電(dian)弧(hu)熔爐生產電(dian)熔氧(yang)化鎂的工(gong)藝流程主要包括：原料配料、電(dian)弧(hu)熔融、破碎、選別、粉碎、篩別、磁選、分(fen)類包裝等(deng)。

(1)原料

我國有豐富的(de)(de)優(you)質(zhi)菱(ling)鎂礦石，氧化鎂含量高，又易于開采(cai)，因此，被(bei)廣(guang)泛用(yong)作電熔氧化鎂的(de)(de)原料(liao)。采(cai)用(yong)菱(ling)鎂石作原料(liao)，碳酸(suan)鎂分(fen)解產生CO2氣(qi)體，由于有大量氣(qi)體從爐內排出影響著電熔過程(cheng)的(de)(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧化(hua)(hua)鎂的(de)(de)結晶(jing)帶的(de)(de)形成均有不利影響，由于大量塵料飛損(sun)，使物(wu)料損(sun)耗(hao)和能量消耗(hao)增高，也(ye)惡化(hua)(hua)了車間生產環境。但(dan)由于優質菱鎂礦石容易獲得，價格很(hen)低廉(lian)，所(suo)以(yi)，仍是(shi)我國(guo)電熔氧化(hua)(hua)鎂用得最多(duo)最廣泛的(de)(de)原料。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)(mei)礦。菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石中氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)含量高低(di)和(he)化(hua)學成分直(zhi)接(jie)影響(xiang)到電熔(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)質量，同時在電熔(rong)過程中也(ye)直(zhi)接(jie)影響(xiang)到電熔(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)得(de)到的(de)品級比例，因此，為了保證電熔(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)質量和(he)品級比例，必(bi)須(xu)對各種礦石進(jin)行適當的(de)配比后進(jin)行熔(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)。我國的遼寧省水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)的礦(kuang)(kuang)源非常(chang)豐富，水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)中(zhong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)含量高于(yu)菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)石(shi)(shi)。它也(ye)是(shi)一種(zhong)制造電熔凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的原料，部分(fen)地區水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)的化(hua)(hua)學成分(fen)見表2。

表2水鎂(mei)石的化學成分/%

③輕(qing)燒氧(yang)化鎂。以(yi)(yi)輕(qing)燒氧(yang)化鎂作為(wei)電(dian)熔氧(yang)化鎂原(yuan)料，可(ke)以(yi)(yi)使(shi)生產環境得(de)到改善，可(ke)以(yi)(yi)降低運輸費用。由于電(dian)熔時排出氣體少，成分也較均勻，對(dui)提高(gao)電(dian)熔氧(yang)化鎂質(zhi)量(liang)有利。

我國有一(yi)些電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)以(yi)(yi)輕(qing)燒氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制成球(qiu)料(liao)入爐(lu)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)。輕(qing)燒氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)含量(liang)達(da)到98%，以(yi)(yi)此料(liao)能生產(chan)出白色大結晶電(dian)熔(rong)(rong)(rong)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。但(dan)由(you)于(yu)成球(qiu)費用(yong)(yong)高(gao)，影響生產(chan)成本。目前，有的廠(chang)家采用(yong)(yong)反射爐(lu)輕(qing)燒氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，以(yi)(yi)一(yi)定的粒度(du)加入熔(rong)(rong)(rong)爐(lu)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)，電(dian)熔(rong)(rong)(rong)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的質量(liang)比(bi)(bi)用(yong)(yong)菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石好，成本又比(bi)(bi)用(yong)(yong)球(qiu)料(liao)作原料(liao)時便宜，因而得到了一(yi)定的推廣。

④燒(shao)結(jie)鎂(mei)砂。為了(le)某些電(dian)熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)特殊(shu)要求，有時必(bi)須在電(dian)熔過程中采(cai)用(yong)(yong)燒(shao)結(jie)鎂(mei)砂作為電(dian)熔原(yuan)料，如采(cai)用(yong)(yong)海水鎂(mei)砂作為電(dian)熔原(yuan)料，一般首(shou)先利用(yong)(yong)處理海水和石灰乳(ru)作用(yong)(yong)生產(chan)氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)，將氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)煅燒(shao)成輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)。用(yong)(yong)其他方(fang)法也可(ke)以制(zhi)得輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(詳見工(gong)業氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)制(zhi)取方(fang)法)，采(cai)用(yong)(yong)輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)作為原(yuan)料生產(chan)電(dian)熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)。奧絲脫(AusT)和拉(la)特爾(Ruttere)等(deng)研究認(ren)為，極少(shao)量(liang)的(de)(de)雜(za)質氣體(ti)(相(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)體(ti)的(de)(de)雜(za)質，可(ke)明(ming)顯(xian)影響晶(jing)粒的(de)(de)長(chang)(chang)大(da)(da)。因(yin)為雜(za)質相(xiang)(xiang)的(de)(de)作用(yong)(yong)在于增加晶(jing)界(jie)運動所需的(de)(de)能量(liang)。當(dang)晶(jing)界(jie)與(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)體(ti)能量(liang)降低，其降低量(liang)與(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫截面積成正比，所以必(bi)須提高(gao)晶(jing)界(jie)能，晶(jing)界(jie)才(cai)能離開第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)繼(ji)續運動。并且當(dang)晶(jing)界(jie)與(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，與(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫截面積相(xiang)(xiang)等(deng)的(de)(de)晶(jing)界(jie)必(bi)須變形，第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)數量(liang)愈多，晶(jing)粒長(chang)(chang)大(da)(da)的(de)(de)極限尺寸愈小。

另(ling)一方面為了降低電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)顯氣(qi)孔率(lv)，也應盡量減少原料氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)氣(qi)體(ti)排出，因此，采用燒結鎂(mei)砂電熔(rong)有其顯著優點。

⑤電熔氧(yang)化(hua)鎂單晶的(de)化(hua)學(xue)原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特性是(shi)同原子(zi)(zi)和(he)(he)分子(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)力(li)學本性如(ru)離(li)(li)子(zi)(zi)半徑(jing)的(de)尺寸，離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)電位數(shu)值(zhi)，離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)電子(zi)(zi)外層結(jie)構(gou)(gou)等(deng)相(xiang)關聯。而氧化(hua)鎂的(de)離(li)(li)子(zi)(zi)尺寸、質量和(he)(he)電荷(he)、陽離(li)(li)子(zi)(zi)和(he)(he)陰離(li)(li)子(zi)(zi)之(zhi)間(jian)的(de)結(jie)合(he)特性和(he)(he)強(qiang)度、離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)極(ji)化(hua)作用、結(jie)晶構(gou)(gou)造等(deng)決定(ding)它是(shi)一(yi)高熔點化(hua)合(he)物。

氧(yang)化鎂的熔點(dian)和(he)結(jie)構參數：陽離子(zi)半(ban)徑0.074mm;陰離子(zi)半(ban)徑0.53mm;結(jie)構類型NaCl;配位(wei)數6;有效配位(wei)數8.5;密(mi)度(du)3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)制造的(de)(de)最重要過(guo)(guo)(guo)程(cheng)是由各種鎂(mei)質原料，通過(guo)(guo)(guo)各種形式(shi)的(de)(de)加(jia)熱方(fang)法產生高(gao)溫使鎂(mei)質材料(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)，變(bian)成氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)體。要使氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)融，必須消(xiao)耗大(da)量的(de)(de)熱能，以克服離(li)子(zi)間的(de)(de)引力(li)。通過(guo)(guo)(guo)強(qiang)大(da)電(dian)弧(hu)(hu)產生高(gao)溫而熔(rong)(rong)化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)方(fang)法叫做電(dian)弧(hu)(hu)熔(rong)(rong)融法。這個融化(hua)(hua)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)一般包括熱的(de)(de)傳導、脫水、脫碳(tan)、熔(rong)(rong)化(hua)(hua)、析晶、晶體長大(da)等一系列物理化(hua)(hua)學(xue)變(bian)化(hua)(hua)的(de)(de)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)。

①脫水(shui)過程。用水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)作原料有一脫水(shui)過程。水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)的主要(yao)成分是(shi)氫氧化鎂(mei)(mei)Mg(OH)2。其脫水(shui)過程是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)過程。用(yong)菱(ling)鎂(mei)礦作(zuo)為原料時(shi)有一個脫(tuo)碳(tan)過程，脫(tuo)碳(tan)過程包括(kuo)兩個方面(mian)。一方面(mian)是菱(ling)鎂(mei)礦石的(de)熱分(fen)解，菱(ling)鎂(mei)礦石的(de)主要成(cheng)分(fen)是碳(tan)酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面(mian)，由于在(zai)電(dian)(dian)熔過(guo)(guo)程中(zhong)往往在(zai)原料氧(yang)化(hua)鎂中(zhong)加入(ru)石墨(mo)(mo)粉(fen)末添加物(助(zhu)劑)，在(zai)電(dian)(dian)熔爐起動(dong)過(guo)(guo)程中(zhong)需在(zai)三電(dian)(dian)極(ji)(石墨(mo)(mo)電(dian)(dian)極(ji))的下端用(yong)石墨(mo)(mo)粉(fen)末鋪(pu)成三角形或(huo)星(xing)形導線路，在(zai)通電(dian)(dian)過(guo)(guo)程中(zhong)受(shou)熱燒損或(huo)完全燃燒除(chu)去石墨(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)。熔(rong)(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)即氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)中鎂(mei)離子(zi)和氧(yang)(yang)(yang)離子(zi)在(zai)強電(dian)(dian)弧(hu)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)熱(re)能(neng)(neng)(neng)(neng)作用下，克服單晶(jing)體中的(de)晶(jing)格能(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)束縛(fu)，變(bian)成(cheng)能(neng)(neng)(neng)(neng)自由運動的(de)過(guo)程(cheng)。也就(jiu)是說，氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)加熱(re)到一(yi)(yi)定溫(wen)度(熔(rong)(rong)點)就(jiu)會由固體變(bian)成(cheng)液(ye)體，叫熔(rong)(rong)化(hua)(hua)。在(zai)這(zhe)一(yi)(yi)過(guo)程(cheng)中需消耗(hao)(hao)(hao)大量(liang)的(de)電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)。據電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)者對(dui)用水(shui)鎂(mei)石作原(yuan)料生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)熱(re)平衡的(de)衡算，熱(re)消耗(hao)(hao)(hao)的(de)比例如下：氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)晶(jing)體生(sheng)(sheng)成(cheng)熱(re)消耗(hao)(hao)(hao)值(zhi)34.9%，渣皮消耗(hao)(hao)(hao)熱(re)值(zhi)15.3%，散砂生(sheng)(sheng)成(cheng)熱(re)耗(hao)(hao)(hao)值(zhi)3.0%，冷卻水(shui)耗(hao)(hao)(hao)熱(re)值(zhi)8.4%，冷卻爐(lu)殼(ke)的(de)水(shui)耗(hao)(hao)(hao)熱(re)值(zhi)7.9%，爐(lu)子(zi)表面散熱(re)值(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)值(zhi)28.8%。電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)損失(shi)值(zhi)3.2%，從這(zhe)些統計數據可(ke)以看出，在(zai)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)