電弧熔(rong)爐生(sheng)產電熔(rong)氧化鎂(mei)的(de)工藝流程(cheng)主要包括：原(yuan)料配(pei)料、電弧熔(rong)融、破(po)碎(sui)、選(xuan)別、粉碎(sui)、篩別、磁選(xuan)、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐富的優質(zhi)菱鎂礦(kuang)石(shi)(shi)，氧化鎂含量高(gao)，又易(yi)于開采(cai)，因此，被廣泛用(yong)作電(dian)熔(rong)氧化鎂的原(yuan)料(liao)。采(cai)用(yong)菱鎂石(shi)(shi)作原(yuan)料(liao)，碳酸(suan)鎂分解產生CO2氣體，由于有大(da)量氣體從爐(lu)內排出影響著電(dian)熔(rong)過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧化(hua)鎂(mei)的結晶帶的形成(cheng)均(jun)有不利影響，由于(yu)大量(liang)塵料飛損(sun)，使物料損(sun)耗(hao)和能量(liang)消(xiao)耗(hao)增高，也惡化(hua)了車間生產環境。但由于(yu)優質菱鎂(mei)礦石容易獲得(de)，價格(ge)很低廉，所以(yi)，仍是(shi)我國(guo)電熔氧化(hua)鎂(mei)用得(de)最多最廣泛的原(yuan)料。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦。菱鎂(mei)礦石中氧化鎂(mei)的含量高低和(he)化學(xue)成(cheng)分直接影(ying)響(xiang)(xiang)到電(dian)熔(rong)凝氧化鎂(mei)的質量，同時在電(dian)熔(rong)過程中也直接影(ying)響(xiang)(xiang)到電(dian)熔(rong)凝氧化鎂(mei)得到的品級比例，因此，為了保證電(dian)熔(rong)凝氧化鎂(mei)的質量和(he)品級比例，必(bi)須對(dui)各種礦石進行適當的配比后進行熔(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)石(shi)。我(wo)國的遼寧(ning)省(sheng)水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)石(shi)的礦源(yuan)非常(chang)豐富，水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)石(shi)中氧化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)含量(liang)高于菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)礦石(shi)。它也是一種制造(zao)電熔凝氧化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)的原料，部分地區水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)石(shi)的化學成(cheng)分見表(biao)2。

表2水鎂石的化學成分/%

③輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。以(yi)輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)作(zuo)為電熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)原料(liao)，可以(yi)使生產環境得(de)到改善(shan)，可以(yi)降低運輸(shu)費用(yong)。由于電熔(rong)(rong)時排出氣(qi)體少(shao)，成(cheng)分也較(jiao)均勻，對(dui)提(ti)高(gao)電熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)質量有利。

我(wo)國有一些電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)以(yi)輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制成球料(liao)入爐電(dian)熔(rong)(rong)(rong)。輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含(han)量達到98%，以(yi)此料(liao)能生產出白色大結(jie)晶電(dian)熔(rong)(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。但由(you)于成球費用(yong)高，影響生產成本(ben)。目前，有的廠家(jia)采用(yong)反射爐輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，以(yi)一定的粒度加入熔(rong)(rong)(rong)爐電(dian)熔(rong)(rong)(rong)，電(dian)熔(rong)(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的質量比用(yong)菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石好，成本(ben)又比用(yong)球料(liao)作(zuo)原料(liao)時便宜，因而得到了一定的推廣。

④燒結鎂(mei)(mei)砂。為(wei)(wei)(wei)了(le)某(mou)些電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)特殊(shu)要求(qiu)，有時必(bi)須(xu)在電(dian)熔(rong)過(guo)程中采用燒結鎂(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)(wei)(wei)電(dian)熔(rong)原料，如(ru)采用海(hai)水鎂(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)(wei)(wei)電(dian)熔(rong)原料，一(yi)般(ban)首先利用處(chu)理海(hai)水和石灰乳作(zuo)用生產氫氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)，將氫氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)煅燒成輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。用其(qi)他方(fang)法也可以制(zhi)得輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(詳見工業氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)制(zhi)取方(fang)法)，采用輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)為(wei)(wei)(wei)原料生產電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。奧(ao)絲脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等(deng)研究認(ren)為(wei)(wei)(wei)，極少量(liang)的(de)(de)雜質氣體(相(xiang)(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)(jing)(jing)體的(de)(de)雜質，可明顯影響(xiang)晶(jing)(jing)(jing)粒的(de)(de)長大。因為(wei)(wei)(wei)雜質相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)作(zuo)用在于增加晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)運動(dong)所(suo)需的(de)(de)能(neng)量(liang)。當晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)與第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)(jing)(jing)體能(neng)量(liang)降低，其(qi)降低量(liang)與第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫截面積成正比(bi)，所(suo)以必(bi)須(xu)提高晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)才能(neng)離開第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)繼續(xu)運動(dong)。并且當晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)與第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，與第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫截面積相(xiang)(xiang)(xiang)等(deng)的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)必(bi)須(xu)變(bian)形(xing)，第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)數量(liang)愈多，晶(jing)(jing)(jing)粒長大的(de)(de)極限尺寸愈小(xiao)。

另一(yi)方面為了降低電熔凝氧化(hua)鎂的顯氣孔率，也應盡(jin)量(liang)減少原(yuan)料氧化(hua)鎂的氣體排出，因(yin)此，采用(yong)燒(shao)結(jie)鎂砂電熔有其顯著(zhu)優(you)點。

⑤電熔氧化鎂單(dan)晶的化學原料(liao)質量要求：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)是(shi)同原子(zi)(zi)和分子(zi)(zi)的(de)量(liang)子(zi)(zi)力(li)學本性(xing)如離(li)(li)(li)子(zi)(zi)半徑的(de)尺寸，離(li)(li)(li)子(zi)(zi)的(de)電(dian)位數值，離(li)(li)(li)子(zi)(zi)的(de)電(dian)子(zi)(zi)外層結構等相關聯。而氧化鎂的(de)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)尺寸、質(zhi)量(liang)和電(dian)荷、陽離(li)(li)(li)子(zi)(zi)和陰離(li)(li)(li)子(zi)(zi)之間的(de)結合特性(xing)和強(qiang)度、離(li)(li)(li)子(zi)(zi)的(de)極化作用、結晶構造等決定它是(shi)一(yi)高(gao)熔點化合物。

氧化鎂(mei)的熔點(dian)和結構參數：陽離子(zi)半徑0.074mm;陰離子(zi)半徑0.53mm;結構類型NaCl;配位(wei)數6;有效(xiao)配位(wei)數8.5;密度3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)制造的(de)最重(zhong)要過程(cheng)是由各(ge)種鎂(mei)質原料，通過各(ge)種形式的(de)加熱方法產生高溫(wen)(wen)使鎂(mei)質材料(MgO)熔(rong)化(hua)，變成氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)熔(rong)體。要使氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)熔(rong)融(rong)，必(bi)須消耗大量的(de)熱能(neng)，以克服離子間(jian)的(de)引力(li)。通過強大電弧產生高溫(wen)(wen)而熔(rong)化(hua)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)方法叫做電弧熔(rong)融(rong)法。這個融(rong)化(hua)過程(cheng)一(yi)般包(bao)括熱的(de)傳導、脫水、脫碳、熔(rong)化(hua)、析晶、晶體長(chang)大等(deng)一(yi)系列物(wu)理化(hua)學(xue)變化(hua)的(de)過程(cheng)。

①脫(tuo)水過程。用水鎂(mei)石作原料(liao)有一脫(tuo)水過程。水鎂(mei)石的主要(yao)成(cheng)分(fen)是(shi)氫氧化(hua)鎂(mei)Mg(OH)2。其脫(tuo)水過程是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)過程(cheng)。用菱鎂(mei)礦(kuang)作為原料時有一(yi)個(ge)脫碳(tan)過程(cheng)，脫碳(tan)過程(cheng)包括兩個(ge)方面(mian)。一(yi)方面(mian)是菱鎂(mei)礦(kuang)石(shi)的熱分解，菱鎂(mei)礦(kuang)石(shi)的主要成分是碳(tan)酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面(mian)，由于在電(dian)(dian)熔過程(cheng)(cheng)中往(wang)(wang)往(wang)(wang)在原(yuan)料(liao)氧化(hua)鎂中加(jia)入石墨(mo)粉(fen)末添加(jia)物(助劑)，在電(dian)(dian)熔爐起動過程(cheng)(cheng)中需在三(san)電(dian)(dian)極(石墨(mo)電(dian)(dian)極)的(de)下端(duan)用石墨(mo)粉(fen)末鋪成三(san)角形或星形導(dao)線路(lu)，在通電(dian)(dian)過程(cheng)(cheng)中受(shou)熱燒損或完全燃燒除去石墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)(hua)過程。熔(rong)化(hua)(hua)過程即氧(yang)化(hua)(hua)鎂中(zhong)鎂離子(zi)和氧(yang)離子(zi)在(zai)強電弧產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)能(neng)作用下(xia)，克服(fu)單晶體(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)晶格能(neng)的(de)(de)(de)束縛(fu)，變成能(neng)自(zi)由運動的(de)(de)(de)過程。也(ye)就是說(shuo)，氧(yang)化(hua)(hua)鎂加熱(re)(re)(re)到(dao)一(yi)定溫度(熔(rong)點)就會(hui)由固體(ti)變成液體(ti)，叫熔(rong)化(hua)(hua)。在(zai)這一(yi)過程中(zhong)需(xu)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)大量(liang)的(de)(de)(de)電能(neng)。據(ju)電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂生(sheng)產(chan)(chan)者對用水(shui)鎂石(shi)作原料生(sheng)產(chan)(chan)電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)平(ping)衡的(de)(de)(de)衡算，熱(re)(re)(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)的(de)(de)(de)比例(li)如下(xia)：氧(yang)化(hua)(hua)鎂晶體(ti)生(sheng)成熱(re)(re)(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散砂生(sheng)成熱(re)(re)(re)耗(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻(que)(que)水(shui)耗(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻(que)(que)爐殼(ke)的(de)(de)(de)水(shui)耗(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐子(zi)表面散熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙(yan)氣帶(dai)走熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電能(neng)損失值(zhi)(zhi)3.2%，從這些(xie)統計數據(ju)可以看出，在(zai)電熔(rong)