電(dian)弧(hu)熔(rong)爐(lu)生產電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂的工藝(yi)流程主要包括：原料(liao)配料(liao)、電(dian)弧(hu)熔(rong)融、破碎、選別(bie)、粉碎、篩別(bie)、磁選、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐富的優質菱(ling)(ling)鎂(mei)礦石，氧化(hua)鎂(mei)含量(liang)高，又易于開采，因(yin)此，被廣泛(fan)用作電熔氧化(hua)鎂(mei)的原料。采用菱(ling)(ling)鎂(mei)石作原料，碳酸鎂(mei)分解(jie)產生CO2氣體(ti)，由于有大量(liang)氣體(ti)從爐內(nei)排出影響著電熔過程的進行(xing)：

MgCO3→MgO+CO2↑

對(dui)電熔氧(yang)化鎂(mei)(mei)的結晶帶的形成均有不利影響，由于大量(liang)塵料飛損(sun)，使(shi)物料損(sun)耗(hao)和能量(liang)消耗(hao)增高，也(ye)惡(e)化了車(che)間(jian)生產環(huan)境(jing)。但由于優質菱鎂(mei)(mei)礦石容易(yi)獲(huo)得，價格(ge)很(hen)低廉，所以，仍(reng)是我國電熔氧(yang)化鎂(mei)(mei)用得最(zui)多(duo)最(zui)廣泛的原料。

(2)配料

①菱(ling)鎂礦(kuang)。菱(ling)鎂礦(kuang)石(shi)中氧化(hua)鎂的含量(liang)高低(di)和化(hua)學成分(fen)直(zhi)接影響到電(dian)熔(rong)凝氧化(hua)鎂的質(zhi)量(liang)，同時(shi)在電(dian)熔(rong)過程中也(ye)直(zhi)接影響到電(dian)熔(rong)凝氧化(hua)鎂得到的品(pin)級比例(li)(li)，因此，為了保(bao)證電(dian)熔(rong)凝氧化(hua)鎂的質(zhi)量(liang)和品(pin)級比例(li)(li)，必須對各(ge)種礦(kuang)石(shi)進行適當(dang)的配比后進行熔(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(fu)，水(shui)鎂(mei)石(shi)中氧化(hua)鎂(mei)含量高于菱鎂(mei)礦石(shi)。它也(ye)是一(yi)種制造電熔凝氧化(hua)鎂(mei)的(de)原料，部分地區水(shui)鎂(mei)石(shi)的(de)化(hua)學成分見表2。

表(biao)2水鎂石的化(hua)學成分/%

③輕(qing)燒氧化鎂。以輕(qing)燒氧化鎂作為(wei)電熔(rong)氧化鎂原料，可(ke)以使(shi)生產(chan)環境得到(dao)改善(shan)，可(ke)以降低運(yun)輸(shu)費(fei)用。由于(yu)電熔(rong)時排出氣(qi)體少，成分(fen)也較均勻，對提高(gao)電熔(rong)氧化鎂質(zhi)量有利。

我國有(you)一些電熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂以輕(qing)(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂制成球(qiu)料(liao)入(ru)爐電熔(rong)(rong)(rong)。輕(qing)(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂含量(liang)達到98%，以此料(liao)能(neng)生(sheng)(sheng)產出白色大(da)結晶電熔(rong)(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂。但由(you)于成球(qiu)費用(yong)高，影響生(sheng)(sheng)產成本。目前，有(you)的(de)(de)廠家(jia)采(cai)用(yong)反射爐輕(qing)(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂，以一定的(de)(de)粒度加入(ru)熔(rong)(rong)(rong)爐電熔(rong)(rong)(rong)，電熔(rong)(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)(de)質量(liang)比用(yong)菱鎂礦石好，成本又比用(yong)球(qiu)料(liao)作(zuo)原料(liao)時(shi)便宜(yi)，因而得到了一定的(de)(de)推(tui)廣。

④燒(shao)結(jie)鎂(mei)砂。為(wei)(wei)了某些電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)特殊要求，有時(shi)(shi)必(bi)須(xu)在電(dian)熔(rong)(rong)過程中(zhong)采用(yong)燒(shao)結(jie)鎂(mei)砂作為(wei)(wei)電(dian)熔(rong)(rong)原料(liao)，如采用(yong)海(hai)水鎂(mei)砂作為(wei)(wei)電(dian)熔(rong)(rong)原料(liao)，一般首先利用(yong)處理(li)海(hai)水和石灰乳(ru)作用(yong)生(sheng)產(chan)氫氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)，將(jiang)氫氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)煅(duan)燒(shao)成輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)。用(yong)其他方法也(ye)可以(yi)制得輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(詳見工業氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)制取方法)，采用(yong)輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)作為(wei)(wei)原料(liao)生(sheng)產(chan)電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等(deng)(deng)研究認(ren)為(wei)(wei)，極(ji)少量的(de)(de)(de)雜(za)質氣體(ti)(相(xiang)(xiang))也(ye)屬于晶(jing)體(ti)的(de)(de)(de)雜(za)質，可明顯(xian)影響(xiang)晶(jing)粒(li)的(de)(de)(de)長(chang)大(da)。因為(wei)(wei)雜(za)質相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)作用(yong)在于增(zeng)加晶(jing)界(jie)運(yun)(yun)動所(suo)需的(de)(de)(de)能(neng)量。當晶(jing)界(jie)與(yu)(yu)第二(er)(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時(shi)(shi)，晶(jing)體(ti)能(neng)量降低(di)，其降低(di)量與(yu)(yu)第二(er)(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截面積成正比(bi)，所(suo)以(yi)必(bi)須(xu)提高晶(jing)界(jie)能(neng)，晶(jing)界(jie)才(cai)能(neng)離開第二(er)(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)繼續運(yun)(yun)動。并(bing)且當晶(jing)界(jie)與(yu)(yu)第二(er)(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時(shi)(shi)，與(yu)(yu)第二(er)(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截面積相(xiang)(xiang)等(deng)(deng)的(de)(de)(de)晶(jing)界(jie)必(bi)須(xu)變(bian)形，第二(er)(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)數(shu)量愈(yu)多，晶(jing)粒(li)長(chang)大(da)的(de)(de)(de)極(ji)限尺寸愈(yu)小。

另(ling)一方(fang)面為(wei)了降低電熔凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)的顯氣(qi)孔(kong)率，也應盡量減(jian)少原料氧(yang)化鎂(mei)的氣(qi)體排出，因此，采用燒(shao)結鎂(mei)砂(sha)電熔有其(qi)顯著(zhu)優點。

⑤電(dian)熔(rong)氧化鎂單晶(jing)的化學原(yuan)料質量(liang)要求：

(3)電弧熔融

這些特(te)性是同原子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)量(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)力學本性如(ru)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)半(ban)徑的(de)尺寸，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)電(dian)位數值，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)電(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)外層結(jie)構等相關聯。而氧化鎂(mei)的(de)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)尺寸、質量(liang)和(he)電(dian)荷、陽離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)陰離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)之間的(de)結(jie)合(he)特(te)性和(he)強(qiang)度、離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)極化作用、結(jie)晶構造(zao)等決定(ding)它是一高熔點(dian)化合(he)物(wu)。

氧(yang)化鎂的熔點和結構參數：陽離子半徑(jing)0.074mm;陰離子半徑(jing)0.53mm;結構類型NaCl;配(pei)位數6;有效(xiao)配(pei)位數8.5;密(mi)度(du)3.65g/cm3;熔點2800℃。

電熔(rong)凝氧化(hua)鎂制造的(de)最重要(yao)過(guo)程(cheng)是由(you)各(ge)種鎂質(zhi)原料(liao)，通過(guo)各(ge)種形式的(de)加熱方(fang)法(fa)產生高溫(wen)(wen)使鎂質(zhi)材料(liao)(MgO)熔(rong)化(hua)，變成氧化(hua)鎂熔(rong)體(ti)。要(yao)使氧化(hua)鎂熔(rong)融，必須消耗(hao)大(da)量的(de)熱能，以克服(fu)離(li)子間的(de)引力。通過(guo)強大(da)電弧(hu)(hu)產生高溫(wen)(wen)而熔(rong)化(hua)氧化(hua)鎂的(de)方(fang)法(fa)叫做電弧(hu)(hu)熔(rong)融法(fa)。這個融化(hua)過(guo)程(cheng)一(yi)(yi)般包(bao)括(kuo)熱的(de)傳(chuan)導、脫水(shui)、脫碳(tan)、熔(rong)化(hua)、析晶、晶體(ti)長大(da)等一(yi)(yi)系(xi)列物理化(hua)學變化(hua)的(de)過(guo)程(cheng)。

①脫(tuo)水過(guo)程(cheng)。用(yong)水鎂石(shi)作原料(liao)有一脫(tuo)水過(guo)程(cheng)。水鎂石(shi)的主要(yao)成分是氫(qing)氧化鎂Mg(OH)2。其(qi)脫(tuo)水過(guo)程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)過(guo)程(cheng)。用(yong)菱(ling)鎂(mei)礦作為原料時有(you)一(yi)個脫(tuo)碳(tan)過(guo)程(cheng)，脫(tuo)碳(tan)過(guo)程(cheng)包括兩個方面(mian)。一(yi)方面(mian)是菱(ling)鎂(mei)礦石的熱分解，菱(ling)鎂(mei)礦石的主(zhu)要成分是碳(tan)酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面，由于在電熔過程(cheng)中(zhong)往(wang)往(wang)在原(yuan)料氧化(hua)鎂中(zhong)加(jia)入(ru)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)粉末添(tian)加(jia)物(助劑)，在電熔爐起動(dong)過程(cheng)中(zhong)需在三電極(ji)(ji)(石(shi)(shi)墨(mo)(mo)電極(ji)(ji))的下端用石(shi)(shi)墨(mo)(mo)粉末鋪成(cheng)三角形或(huo)星形導線路，在通電過程(cheng)中(zhong)受(shou)熱燒損(sun)或(huo)完(wan)全燃燒除去(qu)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)。熔(rong)(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)即氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)中鎂(mei)離(li)子(zi)(zi)和氧(yang)離(li)子(zi)(zi)在(zai)強電(dian)(dian)弧(hu)產(chan)生的熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)能(neng)(neng)(neng)(neng)作(zuo)用(yong)下，克服單晶體(ti)中的晶格(ge)能(neng)(neng)(neng)(neng)的束縛，變成能(neng)(neng)(neng)(neng)自(zi)由運動的過(guo)程(cheng)(cheng)。也(ye)就是說(shuo)，氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)加(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)到一定溫度(du)(熔(rong)(rong)點)就會由固體(ti)變成液體(ti)，叫熔(rong)(rong)化(hua)(hua)。在(zai)這一過(guo)程(cheng)(cheng)中需(xu)消(xiao)耗(hao)(hao)大量的電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)。據(ju)(ju)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)生產(chan)者(zhe)對(dui)用(yong)水(shui)(shui)鎂(mei)石(shi)作(zuo)原料生產(chan)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)平衡的衡算，熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)的比例如下：氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)晶體(ti)生成熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)值34.9%，渣(zha)皮(pi)消(xiao)耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)值15.3%，散砂生成熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)耗(hao)(hao)值3.0%，冷(leng)卻(que)水(shui)(shui)耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)值8.4%，冷(leng)卻(que)爐殼的水(shui)(shui)耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)值7.9%，爐子(zi)(zi)表面散熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)值6.4%，煙氣帶(dai)走(zou)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)值28.8%。電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)損失值3.2%，從(cong)這些統(tong)計數(shu)據(ju)(ju)可以(yi)看(kan)出，在(zai)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)