電(dian)(dian)弧熔爐生產電(dian)(dian)熔氧化鎂的工藝(yi)流程主(zhu)要包括：原料配(pei)料、電(dian)(dian)弧熔融、破碎、選別(bie)、粉碎、篩別(bie)、磁選、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐富(fu)的優(you)質(zhi)菱鎂礦(kuang)石，氧化鎂含量高，又易于開采，因(yin)此，被廣泛(fan)用(yong)作電(dian)熔(rong)氧化鎂的原料。采用(yong)菱鎂石作原料，碳酸鎂分(fen)解(jie)產生CO2氣體(ti)，由于有大量氣體(ti)從爐內(nei)排出影響著(zhu)電(dian)熔(rong)過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧(yang)化鎂(mei)的結晶帶的形成(cheng)均有不(bu)利影響，由于(yu)大量塵料飛損，使(shi)物料損耗(hao)和能量消耗(hao)增(zeng)高，也惡化了(le)車間生產環境。但由于(yu)優(you)質菱鎂(mei)礦(kuang)石容易獲得，價(jia)格(ge)很低廉，所以，仍是我(wo)國電熔氧(yang)化鎂(mei)用得最多(duo)最廣泛(fan)的原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)。菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石中(zhong)氧化鎂(mei)(mei)的(de)含(han)量(liang)(liang)高低和化學成分直接(jie)影響到電(dian)(dian)熔(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)的(de)質量(liang)(liang)，同時在電(dian)(dian)熔(rong)過程中(zhong)也直接(jie)影響到電(dian)(dian)熔(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)得到的(de)品級比(bi)例，因此(ci)，為(wei)了保證電(dian)(dian)熔(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)的(de)質量(liang)(liang)和品級比(bi)例，必須對各(ge)種礦(kuang)石進(jin)行(xing)適當的(de)配比(bi)后進(jin)行(xing)熔(rong)煉。

②水鎂(mei)石。我國的遼寧省水鎂(mei)石的礦(kuang)源非常豐(feng)富，水鎂(mei)石中氧化鎂(mei)含量高于菱鎂(mei)礦(kuang)石。它也是(shi)一種制造(zao)電熔凝氧化鎂(mei)的原料，部分地區水鎂(mei)石的化學成分見表2。

表2水鎂石的化學成分/%

③輕(qing)燒氧化(hua)鎂。以(yi)(yi)輕(qing)燒氧化(hua)鎂作為電熔氧化(hua)鎂原料，可以(yi)(yi)使(shi)生產環境得到改善，可以(yi)(yi)降低運輸費用(yong)。由于電熔時排(pai)出氣(qi)體少(shao)，成分(fen)也較均勻(yun)，對提高(gao)電熔氧化(hua)鎂質(zhi)量有利。

我國有一(yi)些電(dian)熔凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)以(yi)輕(qing)燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)制成(cheng)球(qiu)料入爐電(dian)熔。輕(qing)燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)含量(liang)(liang)達到98%，以(yi)此料能生產(chan)出白色大(da)結晶電(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)。但由于成(cheng)球(qiu)費(fei)用高，影響生產(chan)成(cheng)本。目前，有的廠(chang)家采用反射爐輕(qing)燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)，以(yi)一(yi)定的粒度加入熔爐電(dian)熔，電(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的質(zhi)量(liang)(liang)比(bi)用菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石好，成(cheng)本又比(bi)用球(qiu)料作(zuo)原(yuan)料時便宜，因而得(de)到了一(yi)定的推廣。

④燒(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)砂。為(wei)(wei)(wei)了某(mou)些電(dian)熔凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的特殊要求，有時必(bi)(bi)須(xu)在電(dian)熔過程中(zhong)采用燒(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)砂作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)電(dian)熔原(yuan)料，如采用海水鎂(mei)砂作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)電(dian)熔原(yuan)料，一般(ban)首先(xian)利用處理海水和石灰乳作(zuo)(zuo)用生(sheng)產氫氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)，將氫氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)煅燒(shao)(shao)成(cheng)輕燒(shao)(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。用其他方法也(ye)(ye)可以(yi)制得輕燒(shao)(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(詳見工業氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的制取方法)，采用輕燒(shao)(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)原(yuan)料生(sheng)產電(dian)熔凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等研(yan)究(jiu)認為(wei)(wei)(wei)，極(ji)少量的雜質(zhi)氣體(相(xiang)(xiang))也(ye)(ye)屬于(yu)晶(jing)體的雜質(zhi)，可明顯(xian)影響晶(jing)粒的長(chang)大(da)。因為(wei)(wei)(wei)雜質(zhi)相(xiang)(xiang)的作(zuo)(zuo)用在于(yu)增加晶(jing)界(jie)運(yun)動所(suo)需的能(neng)量。當晶(jing)界(jie)與第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇(yu)時，晶(jing)體能(neng)量降(jiang)低，其降(jiang)低量與第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫截(jie)面積成(cheng)正比，所(suo)以(yi)必(bi)(bi)須(xu)提高(gao)晶(jing)界(jie)能(neng)，晶(jing)界(jie)才(cai)能(neng)離開第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)繼續運(yun)動。并且當晶(jing)界(jie)與第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇(yu)時，與第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫截(jie)面積相(xiang)(xiang)等的晶(jing)界(jie)必(bi)(bi)須(xu)變形，第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)數量愈多，晶(jing)粒長(chang)大(da)的極(ji)限尺寸愈小。

另(ling)一方面為(wei)了降(jiang)低電熔(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)的顯氣孔率(lv)，也應盡量減少原料氧化(hua)鎂(mei)的氣體排出(chu)，因此，采用燒結鎂(mei)砂電熔(rong)有其顯著優點。

⑤電熔氧化鎂單晶的化學原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特(te)性是同原子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)量(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)力學本性如離子(zi)(zi)(zi)(zi)半(ban)徑的(de)尺寸(cun)，離子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)電位數值，離子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)電子(zi)(zi)(zi)(zi)外(wai)層(ceng)結構等相(xiang)關聯。而氧化(hua)鎂的(de)離子(zi)(zi)(zi)(zi)尺寸(cun)、質量(liang)和(he)電荷、陽離子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)陰(yin)離子(zi)(zi)(zi)(zi)之間的(de)結合(he)特(te)性和(he)強度、離子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)極化(hua)作(zuo)用、結晶構造等決定它是一高熔點化(hua)合(he)物(wu)。

氧化鎂的熔點(dian)和結構參數(shu)：陽離(li)子半徑(jing)0.074mm;陰離(li)子半徑(jing)0.53mm;結構類型NaCl;配位數(shu)6;有效配位數(shu)8.5;密度3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制造的(de)(de)最重(zhong)要(yao)過(guo)程是由各種(zhong)鎂(mei)(mei)質原料，通(tong)過(guo)各種(zhong)形式的(de)(de)加(jia)熱(re)方法(fa)產生高溫使(shi)(shi)鎂(mei)(mei)質材料(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)，變成氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)體(ti)。要(yao)使(shi)(shi)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)融，必須(xu)消耗大量的(de)(de)熱(re)能，以克服(fu)離子間(jian)的(de)(de)引(yin)力。通(tong)過(guo)強大電弧(hu)(hu)產生高溫而熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)方法(fa)叫做電弧(hu)(hu)熔(rong)(rong)融法(fa)。這個融化(hua)(hua)(hua)(hua)過(guo)程一般包括熱(re)的(de)(de)傳導、脫水(shui)、脫碳、熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)、析晶、晶體(ti)長大等一系列物理化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)變化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)過(guo)程。

①脫水(shui)過程。用水(shui)鎂石作原料有一脫水(shui)過程。水(shui)鎂石的(de)主要成分是氫氧化鎂Mg(OH)2。其脫水(shui)過程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)(tan)過程(cheng)。用菱(ling)鎂(mei)礦作為原料(liao)時有一個脫(tuo)碳(tan)(tan)過程(cheng)，脫(tuo)碳(tan)(tan)過程(cheng)包括兩個方面(mian)。一方面(mian)是(shi)菱(ling)鎂(mei)礦石(shi)的熱分(fen)(fen)解，菱(ling)鎂(mei)礦石(shi)的主要成分(fen)(fen)是(shi)碳(tan)(tan)酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面(mian)，由于(yu)在電(dian)熔過(guo)程中往往在原料氧化鎂中加入(ru)石(shi)墨(mo)粉(fen)(fen)末添加物(wu)(助(zhu)劑(ji))，在電(dian)熔爐起動過(guo)程中需(xu)在三電(dian)極(石(shi)墨(mo)電(dian)極)的下端用石(shi)墨(mo)粉(fen)(fen)末鋪成三角形或星形導(dao)線路，在通電(dian)過(guo)程中受熱燒損或完全燃燒除去石(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)(hua)過程(cheng)(cheng)。熔(rong)(rong)化(hua)(hua)過程(cheng)(cheng)即氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)中鎂(mei)離子(zi)和氧(yang)(yang)離子(zi)在(zai)(zai)強電(dian)(dian)弧產生的(de)(de)熱能(neng)(neng)作(zuo)用(yong)下，克(ke)服(fu)單晶體(ti)中的(de)(de)晶格能(neng)(neng)的(de)(de)束縛，變成(cheng)(cheng)能(neng)(neng)自由(you)運動的(de)(de)過程(cheng)(cheng)。也就(jiu)是(shi)說，氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)加(jia)熱到一定溫度(熔(rong)(rong)點(dian))就(jiu)會由(you)固體(ti)變成(cheng)(cheng)液體(ti)，叫熔(rong)(rong)化(hua)(hua)。在(zai)(zai)這一過程(cheng)(cheng)中需消(xiao)耗(hao)大量的(de)(de)電(dian)(dian)能(neng)(neng)。據電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)生產者(zhe)對用(yong)水鎂(mei)石(shi)作(zuo)原料生產電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)熱平(ping)衡的(de)(de)衡算，熱消(xiao)耗(hao)的(de)(de)比例如下：氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)晶體(ti)生成(cheng)(cheng)熱消(xiao)耗(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)耗(hao)熱值(zhi)(zhi)15.3%，散砂生成(cheng)(cheng)熱耗(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水耗(hao)熱值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐(lu)殼的(de)(de)水耗(hao)熱值(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)子(zi)表面散熱值(zhi)(zhi)6.4%，煙(yan)氣帶走熱值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)(dian)能(neng)(neng)損失值(zhi)(zhi)3.2%，從(cong)這些統計數據可以看出，在(zai)(zai)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)