電(dian)(dian)弧(hu)熔(rong)爐生產電(dian)(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂的工(gong)藝流(liu)程(cheng)主要包括：原料(liao)配料(liao)、電(dian)(dian)弧(hu)熔(rong)融(rong)、破碎、選別、粉(fen)碎、篩別、磁選、分類包裝等(deng)。

(1)原料

我國(guo)有豐(feng)富的優質菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石，氧(yang)化(hua)鎂(mei)含(han)量高，又易于(yu)開采(cai)，因此，被廣泛用作(zuo)電熔氧(yang)化(hua)鎂(mei)的原(yuan)料。采(cai)用菱(ling)鎂(mei)石作(zuo)原(yuan)料，碳酸鎂(mei)分解產(chan)生CO2氣體(ti)(ti)，由于(yu)有大量氣體(ti)(ti)從(cong)爐內排出影響(xiang)著電熔過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧化鎂的(de)結(jie)晶帶(dai)的(de)形(xing)成均(jun)有不利影響，由于大(da)量塵料(liao)飛損(sun)，使物料(liao)損(sun)耗和能(neng)量消耗增(zeng)高(gao)，也惡化了(le)車間生產環境(jing)。但由于優質菱鎂礦石容易獲得，價格很低廉(lian)，所(suo)以，仍是我國電熔氧化鎂用得最多(duo)最廣(guang)泛(fan)的(de)原料(liao)。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)(mei)礦。菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石(shi)中氧化鎂(mei)(mei)(mei)的含量高低和化學(xue)成分(fen)直(zhi)接影(ying)響(xiang)到電(dian)熔凝(ning)氧化鎂(mei)(mei)(mei)的質(zhi)量，同(tong)時在電(dian)熔過程中也直(zhi)接影(ying)響(xiang)到電(dian)熔凝(ning)氧化鎂(mei)(mei)(mei)得到的品級比例，因此(ci)，為了(le)保證電(dian)熔凝(ning)氧化鎂(mei)(mei)(mei)的質(zhi)量和品級比例，必須對各種礦石(shi)進(jin)行適當(dang)的配比后進(jin)行熔煉。

②水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石。我國的(de)(de)遼寧(ning)省水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石的(de)(de)礦(kuang)(kuang)源非常豐富，水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石中氧化鎂(mei)(mei)含量高于菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)石。它也是一種制造電熔凝氧化鎂(mei)(mei)的(de)(de)原料，部分(fen)地(di)區(qu)水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石的(de)(de)化學(xue)成分(fen)見表2。

表2水鎂石的化學(xue)成分/%

③輕燒氧化鎂(mei)。以輕燒氧化鎂(mei)作為電熔(rong)氧化鎂(mei)原料(liao)，可以使生產環境得(de)到改善，可以降低運輸(shu)費(fei)用。由于電熔(rong)時排出氣體少，成分也較均(jun)勻，對(dui)提(ti)高(gao)電熔(rong)氧化鎂(mei)質量有利。

我國有一些(xie)電熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂以(yi)輕燒氧化(hua)鎂制成(cheng)球料(liao)入(ru)爐電熔(rong)(rong)。輕燒氧化(hua)鎂的氧化(hua)鎂含量(liang)(liang)達到98%，以(yi)此料(liao)能生(sheng)產出白色大結晶(jing)電熔(rong)(rong)氧化(hua)鎂。但由于(yu)成(cheng)球費用(yong)(yong)高，影響(xiang)生(sheng)產成(cheng)本。目前，有的廠(chang)家采用(yong)(yong)反射爐輕燒氧化(hua)鎂，以(yi)一定的粒(li)度加入(ru)熔(rong)(rong)爐電熔(rong)(rong)，電熔(rong)(rong)氧化(hua)鎂的質(zhi)量(liang)(liang)比用(yong)(yong)菱鎂礦(kuang)石好，成(cheng)本又比用(yong)(yong)球料(liao)作(zuo)原料(liao)時便宜，因而(er)得到了一定的推(tui)廣。

④燒(shao)(shao)結鎂(mei)砂。為(wei)(wei)了某些電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的特殊要求，有時必(bi)須在電(dian)熔(rong)過程中采用燒(shao)(shao)結鎂(mei)砂作(zuo)為(wei)(wei)電(dian)熔(rong)原料(liao)，如采用海水(shui)鎂(mei)砂作(zuo)為(wei)(wei)電(dian)熔(rong)原料(liao)，一般首先利用處理海水(shui)和石灰乳作(zuo)用生產(chan)氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)，將氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)煅燒(shao)(shao)成輕燒(shao)(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。用其他(ta)方法也(ye)可以制得輕燒(shao)(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(詳(xiang)見(jian)工業(ye)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的制取(qu)方法)，采用輕燒(shao)(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)作(zuo)為(wei)(wei)原料(liao)生產(chan)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等(deng)研究認為(wei)(wei)，極(ji)(ji)少量(liang)(liang)(liang)的雜(za)質(zhi)氣體(相(xiang))也(ye)屬于(yu)晶(jing)(jing)(jing)(jing)體的雜(za)質(zhi)，可明顯影響晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒的長(chang)大。因為(wei)(wei)雜(za)質(zhi)相(xiang)的作(zuo)用在于(yu)增加晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)運(yun)動所(suo)需(xu)的能量(liang)(liang)(liang)。當晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)與(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)相(xiang)遇時，晶(jing)(jing)(jing)(jing)體能量(liang)(liang)(liang)降低，其降低量(liang)(liang)(liang)與(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)橫截面積成正比，所(suo)以必(bi)須提高晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)能，晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)才能離開(kai)第(di)二(er)(er)相(xiang)繼續運(yun)動。并且(qie)當晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)與(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)相(xiang)遇時，與(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)橫截面積相(xiang)等(deng)的晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)必(bi)須變形，第(di)二(er)(er)相(xiang)數量(liang)(liang)(liang)愈(yu)(yu)多，晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒長(chang)大的極(ji)(ji)限尺寸(cun)愈(yu)(yu)小。

另一方面為了降低(di)電熔(rong)(rong)凝氧(yang)化鎂的(de)顯氣孔(kong)率(lv)，也應(ying)盡量減少原料氧(yang)化鎂的(de)氣體(ti)排出，因此(ci)，采用燒(shao)結鎂砂電熔(rong)(rong)有其顯著優點。

⑤電熔(rong)氧化鎂單晶(jing)的化學原(yuan)料質量要求：

(3)電弧熔融

這(zhe)些特性(xing)是(shi)同原子(zi)(zi)(zi)(zi)和分子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)(zi)(zi)力(li)學(xue)本性(xing)如離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)半徑的(de)尺寸(cun)，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)電(dian)位數值，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)電(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)外層結構(gou)(gou)等相關聯。而氧化鎂(mei)的(de)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)尺寸(cun)、質量和電(dian)荷(he)、陽離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)和陰離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)之間的(de)結合(he)特性(xing)和強(qiang)度、離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)極化作用、結晶構(gou)(gou)造等決定(ding)它是(shi)一高熔點(dian)化合(he)物。

氧(yang)化(hua)鎂(mei)的熔點和結構參數(shu)：陽離子(zi)半徑(jing)(jing)0.074mm;陰離子(zi)半徑(jing)(jing)0.53mm;結構類型NaCl;配位(wei)數(shu)6;有效配位(wei)數(shu)8.5;密(mi)度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)制造(zao)的(de)(de)(de)最重要過程是由各種鎂(mei)質(zhi)原料，通過各種形式的(de)(de)(de)加熱方(fang)法(fa)(fa)產(chan)生高(gao)溫使鎂(mei)質(zhi)材料(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)，變成(cheng)氧化(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)體(ti)。要使氧化(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)融，必須消(xiao)耗大(da)量的(de)(de)(de)熱能，以克服離子間的(de)(de)(de)引力。通過強(qiang)大(da)電(dian)弧產(chan)生高(gao)溫而熔(rong)(rong)化(hua)氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)叫做電(dian)弧熔(rong)(rong)融法(fa)(fa)。這個融化(hua)過程一(yi)般包括熱的(de)(de)(de)傳導、脫水、脫碳、熔(rong)(rong)化(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體(ti)長大(da)等一(yi)系列物(wu)理化(hua)學變化(hua)的(de)(de)(de)過程。

①脫水(shui)(shui)(shui)過(guo)程。用水(shui)(shui)(shui)鎂石作原料(liao)有一脫水(shui)(shui)(shui)過(guo)程。水(shui)(shui)(shui)鎂石的主要成(cheng)分是(shi)氫氧化(hua)鎂Mg(OH)2。其脫水(shui)(shui)(shui)過(guo)程是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)(tan)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)。用(yong)菱鎂(mei)礦作為原料時有(you)一(yi)個脫碳(tan)(tan)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)，脫碳(tan)(tan)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)包括兩個方面。一(yi)方面是(shi)菱鎂(mei)礦石(shi)的熱分解，菱鎂(mei)礦石(shi)的主(zhu)要成分是(shi)碳(tan)(tan)酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面，由于在電熔過程中往往在原(yuan)料氧化鎂中加入石(shi)墨(mo)粉(fen)末添加物(助劑)，在電熔爐起動過程中需在三電極(ji)(石(shi)墨(mo)電極(ji))的下端用(yong)石(shi)墨(mo)粉(fen)末鋪成三角(jiao)形(xing)或星形(xing)導線路，在通(tong)電過程中受(shou)熱燒損或完全(quan)燃(ran)燒除(chu)去石(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)(rong)化(hua)過(guo)程(cheng)。熔(rong)(rong)(rong)化(hua)過(guo)程(cheng)即氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)中(zhong)鎂(mei)(mei)離子和氧(yang)離子在強電(dian)(dian)弧產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)熱(re)(re)能(neng)作用(yong)(yong)下，克服單(dan)晶(jing)(jing)體中(zhong)的(de)(de)晶(jing)(jing)格(ge)能(neng)的(de)(de)束縛，變成能(neng)自由運動的(de)(de)過(guo)程(cheng)。也就是說(shuo)，氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)加熱(re)(re)到(dao)一定(ding)溫度(熔(rong)(rong)(rong)點)就會由固體變成液(ye)體，叫熔(rong)(rong)(rong)化(hua)。在這一過(guo)程(cheng)中(zhong)需消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)大量(liang)的(de)(de)電(dian)(dian)能(neng)。據(ju)(ju)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)生(sheng)產(chan)(chan)者(zhe)對用(yong)(yong)水鎂(mei)(mei)石作原料生(sheng)產(chan)(chan)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)熱(re)(re)平衡的(de)(de)衡算，熱(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)的(de)(de)比例如下：氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)晶(jing)(jing)體生(sheng)成熱(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)值(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)15.3%，散砂生(sheng)成熱(re)(re)耗(hao)(hao)(hao)值(zhi)3.0%，冷卻水耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)8.4%，冷卻爐殼的(de)(de)水耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)7.9%，爐子表面散熱(re)(re)值(zhi)6.4%，煙氣(qi)帶(dai)走(zou)熱(re)(re)值(zhi)28.8%。電(dian)(dian)能(neng)損失(shi)值(zhi)3.2%，從這些(xie)統計(ji)數(shu)據(ju)(ju)可以看出，在電(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)