電弧(hu)熔(rong)爐生產電熔(rong)氧化(hua)鎂的工(gong)藝(yi)流(liu)程主(zhu)要包括：原料配料、電弧(hu)熔(rong)融、破碎、選別、粉碎、篩(shai)別、磁選、分(fen)類包裝等。

(1)原料

我(wo)國有豐富的(de)優(you)質菱鎂(mei)礦石(shi)，氧(yang)化鎂(mei)含量高，又易于(yu)開采，因此，被廣泛用作電(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)的(de)原料(liao)。采用菱鎂(mei)石(shi)作原料(liao)，碳酸鎂(mei)分解(jie)產生(sheng)CO2氣(qi)體(ti)，由于(yu)有大量氣(qi)體(ti)從爐內排出(chu)影響著(zhu)電(dian)熔過程的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂的結晶(jing)帶的形(xing)成(cheng)均有不利(li)影(ying)響，由于大量塵料飛損(sun)，使(shi)物(wu)料損(sun)耗和能量消耗增高，也惡化(hua)(hua)了車(che)間生產環境。但由于優質菱鎂礦石容易獲得，價格(ge)很(hen)低廉，所以，仍(reng)是我國電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂用(yong)得最多最廣泛的原料。

(2)配料

①菱(ling)鎂礦(kuang)。菱(ling)鎂礦(kuang)石中氧化鎂的含量(liang)高低和(he)化學(xue)成分直接影響到電(dian)(dian)熔凝(ning)氧化鎂的質(zhi)量(liang)，同時在電(dian)(dian)熔過(guo)程中也直接影響到電(dian)(dian)熔凝(ning)氧化鎂得到的品級比例，因此(ci)，為了(le)保(bao)證電(dian)(dian)熔凝(ning)氧化鎂的質(zhi)量(liang)和(he)品級比例，必須(xu)對各種礦(kuang)石進行(xing)適當的配(pei)比后進行(xing)熔煉(lian)。

②水鎂(mei)(mei)石。我(wo)國的(de)遼寧省水鎂(mei)(mei)石的(de)礦(kuang)源(yuan)非(fei)常豐富，水鎂(mei)(mei)石中(zhong)氧化(hua)鎂(mei)(mei)含(han)量高(gao)于(yu)菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石。它也是一種制造電(dian)熔凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)原料，部分(fen)地區水鎂(mei)(mei)石的(de)化(hua)學成分(fen)見表2。

表2水鎂石的化(hua)學成分/%

③輕燒氧(yang)化鎂(mei)。以輕燒氧(yang)化鎂(mei)作為電(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)原料(liao)，可以使生(sheng)產環境得到改善，可以降低運輸費(fei)用。由于電(dian)熔時排出(chu)氣體少(shao)，成分也較均勻，對(dui)提高電(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)質(zhi)量有(you)利(li)。

我國有一些電(dian)熔凝氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)以(yi)輕燒氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制成(cheng)球料(liao)(liao)入爐(lu)電(dian)熔。輕燒氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含量達到(dao)98%，以(yi)此(ci)料(liao)(liao)能生(sheng)產出(chu)白色大結晶電(dian)熔氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。但由于成(cheng)球費(fei)用(yong)(yong)高，影響生(sheng)產成(cheng)本(ben)(ben)。目前，有的(de)廠家采(cai)用(yong)(yong)反射爐(lu)輕燒氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，以(yi)一定(ding)的(de)粒度(du)加(jia)入熔爐(lu)電(dian)熔，電(dian)熔氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質量比用(yong)(yong)菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石好，成(cheng)本(ben)(ben)又比用(yong)(yong)球料(liao)(liao)作原料(liao)(liao)時便宜，因而(er)得到(dao)了一定(ding)的(de)推廣。

④燒(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)砂。為(wei)(wei)了某些電熔凝氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)特殊(shu)要求，有時必(bi)須(xu)(xu)在電熔過程中(zhong)采(cai)用(yong)(yong)燒(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)(wei)電熔原料，如采(cai)用(yong)(yong)海水鎂(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)(wei)電熔原料，一般首先(xian)利(li)用(yong)(yong)處理海水和石(shi)灰乳作(zuo)用(yong)(yong)生產氫(qing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，將氫(qing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)煅燒(shao)成輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。用(yong)(yong)其(qi)(qi)他方法也(ye)可以制得輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(詳見工業氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)制取方法)，采(cai)用(yong)(yong)輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)為(wei)(wei)原料生產電熔凝氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。奧(ao)絲脫(tuo)(AusT)和拉特爾(Ruttere)等研究(jiu)認為(wei)(wei)，極少量的(de)(de)雜質氣(qi)體(ti)(相(xiang))也(ye)屬于晶(jing)(jing)體(ti)的(de)(de)雜質，可明顯(xian)影響晶(jing)(jing)粒的(de)(de)長大。因(yin)為(wei)(wei)雜質相(xiang)的(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)在于增加晶(jing)(jing)界運(yun)動所需的(de)(de)能(neng)量。當(dang)晶(jing)(jing)界與第(di)(di)二相(xiang)相(xiang)遇時，晶(jing)(jing)體(ti)能(neng)量降(jiang)低，其(qi)(qi)降(jiang)低量與第(di)(di)二相(xiang)橫(heng)截面(mian)(mian)積成正(zheng)比(bi)，所以必(bi)須(xu)(xu)提(ti)高晶(jing)(jing)界能(neng)，晶(jing)(jing)界才能(neng)離開第(di)(di)二相(xiang)繼續運(yun)動。并且(qie)當(dang)晶(jing)(jing)界與第(di)(di)二相(xiang)相(xiang)遇時，與第(di)(di)二相(xiang)橫(heng)截面(mian)(mian)積相(xiang)等的(de)(de)晶(jing)(jing)界必(bi)須(xu)(xu)變形(xing)，第(di)(di)二相(xiang)數量愈(yu)多，晶(jing)(jing)粒長大的(de)(de)極限尺寸愈(yu)小。

另一方(fang)面(mian)為了降(jiang)低電熔(rong)凝氧化鎂(mei)的(de)顯(xian)氣孔率，也應(ying)盡量減(jian)少原料氧化鎂(mei)的(de)氣體排(pai)出，因此(ci)，采用燒結(jie)鎂(mei)砂(sha)電熔(rong)有(you)其顯(xian)著優點。

⑤電熔氧化鎂單(dan)晶的化學原料質量要(yao)求(qiu)：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)是(shi)同原子(zi)(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)(zi)力學本性(xing)如離子(zi)(zi)(zi)半徑的(de)尺(chi)寸(cun)(cun)，離子(zi)(zi)(zi)的(de)電(dian)(dian)位數值，離子(zi)(zi)(zi)的(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)外層(ceng)結(jie)(jie)構等相關聯。而氧化鎂(mei)的(de)離子(zi)(zi)(zi)尺(chi)寸(cun)(cun)、質(zhi)量和(he)電(dian)(dian)荷、陽離子(zi)(zi)(zi)和(he)陰離子(zi)(zi)(zi)之間的(de)結(jie)(jie)合(he)特性(xing)和(he)強度、離子(zi)(zi)(zi)的(de)極化作用、結(jie)(jie)晶構造等決定它是(shi)一高熔點化合(he)物。

氧化鎂的熔(rong)點和結構(gou)參數(shu)：陽離子(zi)半(ban)徑0.074mm;陰離子(zi)半(ban)徑0.53mm;結構(gou)類型NaCl;配位(wei)數(shu)6;有效配位(wei)數(shu)8.5;密度(du)3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)制(zhi)造的(de)最重要(yao)過(guo)程(cheng)是由各種(zhong)鎂(mei)(mei)質(zhi)原料，通(tong)過(guo)各種(zhong)形式的(de)加熱方法產(chan)生(sheng)高(gao)溫使(shi)鎂(mei)(mei)質(zhi)材料(MgO)熔(rong)化(hua)，變成氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)體。要(yao)使(shi)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)融(rong)，必須消(xiao)耗大(da)(da)量(liang)的(de)熱能，以克服離子(zi)間的(de)引力(li)。通(tong)過(guo)強大(da)(da)電(dian)弧(hu)產(chan)生(sheng)高(gao)溫而(er)熔(rong)化(hua)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)方法叫做電(dian)弧(hu)熔(rong)融(rong)法。這(zhe)個融(rong)化(hua)過(guo)程(cheng)一般包(bao)括熱的(de)傳導、脫水、脫碳(tan)、熔(rong)化(hua)、析晶、晶體長大(da)(da)等一系列(lie)物理化(hua)學變化(hua)的(de)過(guo)程(cheng)。

①脫水過程(cheng)。用(yong)水鎂石(shi)作(zuo)原料有一(yi)脫水過程(cheng)。水鎂石(shi)的主(zhu)要成分(fen)是氫氧化鎂Mg(OH)2。其脫水過程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)過(guo)(guo)程(cheng)。用菱鎂礦(kuang)作為原料時有(you)一個脫碳(tan)過(guo)(guo)程(cheng)，脫碳(tan)過(guo)(guo)程(cheng)包括兩(liang)個方面。一方面是菱鎂礦(kuang)石的熱分(fen)解，菱鎂礦(kuang)石的主要成分(fen)是碳(tan)酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面，由于(yu)在(zai)電熔過程中(zhong)往往在(zai)原料(liao)氧化鎂中(zhong)加(jia)入石(shi)墨粉(fen)末添加(jia)物(助(zhu)劑)，在(zai)電熔爐起(qi)動(dong)過程中(zhong)需在(zai)三(san)電極(ji)(ji)(石(shi)墨電極(ji)(ji))的(de)下端用石(shi)墨粉(fen)末鋪成三(san)角形或(huo)(huo)星形導線路(lu)，在(zai)通(tong)電過程中(zhong)受熱(re)燒損或(huo)(huo)完全燃燒除去石(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化過程。熔(rong)(rong)化過程即氧(yang)(yang)化鎂中鎂離子和氧(yang)(yang)離子在強電(dian)弧產(chan)生的熱(re)(re)(re)(re)(re)能(neng)作用下，克服單(dan)晶(jing)體中的晶(jing)格能(neng)的束縛，變成(cheng)能(neng)自由運動的過程。也就(jiu)(jiu)是說(shuo)，氧(yang)(yang)化鎂加熱(re)(re)(re)(re)(re)到一定溫(wen)度(熔(rong)(rong)點)就(jiu)(jiu)會由固體變成(cheng)液體，叫(jiao)熔(rong)(rong)化。在這一過程中需(xu)消耗(hao)(hao)大量的電(dian)能(neng)。據(ju)電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)(yang)化鎂生產(chan)者對用水(shui)鎂石(shi)作原料生產(chan)電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)(yang)化鎂的熱(re)(re)(re)(re)(re)平衡的衡算，熱(re)(re)(re)(re)(re)消耗(hao)(hao)的比例如下：氧(yang)(yang)化鎂晶(jing)體生成(cheng)熱(re)(re)(re)(re)(re)消耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣(zha)皮消耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散砂生成(cheng)熱(re)(re)(re)(re)(re)耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻(que)水(shui)耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻(que)爐殼的水(shui)耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐子表面散熱(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙(yan)氣帶(dai)走(zou)熱(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)損失值(zhi)(zhi)3.2%，從這些(xie)統計數(shu)據(ju)可以(yi)看出，在電(dian)熔(rong)(rong)