電(dian)弧熔(rong)爐生產電(dian)熔(rong)氧化鎂的(de)工藝流程主要(yao)包括：原料配料、電(dian)弧熔(rong)融、破碎、選(xuan)別、粉碎、篩別、磁選(xuan)、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐(feng)富的(de)優質菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石(shi)，氧(yang)化鎂(mei)(mei)含量(liang)高，又(you)易于開(kai)采，因此，被廣泛用作電(dian)(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)原料。采用菱(ling)鎂(mei)(mei)石(shi)作原料，碳酸(suan)鎂(mei)(mei)分(fen)解產生CO2氣(qi)體，由于有大量(liang)氣(qi)體從(cong)爐內排(pai)出影(ying)響著電(dian)(dian)熔過(guo)程的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔(rong)氧化鎂(mei)的(de)結晶帶(dai)的(de)形成均(jun)有(you)不(bu)利影響，由(you)于大量塵料(liao)飛損，使(shi)物料(liao)損耗和(he)能量消耗增高，也惡化了(le)車間生(sheng)產環境。但由(you)于優質菱鎂(mei)礦(kuang)石(shi)容易(yi)獲(huo)得(de)，價格很低廉，所以，仍是我(wo)國電熔(rong)氧化鎂(mei)用(yong)得(de)最(zui)(zui)多最(zui)(zui)廣泛的(de)原料(liao)。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)礦(kuang)。菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)礦(kuang)石中氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的含量高低(di)和(he)化學成(cheng)分直接影響(xiang)到電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的質量，同時在電(dian)(dian)熔(rong)過程中也直接影響(xiang)到電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)得到的品級比例，因此，為了保證電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的質量和(he)品級比例，必須對(dui)各種礦(kuang)石進(jin)行適當的配(pei)比后進(jin)行熔(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)石(shi)。我國的(de)遼(liao)寧省水(shui)鎂(mei)石(shi)的(de)礦源非常豐富，水(shui)鎂(mei)石(shi)中氧(yang)(yang)化鎂(mei)含量高于(yu)菱鎂(mei)礦石(shi)。它也是一種制(zhi)造電熔凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)的(de)原(yuan)料(liao)，部分(fen)地區水(shui)鎂(mei)石(shi)的(de)化學成分(fen)見表2。

表2水鎂石的(de)化學成分(fen)/%

③輕(qing)燒(shao)氧化鎂(mei)。以輕(qing)燒(shao)氧化鎂(mei)作為電(dian)(dian)熔氧化鎂(mei)原料，可以使生產環(huan)境得到改善，可以降低運輸(shu)費用(yong)。由(you)于電(dian)(dian)熔時排出氣體少，成分也較均勻(yun)，對提高電(dian)(dian)熔氧化鎂(mei)質量(liang)有(you)利。

我國有(you)一(yi)些(xie)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)以輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制成(cheng)球(qiu)料(liao)(liao)入爐電(dian)熔(rong)。輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)含量達到(dao)98%，以此料(liao)(liao)能生產出白(bai)色大結晶(jing)電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。但(dan)由于成(cheng)球(qiu)費(fei)用(yong)高，影響生產成(cheng)本(ben)。目前，有(you)的(de)廠家(jia)采用(yong)反射爐輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，以一(yi)定(ding)的(de)粒度(du)加(jia)入熔(rong)爐電(dian)熔(rong)，電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)質(zhi)量比用(yong)菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)好(hao)，成(cheng)本(ben)又比用(yong)球(qiu)料(liao)(liao)作(zuo)原料(liao)(liao)時便宜(yi)，因而得到(dao)了一(yi)定(ding)的(de)推廣。

④燒(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)砂。為了某些(xie)電(dian)熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)特殊要(yao)求(qiu)，有時必須在(zai)電(dian)熔過程中采用(yong)燒(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)為電(dian)熔原(yuan)料(liao)，如采用(yong)海水鎂(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)為電(dian)熔原(yuan)料(liao)，一般首先利(li)用(yong)處(chu)理海水和石(shi)灰乳(ru)作(zuo)(zuo)用(yong)生產氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，將氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)煅燒(shao)(shao)成(cheng)輕(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。用(yong)其(qi)他方法也可以制(zhi)得輕(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(詳(xiang)見(jian)工業氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)制(zhi)取方法)，采用(yong)輕(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)(zuo)為原(yuan)料(liao)生產電(dian)熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等(deng)研(yan)究認為，極少量的(de)雜質氣體(相)也屬于晶(jing)(jing)體的(de)雜質，可明顯影(ying)響(xiang)晶(jing)(jing)粒的(de)長(chang)大(da)(da)。因為雜質相的(de)作(zuo)(zuo)用(yong)在(zai)于增(zeng)加晶(jing)(jing)界運(yun)動(dong)(dong)所需的(de)能(neng)量。當晶(jing)(jing)界與(yu)(yu)第(di)(di)(di)二(er)相相遇(yu)時，晶(jing)(jing)體能(neng)量降低，其(qi)降低量與(yu)(yu)第(di)(di)(di)二(er)相橫(heng)截(jie)面積成(cheng)正比，所以必須提高晶(jing)(jing)界能(neng)，晶(jing)(jing)界才能(neng)離開第(di)(di)(di)二(er)相繼續運(yun)動(dong)(dong)。并且當晶(jing)(jing)界與(yu)(yu)第(di)(di)(di)二(er)相相遇(yu)時，與(yu)(yu)第(di)(di)(di)二(er)相橫(heng)截(jie)面積相等(deng)的(de)晶(jing)(jing)界必須變形，第(di)(di)(di)二(er)相數量愈多，晶(jing)(jing)粒長(chang)大(da)(da)的(de)極限(xian)尺(chi)寸(cun)愈小(xiao)。

另一方(fang)面為了降低電熔凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)的顯(xian)氣孔率，也(ye)應盡量(liang)減少(shao)原料氧化(hua)鎂(mei)(mei)的氣體排出(chu)，因此(ci)，采用(yong)燒結(jie)鎂(mei)(mei)砂(sha)電熔有其(qi)顯(xian)著優點。

⑤電熔氧化(hua)鎂單(dan)晶的化(hua)學(xue)原(yuan)料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)(xing)是同(tong)原子(zi)(zi)和分(fen)子(zi)(zi)的(de)(de)量子(zi)(zi)力學本性(xing)(xing)如離(li)(li)子(zi)(zi)半徑的(de)(de)尺寸，離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)(de)電(dian)位數值，離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)外層結(jie)構(gou)等相關聯。而氧化(hua)(hua)鎂的(de)(de)離(li)(li)子(zi)(zi)尺寸、質量和電(dian)荷、陽(yang)離(li)(li)子(zi)(zi)和陰離(li)(li)子(zi)(zi)之間的(de)(de)結(jie)合特性(xing)(xing)和強度、離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)(de)極(ji)化(hua)(hua)作用、結(jie)晶構(gou)造等決定它是一高熔點化(hua)(hua)合物。

氧化鎂(mei)的熔(rong)點和結構(gou)參數：陽(yang)離(li)子(zi)半徑0.074mm;陰離(li)子(zi)半徑0.53mm;結構(gou)類型NaCl;配位(wei)數6;有(you)效(xiao)配位(wei)數8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電(dian)熔凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)制造的(de)最重要過(guo)程(cheng)是由各種(zhong)鎂(mei)(mei)(mei)質原料，通(tong)過(guo)各種(zhong)形式的(de)加熱方法(fa)(fa)產生高溫使鎂(mei)(mei)(mei)質材料(MgO)熔化，變(bian)成氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)熔體。要使氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)熔融，必須消耗大(da)量的(de)熱能(neng)，以(yi)克(ke)服離子間的(de)引力(li)。通(tong)過(guo)強大(da)電(dian)弧(hu)產生高溫而熔化氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)方法(fa)(fa)叫做電(dian)弧(hu)熔融法(fa)(fa)。這個融化過(guo)程(cheng)一(yi)般包括熱的(de)傳導、脫水、脫碳、熔化、析晶(jing)、晶(jing)體長大(da)等一(yi)系列物理化學變(bian)化的(de)過(guo)程(cheng)。

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

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)(tuo)碳(tan)過程。用菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)作(zuo)為原(yuan)料時(shi)有一(yi)(yi)個(ge)脫(tuo)(tuo)碳(tan)過程，脫(tuo)(tuo)碳(tan)過程包括兩個(ge)方面。一(yi)(yi)方面是菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)的(de)熱分解，菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)的(de)主要成分是碳(tan)酸(suan)鎂(mei)(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面，由于在(zai)(zai)電熔(rong)過程(cheng)中(zhong)往往在(zai)(zai)原料(liao)氧化(hua)鎂中(zhong)加入石(shi)(shi)墨(mo)粉末添加物(wu)(助劑)，在(zai)(zai)電熔(rong)爐(lu)起動過程(cheng)中(zhong)需在(zai)(zai)三(san)電極(石(shi)(shi)墨(mo)電極)的下端用石(shi)(shi)墨(mo)粉末鋪成三(san)角形(xing)或(huo)星形(xing)導(dao)線路，在(zai)(zai)通(tong)電過程(cheng)中(zhong)受熱(re)燒(shao)損或(huo)完全燃燒(shao)除去石(shi)(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)過(guo)(guo)程(cheng)。熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)過(guo)(guo)程(cheng)即氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)離(li)子和氧(yang)(yang)(yang)離(li)子在強電弧產生的熱(re)(re)能作用(yong)下，克(ke)服單(dan)晶體(ti)中的晶格(ge)能的束(shu)縛，變成(cheng)能自由運動的過(guo)(guo)程(cheng)。也就是說(shuo)，氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)加熱(re)(re)到一定溫度(熔(rong)(rong)(rong)點)就會由固體(ti)變成(cheng)液體(ti)，叫熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)。在這(zhe)(zhe)一過(guo)(guo)程(cheng)中需(xu)消(xiao)耗(hao)(hao)大量的電能。據電熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)生產者對用(yong)水鎂(mei)(mei)石作原(yuan)料生產電熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的熱(re)(re)平衡的衡算，熱(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)的比例如下：氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)晶體(ti)生成(cheng)熱(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)15.3%，散砂生成(cheng)熱(re)(re)耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐殼(ke)的水耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)7.9%，爐子表面散熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)6.4%，煙氣(qi)帶走(zou)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)28.8%。電能損失(shi)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)3.2%，從這(zhe)(zhe)些(xie)統計(ji)數據可以(yi)看(kan)出，在電熔(rong)(rong)(rong)