電弧熔爐(lu)生產電熔氧化(hua)鎂的工(gong)藝流程主(zhu)要包括：原料(liao)配料(liao)、電弧熔融(rong)、破碎(sui)、選(xuan)別、粉碎(sui)、篩(shai)別、磁選(xuan)、分類包裝等。

(1)原料

我國有(you)豐(feng)富(fu)的(de)優質菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石，氧化鎂(mei)(mei)含(han)量(liang)高，又易(yi)于開采(cai)，因此，被廣(guang)泛用作電熔(rong)(rong)氧化鎂(mei)(mei)的(de)原料。采(cai)用菱鎂(mei)(mei)石作原料，碳酸鎂(mei)(mei)分(fen)解產生(sheng)CO2氣(qi)體(ti)，由(you)于有(you)大量(liang)氣(qi)體(ti)從爐內排(pai)出(chu)影響著(zhu)電熔(rong)(rong)過程的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)的結(jie)晶帶(dai)的形(xing)成均(jun)有不利影響，由(you)于(yu)大量(liang)塵料飛損，使物料損耗和能量(liang)消耗增(zeng)高，也(ye)惡(e)化了車(che)間生產環境。但(dan)由(you)于(yu)優質菱鎂(mei)礦(kuang)石容易獲得，價格很低廉(lian)，所以(yi)，仍(reng)是我國(guo)電熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)用得最(zui)(zui)多最(zui)(zui)廣泛(fan)的原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦(kuang)。菱鎂(mei)礦(kuang)石中氧化鎂(mei)的含(han)量高低(di)和化學成(cheng)分直(zhi)接(jie)(jie)影響到電(dian)熔凝(ning)氧化鎂(mei)的質量，同時在電(dian)熔過程中也直(zhi)接(jie)(jie)影響到電(dian)熔凝(ning)氧化鎂(mei)得(de)到的品(pin)級比(bi)(bi)例，因此(ci)，為(wei)了(le)保證電(dian)熔凝(ning)氧化鎂(mei)的質量和品(pin)級比(bi)(bi)例，必(bi)須(xu)對各(ge)種礦(kuang)石進行適當的配比(bi)(bi)后(hou)進行熔煉。

②水鎂(mei)石。我(wo)國的遼寧省水鎂(mei)石的礦源(yuan)非常豐富，水鎂(mei)石中氧化鎂(mei)含量高(gao)于菱鎂(mei)礦石。它也(ye)是(shi)一(yi)種制造電(dian)熔凝(ning)氧化鎂(mei)的原料，部分地區水鎂(mei)石的化學成(cheng)分見表2。

表2水鎂石(shi)的化學成(cheng)分/%

③輕(qing)燒氧化鎂(mei)。以輕(qing)燒氧化鎂(mei)作為電(dian)熔(rong)氧化鎂(mei)原料，可(ke)以使生產環境得到改善，可(ke)以降(jiang)低(di)運輸費(fei)用(yong)。由(you)于(yu)電(dian)熔(rong)時(shi)排出氣(qi)體少，成分也較(jiao)均勻，對提高電(dian)熔(rong)氧化鎂(mei)質量有(you)利。

我國有(you)一(yi)些電(dian)(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)以(yi)輕(qing)(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制成球料入(ru)爐電(dian)(dian)(dian)熔(rong)。輕(qing)(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含量(liang)達到(dao)98%，以(yi)此料能生產出白(bai)色大結晶(jing)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。但由(you)于成球費用(yong)(yong)高，影(ying)響生產成本。目前(qian)，有(you)的(de)廠家采用(yong)(yong)反射爐輕(qing)(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，以(yi)一(yi)定(ding)的(de)粒度加入(ru)熔(rong)爐電(dian)(dian)(dian)熔(rong)，電(dian)(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質(zhi)量(liang)比(bi)用(yong)(yong)菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦石好，成本又比(bi)用(yong)(yong)球料作原料時便宜，因而得到(dao)了一(yi)定(ding)的(de)推(tui)廣。

④燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂。為了某些電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)特殊要求(qiu)，有時(shi)必須在(zai)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)過程(cheng)中(zhong)采用(yong)燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂作為電(dian)(dian)熔(rong)(rong)原料，如(ru)采用(yong)海水鎂(mei)(mei)(mei)砂作為電(dian)(dian)熔(rong)(rong)原料，一般首先(xian)利用(yong)處理海水和石灰乳作用(yong)生產(chan)氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，將氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)煅燒(shao)(shao)成輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。用(yong)其(qi)他方法也可(ke)以制(zhi)得輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(詳見(jian)工(gong)業氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)制(zhi)取(qu)方法)，采用(yong)輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作為原料生產(chan)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉(la)特爾(Ruttere)等(deng)研究(jiu)認為，極少量的(de)雜(za)質(zhi)(zhi)氣體(相(xiang))也屬于晶(jing)(jing)體的(de)雜(za)質(zhi)(zhi)，可(ke)明顯影(ying)響晶(jing)(jing)粒的(de)長(chang)大。因為雜(za)質(zhi)(zhi)相(xiang)的(de)作用(yong)在(zai)于增(zeng)加晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)運動(dong)所需的(de)能量。當(dang)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)與(yu)(yu)(yu)第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)相(xiang)遇時(shi)，晶(jing)(jing)體能量降低，其(qi)降低量與(yu)(yu)(yu)第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)橫截面(mian)積成正比，所以必須提高(gao)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)能，晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)才(cai)能離開第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)繼(ji)續運動(dong)。并且當(dang)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)與(yu)(yu)(yu)第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)相(xiang)遇時(shi)，與(yu)(yu)(yu)第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)橫截面(mian)積相(xiang)等(deng)的(de)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)必須變形，第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)數(shu)量愈(yu)多，晶(jing)(jing)粒長(chang)大的(de)極限(xian)尺寸愈(yu)小。

另一方面為了降低電熔凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂的(de)(de)顯氣孔率，也應盡量減少原料氧(yang)(yang)化(hua)鎂的(de)(de)氣體排出(chu)，因此(ci)，采(cai)用燒結(jie)鎂砂電熔有其(qi)顯著優點。

⑤電熔氧化鎂單(dan)晶的化學原料質(zhi)量要(yao)求：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)是同(tong)原子(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)的(de)(de)量子(zi)(zi)力(li)學本性(xing)如離(li)子(zi)(zi)半徑的(de)(de)尺(chi)(chi)寸(cun)，離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)電(dian)位數值，離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)外(wai)層結構(gou)等(deng)相關聯。而氧化鎂的(de)(de)離(li)子(zi)(zi)尺(chi)(chi)寸(cun)、質(zhi)量和(he)電(dian)荷(he)、陽(yang)離(li)子(zi)(zi)和(he)陰離(li)子(zi)(zi)之間的(de)(de)結合特性(xing)和(he)強度、離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)極化作用(yong)、結晶構(gou)造等(deng)決(jue)定它是一(yi)高熔點化合物。

氧化鎂(mei)的熔點(dian)和(he)結構(gou)參(can)數：陽(yang)離子(zi)半(ban)徑0.074mm;陰(yin)離子(zi)半(ban)徑0.53mm;結構(gou)類(lei)型NaCl;配位(wei)數6;有效(xiao)配位(wei)數8.5;密度3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂制(zhi)造的(de)(de)最重(zhong)要過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)是由各種(zhong)鎂質(zhi)(zhi)原(yuan)料，通過(guo)(guo)各種(zhong)形式的(de)(de)加(jia)熱方法(fa)產生(sheng)高溫(wen)使鎂質(zhi)(zhi)材料(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)，變成(cheng)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂熔(rong)體。要使氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂熔(rong)融(rong)(rong)，必(bi)須消耗大(da)(da)量的(de)(de)熱能，以克(ke)服離子間的(de)(de)引力。通過(guo)(guo)強大(da)(da)電(dian)弧產生(sheng)高溫(wen)而熔(rong)化(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂的(de)(de)方法(fa)叫做(zuo)電(dian)弧熔(rong)融(rong)(rong)法(fa)。這個融(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)一(yi)般包括熱的(de)(de)傳(chuan)導、脫水、脫碳(tan)、熔(rong)化(hua)(hua)(hua)、析晶、晶體長(chang)大(da)(da)等一(yi)系列物理化(hua)(hua)(hua)學變化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)。

①脫水(shui)(shui)(shui)過(guo)程。用水(shui)(shui)(shui)鎂(mei)石(shi)作原料有(you)一脫水(shui)(shui)(shui)過(guo)程。水(shui)(shui)(shui)鎂(mei)石(shi)的(de)主要成分是(shi)氫(qing)氧化鎂(mei)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)程(cheng)。用菱鎂礦作(zuo)為(wei)原料時有(you)一(yi)個脫碳(tan)(tan)過(guo)程(cheng)，脫碳(tan)(tan)過(guo)程(cheng)包(bao)括兩個方面。一(yi)方面是(shi)菱鎂礦石(shi)的(de)熱分解(jie)，菱鎂礦石(shi)的(de)主要成分是(shi)碳(tan)(tan)酸(suan)鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在電熔(rong)過(guo)程(cheng)中往往在原料(liao)氧化鎂中加入石墨粉末添加物(wu)(助劑)，在電熔(rong)爐(lu)起動過(guo)程(cheng)中需在三電極(石墨電極)的下端用石墨粉末鋪成三角形或(huo)星形導線路，在通電過(guo)程(cheng)中受(shou)熱(re)燒損或(huo)完(wan)全(quan)燃燒除去石墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)過(guo)程。熔(rong)化(hua)過(guo)程即氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)中(zhong)鎂(mei)(mei)離子和氧(yang)離子在(zai)強電(dian)弧產(chan)生(sheng)的(de)熱(re)(re)能(neng)作用下(xia)，克服單晶(jing)體中(zhong)的(de)晶(jing)格能(neng)的(de)束縛，變成(cheng)(cheng)能(neng)自由(you)運動的(de)過(guo)程。也就是說，氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)加熱(re)(re)到(dao)一定溫度(熔(rong)點)就會由(you)固體變成(cheng)(cheng)液體，叫熔(rong)化(hua)。在(zai)這一過(guo)程中(zhong)需消耗大量的(de)電(dian)能(neng)。據電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)生(sheng)產(chan)者對用水(shui)鎂(mei)(mei)石作原料(liao)生(sheng)產(chan)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)熱(re)(re)平(ping)衡的(de)衡算，熱(re)(re)消耗的(de)比例如下(xia)：氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)晶(jing)體生(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)(re)消耗值(zhi)(zhi)(zhi)34.9%，渣(zha)皮(pi)消耗熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)15.3%，散砂(sha)生(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)(re)耗值(zhi)(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水(shui)耗熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐殼的(de)水(shui)耗熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)7.9%，爐子表面散熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)損失值(zhi)(zhi)(zhi)3.2%，從這些(xie)統計數據可以(yi)看(kan)出，在(zai)電(dian)熔(rong)