電(dian)弧熔(rong)(rong)爐生(sheng)產電(dian)熔(rong)(rong)氧化(hua)鎂的工藝流程(cheng)主要包括：原料配料、電(dian)弧熔(rong)(rong)融、破碎、選(xuan)別(bie)、粉碎、篩別(bie)、磁選(xuan)、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐(feng)富的(de)優質(zhi)菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)，氧化(hua)鎂(mei)(mei)含量高，又(you)易于(yu)開采，因此(ci)，被廣泛用作電(dian)(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)原料。采用菱鎂(mei)(mei)石(shi)作原料，碳(tan)酸鎂(mei)(mei)分(fen)解產生CO2氣體(ti)，由于(yu)有大量氣體(ti)從爐內排出影響著電(dian)(dian)熔過(guo)程的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧化(hua)鎂的結晶帶的形成均(jun)有(you)不利影響(xiang)，由(you)于大量塵(chen)料飛損，使(shi)物料損耗(hao)和(he)能(neng)量消耗(hao)增(zeng)高，也惡化(hua)了車間(jian)生產環境。但由(you)于優質菱鎂礦石容易(yi)獲得，價格(ge)很低(di)廉(lian)，所以，仍是我國電熔氧化(hua)鎂用得最(zui)多最(zui)廣泛的原料。

(2)配料

①菱鎂礦。菱鎂礦石中(zhong)氧(yang)化鎂的含量(liang)(liang)高低和化學成分直(zhi)接影(ying)響到(dao)電熔(rong)(rong)凝氧(yang)化鎂的質(zhi)量(liang)(liang)，同(tong)時(shi)在(zai)電熔(rong)(rong)過程中(zhong)也直(zhi)接影(ying)響到(dao)電熔(rong)(rong)凝氧(yang)化鎂得到(dao)的品級比(bi)例(li)，因此，為(wei)了保證電熔(rong)(rong)凝氧(yang)化鎂的質(zhi)量(liang)(liang)和品級比(bi)例(li)，必(bi)須對各種礦石進(jin)行適當的配(pei)比(bi)后進(jin)行熔(rong)(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)。我國的遼寧(ning)省水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)的礦(kuang)源(yuan)非常(chang)豐富，水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)中氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)含(han)量高于菱鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)。它也是一種制造電熔凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的原(yuan)料，部分地區水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)的化學成分見表2。

表2水鎂石的化學(xue)成分/%

③輕燒氧(yang)化鎂(mei)。以輕燒氧(yang)化鎂(mei)作為(wei)電(dian)(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)原料，可以使(shi)生產環境得到改善，可以降低運輸費(fei)用。由于電(dian)(dian)熔時排出氣體(ti)少，成分也較均勻，對提高(gao)電(dian)(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)質量有利(li)。

我(wo)國有一(yi)些電熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)以(yi)輕燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)制成球(qiu)料入爐電熔(rong)。輕燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)含量達到98%，以(yi)此料能生(sheng)產出白色(se)大結晶電熔(rong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。但由于成球(qiu)費(fei)用(yong)高，影響生(sheng)產成本(ben)。目(mu)前(qian)，有的(de)廠家(jia)采用(yong)反射爐輕燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)，以(yi)一(yi)定的(de)粒度加入熔(rong)爐電熔(rong)，電熔(rong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)質量比用(yong)菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石好，成本(ben)又比用(yong)球(qiu)料作原(yuan)料時便宜，因而得到了一(yi)定的(de)推廣。

④燒(shao)(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)砂(sha)。為(wei)了某些電(dian)熔凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)特殊要求，有時必須(xu)在電(dian)熔過程中(zhong)采(cai)(cai)用(yong)燒(shao)(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)砂(sha)作為(wei)電(dian)熔原料，如采(cai)(cai)用(yong)海水鎂(mei)(mei)砂(sha)作為(wei)電(dian)熔原料，一般(ban)首先利(li)用(yong)處理海水和石灰乳作用(yong)生(sheng)產(chan)氫氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，將氫氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)煅燒(shao)(shao)(shao)成輕(qing)燒(shao)(shao)(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。用(yong)其他方法也(ye)可(ke)以制(zhi)(zhi)得輕(qing)燒(shao)(shao)(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(詳見工業氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)取(qu)方法)，采(cai)(cai)用(yong)輕(qing)燒(shao)(shao)(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作為(wei)原料生(sheng)產(chan)電(dian)熔凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。奧絲(si)脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等研究認為(wei)，極少量(liang)(liang)的(de)(de)(de)雜(za)質氣體(相(xiang))也(ye)屬于晶體的(de)(de)(de)雜(za)質，可(ke)明顯影響晶粒(li)的(de)(de)(de)長大。因為(wei)雜(za)質相(xiang)的(de)(de)(de)作用(yong)在于增加(jia)晶界運(yun)動所需的(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)。當晶界與第(di)(di)二(er)相(xiang)相(xiang)遇時，晶體能(neng)(neng)量(liang)(liang)降低，其降低量(liang)(liang)與第(di)(di)二(er)相(xiang)橫(heng)(heng)截面積成正比，所以必須(xu)提高(gao)晶界能(neng)(neng)，晶界才能(neng)(neng)離開第(di)(di)二(er)相(xiang)繼續運(yun)動。并且當晶界與第(di)(di)二(er)相(xiang)相(xiang)遇時，與第(di)(di)二(er)相(xiang)橫(heng)(heng)截面積相(xiang)等的(de)(de)(de)晶界必須(xu)變形，第(di)(di)二(er)相(xiang)數量(liang)(liang)愈多(duo)，晶粒(li)長大的(de)(de)(de)極限(xian)尺寸愈小。

另一(yi)方(fang)面(mian)為了降低電(dian)(dian)熔凝氧(yang)化(hua)鎂的顯氣(qi)(qi)孔率，也應(ying)盡量減少原料氧(yang)化(hua)鎂的氣(qi)(qi)體排出(chu)，因此，采用燒結鎂砂(sha)電(dian)(dian)熔有其顯著優點(dian)。

⑤電熔氧(yang)化(hua)鎂單(dan)晶的(de)化(hua)學原(yuan)料質量要求：

(3)電弧熔融

這(zhe)些特(te)(te)性(xing)(xing)是同(tong)原子(zi)(zi)和分子(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)力學本(ben)性(xing)(xing)如離子(zi)(zi)半徑(jing)的(de)尺(chi)寸(cun)，離子(zi)(zi)的(de)電位數值，離子(zi)(zi)的(de)電子(zi)(zi)外層結(jie)構等相關聯。而氧化鎂的(de)離子(zi)(zi)尺(chi)寸(cun)、質量和電荷、陽離子(zi)(zi)和陰離子(zi)(zi)之間的(de)結(jie)合(he)特(te)(te)性(xing)(xing)和強度、離子(zi)(zi)的(de)極化作用、結(jie)晶構造等決定(ding)它是一高(gao)熔點化合(he)物。

氧化鎂的熔(rong)點和結構(gou)(gou)參(can)數：陽離子(zi)半徑0.074mm;陰離子(zi)半徑0.53mm;結構(gou)(gou)類型NaCl;配位數6;有(you)效(xiao)配位數8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電熔(rong)(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)制造的(de)(de)最重要過程是(shi)由各種鎂(mei)質原料，通過各種形式的(de)(de)加熱方法產(chan)生高溫使鎂(mei)質材料(MgO)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)，變成氧化(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)(rong)體。要使氧化(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)(rong)融，必須(xu)消耗大量的(de)(de)熱能，以克服離子間的(de)(de)引力。通過強(qiang)大電弧產(chan)生高溫而熔(rong)(rong)(rong)化(hua)氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)方法叫做電弧熔(rong)(rong)(rong)融法。這個融化(hua)過程一般包括熱的(de)(de)傳導、脫水、脫碳、熔(rong)(rong)(rong)化(hua)、析晶、晶體長(chang)大等一系列物理化(hua)學變化(hua)的(de)(de)過程。

①脫(tuo)水(shui)過程。用(yong)水(shui)鎂(mei)(mei)石作原料有(you)一脫(tuo)水(shui)過程。水(shui)鎂(mei)(mei)石的主要(yao)成分是(shi)氫氧化(hua)鎂(mei)(mei)Mg(OH)2。其(qi)脫(tuo)水(shui)過程是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過程。用菱鎂(mei)礦(kuang)作為(wei)原料時有一(yi)個脫碳過程，脫碳過程包(bao)括兩(liang)個方面。一(yi)方面是菱鎂(mei)礦(kuang)石的(de)熱分(fen)解，菱鎂(mei)礦(kuang)石的(de)主要(yao)成(cheng)分(fen)是碳酸(suan)鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)熔過(guo)程中往往在(zai)(zai)原料氧(yang)化鎂中加入石墨粉(fen)末添加物(助劑(ji))，在(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)熔爐起動過(guo)程中需(xu)在(zai)(zai)三(san)電(dian)(dian)(dian)極(石墨電(dian)(dian)(dian)極)的下端(duan)用石墨粉(fen)末鋪成三(san)角形或星(xing)形導線路，在(zai)(zai)通電(dian)(dian)(dian)過(guo)程中受熱燒(shao)損或完全(quan)燃燒(shao)除(chu)去石墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)。熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)即氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)(mei)離子和氧離子在(zai)(zai)強電(dian)弧產(chan)生的熱(re)(re)能(neng)作用(yong)下，克服單晶體(ti)中的晶格能(neng)的束縛，變成能(neng)自(zi)由運動的過(guo)程(cheng)(cheng)。也就是說，氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)加熱(re)(re)到(dao)一定(ding)溫(wen)度(du)(熔(rong)(rong)點)就會由固(gu)體(ti)變成液(ye)體(ti)，叫熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)。在(zai)(zai)這(zhe)一過(guo)程(cheng)(cheng)中需消耗(hao)大量(liang)的電(dian)能(neng)。據(ju)電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)生產(chan)者對用(yong)水鎂(mei)(mei)(mei)石作原料生產(chan)電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的熱(re)(re)平衡的衡算(suan)，熱(re)(re)消耗(hao)的比例如下：氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)晶體(ti)生成熱(re)(re)消耗(hao)值34.9%，渣皮消耗(hao)熱(re)(re)值15.3%，散砂生成熱(re)(re)耗(hao)值3.0%，冷(leng)卻水耗(hao)熱(re)(re)值8.4%，冷(leng)卻爐殼的水耗(hao)熱(re)(re)值7.9%，爐子表面散熱(re)(re)值6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)值28.8%。電(dian)能(neng)損失值3.2%，從這(zhe)些統(tong)計數據(ju)可以看(kan)出，在(zai)(zai)電(dian)熔(rong)(rong)