電(dian)弧(hu)熔爐生產電(dian)熔氧化鎂(mei)的工藝(yi)流程主要(yao)包括：原料(liao)配料(liao)、電(dian)弧(hu)熔融(rong)、破碎(sui)(sui)、選別(bie)、粉碎(sui)(sui)、篩別(bie)、磁選、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐富的(de)優質菱鎂礦石，氧(yang)化(hua)鎂含量(liang)(liang)高，又易于(yu)(yu)開(kai)采，因此，被(bei)廣泛用(yong)作電熔氧(yang)化(hua)鎂的(de)原料。采用(yong)菱鎂石作原料，碳酸鎂分解產(chan)生CO2氣(qi)(qi)體，由于(yu)(yu)有大量(liang)(liang)氣(qi)(qi)體從(cong)爐內排出影響著(zhu)電熔過(guo)程的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對(dui)電熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)結晶帶的(de)(de)形成均有不利影響，由于(yu)大量塵(chen)料(liao)飛損，使物料(liao)損耗(hao)和能量消耗(hao)增高，也惡化(hua)了車間生產環境。但由于(yu)優(you)質菱鎂(mei)礦石容易獲得，價格很(hen)低(di)廉，所以，仍是(shi)我國(guo)電熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)用得最(zui)多最(zui)廣泛的(de)(de)原料(liao)。

(2)配料

①菱鎂礦。菱鎂礦石中氧化鎂的(de)含量(liang)高低(di)和化學成分直(zhi)接影響到電(dian)(dian)熔凝氧化鎂的(de)質(zhi)量(liang)，同時(shi)在電(dian)(dian)熔過程中也直(zhi)接影響到電(dian)(dian)熔凝氧化鎂得(de)到的(de)品級(ji)比(bi)例，因此，為了保證電(dian)(dian)熔凝氧化鎂的(de)質(zhi)量(liang)和品級(ji)比(bi)例，必須(xu)對(dui)各種礦石進行適當的(de)配(pei)比(bi)后進行熔煉(lian)。

②水鎂(mei)(mei)石。我國的(de)(de)遼(liao)寧省水鎂(mei)(mei)石的(de)(de)礦(kuang)(kuang)源非(fei)常豐富，水鎂(mei)(mei)石中氧(yang)化鎂(mei)(mei)含(han)量(liang)高(gao)于菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)石。它也是(shi)一(yi)種制造電熔凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)(de)原料，部(bu)分(fen)地區水鎂(mei)(mei)石的(de)(de)化學成分(fen)見表2。

表2水鎂石的化學(xue)成分/%

③輕燒氧化鎂(mei)。以(yi)輕燒氧化鎂(mei)作(zuo)為電熔氧化鎂(mei)原料，可以(yi)使生產環(huan)境得(de)到改善，可以(yi)降低運輸費用。由于電熔時排(pai)出(chu)氣體少(shao)，成分(fen)也較(jiao)均勻，對提高電熔氧化鎂(mei)質量有利。

我國有(you)一些電熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)以輕燒氧(yang)化鎂(mei)(mei)制成(cheng)球(qiu)(qiu)料(liao)入爐(lu)電熔(rong)(rong)(rong)。輕燒氧(yang)化鎂(mei)(mei)的氧(yang)化鎂(mei)(mei)含量達到98%，以此料(liao)能生產出白色大結晶電熔(rong)(rong)(rong)氧(yang)化鎂(mei)(mei)。但(dan)由于(yu)成(cheng)球(qiu)(qiu)費用(yong)高，影響生產成(cheng)本(ben)。目前(qian)，有(you)的廠(chang)家(jia)采用(yong)反射爐(lu)輕燒氧(yang)化鎂(mei)(mei)，以一定(ding)的粒度加入熔(rong)(rong)(rong)爐(lu)電熔(rong)(rong)(rong)，電熔(rong)(rong)(rong)氧(yang)化鎂(mei)(mei)的質(zhi)量比用(yong)菱鎂(mei)(mei)礦石好，成(cheng)本(ben)又比用(yong)球(qiu)(qiu)料(liao)作原料(liao)時便宜，因而得到了一定(ding)的推廣。

④燒(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)砂。為(wei)(wei)(wei)了某些電(dian)熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)特殊要求，有時(shi)必須在(zai)電(dian)熔過程中采(cai)用(yong)燒(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)電(dian)熔原(yuan)料(liao)，如采(cai)用(yong)海(hai)水(shui)鎂(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)電(dian)熔原(yuan)料(liao)，一般首先利用(yong)處理(li)海(hai)水(shui)和石灰(hui)乳作(zuo)(zuo)用(yong)生產氫(qing)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，將氫(qing)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)煅燒(shao)成輕燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。用(yong)其(qi)(qi)他方法(fa)也可(ke)以制得(de)輕燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(詳見(jian)工業(ye)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)制取(qu)方法(fa))，采(cai)用(yong)輕燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)原(yuan)料(liao)生產電(dian)熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。奧(ao)絲脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等(deng)(deng)研究認(ren)為(wei)(wei)(wei)，極少量的(de)(de)(de)雜質(zhi)氣體(相(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)(jing)(jing)體的(de)(de)(de)雜質(zhi)，可(ke)明(ming)顯(xian)影響晶(jing)(jing)(jing)粒的(de)(de)(de)長(chang)大(da)。因為(wei)(wei)(wei)雜質(zhi)相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)在(zai)于增(zeng)加(jia)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)運(yun)動(dong)所需的(de)(de)(de)能(neng)量。當晶(jing)(jing)(jing)界(jie)與(yu)第二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時(shi)，晶(jing)(jing)(jing)體能(neng)量降(jiang)低，其(qi)(qi)降(jiang)低量與(yu)第二(er)相(xiang)(xiang)橫截面積(ji)成正(zheng)比，所以必須提(ti)高晶(jing)(jing)(jing)界(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)(jing)界(jie)才能(neng)離開第二(er)相(xiang)(xiang)繼續運(yun)動(dong)。并且當晶(jing)(jing)(jing)界(jie)與(yu)第二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時(shi)，與(yu)第二(er)相(xiang)(xiang)橫截面積(ji)相(xiang)(xiang)等(deng)(deng)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)必須變形(xing)，第二(er)相(xiang)(xiang)數量愈多(duo)，晶(jing)(jing)(jing)粒長(chang)大(da)的(de)(de)(de)極限尺寸愈小。

另一(yi)方面(mian)為了(le)降低電(dian)熔(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)的顯氣孔率(lv)，也應盡量減少原料氧化(hua)鎂(mei)的氣體排出(chu)，因此，采用(yong)燒結鎂(mei)砂(sha)電(dian)熔(rong)有其顯著優點。

⑤電(dian)熔氧(yang)化鎂單晶的化學原(yuan)料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特性是(shi)同原子(zi)(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)(zi)的量(liang)子(zi)(zi)(zi)力(li)學本性如離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)半徑的尺(chi)寸，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的電位數值，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的電子(zi)(zi)(zi)外層結(jie)構(gou)等(deng)相關聯。而氧化鎂的離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)尺(chi)寸、質(zhi)量(liang)和(he)電荷、陽離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)和(he)陰離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)之(zhi)間(jian)的結(jie)合特性和(he)強度、離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的極化作用(yong)、結(jie)晶(jing)構(gou)造(zao)等(deng)決定它(ta)是(shi)一高熔(rong)點化合物。

氧化鎂的(de)熔點(dian)和結(jie)構參數(shu)：陽(yang)離(li)子半(ban)徑0.074mm;陰離(li)子半(ban)徑0.53mm;結(jie)構類型NaCl;配位(wei)(wei)數(shu)6;有效配位(wei)(wei)數(shu)8.5;密度(du)3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電(dian)(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制造的(de)(de)最(zui)重(zhong)要過程是由各種鎂(mei)(mei)質(zhi)原(yuan)料(liao)，通過各種形式的(de)(de)加熱(re)方(fang)法產生高(gao)溫使鎂(mei)(mei)質(zhi)材料(liao)(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)，變(bian)成氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)體。要使氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)融(rong)，必須(xu)消耗大(da)(da)量的(de)(de)熱(re)能，以克服離子間(jian)的(de)(de)引力(li)。通過強大(da)(da)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)產生高(gao)溫而熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)方(fang)法叫做電(dian)(dian)(dian)弧(hu)熔(rong)融(rong)法。這個融(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)過程一般包括熱(re)的(de)(de)傳導、脫水、脫碳、熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)、析晶、晶體長大(da)(da)等(deng)一系列物理化(hua)(hua)(hua)(hua)學變(bian)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)過程。

①脫水(shui)過(guo)程(cheng)。用(yong)水(shui)鎂石(shi)(shi)作原(yuan)料(liao)有(you)一脫水(shui)過(guo)程(cheng)。水(shui)鎂石(shi)(shi)的主要成(cheng)分是(shi)氫氧化鎂Mg(OH)2。其脫水(shui)過(guo)程(cheng)是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過程(cheng)(cheng)。用(yong)菱鎂礦(kuang)(kuang)作為原(yuan)料時有一(yi)個(ge)脫碳過程(cheng)(cheng)，脫碳過程(cheng)(cheng)包括兩個(ge)方(fang)面。一(yi)方(fang)面是菱鎂礦(kuang)(kuang)石(shi)的(de)熱分(fen)解，菱鎂礦(kuang)(kuang)石(shi)的(de)主要(yao)成分(fen)是碳酸(suan)鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在(zai)(zai)(zai)電(dian)(dian)熔過程(cheng)(cheng)中往(wang)往(wang)在(zai)(zai)(zai)原料氧化(hua)鎂中加(jia)入(ru)石(shi)墨粉末添加(jia)物(助劑)，在(zai)(zai)(zai)電(dian)(dian)熔爐起動過程(cheng)(cheng)中需在(zai)(zai)(zai)三電(dian)(dian)極(ji)(石(shi)墨電(dian)(dian)極(ji))的下端用石(shi)墨粉末鋪(pu)成(cheng)三角形或(huo)(huo)星形導(dao)線(xian)路，在(zai)(zai)(zai)通電(dian)(dian)過程(cheng)(cheng)中受熱燒(shao)損或(huo)(huo)完全燃燒(shao)除去(qu)石(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)過(guo)(guo)程(cheng)。熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)過(guo)(guo)程(cheng)即氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)中鎂(mei)離子和氧(yang)(yang)離子在(zai)(zai)強電弧產(chan)生的(de)熱能(neng)作(zuo)用(yong)下，克服單晶體(ti)中的(de)晶格能(neng)的(de)束縛，變成(cheng)能(neng)自由運動的(de)過(guo)(guo)程(cheng)。也就(jiu)(jiu)是說，氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)加熱到一(yi)定溫(wen)度(du)(熔(rong)點)就(jiu)(jiu)會由固(gu)體(ti)變成(cheng)液體(ti)，叫(jiao)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)。在(zai)(zai)這一(yi)過(guo)(guo)程(cheng)中需消(xiao)(xiao)耗(hao)大量的(de)電能(neng)。據(ju)電熔(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)生產(chan)者對(dui)用(yong)水(shui)鎂(mei)石作(zuo)原料生產(chan)電熔(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)熱平衡的(de)衡算，熱消(xiao)(xiao)耗(hao)的(de)比例如下：氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)晶體(ti)生成(cheng)熱消(xiao)(xiao)耗(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)(xiao)耗(hao)熱值(zhi)(zhi)15.3%，散(san)砂生成(cheng)熱耗(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷(leng)卻水(shui)耗(hao)熱值(zhi)(zhi)8.4%，冷(leng)卻爐(lu)殼的(de)水(shui)耗(hao)熱值(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)子表(biao)面散(san)熱值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱值(zhi)(zhi)28.8%。電能(neng)損失值(zhi)(zhi)3.2%，從這些統計數據(ju)可以看出，在(zai)(zai)電熔(rong)