電弧熔(rong)爐生產電熔(rong)氧化鎂的工藝(yi)流程主要包括：原料配料、電弧熔(rong)融、破碎(sui)、選別、粉碎(sui)、篩別、磁選、分(fen)類包裝等。

(1)原料

我國有(you)豐富(fu)的(de)優質菱(ling)(ling)鎂(mei)(mei)礦石，氧(yang)化鎂(mei)(mei)含量高(gao)，又易于(yu)開(kai)采，因此，被廣(guang)泛(fan)用作電(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)原料。采用菱(ling)(ling)鎂(mei)(mei)石作原料，碳酸(suan)鎂(mei)(mei)分解產生CO2氣體，由于(yu)有(you)大量氣體從(cong)爐內排出(chu)影響著電(dian)熔過程的(de)進(jin)行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧化(hua)鎂的結晶帶的形(xing)成均有不利(li)影響，由(you)于大量塵料(liao)飛(fei)損，使(shi)物(wu)料(liao)損耗(hao)和能量消耗(hao)增高，也(ye)惡化(hua)了(le)車間生產環境。但由(you)于優質(zhi)菱鎂礦(kuang)石容易獲得，價格很低廉，所以，仍是(shi)我國電熔氧化(hua)鎂用(yong)得最多最廣泛的原料(liao)。

(2)配料

①菱(ling)鎂礦(kuang)。菱(ling)鎂礦(kuang)石(shi)中(zhong)氧(yang)化(hua)鎂的(de)含量高低和化(hua)學成分直接(jie)影響(xiang)到電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)(ning)(ning)氧(yang)化(hua)鎂的(de)質量，同時在電(dian)(dian)熔(rong)過程中(zhong)也(ye)直接(jie)影響(xiang)到電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)(ning)(ning)氧(yang)化(hua)鎂得到的(de)品級比例，因(yin)此，為了保(bao)證電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)(ning)(ning)氧(yang)化(hua)鎂的(de)質量和品級比例，必須對(dui)各種礦(kuang)石(shi)進行適當(dang)的(de)配比后進行熔(rong)煉。

②水鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)。我國的(de)(de)(de)遼寧省(sheng)水鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)的(de)(de)(de)礦(kuang)源非常豐富(fu)，水鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)中氧化鎂(mei)(mei)(mei)含量高于(yu)菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)(shi)。它也(ye)是一種制造電熔(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)原(yuan)料，部分地區水鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)的(de)(de)(de)化學成分見(jian)表2。

表2水鎂石的化(hua)學成(cheng)分/%

③輕燒氧(yang)化(hua)鎂。以輕燒氧(yang)化(hua)鎂作為電熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂原(yuan)料，可以使生產(chan)環境得(de)到改善，可以降(jiang)低運輸費用。由于(yu)電熔(rong)時排出氣體少，成分也較均勻，對(dui)提(ti)高電熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂質(zhi)量有利(li)。

我國(guo)有(you)一(yi)些電熔凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)以輕燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制成球料(liao)入(ru)爐(lu)電熔。輕燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)含量達到98%，以此料(liao)能生產出白色(se)大結晶(jing)電熔氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。但由于成球費用高(gao)，影(ying)響生產成本(ben)。目前，有(you)的廠家(jia)采用反(fan)射(she)爐(lu)輕燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，以一(yi)定(ding)的粒度加入(ru)熔爐(lu)電熔，電熔氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的質量比用菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石好(hao)，成本(ben)又比用球料(liao)作(zuo)原料(liao)時便(bian)宜，因而得到了一(yi)定(ding)的推廣。

④燒(shao)(shao)結鎂(mei)砂(sha)。為了(le)某些電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的特(te)(te)殊要(yao)求，有時必須在電熔(rong)過程中采(cai)用(yong)燒(shao)(shao)結鎂(mei)砂(sha)作(zuo)為電熔(rong)原(yuan)(yuan)料(liao)，如采(cai)用(yong)海(hai)水鎂(mei)砂(sha)作(zuo)為電熔(rong)原(yuan)(yuan)料(liao)，一般首先利用(yong)處(chu)理海(hai)水和(he)石灰乳作(zuo)用(yong)生(sheng)產氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)，將氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)煅燒(shao)(shao)成輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)。用(yong)其他方法也(ye)可(ke)以制(zhi)得輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(詳見工業(ye)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的制(zhi)取方法)，采(cai)用(yong)輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)作(zuo)為原(yuan)(yuan)料(liao)生(sheng)產電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)。奧絲脫(AusT)和(he)拉特(te)(te)爾(Ruttere)等研究認為，極(ji)少量(liang)的雜質(zhi)氣(qi)體(ti)(相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang))也(ye)屬于(yu)晶(jing)體(ti)的雜質(zhi)，可(ke)明顯影響晶(jing)粒的長(chang)大(da)。因為雜質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的作(zuo)用(yong)在于(yu)增(zeng)加晶(jing)界(jie)(jie)運動(dong)所需的能(neng)量(liang)。當晶(jing)界(jie)(jie)與第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)體(ti)能(neng)量(liang)降低，其降低量(liang)與第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)(jie)面(mian)積成正比，所以必須提高晶(jing)界(jie)(jie)能(neng)，晶(jing)界(jie)(jie)才能(neng)離開(kai)第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)繼續運動(dong)。并且當晶(jing)界(jie)(jie)與第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時，與第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)(jie)面(mian)積相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)等的晶(jing)界(jie)(jie)必須變形，第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)數量(liang)愈(yu)多，晶(jing)粒長(chang)大(da)的極(ji)限尺(chi)寸愈(yu)小。

另一方(fang)面為(wei)了降低電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化鎂的(de)顯氣孔率(lv)，也應盡(jin)量減少原料氧(yang)化鎂的(de)氣體排出，因(yin)此(ci)，采用燒結鎂砂(sha)電(dian)(dian)熔(rong)有其(qi)顯著(zhu)優點。

⑤電熔氧化鎂單晶的(de)化學原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特性是同原子和分子的(de)(de)(de)量子力學本性如離(li)(li)子半徑的(de)(de)(de)尺(chi)寸，離(li)(li)子的(de)(de)(de)電(dian)位數值，離(li)(li)子的(de)(de)(de)電(dian)子外層結(jie)構等相關聯。而氧化鎂(mei)的(de)(de)(de)離(li)(li)子尺(chi)寸、質(zhi)量和電(dian)荷、陽離(li)(li)子和陰離(li)(li)子之間的(de)(de)(de)結(jie)合特性和強(qiang)度(du)、離(li)(li)子的(de)(de)(de)極化作用、結(jie)晶(jing)構造(zao)等決定它是一(yi)高熔點(dian)化合物(wu)。

氧化(hua)鎂的熔點和結(jie)構參數(shu)：陽(yang)離子半徑(jing)0.074mm;陰(yin)離子半徑(jing)0.53mm;結(jie)構類型NaCl;配位數(shu)6;有(you)效配位數(shu)8.5;密度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)制造的(de)(de)最重要過(guo)程(cheng)(cheng)是(shi)由各(ge)(ge)種(zhong)鎂(mei)(mei)質原料，通(tong)過(guo)各(ge)(ge)種(zhong)形式的(de)(de)加熱(re)方法產(chan)生高溫使鎂(mei)(mei)質材料(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)，變成氧化(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)體(ti)(ti)。要使氧化(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)融(rong)，必須消耗(hao)大(da)量的(de)(de)熱(re)能，以克服離子間的(de)(de)引力。通(tong)過(guo)強(qiang)大(da)電弧產(chan)生高溫而熔(rong)(rong)化(hua)氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)方法叫(jiao)做電弧熔(rong)(rong)融(rong)法。這個融(rong)化(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)一般(ban)包(bao)括(kuo)熱(re)的(de)(de)傳(chuan)導、脫水、脫碳、熔(rong)(rong)化(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體(ti)(ti)長(chang)大(da)等一系列(lie)物理化(hua)學(xue)變化(hua)的(de)(de)過(guo)程(cheng)(cheng)。

①脫水過(guo)程(cheng)。用(yong)水鎂(mei)(mei)石作原料有(you)一脫水過(guo)程(cheng)。水鎂(mei)(mei)石的主要(yao)成分是氫(qing)氧化(hua)鎂(mei)(mei)Mg(OH)2。其脫水過(guo)程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)過(guo)程。用菱鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)作為原(yuan)料(liao)時(shi)有一個脫碳(tan)過(guo)程，脫碳(tan)過(guo)程包(bao)括兩個方(fang)面。一方(fang)面是(shi)菱鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)的(de)熱分解，菱鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)的(de)主要成(cheng)分是(shi)碳(tan)酸(suan)鎂(mei)(mei)(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于(yu)在電熔(rong)過(guo)程(cheng)中(zhong)往往在原料氧化鎂中(zhong)加入石(shi)墨(mo)粉末添加物(助劑)，在電熔(rong)爐起動過(guo)程(cheng)中(zhong)需在三電極(石(shi)墨(mo)電極)的下端用石(shi)墨(mo)粉末鋪成三角(jiao)形(xing)或星形(xing)導(dao)線路，在通電過(guo)程(cheng)中(zhong)受熱燒(shao)損或完全燃燒(shao)除去石(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)。熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)即氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)離(li)(li)子(zi)和(he)氧(yang)離(li)(li)子(zi)在(zai)強電(dian)(dian)(dian)弧(hu)產生(sheng)的(de)(de)熱(re)(re)能(neng)(neng)作用(yong)下，克(ke)服單晶體中的(de)(de)晶格能(neng)(neng)的(de)(de)束縛(fu)，變(bian)成能(neng)(neng)自由運(yun)動的(de)(de)過(guo)程(cheng)。也就(jiu)是說，氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)加(jia)熱(re)(re)到一定(ding)溫度(熔(rong)(rong)點)就(jiu)會由固(gu)體變(bian)成液(ye)體，叫熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)。在(zai)這一過(guo)程(cheng)中需消(xiao)耗(hao)大(da)量的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)。據電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)生(sheng)產者對用(yong)水鎂(mei)(mei)石作原料(liao)生(sheng)產電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)熱(re)(re)平衡(heng)的(de)(de)衡(heng)算(suan)，熱(re)(re)消(xiao)耗(hao)的(de)(de)比(bi)例如下：氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)晶體生(sheng)成熱(re)(re)消(xiao)耗(hao)值(zhi)34.9%，渣(zha)皮消(xiao)耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)15.3%，散砂生(sheng)成熱(re)(re)耗(hao)值(zhi)3.0%，冷卻水耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)8.4%，冷卻爐殼的(de)(de)水耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)7.9%，爐子(zi)表(biao)面散熱(re)(re)值(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)值(zhi)28.8%。電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)損失值(zhi)3.2%，從這些統(tong)計數(shu)據可以(yi)看出，在(zai)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)