電(dian)弧(hu)熔(rong)爐(lu)生(sheng)產(chan)電(dian)熔(rong)氧化鎂的工(gong)藝流程主(zhu)要(yao)包括(kuo)：原(yuan)料配料、電(dian)弧(hu)熔(rong)融、破碎、選別、粉碎、篩別、磁選、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐富的(de)優(you)質菱(ling)鎂(mei)礦石，氧化鎂(mei)含(han)量(liang)高，又(you)易于開采(cai)，因此(ci)，被廣泛用(yong)作電(dian)熔氧化鎂(mei)的(de)原料。采(cai)用(yong)菱(ling)鎂(mei)石作原料，碳酸鎂(mei)分解產(chan)生CO2氣體，由于有大量(liang)氣體從爐內(nei)排(pai)出影響(xiang)著電(dian)熔過程(cheng)的(de)進行(xing)：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)結晶帶的(de)形(xing)成均有不利影響，由于(yu)大(da)量塵料(liao)飛損，使物料(liao)損耗和能量消耗增高，也惡化了車間生產環境。但由于(yu)優質(zhi)菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石容易獲(huo)得(de)，價格很低廉，所以，仍是我(wo)國(guo)電(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)(mei)用得(de)最(zui)多最(zui)廣(guang)泛的(de)原料(liao)。

(2)配料

①菱鎂礦(kuang)(kuang)。菱鎂礦(kuang)(kuang)石中氧化(hua)(hua)鎂的含量高低和化(hua)(hua)學(xue)成分直接影響(xiang)到(dao)電(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂的質量，同時在電(dian)熔(rong)過(guo)程(cheng)中也直接影響(xiang)到(dao)電(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂得到(dao)的品級(ji)比(bi)例(li)，因此，為(wei)了保證電(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂的質量和品級(ji)比(bi)例(li)，必須對各種(zhong)礦(kuang)(kuang)石進行適(shi)當的配比(bi)后(hou)進行熔(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)(mei)石。我國的遼寧省(sheng)水(shui)鎂(mei)(mei)石的礦(kuang)源非常(chang)豐富，水(shui)鎂(mei)(mei)石中氧化鎂(mei)(mei)含量高于(yu)菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石。它(ta)也(ye)是(shi)一種制造電熔凝氧化鎂(mei)(mei)的原料，部分地區水(shui)鎂(mei)(mei)石的化學成分見表(biao)2。

表2水(shui)鎂(mei)石(shi)的化學成分(fen)/%

③輕燒氧化(hua)鎂(mei)。以輕燒氧化(hua)鎂(mei)作為電熔氧化(hua)鎂(mei)原料，可以使(shi)生產環境得到(dao)改善，可以降低運輸費用。由于電熔時排出氣體少，成分也(ye)較均勻，對提高電熔氧化(hua)鎂(mei)質量有利。

我(wo)國有(you)一些電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)以(yi)(yi)輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)制成球(qiu)(qiu)料入(ru)爐(lu)(lu)電(dian)熔(rong)。輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)含量達到(dao)(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)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)。但由于成球(qiu)(qiu)費(fei)用高，影響生產成本。目前，有(you)的(de)廠家采用反射(she)爐(lu)(lu)輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)，以(yi)(yi)一定的(de)粒度(du)加入(ru)熔(rong)爐(lu)(lu)電(dian)熔(rong)，電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)質量比用菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)礦石(shi)好(hao)，成本又比用球(qiu)(qiu)料作原料時便宜，因而得到(dao)(dao)了一定的(de)推廣(guang)。

④燒(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)砂。為了某些電(dian)(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)特(te)殊要(yao)求(qiu)，有時(shi)必(bi)(bi)(bi)須在電(dian)(dian)(dian)熔(rong)過程中(zhong)采用(yong)燒(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)砂作(zuo)為電(dian)(dian)(dian)熔(rong)原(yuan)(yuan)料(liao)，如采用(yong)海水(shui)鎂(mei)砂作(zuo)為電(dian)(dian)(dian)熔(rong)原(yuan)(yuan)料(liao)，一般首先(xian)利用(yong)處(chu)理海水(shui)和(he)石(shi)灰乳作(zuo)用(yong)生(sheng)產氫氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)，將(jiang)氫氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)煅燒(shao)(shao)成(cheng)輕(qing)燒(shao)(shao)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)。用(yong)其(qi)他方法(fa)也(ye)可以(yi)制得輕(qing)燒(shao)(shao)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(詳見工業(ye)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)制取方法(fa))，采用(yong)輕(qing)燒(shao)(shao)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)作(zuo)為原(yuan)(yuan)料(liao)生(sheng)產電(dian)(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)。奧絲脫(AusT)和(he)拉特(te)爾(Ruttere)等研(yan)究認為，極(ji)少量(liang)的(de)(de)雜(za)質(zhi)氣體(ti)(相(xiang)(xiang)(xiang))也(ye)屬于晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)的(de)(de)雜(za)質(zhi)，可明顯影(ying)響(xiang)晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒的(de)(de)長大(da)。因為雜(za)質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)作(zuo)用(yong)在于增加晶(jing)(jing)(jing)(jing)界運動所需的(de)(de)能量(liang)。當晶(jing)(jing)(jing)(jing)界與(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)時(shi)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)能量(liang)降(jiang)低，其(qi)降(jiang)低量(liang)與(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面(mian)積成(cheng)正比，所以(yi)必(bi)(bi)(bi)須提高晶(jing)(jing)(jing)(jing)界能，晶(jing)(jing)(jing)(jing)界才能離開第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)繼續運動。并且當晶(jing)(jing)(jing)(jing)界與(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)時(shi)，與(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面(mian)積相(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界必(bi)(bi)(bi)須變形(xing)，第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)數量(liang)愈多，晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒長大(da)的(de)(de)極(ji)限(xian)尺寸(cun)愈小(xiao)。

另一(yi)方面為(wei)了降低電(dian)熔凝(ning)氧化鎂(mei)(mei)的顯(xian)氣(qi)孔率，也(ye)應(ying)盡量減(jian)少原料氧化鎂(mei)(mei)的氣(qi)體排出(chu)，因此(ci)，采用燒結鎂(mei)(mei)砂(sha)電(dian)熔有(you)其顯(xian)著優點。

⑤電(dian)熔氧化鎂(mei)單(dan)晶的化學原(yuan)料質量要(yao)求：

(3)電弧熔融

這些特性是同(tong)原子(zi)(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)量(liang)子(zi)(zi)(zi)力學本性如離(li)子(zi)(zi)(zi)半(ban)徑的(de)(de)尺寸，離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電位數值，離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電子(zi)(zi)(zi)外層(ceng)結(jie)構等相關(guan)聯。而(er)氧化鎂的(de)(de)離(li)子(zi)(zi)(zi)尺寸、質量(liang)和(he)電荷(he)、陽離(li)子(zi)(zi)(zi)和(he)陰離(li)子(zi)(zi)(zi)之間的(de)(de)結(jie)合(he)特性和(he)強度(du)、離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)極化作用、結(jie)晶構造(zao)等決定(ding)它是一高(gao)熔點化合(he)物。

氧(yang)化鎂(mei)的熔(rong)(rong)點(dian)和結構(gou)參數：陽離(li)子半徑0.074mm;陰離(li)子半徑0.53mm;結構(gou)類型NaCl;配(pei)位數6;有效配(pei)位數8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)(rong)點(dian)2800℃。

電熔凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂制(zhi)造(zao)的(de)(de)最重要過程是由各種鎂質原(yuan)料，通過各種形式(shi)的(de)(de)加熱方法(fa)產生高(gao)溫使(shi)鎂質材料(MgO)熔化(hua)(hua)，變成氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂熔體(ti)。要使(shi)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂熔融，必須(xu)消耗大量(liang)的(de)(de)熱能，以克服(fu)離(li)子間(jian)的(de)(de)引力。通過強大電弧(hu)產生高(gao)溫而熔化(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)(de)方法(fa)叫做電弧(hu)熔融法(fa)。這個融化(hua)(hua)過程一般包括熱的(de)(de)傳導、脫水、脫碳、熔化(hua)(hua)、析晶、晶體(ti)長大等一系列物理化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)的(de)(de)過程。

①脫(tuo)水(shui)過程(cheng)。用水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)作原料有一脫(tuo)水(shui)過程(cheng)。水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)的主要成分是氫(qing)氧化鎂(mei)(mei)Mg(OH)2。其脫(tuo)水(shui)過程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過(guo)程(cheng)。用(yong)菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)作為原料(liao)時有一(yi)個脫碳過(guo)程(cheng)，脫碳過(guo)程(cheng)包括(kuo)兩個方面(mian)(mian)。一(yi)方面(mian)(mian)是菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石(shi)的熱分解，菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石(shi)的主要成分是碳酸(suan)鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一(yi)方面，由于在(zai)(zai)電(dian)(dian)熔(rong)過(guo)程(cheng)中往往在(zai)(zai)原料氧化鎂(mei)中加入石(shi)(shi)墨(mo)粉末(mo)添(tian)加物(助劑)，在(zai)(zai)電(dian)(dian)熔(rong)爐起動過(guo)程(cheng)中需在(zai)(zai)三電(dian)(dian)極(ji)(石(shi)(shi)墨(mo)電(dian)(dian)極(ji))的下(xia)端用石(shi)(shi)墨(mo)粉末(mo)鋪(pu)成三角形或星形導線路，在(zai)(zai)通電(dian)(dian)過(guo)程(cheng)中受熱燒損或完全燃燒除去石(shi)(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔化(hua)過(guo)程(cheng)。熔化(hua)過(guo)程(cheng)即氧(yang)(yang)化(hua)鎂中(zhong)鎂離(li)子(zi)和氧(yang)(yang)離(li)子(zi)在強(qiang)電弧產(chan)生(sheng)的(de)熱(re)(re)(re)能(neng)作(zuo)用(yong)下，克(ke)服單(dan)晶(jing)(jing)體中(zhong)的(de)晶(jing)(jing)格能(neng)的(de)束縛，變(bian)成(cheng)(cheng)能(neng)自由運動的(de)過(guo)程(cheng)。也就(jiu)是說(shuo)，氧(yang)(yang)化(hua)鎂加熱(re)(re)(re)到(dao)一(yi)定溫度(熔點(dian))就(jiu)會(hui)由固體變(bian)成(cheng)(cheng)液(ye)體，叫熔化(hua)。在這(zhe)一(yi)過(guo)程(cheng)中(zhong)需消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)大量的(de)電能(neng)。據電熔凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂生(sheng)產(chan)者對用(yong)水鎂石(shi)作(zuo)原(yuan)料生(sheng)產(chan)電熔凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂的(de)熱(re)(re)(re)平衡的(de)衡算，熱(re)(re)(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)的(de)比例如(ru)下：氧(yang)(yang)化(hua)鎂晶(jing)(jing)體生(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)(re)(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)值(zhi)34.9%，渣(zha)皮消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)15.3%，散砂生(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)(re)(re)耗(hao)(hao)(hao)值(zhi)3.0%，冷(leng)卻(que)水耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)8.4%，冷(leng)卻(que)爐(lu)殼的(de)水耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)7.9%，爐(lu)子(zi)表面散熱(re)(re)(re)值(zhi)6.4%，煙氣(qi)帶走(zou)熱(re)(re)(re)值(zhi)28.8%。電能(neng)損失值(zhi)3.2%，從這(zhe)些統計(ji)數據可以看出，在電熔