電弧(hu)熔(rong)爐生(sheng)產電熔(rong)氧化鎂(mei)的工藝流程(cheng)主要包括：原(yuan)料配料、電弧(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)優質菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石，氧(yang)化鎂(mei)(mei)含量高，又易于開(kai)采，因此，被廣(guang)泛用(yong)作電(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)原(yuan)料(liao)。采用(yong)菱(ling)鎂(mei)(mei)石作原(yuan)料(liao)，碳酸鎂(mei)(mei)分解產生CO2氣(qi)體(ti)，由于有大量氣(qi)體(ti)從爐內排出影響著電(dian)熔過程(cheng)的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂的結(jie)晶(jing)帶的形(xing)成均(jun)有不利影響(xiang)，由于大量塵料飛損(sun)，使物料損(sun)耗和能量消(xiao)耗增高，也惡化(hua)(hua)了車間生產環(huan)境(jing)。但(dan)由于優質菱鎂礦石容易獲(huo)得，價格很低(di)廉，所(suo)以，仍是我(wo)國(guo)電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂用得最多最廣泛(fan)的原料。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)礦。菱(ling)鎂(mei)礦石中(zhong)氧(yang)化鎂(mei)的含量高低(di)和(he)化學成(cheng)分(fen)直(zhi)接(jie)影響到(dao)電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)的質(zhi)量，同時在電(dian)熔(rong)(rong)過程中(zhong)也直(zhi)接(jie)影響到(dao)電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)得到(dao)的品(pin)級比(bi)(bi)(bi)例，因此，為了保證電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)的質(zhi)量和(he)品(pin)級比(bi)(bi)(bi)例，必須對各種礦石進(jin)行適當的配比(bi)(bi)(bi)后(hou)進(jin)行熔(rong)(rong)煉(lian)。

②水鎂(mei)(mei)石(shi)。我國的遼寧省水鎂(mei)(mei)石(shi)的礦源非常豐富，水鎂(mei)(mei)石(shi)中氧(yang)化鎂(mei)(mei)含(han)量高于菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)。它也是一種制造電熔凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)的原料，部(bu)分地區水鎂(mei)(mei)石(shi)的化學(xue)成分見表2。

表2水鎂石的(de)化學成(cheng)分/%

③輕(qing)燒(shao)氧化鎂(mei)。以(yi)(yi)輕(qing)燒(shao)氧化鎂(mei)作為電熔(rong)氧化鎂(mei)原(yuan)料，可以(yi)(yi)使生(sheng)產環境(jing)得到改善，可以(yi)(yi)降低(di)運輸費用(yong)。由于電熔(rong)時排出氣(qi)體少，成分也(ye)較(jiao)均勻，對提高電熔(rong)氧化鎂(mei)質量有利。

我(wo)國有一(yi)些電(dian)熔凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)以(yi)輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制成(cheng)(cheng)(cheng)球(qiu)料(liao)入(ru)爐(lu)電(dian)熔。輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含量(liang)達到98%，以(yi)此料(liao)能生產出(chu)白色大結晶(jing)電(dian)熔氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。但由于成(cheng)(cheng)(cheng)球(qiu)費用(yong)高(gao)，影響生產成(cheng)(cheng)(cheng)本。目前(qian)，有的(de)廠家采用(yong)反射爐(lu)輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，以(yi)一(yi)定的(de)粒度加入(ru)熔爐(lu)電(dian)熔，電(dian)熔氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質量(liang)比用(yong)菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石好(hao)，成(cheng)(cheng)(cheng)本又比用(yong)球(qiu)料(liao)作(zuo)原料(liao)時便宜，因而得(de)到了(le)一(yi)定的(de)推廣(guang)。

④燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)(mei)砂。為(wei)了某些電熔凝(ning)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)特(te)殊要求，有時必(bi)須(xu)在(zai)電熔過程中采(cai)(cai)用燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)電熔原料，如(ru)采(cai)(cai)用海水鎂(mei)(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)電熔原料，一般首(shou)先利用處理海水和石灰(hui)乳作(zuo)用生產(chan)氫氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)，將氫氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)煅燒(shao)(shao)成輕(qing)燒(shao)(shao)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。用其他(ta)方法也(ye)可以制得(de)輕(qing)燒(shao)(shao)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(詳見工(gong)業(ye)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)制取方法)，采(cai)(cai)用輕(qing)燒(shao)(shao)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)作(zuo)為(wei)原料生產(chan)電熔凝(ning)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特(te)爾(Ruttere)等研究認為(wei)，極(ji)少量的(de)(de)(de)雜質(zhi)氣體(相(xiang))也(ye)屬于晶(jing)(jing)(jing)(jing)體的(de)(de)(de)雜質(zhi)，可明顯影響晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒的(de)(de)(de)長大。因為(wei)雜質(zhi)相(xiang)的(de)(de)(de)作(zuo)用在(zai)于增加晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)運動(dong)所需的(de)(de)(de)能量。當(dang)(dang)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)(yu)第(di)(di)二相(xiang)相(xiang)遇(yu)時，晶(jing)(jing)(jing)(jing)體能量降低，其降低量與(yu)(yu)第(di)(di)二相(xiang)橫截面積(ji)成正(zheng)比(bi)，所以必(bi)須(xu)提高晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)能，晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)才能離開第(di)(di)二相(xiang)繼續運動(dong)。并且當(dang)(dang)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)(yu)第(di)(di)二相(xiang)相(xiang)遇(yu)時，與(yu)(yu)第(di)(di)二相(xiang)橫截面積(ji)相(xiang)等的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)必(bi)須(xu)變(bian)形，第(di)(di)二相(xiang)數量愈多，晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒長大的(de)(de)(de)極(ji)限尺寸愈小。

另一方面為了降低電(dian)熔凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)的顯氣孔率，也應盡量減少(shao)原料氧化(hua)(hua)鎂(mei)的氣體排出，因此，采用燒結鎂(mei)砂電(dian)熔有(you)其顯著優點。

⑤電熔氧化鎂(mei)單晶的(de)化學原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特(te)性是同(tong)原子(zi)(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)力學(xue)本性如離子(zi)(zi)(zi)半(ban)徑的(de)(de)尺寸，離子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電位(wei)數值，離子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電子(zi)(zi)(zi)外層結(jie)構等相(xiang)關(guan)聯。而(er)氧化(hua)(hua)鎂的(de)(de)離子(zi)(zi)(zi)尺寸、質量(liang)(liang)和(he)電荷、陽(yang)離子(zi)(zi)(zi)和(he)陰離子(zi)(zi)(zi)之間的(de)(de)結(jie)合特(te)性和(he)強度、離子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)極(ji)化(hua)(hua)作用、結(jie)晶構造(zao)等決定(ding)它(ta)是一高熔(rong)點化(hua)(hua)合物。

氧化鎂的熔點和結構(gou)參數(shu)：陽離子半徑(jing)0.074mm;陰離子半徑(jing)0.53mm;結構(gou)類型(xing)NaCl;配位(wei)數(shu)6;有效配位(wei)數(shu)8.5;密度(du)3.65g/cm3;熔點2800℃。

電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂制造的(de)(de)最重(zhong)要(yao)(yao)過程(cheng)是由各種鎂質原(yuan)料(liao)，通(tong)過各種形(xing)式的(de)(de)加熱(re)方(fang)法產生高(gao)溫使鎂質材料(liao)(MgO)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)，變成氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂熔(rong)(rong)(rong)體。要(yao)(yao)使氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂熔(rong)(rong)(rong)融，必須消(xiao)耗大(da)量(liang)的(de)(de)熱(re)能，以克服離(li)子間的(de)(de)引力。通(tong)過強大(da)電(dian)弧(hu)產生高(gao)溫而熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂的(de)(de)方(fang)法叫做電(dian)弧(hu)熔(rong)(rong)(rong)融法。這個融化(hua)(hua)(hua)過程(cheng)一般包括熱(re)的(de)(de)傳導(dao)、脫水、脫碳、熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)、析晶、晶體長大(da)等一系列物(wu)理化(hua)(hua)(hua)學變化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)過程(cheng)。

①脫(tuo)水過(guo)程(cheng)。用水鎂石(shi)作原料有(you)一脫(tuo)水過(guo)程(cheng)。水鎂石(shi)的(de)主要成分是氫氧化鎂Mg(OH)2。其脫(tuo)水過(guo)程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)(tan)過(guo)程(cheng)。用(yong)菱鎂(mei)礦(kuang)作為原料(liao)時有一個(ge)脫(tuo)碳(tan)(tan)過(guo)程(cheng)，脫(tuo)碳(tan)(tan)過(guo)程(cheng)包括(kuo)兩(liang)個(ge)方(fang)面。一方(fang)面是菱鎂(mei)礦(kuang)石的(de)熱分(fen)解(jie)，菱鎂(mei)礦(kuang)石的(de)主要(yao)成分(fen)是碳(tan)(tan)酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面，由于在(zai)(zai)電熔過(guo)程(cheng)中往(wang)往(wang)在(zai)(zai)原料氧化鎂中加入(ru)石(shi)(shi)墨粉末添加物(wu)(助(zhu)劑)，在(zai)(zai)電熔爐起動過(guo)程(cheng)中需在(zai)(zai)三電極(ji)(石(shi)(shi)墨電極(ji))的下端用(yong)石(shi)(shi)墨粉末鋪成三角(jiao)形(xing)或星形(xing)導(dao)線路，在(zai)(zai)通電過(guo)程(cheng)中受熱燒損或完全燃(ran)燒除(chu)去石(shi)(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)過程。熔(rong)化(hua)過程即氧化(hua)鎂(mei)中(zhong)鎂(mei)離子和氧離子在強電(dian)弧產(chan)生(sheng)的(de)熱(re)(re)(re)(re)能(neng)作用下(xia)，克服單晶(jing)體中(zhong)的(de)晶(jing)格能(neng)的(de)束縛，變成能(neng)自由運動的(de)過程。也(ye)就是說，氧化(hua)鎂(mei)加熱(re)(re)(re)(re)到一(yi)定溫度(熔(rong)點)就會(hui)由固體變成液體，叫熔(rong)化(hua)。在這(zhe)一(yi)過程中(zhong)需消(xiao)耗(hao)(hao)大量(liang)的(de)電(dian)能(neng)。據電(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)生(sheng)產(chan)者對用水鎂(mei)石作原料(liao)生(sheng)產(chan)電(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)的(de)熱(re)(re)(re)(re)平衡的(de)衡算(suan)，熱(re)(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)的(de)比(bi)例如下(xia)：氧化(hua)鎂(mei)晶(jing)體生(sheng)成熱(re)(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣(zha)皮消(xiao)耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散(san)砂生(sheng)成熱(re)(re)(re)(re)耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻(que)水耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻(que)爐(lu)殼的(de)水耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)子表面散(san)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)損失值(zhi)(zhi)3.2%，從這(zhe)些統(tong)計數據可以看(kan)出，在電(dian)熔(rong)