電弧(hu)熔(rong)(rong)爐生產(chan)電熔(rong)(rong)氧化鎂的(de)工藝(yi)流程主(zhu)要包括：原料配(pei)料、電弧(hu)熔(rong)(rong)融(rong)、破碎、選別、粉碎、篩(shai)別、磁(ci)選、分類包裝等。

(1)原料

我(wo)國有豐富的優質菱鎂礦石，氧(yang)化(hua)鎂含量高，又(you)易于開采(cai)，因此，被廣泛用作電熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)鎂的原(yuan)料(liao)。采(cai)用菱鎂石作原(yuan)料(liao)，碳酸(suan)鎂分解產生CO2氣體，由于有大量氣體從爐內排出影響著(zhu)電熔(rong)(rong)過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧(yang)化(hua)鎂的(de)(de)結晶帶的(de)(de)形成(cheng)均有不利(li)影響，由于大量塵料飛損，使(shi)物料損耗(hao)和能量消(xiao)耗(hao)增高，也惡化(hua)了車間生產環境(jing)。但(dan)由于優質菱鎂礦石容易獲(huo)得(de)，價格(ge)很低廉，所以(yi)，仍是(shi)我國電熔氧(yang)化(hua)鎂用得(de)最(zui)多(duo)最(zui)廣泛(fan)的(de)(de)原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦。菱鎂(mei)礦石中氧化鎂(mei)的(de)(de)含量(liang)高低和化學(xue)成分直(zhi)接影(ying)響到電(dian)熔凝(ning)(ning)氧化鎂(mei)的(de)(de)質量(liang)，同時在電(dian)熔過程中也直(zhi)接影(ying)響到電(dian)熔凝(ning)(ning)氧化鎂(mei)得到的(de)(de)品級(ji)比例，因此，為了(le)保證電(dian)熔凝(ning)(ning)氧化鎂(mei)的(de)(de)質量(liang)和品級(ji)比例，必(bi)須對各種(zhong)礦石進行(xing)適當(dang)的(de)(de)配比后(hou)進行(xing)熔煉。

②水鎂石(shi)。我國(guo)的(de)(de)遼(liao)寧省水鎂石(shi)的(de)(de)礦(kuang)源(yuan)非常豐富，水鎂石(shi)中氧化鎂含量高(gao)于菱鎂礦(kuang)石(shi)。它也是一種制造電熔凝氧化鎂的(de)(de)原料，部分地區水鎂石(shi)的(de)(de)化學成分見表(biao)2。

表(biao)2水(shui)鎂石的化學成分/%

③輕燒氧化(hua)鎂(mei)(mei)。以(yi)輕燒氧化(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)為(wei)電(dian)(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)(mei)原料，可(ke)以(yi)使生產環(huan)境得到改善(shan)，可(ke)以(yi)降低運輸(shu)費用。由于(yu)電(dian)(dian)熔時(shi)排出氣(qi)體少，成分(fen)也較均勻，對提高電(dian)(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)(mei)質量有利。

我國有一(yi)(yi)些電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)以輕燒(shao)(shao)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制成(cheng)球(qiu)料(liao)入(ru)爐電(dian)熔(rong)(rong)。輕燒(shao)(shao)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含量達到(dao)98%，以此料(liao)能(neng)生產(chan)出白色大結晶電(dian)熔(rong)(rong)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。但由于成(cheng)球(qiu)費用(yong)高，影響(xiang)生產(chan)成(cheng)本。目(mu)前(qian)，有的(de)廠家(jia)采用(yong)反射(she)爐輕燒(shao)(shao)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，以一(yi)(yi)定的(de)粒度加入(ru)熔(rong)(rong)爐電(dian)熔(rong)(rong)，電(dian)熔(rong)(rong)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質量比用(yong)菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石好，成(cheng)本又比用(yong)球(qiu)料(liao)作原料(liao)時(shi)便宜，因而(er)得到(dao)了一(yi)(yi)定的(de)推廣。

④燒(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)砂。為(wei)(wei)了某些電(dian)熔凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)(de)特殊(shu)要求，有(you)時必(bi)須在電(dian)熔過程中采(cai)用(yong)(yong)燒(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電(dian)熔原(yuan)料，如采(cai)用(yong)(yong)海水鎂(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電(dian)熔原(yuan)料，一般首(shou)先利用(yong)(yong)處理(li)海水和石灰乳作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)生(sheng)產(chan)氫氧(yang)化鎂(mei)(mei)，將氫氧(yang)化鎂(mei)(mei)煅燒(shao)(shao)成輕燒(shao)(shao)氧(yang)化鎂(mei)(mei)。用(yong)(yong)其他方法也可(ke)以制得輕燒(shao)(shao)氧(yang)化鎂(mei)(mei)(詳(xiang)見工(gong)業氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)(de)制取方法)，采(cai)用(yong)(yong)輕燒(shao)(shao)氧(yang)化鎂(mei)(mei)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)(wei)原(yuan)料生(sheng)產(chan)電(dian)熔凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉(la)特爾(Ruttere)等研究認(ren)為(wei)(wei)，極少量(liang)的(de)(de)(de)(de)雜(za)質氣體(ti)(相(xiang)(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)(jing)體(ti)的(de)(de)(de)(de)雜(za)質，可(ke)明顯影響晶(jing)(jing)粒(li)的(de)(de)(de)(de)長大。因(yin)為(wei)(wei)雜(za)質相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)在于增加晶(jing)(jing)界(jie)運(yun)動(dong)所(suo)需的(de)(de)(de)(de)能量(liang)。當(dang)晶(jing)(jing)界(jie)與第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)(jing)體(ti)能量(liang)降低，其降低量(liang)與第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面積(ji)(ji)成正比，所(suo)以必(bi)須提(ti)高晶(jing)(jing)界(jie)能，晶(jing)(jing)界(jie)才能離開第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)繼續運(yun)動(dong)。并且當(dang)晶(jing)(jing)界(jie)與第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，與第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面積(ji)(ji)相(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)界(jie)必(bi)須變形(xing)，第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)數量(liang)愈多(duo)，晶(jing)(jing)粒(li)長大的(de)(de)(de)(de)極限尺寸愈小。

另一方面為了降(jiang)低電熔凝(ning)氧(yang)(yang)化鎂的顯氣孔率，也應盡量減(jian)少原料氧(yang)(yang)化鎂的氣體(ti)排出(chu)，因(yin)此(ci)，采用燒結鎂砂電熔有(you)其顯著優點。

⑤電熔氧化鎂單晶的化學原料(liao)質(zhi)量要求(qiu)：

(3)電弧熔融

這些特性是(shi)同原子(zi)(zi)(zi)和分(fen)子(zi)(zi)(zi)的(de)量(liang)子(zi)(zi)(zi)力學本性如離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)半徑的(de)尺(chi)寸(cun)，離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)電位數值，離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)電子(zi)(zi)(zi)外層結(jie)構等相關聯。而(er)氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)尺(chi)寸(cun)、質量(liang)和電荷(he)、陽離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)和陰離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)之間的(de)結(jie)合特性和強度、離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)極化(hua)(hua)作用、結(jie)晶(jing)構造等決定它是(shi)一(yi)高(gao)熔點化(hua)(hua)合物(wu)。

氧化鎂的熔點(dian)和(he)結構參數(shu)(shu)：陽離子(zi)半徑(jing)(jing)0.074mm;陰離子(zi)半徑(jing)(jing)0.53mm;結構類型NaCl;配(pei)位數(shu)(shu)6;有效配(pei)位數(shu)(shu)8.5;密度3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電熔凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)制造的(de)(de)(de)最重要過程(cheng)是由各(ge)種(zhong)鎂(mei)質原料(liao)，通過各(ge)種(zhong)形式的(de)(de)(de)加(jia)熱方法(fa)產(chan)生高(gao)溫(wen)使鎂(mei)質材料(liao)(MgO)熔化(hua)，變(bian)成氧(yang)化(hua)鎂(mei)熔體(ti)。要使氧(yang)化(hua)鎂(mei)熔融，必(bi)須消耗大(da)量的(de)(de)(de)熱能(neng)，以克服離(li)子間的(de)(de)(de)引力。通過強大(da)電弧產(chan)生高(gao)溫(wen)而熔化(hua)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)方法(fa)叫做電弧熔融法(fa)。這個融化(hua)過程(cheng)一(yi)般包括熱的(de)(de)(de)傳導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳(tan)、熔化(hua)、析晶、晶體(ti)長大(da)等一(yi)系列物理化(hua)學變(bian)化(hua)的(de)(de)(de)過程(cheng)。

①脫(tuo)水(shui)(shui)(shui)過程(cheng)。用(yong)水(shui)(shui)(shui)鎂石(shi)作原料有一脫(tuo)水(shui)(shui)(shui)過程(cheng)。水(shui)(shui)(shui)鎂石(shi)的主要成分(fen)是氫氧化鎂Mg(OH)2。其(qi)脫(tuo)水(shui)(shui)(shui)過程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過程(cheng)。用菱鎂礦作為原(yuan)料時有一(yi)個脫碳過程(cheng)，脫碳過程(cheng)包括兩個方面。一(yi)方面是菱鎂礦石的熱分解(jie)，菱鎂礦石的主要成分是碳酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一(yi)方(fang)面，由于在(zai)(zai)電(dian)熔(rong)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)往往在(zai)(zai)原料(liao)氧化鎂中(zhong)(zhong)(zhong)加入石(shi)墨粉末添加物(助劑)，在(zai)(zai)電(dian)熔(rong)爐起動過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)需(xu)在(zai)(zai)三電(dian)極(ji)(石(shi)墨電(dian)極(ji))的(de)下端用石(shi)墨粉末鋪成三角(jiao)形或星形導(dao)線路，在(zai)(zai)通電(dian)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)受(shou)熱燒損或完全燃燒除(chu)去(qu)石(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)過程。熔(rong)(rong)化(hua)過程即氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)離(li)(li)子(zi)和氧(yang)離(li)(li)子(zi)在(zai)強電(dian)(dian)弧產生(sheng)(sheng)的(de)(de)熱(re)(re)能(neng)(neng)(neng)作用(yong)下，克服單晶(jing)體中的(de)(de)晶(jing)格(ge)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)束縛，變成能(neng)(neng)(neng)自由運動的(de)(de)過程。也就(jiu)是說，氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)加(jia)熱(re)(re)到一定溫(wen)度(du)(熔(rong)(rong)點)就(jiu)會由固體變成液(ye)體，叫熔(rong)(rong)化(hua)。在(zai)這一過程中需消耗大量的(de)(de)電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)。據電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)生(sheng)(sheng)產者對用(yong)水(shui)鎂(mei)(mei)石作原料生(sheng)(sheng)產電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)熱(re)(re)平衡(heng)的(de)(de)衡(heng)算，熱(re)(re)消耗的(de)(de)比例如下：氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)晶(jing)體生(sheng)(sheng)成熱(re)(re)消耗值(zhi)34.9%，渣皮消耗熱(re)(re)值(zhi)15.3%，散(san)砂(sha)生(sheng)(sheng)成熱(re)(re)耗值(zhi)3.0%，冷(leng)卻水(shui)耗熱(re)(re)值(zhi)8.4%，冷(leng)卻爐殼(ke)的(de)(de)水(shui)耗熱(re)(re)值(zhi)7.9%，爐子(zi)表面散(san)熱(re)(re)值(zhi)6.4%，煙氣(qi)帶(dai)走熱(re)(re)值(zhi)28.8%。電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)損失值(zhi)3.2%，從這些統計(ji)數據可以(yi)看出，在(zai)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)