電弧熔爐生產電熔氧(yang)化鎂的工藝流程主(zhu)要(yao)包括：原(yuan)料配料、電弧熔融、破碎(sui)、選(xuan)別、粉碎(sui)、篩別、磁選(xuan)、分類包裝等(deng)。

(1)原料

我國(guo)有豐富的(de)(de)優質菱鎂礦石，氧化鎂含量高，又易于(yu)開采，因此，被廣泛(fan)用作電熔氧化鎂的(de)(de)原料。采用菱鎂石作原料，碳酸鎂分解產生CO2氣體(ti)，由于(yu)有大量氣體(ti)從爐內排(pai)出影響(xiang)著電熔過(guo)程(cheng)的(de)(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂的(de)結晶帶的(de)形成均(jun)有(you)不利影(ying)響，由(you)于大(da)量塵(chen)料(liao)飛損(sun)，使物料(liao)損(sun)耗和能量消耗增高，也惡化(hua)了車間生產環境。但由(you)于優質菱鎂礦(kuang)石容易獲得，價格很低廉，所以，仍是我國電(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂用得最多最廣泛的(de)原料(liao)。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦。菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦石(shi)中(zhong)氧化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)含(han)量(liang)高低(di)和化學(xue)成(cheng)分直接影響到電(dian)熔凝(ning)氧化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)質量(liang)，同(tong)時在電(dian)熔過程中(zhong)也直接影響到電(dian)熔凝(ning)氧化鎂(mei)(mei)(mei)得(de)到的(de)(de)品(pin)級比例，因此，為了保證電(dian)熔凝(ning)氧化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)質量(liang)和品(pin)級比例，必須對各種礦石(shi)進行適當的(de)(de)配比后進行熔煉。

②水鎂(mei)石(shi)(shi)。我國(guo)的遼寧省水鎂(mei)石(shi)(shi)的礦源非常豐富，水鎂(mei)石(shi)(shi)中氧(yang)化鎂(mei)含量高于菱鎂(mei)礦石(shi)(shi)。它也是一(yi)種制造電熔凝氧(yang)化鎂(mei)的原料，部分地區水鎂(mei)石(shi)(shi)的化學(xue)成(cheng)分見表2。

表2水(shui)鎂石(shi)的化學成分/%

③輕燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂。以輕燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂作為(wei)電熔氧(yang)化(hua)(hua)鎂原(yuan)料，可以使生產(chan)環境得到改(gai)善，可以降低運輸費用。由于電熔時排出氣體少，成(cheng)分也(ye)較均勻，對提高電熔氧(yang)化(hua)(hua)鎂質量有利。

我國有(you)一些電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)以輕燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制成(cheng)球料(liao)入(ru)爐(lu)(lu)電(dian)熔(rong)。輕燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含(han)量(liang)達到98%，以此料(liao)能生產(chan)出白色(se)大結晶電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。但由于成(cheng)球費(fei)用(yong)(yong)高，影響(xiang)生產(chan)成(cheng)本。目前，有(you)的(de)(de)廠家采用(yong)(yong)反射(she)爐(lu)(lu)輕燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，以一定的(de)(de)粒度加入(ru)熔(rong)爐(lu)(lu)電(dian)熔(rong)，電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)質量(liang)比用(yong)(yong)菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石好，成(cheng)本又比用(yong)(yong)球料(liao)作原料(liao)時便宜，因而得到了一定的(de)(de)推(tui)廣(guang)。

④燒(shao)結鎂(mei)砂(sha)。為(wei)(wei)了某些(xie)電(dian)熔(rong)凝氧化鎂(mei)的(de)(de)特殊要求(qiu)，有時必須(xu)在電(dian)熔(rong)過程(cheng)中采(cai)用(yong)(yong)燒(shao)結鎂(mei)砂(sha)作為(wei)(wei)電(dian)熔(rong)原(yuan)料，如采(cai)用(yong)(yong)海水鎂(mei)砂(sha)作為(wei)(wei)電(dian)熔(rong)原(yuan)料，一(yi)般(ban)首先(xian)利(li)用(yong)(yong)處理海水和石灰乳作用(yong)(yong)生產(chan)氫氧化鎂(mei)，將氫氧化鎂(mei)煅燒(shao)成(cheng)輕燒(shao)氧化鎂(mei)。用(yong)(yong)其他(ta)方法也可(ke)以制得輕燒(shao)氧化鎂(mei)(詳見工業氧化鎂(mei)的(de)(de)制取方法)，采(cai)用(yong)(yong)輕燒(shao)氧化鎂(mei)作為(wei)(wei)原(yuan)料生產(chan)電(dian)熔(rong)凝氧化鎂(mei)。奧絲(si)脫(AusT)和拉特爾(er)(Ruttere)等(deng)研(yan)究認為(wei)(wei)，極少量(liang)的(de)(de)雜質(zhi)氣體(ti)(相(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)體(ti)的(de)(de)雜質(zhi)，可(ke)明顯(xian)影響晶(jing)粒的(de)(de)長大(da)。因為(wei)(wei)雜質(zhi)相(xiang)(xiang)的(de)(de)作用(yong)(yong)在于增加晶(jing)界(jie)(jie)運動(dong)所需的(de)(de)能量(liang)。當(dang)晶(jing)界(jie)(jie)與第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇(yu)時，晶(jing)體(ti)能量(liang)降(jiang)(jiang)低，其降(jiang)(jiang)低量(liang)與第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)橫截(jie)面積(ji)成(cheng)正比，所以必須(xu)提高晶(jing)界(jie)(jie)能，晶(jing)界(jie)(jie)才能離(li)開第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)繼續運動(dong)。并且(qie)當(dang)晶(jing)界(jie)(jie)與第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇(yu)時，與第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)橫截(jie)面積(ji)相(xiang)(xiang)等(deng)的(de)(de)晶(jing)界(jie)(jie)必須(xu)變形，第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)數量(liang)愈多，晶(jing)粒長大(da)的(de)(de)極限尺寸愈小。

另一方(fang)面為了(le)降低電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧化鎂的顯氣孔率，也應盡(jin)量減(jian)少(shao)原料氧化鎂的氣體排出，因(yin)此(ci)，采(cai)用燒結鎂砂電(dian)(dian)熔(rong)(rong)有(you)其顯著優點。

⑤電熔氧化(hua)鎂單晶(jing)的化(hua)學(xue)原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些(xie)特性是同原子(zi)(zi)(zi)(zi)和分子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)量(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)力學本性如離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)半徑的(de)(de)(de)尺(chi)寸，離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)電(dian)位數值(zhi)，離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)外層結(jie)構等(deng)相關聯。而氧化鎂的(de)(de)(de)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)尺(chi)寸、質(zhi)量(liang)和電(dian)荷、陽離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)和陰離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)之間的(de)(de)(de)結(jie)合特性和強(qiang)度(du)、離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)極化作用(yong)、結(jie)晶構造等(deng)決定它是一高(gao)熔點化合物。

氧化(hua)鎂的熔(rong)點和結構(gou)參數(shu)：陽離子(zi)半徑0.074mm;陰(yin)離子(zi)半徑0.53mm;結構(gou)類(lei)型NaCl;配(pei)位數(shu)6;有效(xiao)配(pei)位數(shu)8.5;密(mi)度3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電熔(rong)(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂制(zhi)造的(de)最重要過程(cheng)(cheng)是由各(ge)種鎂質原料，通(tong)過各(ge)種形式的(de)加熱(re)方法產(chan)生(sheng)高溫使(shi)鎂質材料(MgO)熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)，變成氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂熔(rong)(rong)(rong)(rong)體(ti)。要使(shi)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂熔(rong)(rong)(rong)(rong)融(rong)，必(bi)須(xu)消耗大(da)量的(de)熱(re)能，以克服(fu)離(li)子間(jian)的(de)引力。通(tong)過強大(da)電弧(hu)(hu)產(chan)生(sheng)高溫而熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)方法叫做電弧(hu)(hu)熔(rong)(rong)(rong)(rong)融(rong)法。這個融(rong)化(hua)(hua)過程(cheng)(cheng)一般包括熱(re)的(de)傳導、脫水、脫碳、熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體(ti)長(chang)大(da)等一系列物理化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)的(de)過程(cheng)(cheng)。

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

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過(guo)(guo)程。用菱(ling)鎂礦(kuang)作(zuo)為原(yuan)料時有一個脫碳過(guo)(guo)程，脫碳過(guo)(guo)程包括兩個方面。一方面是菱(ling)鎂礦(kuang)石的(de)熱分(fen)解，菱(ling)鎂礦(kuang)石的(de)主要成分(fen)是碳酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另(ling)一方面，由于在(zai)(zai)(zai)(zai)電(dian)(dian)熔(rong)過(guo)程(cheng)中(zhong)往(wang)往(wang)在(zai)(zai)(zai)(zai)原料氧化鎂(mei)中(zhong)加入(ru)石(shi)(shi)墨(mo)粉末添加物(wu)(助劑)，在(zai)(zai)(zai)(zai)電(dian)(dian)熔(rong)爐(lu)起動過(guo)程(cheng)中(zhong)需在(zai)(zai)(zai)(zai)三(san)(san)電(dian)(dian)極(ji)(石(shi)(shi)墨(mo)電(dian)(dian)極(ji))的下端用石(shi)(shi)墨(mo)粉末鋪成(cheng)三(san)(san)角形或星形導線(xian)路，在(zai)(zai)(zai)(zai)通電(dian)(dian)過(guo)程(cheng)中(zhong)受(shou)熱(re)燒(shao)損或完全燃燒(shao)除去石(shi)(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)過程(cheng)。熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)過程(cheng)即(ji)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)中(zhong)鎂(mei)離子(zi)和氧(yang)(yang)(yang)離子(zi)在強電弧產(chan)生的(de)熱(re)能(neng)作用(yong)(yong)下，克服(fu)單(dan)晶體中(zhong)的(de)晶格能(neng)的(de)束縛，變(bian)成(cheng)能(neng)自由(you)運動的(de)過程(cheng)。也(ye)就是(shi)說，氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)加熱(re)到(dao)一(yi)定溫(wen)度(熔(rong)(rong)(rong)(rong)點)就會由(you)固體變(bian)成(cheng)液體，叫熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)。在這一(yi)過程(cheng)中(zhong)需(xu)消(xiao)耗(hao)(hao)大量的(de)電能(neng)。據電熔(rong)(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)生產(chan)者對用(yong)(yong)水(shui)(shui)鎂(mei)石作原(yuan)料生產(chan)電熔(rong)(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)熱(re)平(ping)衡的(de)衡算，熱(re)消(xiao)耗(hao)(hao)的(de)比例如下：氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)晶體生成(cheng)熱(re)消(xiao)耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮(pi)消(xiao)耗(hao)(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散(san)砂生成(cheng)熱(re)耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水(shui)(shui)耗(hao)(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐(lu)殼的(de)水(shui)(shui)耗(hao)(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)子(zi)表(biao)面(mian)散(san)熱(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙(yan)氣(qi)帶(dai)走熱(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電能(neng)損失值(zhi)(zhi)3.2%，從這些(xie)統計數據可以看出，在電熔(rong)(rong)(rong)(rong)