶(jing)界能，晶(jing)界才能離(li)開第(di)(di)二(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)繼(ji)續運動。并且當晶(jing)界與(yu)第(di)(di)二(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)時，與(yu)第(di)(di)二(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面積(ji)相(xiang)(xiang)(xiang)等的晶(jing)界必(bi)須(xu)(xu)變(bian)形，第(di)(di)二(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)數量(liang)(liang)愈(yu)多，晶(jing)粒(li)長大的極(ji)限尺寸愈(yu)小(xiao)。

另一方面(mian)為了降低電熔(rong)凝氧化鎂(mei)的顯(xian)氣孔率，也應盡量(liang)減少原(yuan)料氧化鎂(mei)的氣體排(pai)出，因此，采用燒結(jie)鎂(mei)砂電熔(rong)有(you)其(qi)顯(xian)著優點(dian)。

⑤電(dian)熔氧化鎂單晶的化學原料(liao)質量要求：

(3)電弧熔融

這些(xie)特性是同原(yuan)子(zi)(zi)(zi)和分子(zi)(zi)(zi)的量子(zi)(zi)(zi)力學本性如離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)半徑的尺(chi)寸，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的電(dian)(dian)位數值，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)外層結構等相(xiang)關聯。而氧化鎂的離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)尺(chi)寸、質量和電(dian)(dian)荷(he)、陽(yang)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)和陰離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)之間的結合特性和強度(du)、離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的極化作用、結晶構造等決定(ding)它是一高熔(rong)點化合物。

氧化(hua)鎂(mei)的熔點(dian)和結構(gou)參(can)數：陽離子半徑(jing)0.074mm;陰(yin)離子半徑(jing)0.53mm;結構(gou)類型NaCl;配(pei)位(wei)數6;有效配(pei)位(wei)數8.5;密度3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)制造(zao)的最重(zhong)要(yao)過程(cheng)是由各(ge)(ge)種鎂(mei)質原料，通過各(ge)(ge)種形式的加熱方法(fa)產生高(gao)溫(wen)使鎂(mei)質材料(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)，變(bian)成氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)體。要(yao)使氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)融，必須消耗大量的熱能，以克服離子間的引力(li)。通過強大電(dian)弧(hu)產生高(gao)溫(wen)而熔(rong)化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的方法(fa)叫做電(dian)弧(hu)熔(rong)融法(fa)。這個(ge)融化(hua)(hua)過程(cheng)一(yi)般包括熱的傳導、脫水、脫碳、熔(rong)化(hua)(hua)、析(xi)晶、晶體長大等一(yi)系列物(wu)理化(hua)(hua)學變(bian)化(hua)(hua)的過程(cheng)。

①脫(tuo)水過程。用水鎂石作原料(liao)有一脫(tuo)水過程。水鎂石的主要成分是(shi)氫(qing)氧(yang)化鎂Mg(OH)2。其脫(tuo)水過程是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)(tan)(tan)過程。用(yong)菱(ling)(ling)鎂(mei)礦作為原料時有一個脫碳(tan)(tan)(tan)過程，脫碳(tan)(tan)(tan)過程包括兩個方面。一方面是菱(ling)(ling)鎂(mei)礦石的熱分解，菱(ling)(ling)鎂(mei)礦石的主要成分是碳(tan)(tan)(tan)酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一(yi)方(fang)面(mian)，由于在(zai)(zai)電(dian)(dian)熔(rong)過程中往(wang)往(wang)在(zai)(zai)原料氧化鎂中加(jia)入石墨(mo)粉(fen)末添加(jia)物(助劑)，在(zai)(zai)電(dian)(dian)熔(rong)爐起動過程中需在(zai)(zai)三(san)電(dian)(dian)極(石墨(mo)電(dian)(dian)極)的下(xia)端用石墨(mo)粉(fen)末鋪(pu)成三(san)角(jiao)形(xing)或星形(xing)導線路，在(zai)(zai)通電(dian)(dian)過程中受(shou)熱燒(shao)損(sun)或完(wan)全燃燒(shao)除去石墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔化(hua)過(guo)程(cheng)。熔化(hua)過(guo)程(cheng)即氧(yang)化(hua)鎂(mei)中鎂(mei)離子(zi)和(he)氧(yang)離子(zi)在(zai)強電(dian)(dian)(dian)弧產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)熱(re)(re)(re)能作用下，克服單晶(jing)(jing)體中的(de)晶(jing)(jing)格能的(de)束縛，變成(cheng)能自由運(yun)動的(de)過(guo)程(cheng)。也就是說，氧(yang)化(hua)鎂(mei)加熱(re)(re)(re)到(dao)一(yi)定溫度(熔點)就會由固體變成(cheng)液體，叫熔化(hua)。在(zai)這一(yi)過(guo)程(cheng)中需(xu)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)大量的(de)電(dian)(dian)(dian)能。據電(dian)(dian)(dian)熔凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)生(sheng)(sheng)(sheng)產者對用水(shui)鎂(mei)石作原料生(sheng)(sheng)(sheng)產電(dian)(dian)(dian)熔凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)熱(re)(re)(re)平衡的(de)衡算(suan)，熱(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)的(de)比例如下：氧(yang)化(hua)鎂(mei)晶(jing)(jing)體生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)15.3%，散砂生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)耗(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)3.0%，冷卻(que)水(shui)耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)8.4%，冷卻(que)爐殼的(de)水(shui)耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)7.9%，爐子(zi)表面散熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)(dian)(dian)能損(sun)失值(zhi)(zhi)(zhi)3.2%，從這些統計(ji)數據可以看(kan)出(chu)，在(zai)電(dian)(dian)(dian)熔