電(dian)(dian)弧熔(rong)爐生產(chan)電(dian)(dian)熔(rong)氧化鎂的工藝流(liu)程主要(yao)包(bao)(bao)括：原(yuan)料配料、電(dian)(dian)弧熔(rong)融、破碎、選(xuan)別、粉碎、篩(shai)別、磁選(xuan)、分類包(bao)(bao)裝等。

(1)原料

我國(guo)有(you)豐(feng)富的(de)優質菱(ling)鎂(mei)礦石，氧(yang)化鎂(mei)含量高，又易于開采，因此，被廣泛用(yong)作(zuo)電熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)的(de)原(yuan)料。采用(yong)菱(ling)鎂(mei)石作(zuo)原(yuan)料，碳酸(suan)鎂(mei)分解產生CO2氣體(ti)(ti)，由于有(you)大量氣體(ti)(ti)從(cong)爐內排出影響(xiang)著(zhu)電熔(rong)過程的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧化(hua)(hua)鎂的結晶帶的形成均(jun)有(you)不利影(ying)響(xiang)，由于大量塵料飛損，使物料損耗(hao)和能量消耗(hao)增高(gao)，也惡化(hua)(hua)了車間生產環(huan)境。但由于優(you)質菱鎂礦石容(rong)易獲得(de)，價格很低廉，所以，仍是(shi)我(wo)國(guo)電(dian)熔氧化(hua)(hua)鎂用得(de)最多最廣泛的原料。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)。菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石(shi)中氧(yang)化(hua)鎂(mei)的含量高低和化(hua)學成分直(zhi)(zhi)接(jie)影響到(dao)電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的質量，同時在電(dian)熔(rong)(rong)過程中也直(zhi)(zhi)接(jie)影響到(dao)電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)得(de)到(dao)的品級比例，因此，為了保(bao)證電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的質量和品級比例，必須對各種礦(kuang)石(shi)進行(xing)適當的配(pei)比后進行(xing)熔(rong)(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)。我(wo)國(guo)的(de)(de)遼寧省水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)的(de)(de)礦源非(fei)常豐富，水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)中氧化鎂(mei)(mei)含量高于菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石(shi)(shi)。它也是一(yi)種制造(zao)電熔凝氧化鎂(mei)(mei)的(de)(de)原料，部分地區水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)的(de)(de)化學成分見表(biao)2。

表2水鎂石的(de)化學成(cheng)分/%

③輕燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)。以輕燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)作(zuo)為電(dian)熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)原料，可以使生產(chan)環境得到改(gai)善(shan)，可以降低運輸費用。由于電(dian)熔(rong)時排出(chu)氣(qi)體少，成分也較均勻(yun)，對提高電(dian)熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)質量有利。

我國有(you)一些電熔(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)以輕(qing)燒(shao)氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)制成球(qiu)料入爐(lu)電熔(rong)。輕(qing)燒(shao)氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)含量(liang)達(da)到(dao)98%，以此料能生產出(chu)白(bai)色大結晶電熔(rong)氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。但由于成球(qiu)費用(yong)高(gao)，影響生產成本(ben)。目前，有(you)的廠家采用(yong)反射爐(lu)輕(qing)燒(shao)氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)，以一定的粒(li)度加(jia)入熔(rong)爐(lu)電熔(rong)，電熔(rong)氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的質量(liang)比用(yong)菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)礦石(shi)好，成本(ben)又(you)比用(yong)球(qiu)料作原料時便宜，因而得到(dao)了一定的推廣。

④燒(shao)結鎂砂(sha)。為了某些電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂的(de)(de)特殊要求，有時必須(xu)(xu)在電(dian)熔(rong)過程中采用(yong)燒(shao)結鎂砂(sha)作(zuo)為電(dian)熔(rong)原(yuan)料，如采用(yong)海水鎂砂(sha)作(zuo)為電(dian)熔(rong)原(yuan)料，一般首先利用(yong)處理海水和石灰乳作(zuo)用(yong)生產氫氧(yang)化(hua)鎂，將氫氧(yang)化(hua)鎂煅燒(shao)成(cheng)輕燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂。用(yong)其他方法也可以(yi)制得輕燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(詳(xiang)見工業氧(yang)化(hua)鎂的(de)(de)制取方法)，采用(yong)輕燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂作(zuo)為原(yuan)料生產電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂。奧絲(si)脫(tuo)(AusT)和拉特爾(er)(Ruttere)等(deng)研究認為，極少量的(de)(de)雜質氣體(相(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)體的(de)(de)雜質，可明顯影響晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)的(de)(de)長大(da)。因(yin)為雜質相(xiang)(xiang)的(de)(de)作(zuo)用(yong)在于增加晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)運動所需的(de)(de)能量。當晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)與第(di)二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)體能量降(jiang)低(di)，其降(jiang)低(di)量與第(di)二(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截(jie)面(mian)積(ji)成(cheng)正比，所以(yi)必須(xu)(xu)提(ti)高(gao)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)能，晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)才(cai)能離開(kai)第(di)二(er)相(xiang)(xiang)繼(ji)續運動。并(bing)且當晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)與第(di)二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，與第(di)二(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截(jie)面(mian)積(ji)相(xiang)(xiang)等(deng)的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)必須(xu)(xu)變形，第(di)二(er)相(xiang)(xiang)數量愈多，晶(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)長大(da)的(de)(de)極限尺寸愈小。

另一方面為(wei)了降低(di)電(dian)熔(rong)凝氧化鎂的顯(xian)氣(qi)孔率，也(ye)應盡量減少原料氧化鎂的氣(qi)體排(pai)出，因此，采用燒結鎂砂電(dian)熔(rong)有(you)其顯(xian)著優點。

⑤電熔氧化鎂(mei)單晶的化學原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些(xie)特性(xing)是同原子(zi)(zi)和分子(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)力學本性(xing)如離(li)子(zi)(zi)半徑的(de)尺寸，離(li)子(zi)(zi)的(de)電位(wei)數值，離(li)子(zi)(zi)的(de)電子(zi)(zi)外層結(jie)(jie)構(gou)等相關聯。而氧化鎂的(de)離(li)子(zi)(zi)尺寸、質量和電荷(he)、陽離(li)子(zi)(zi)和陰離(li)子(zi)(zi)之間的(de)結(jie)(jie)合特性(xing)和強度(du)、離(li)子(zi)(zi)的(de)極化作用、結(jie)(jie)晶(jing)構(gou)造等決定它是一高(gao)熔點化合物(wu)。

氧(yang)化鎂的熔(rong)點和結(jie)構參數：陽離(li)子半(ban)徑0.074mm;陰離(li)子半(ban)徑0.53mm;結(jie)構類型NaCl;配(pei)位數6;有(you)效(xiao)配(pei)位數8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電(dian)熔凝(ning)氧化鎂(mei)(mei)制造的(de)(de)最重要過程(cheng)是由各(ge)種(zhong)鎂(mei)(mei)質(zhi)原料，通(tong)過各(ge)種(zhong)形式的(de)(de)加熱方(fang)法產生(sheng)(sheng)高溫使鎂(mei)(mei)質(zhi)材料(MgO)熔化，變成氧化鎂(mei)(mei)熔體。要使氧化鎂(mei)(mei)熔融(rong)，必須消耗(hao)大量的(de)(de)熱能，以(yi)克(ke)服離子間的(de)(de)引力。通(tong)過強(qiang)大電(dian)弧產生(sheng)(sheng)高溫而熔化氧化鎂(mei)(mei)的(de)(de)方(fang)法叫做(zuo)電(dian)弧熔融(rong)法。這個融(rong)化過程(cheng)一般包括熱的(de)(de)傳導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳(tan)、熔化、析晶、晶體長大等(deng)一系列物理化學變化的(de)(de)過程(cheng)。

①脫(tuo)水(shui)過(guo)程(cheng)。用(yong)水(shui)鎂(mei)石(shi)作原料有(you)一脫(tuo)水(shui)過(guo)程(cheng)。水(shui)鎂(mei)石(shi)的主要成分是(shi)氫氧化(hua)鎂(mei)Mg(OH)2。其(qi)脫(tuo)水(shui)過(guo)程(cheng)是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)過程。用菱鎂礦作為原料時(shi)有一個脫(tuo)碳(tan)過程，脫(tuo)碳(tan)過程包括兩(liang)個方面(mian)。一方面(mian)是菱鎂礦石的熱分(fen)解，菱鎂礦石的主要成分(fen)是碳(tan)酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面，由(you)于在電(dian)(dian)(dian)(dian)熔過程中(zhong)(zhong)往往在原料(liao)氧化(hua)鎂中(zhong)(zhong)加(jia)(jia)入石墨(mo)粉末添(tian)加(jia)(jia)物(助劑(ji))，在電(dian)(dian)(dian)(dian)熔爐起(qi)動過程中(zhong)(zhong)需在三電(dian)(dian)(dian)(dian)極(石墨(mo)電(dian)(dian)(dian)(dian)極)的(de)下端用(yong)石墨(mo)粉末鋪成三角形或星形導線路，在通電(dian)(dian)(dian)(dian)過程中(zhong)(zhong)受熱燒損或完全(quan)燃(ran)燒除去石墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化過程(cheng)(cheng)。熔(rong)化過程(cheng)(cheng)即氧(yang)(yang)化鎂中(zhong)(zhong)鎂離子和(he)氧(yang)(yang)離子在強電弧產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)熱(re)能作(zuo)用(yong)下(xia)(xia)，克(ke)服(fu)單晶(jing)體中(zhong)(zhong)的(de)晶(jing)格能的(de)束縛，變成能自由運動(dong)的(de)過程(cheng)(cheng)。也就是說，氧(yang)(yang)化鎂加熱(re)到(dao)一定溫度(熔(rong)點)就會由固體變成液體，叫熔(rong)化。在這一過程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)需消(xiao)耗(hao)(hao)大量(liang)的(de)電能。據電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂生(sheng)(sheng)產(chan)者對用(yong)水(shui)鎂石作(zuo)原料生(sheng)(sheng)產(chan)電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂的(de)熱(re)平衡(heng)的(de)衡(heng)算，熱(re)消(xiao)耗(hao)(hao)的(de)比例(li)如(ru)下(xia)(xia)：氧(yang)(yang)化鎂晶(jing)體生(sheng)(sheng)成熱(re)消(xiao)耗(hao)(hao)值34.9%，渣皮消(xiao)耗(hao)(hao)熱(re)值15.3%，散砂生(sheng)(sheng)成熱(re)耗(hao)(hao)值3.0%，冷卻(que)水(shui)耗(hao)(hao)熱(re)值8.4%，冷卻(que)爐殼的(de)水(shui)耗(hao)(hao)熱(re)值7.9%，爐子表面散熱(re)值6.4%，煙氣帶走熱(re)值28.8%。電能損失值3.2%，從這些統(tong)計數據可以看出(chu)，在電熔(rong)