電(dian)(dian)弧熔(rong)爐(lu)生產電(dian)(dian)熔(rong)氧化鎂的(de)工藝流(liu)程主要包(bao)括：原(yuan)料配料、電(dian)(dian)弧熔(rong)融、破碎、選別(bie)、粉碎、篩別(bie)、磁選、分類包(bao)裝等(deng)。

(1)原料

我國有豐富的(de)優質菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)，氧(yang)化鎂(mei)(mei)含量(liang)高，又易于(yu)開采(cai)，因此，被廣泛(fan)用(yong)作(zuo)電熔氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)原料。采(cai)用(yong)菱鎂(mei)(mei)石(shi)作(zuo)原料，碳酸鎂(mei)(mei)分解產(chan)生CO2氣(qi)體，由于(yu)有大量(liang)氣(qi)體從爐內排出影響著電熔過程(cheng)的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對(dui)電熔(rong)氧化鎂(mei)(mei)的結晶帶的形成均有不(bu)利影響，由于大量(liang)(liang)塵料(liao)飛損，使物料(liao)損耗和能量(liang)(liang)消(xiao)耗增高，也惡(e)化了車間生產環境。但由于優質菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石容易(yi)獲得(de)，價格很(hen)低廉，所(suo)以，仍是我國電熔(rong)氧化鎂(mei)(mei)用得(de)最多最廣泛的原料(liao)。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦(kuang)。菱鎂(mei)礦(kuang)石中氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)含量高(gao)低和(he)化(hua)(hua)學成分直(zhi)接影響(xiang)到電熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)質量，同時在電熔(rong)(rong)過程中也直(zhi)接影響(xiang)到電熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)得到的(de)(de)品級(ji)比例，因(yin)此，為(wei)了(le)保(bao)證電熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)質量和(he)品級(ji)比例，必須(xu)對(dui)各種(zhong)礦(kuang)石進(jin)行(xing)適當的(de)(de)配比后進(jin)行(xing)熔(rong)(rong)煉。

②水鎂石(shi)。我國的(de)遼寧(ning)省(sheng)水鎂石(shi)的(de)礦(kuang)源非常豐富(fu)，水鎂石(shi)中氧(yang)化(hua)鎂含量高于菱(ling)鎂礦(kuang)石(shi)。它也是一種制造電熔凝氧(yang)化(hua)鎂的(de)原料，部分地區水鎂石(shi)的(de)化(hua)學成(cheng)分見表2。

表2水(shui)鎂(mei)石的化學(xue)成分/%

③輕(qing)燒(shao)(shao)氧化鎂。以輕(qing)燒(shao)(shao)氧化鎂作為電熔氧化鎂原料，可以使生(sheng)產環境得到改善，可以降低(di)運(yun)輸費用。由于(yu)電熔時(shi)排出(chu)氣體少，成分也較均勻，對提(ti)高電熔氧化鎂質量有利。

我國有一(yi)些電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)以(yi)(yi)輕燒氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制成(cheng)(cheng)球料入爐電(dian)(dian)熔(rong)(rong)。輕燒氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)含量(liang)達到(dao)98%，以(yi)(yi)此料能生產(chan)出白色大結晶電(dian)(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。但由(you)于成(cheng)(cheng)球費用(yong)高(gao)，影(ying)響(xiang)生產(chan)成(cheng)(cheng)本。目前，有的廠家采用(yong)反射爐輕燒氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，以(yi)(yi)一(yi)定的粒度(du)加入熔(rong)(rong)爐電(dian)(dian)熔(rong)(rong)，電(dian)(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的質量(liang)比(bi)用(yong)菱鎂(mei)(mei)礦石好，成(cheng)(cheng)本又比(bi)用(yong)球料作(zuo)原(yuan)料時便(bian)宜，因而得(de)到(dao)了一(yi)定的推(tui)廣。

④燒(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)砂。為(wei)了某些電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)特(te)殊要求，有時(shi)必(bi)須在電(dian)熔(rong)(rong)(rong)過程中采用(yong)(yong)燒(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)原料，如采用(yong)(yong)海(hai)水(shui)鎂(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)原料，一(yi)般首先利(li)用(yong)(yong)處理海(hai)水(shui)和石灰乳作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)生(sheng)產氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，將氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)煅燒(shao)成輕(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。用(yong)(yong)其他方法也(ye)(ye)可(ke)(ke)以制(zhi)得輕(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(詳見(jian)工業(ye)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)制(zhi)取方法)，采用(yong)(yong)輕(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)原料生(sheng)產電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特(te)爾(Ruttere)等研究認為(wei)，極少(shao)量的(de)(de)雜(za)(za)質氣體(ti)(ti)(相(xiang))也(ye)(ye)屬于晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)的(de)(de)雜(za)(za)質，可(ke)(ke)明顯影響晶(jing)(jing)(jing)粒的(de)(de)長(chang)大。因為(wei)雜(za)(za)質相(xiang)的(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)在于增加晶(jing)(jing)(jing)界(jie)運動所需的(de)(de)能量。當(dang)(dang)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)與第二(er)(er)相(xiang)相(xiang)遇時(shi)，晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)能量降低，其降低量與第二(er)(er)相(xiang)橫(heng)截面積成正比，所以必(bi)須提(ti)高(gao)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)能，晶(jing)(jing)(jing)界(jie)才能離開第二(er)(er)相(xiang)繼(ji)續運動。并(bing)且當(dang)(dang)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)與第二(er)(er)相(xiang)相(xiang)遇時(shi)，與第二(er)(er)相(xiang)橫(heng)截面積相(xiang)等的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)必(bi)須變形，第二(er)(er)相(xiang)數量愈多，晶(jing)(jing)(jing)粒長(chang)大的(de)(de)極限尺寸愈小。

另一方面為了降低電(dian)熔凝(ning)氧(yang)化鎂的顯氣(qi)孔率，也應盡量減少原料氧(yang)化鎂的氣(qi)體排(pai)出，因此，采(cai)用燒結鎂砂(sha)電(dian)熔有其顯著優點。

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)和(he)(he)分子(zi)的(de)(de)(de)量(liang)子(zi)力學本性如離(li)(li)子(zi)半徑(jing)的(de)(de)(de)尺寸，離(li)(li)子(zi)的(de)(de)(de)電位數值，離(li)(li)子(zi)的(de)(de)(de)電子(zi)外層(ceng)結(jie)構等相關聯。而氧化(hua)鎂的(de)(de)(de)離(li)(li)子(zi)尺寸、質量(liang)和(he)(he)電荷、陽離(li)(li)子(zi)和(he)(he)陰(yin)離(li)(li)子(zi)之間的(de)(de)(de)結(jie)合特(te)性和(he)(he)強度(du)、離(li)(li)子(zi)的(de)(de)(de)極化(hua)作用、結(jie)晶構造(zao)等決(jue)定它是一高熔點化(hua)合物。

氧化(hua)鎂(mei)的熔(rong)點和(he)結構參(can)數：陽離子半徑0.074mm;陰(yin)離子半徑0.53mm;結構類型NaCl;配位(wei)數6;有效配位(wei)數8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電熔(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)制造的(de)最重要(yao)過(guo)程(cheng)是由(you)各種鎂(mei)質原料，通過(guo)各種形式(shi)的(de)加熱(re)方(fang)(fang)法產生高(gao)溫使(shi)鎂(mei)質材(cai)料(MgO)熔(rong)化(hua)，變成氧化(hua)鎂(mei)熔(rong)體(ti)。要(yao)使(shi)氧化(hua)鎂(mei)熔(rong)融，必須(xu)消耗(hao)大(da)量的(de)熱(re)能，以克服(fu)離子間的(de)引力。通過(guo)強大(da)電弧(hu)產生高(gao)溫而熔(rong)化(hua)氧化(hua)鎂(mei)的(de)方(fang)(fang)法叫做電弧(hu)熔(rong)融法。這(zhe)個融化(hua)過(guo)程(cheng)一般包括熱(re)的(de)傳(chuan)導、脫水、脫碳、熔(rong)化(hua)、析晶、晶體(ti)長大(da)等一系(xi)列物理化(hua)學變化(hua)的(de)過(guo)程(cheng)。

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

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)(tan)(tan)過(guo)程。用菱(ling)鎂礦(kuang)作為原料時(shi)有一個(ge)脫碳(tan)(tan)(tan)過(guo)程，脫碳(tan)(tan)(tan)過(guo)程包括兩個(ge)方面。一方面是菱(ling)鎂礦(kuang)石的熱分解，菱(ling)鎂礦(kuang)石的主要成(cheng)分是碳(tan)(tan)(tan)酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一(yi)方面(mian)，由于在(zai)電(dian)熔過程(cheng)中往往在(zai)原料氧化鎂中加入(ru)石墨(mo)(mo)粉(fen)末(mo)添加物(wu)(助劑(ji))，在(zai)電(dian)熔爐起動過程(cheng)中需在(zai)三(san)電(dian)極(石墨(mo)(mo)電(dian)極)的下端(duan)用石墨(mo)(mo)粉(fen)末(mo)鋪成三(san)角形或(huo)星形導線路，在(zai)通電(dian)過程(cheng)中受(shou)熱燒(shao)損(sun)或(huo)完(wan)全燃燒(shao)除(chu)去(qu)石墨(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)。熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)即(ji)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)離子(zi)和氧離子(zi)在強電(dian)弧(hu)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)熱(re)能作用下，克服(fu)單晶體(ti)中的(de)晶格能的(de)束(shu)縛，變成(cheng)能自由(you)運(yun)動的(de)過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)。也就(jiu)是(shi)說，氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)加熱(re)到一(yi)定溫(wen)度(熔(rong)(rong)(rong)點)就(jiu)會(hui)由(you)固體(ti)變成(cheng)液體(ti)，叫熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)。在這一(yi)過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)中需消(xiao)(xiao)耗大(da)量的(de)電(dian)能。據電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)生(sheng)(sheng)產(chan)者(zhe)對用水(shui)鎂(mei)(mei)石作原料生(sheng)(sheng)產(chan)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)熱(re)平衡的(de)衡算，熱(re)消(xiao)(xiao)耗的(de)比(bi)例如下：氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)晶體(ti)生(sheng)(sheng)成(cheng)熱(re)消(xiao)(xiao)耗值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)(xiao)耗熱(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散(san)砂生(sheng)(sheng)成(cheng)熱(re)耗值(zhi)(zhi)3.0%，冷(leng)卻水(shui)耗熱(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷(leng)卻爐(lu)殼的(de)水(shui)耗熱(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)子(zi)表面散(san)熱(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能損失值(zhi)(zhi)3.2%，從這些統計數據可以看出，在電(dian)熔(rong)(rong)(rong)