電弧熔(rong)爐生產電熔(rong)氧化鎂的工(gong)藝流程(cheng)主要包括：原料配料、電弧熔(rong)融、破碎、選別、粉碎、篩別、磁選、分(fen)類包裝(zhuang)等。

(1)原料

我國有(you)豐富的(de)優質菱(ling)(ling)鎂(mei)礦石(shi)，氧化鎂(mei)含量高(gao)，又易于開采(cai)，因此，被廣(guang)泛用(yong)作電(dian)熔氧化鎂(mei)的(de)原(yuan)料(liao)。采(cai)用(yong)菱(ling)(ling)鎂(mei)石(shi)作原(yuan)料(liao)，碳酸鎂(mei)分解產生CO2氣體，由(you)于有(you)大量氣體從爐內排出影響著電(dian)熔過程的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧化(hua)鎂(mei)的(de)結晶帶的(de)形成均有不利(li)影響，由于大(da)量塵(chen)料飛損，使物(wu)料損耗和能量消耗增(zeng)高，也惡化(hua)了車間生(sheng)產環境。但由于優質菱鎂(mei)礦石容易獲得(de)(de)，價(jia)格很低廉，所(suo)以(yi)，仍是我國(guo)電熔氧化(hua)鎂(mei)用得(de)(de)最多最廣泛的(de)原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)。菱鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)中氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)含量高低和(he)化(hua)學成分直接影響(xiang)到電熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)質(zhi)量，同時在電熔(rong)(rong)過(guo)程中也直接影響(xiang)到電熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)得(de)到的(de)(de)(de)品級(ji)比例，因(yin)此(ci)，為了保證電熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)質(zhi)量和(he)品級(ji)比例，必須對各(ge)種礦(kuang)石(shi)進(jin)行(xing)適當的(de)(de)(de)配比后進(jin)行(xing)熔(rong)(rong)煉。

②水鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)。我(wo)國的(de)遼寧省(sheng)水鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)的(de)礦源非(fei)常豐富(fu)，水鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)中氧(yang)化鎂(mei)(mei)含量高于菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)(shi)。它也是一種制造電熔凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)原料，部分(fen)地(di)區水鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)的(de)化學成分(fen)見表2。

表2水鎂(mei)石的化學成分(fen)/%

③輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化鎂(mei)。以輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化鎂(mei)作為電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)化鎂(mei)原料(liao)，可(ke)以使(shi)生產(chan)環境(jing)得到改善，可(ke)以降低(di)運輸費用。由于電(dian)熔(rong)(rong)時(shi)排出(chu)氣(qi)體少，成(cheng)分也較(jiao)均勻(yun)，對(dui)提高電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)化鎂(mei)質量(liang)有利。

我國(guo)有一些電熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)(mei)以(yi)(yi)輕燒氧(yang)化鎂(mei)(mei)制(zhi)成(cheng)球料(liao)入爐(lu)(lu)電熔(rong)(rong)。輕燒氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)氧(yang)化鎂(mei)(mei)含量(liang)達到98%，以(yi)(yi)此(ci)料(liao)能生(sheng)產出白(bai)色大結晶電熔(rong)(rong)氧(yang)化鎂(mei)(mei)。但由于成(cheng)球費用高，影響生(sheng)產成(cheng)本。目(mu)前，有的(de)廠家采用反射爐(lu)(lu)輕燒氧(yang)化鎂(mei)(mei)，以(yi)(yi)一定的(de)粒度加(jia)入熔(rong)(rong)爐(lu)(lu)電熔(rong)(rong)，電熔(rong)(rong)氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)質量(liang)比(bi)用菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)石好(hao)，成(cheng)本又比(bi)用球料(liao)作(zuo)原(yuan)料(liao)時(shi)便(bian)宜，因而得到了一定的(de)推(tui)廣。

④燒(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)(mei)砂。為(wei)(wei)了某些電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)(de)特(te)殊(shu)要(yao)求(qiu)，有時必須(xu)在(zai)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)過程中采用(yong)(yong)燒(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)(mei)砂作為(wei)(wei)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)原料(liao)，如采用(yong)(yong)海(hai)水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)砂作為(wei)(wei)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)原料(liao)，一般首先(xian)利用(yong)(yong)處理海(hai)水(shui)和(he)石灰乳作用(yong)(yong)生產氫氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)，將(jiang)氫氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)煅(duan)燒(shao)成輕燒(shao)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。用(yong)(yong)其(qi)(qi)他(ta)方法(fa)也(ye)可以(yi)制(zhi)得輕燒(shao)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(詳(xiang)見工業氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)(de)制(zhi)取方法(fa))，采用(yong)(yong)輕燒(shao)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)作為(wei)(wei)原料(liao)生產電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。奧絲(si)脫(AusT)和(he)拉特(te)爾(Ruttere)等(deng)研究(jiu)認為(wei)(wei)，極少(shao)量(liang)的(de)(de)(de)(de)雜(za)(za)質(zhi)氣體(ti)(相(xiang))也(ye)屬(shu)于晶(jing)(jing)(jing)體(ti)的(de)(de)(de)(de)雜(za)(za)質(zhi)，可明顯影響(xiang)晶(jing)(jing)(jing)粒(li)的(de)(de)(de)(de)長(chang)大(da)。因為(wei)(wei)雜(za)(za)質(zhi)相(xiang)的(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)在(zai)于增加(jia)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)運動(dong)所需的(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)。當晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)相(xiang)遇(yu)時，晶(jing)(jing)(jing)體(ti)能(neng)量(liang)降低，其(qi)(qi)降低量(liang)與(yu)第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)橫截(jie)面(mian)積(ji)成正(zheng)比，所以(yi)必須(xu)提高晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)才能(neng)離開(kai)第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)繼(ji)續運動(dong)。并(bing)且當晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)相(xiang)遇(yu)時，與(yu)第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)橫截(jie)面(mian)積(ji)相(xiang)等(deng)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)必須(xu)變形，第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)數(shu)量(liang)愈多，晶(jing)(jing)(jing)粒(li)長(chang)大(da)的(de)(de)(de)(de)極限尺寸愈小。

另(ling)一(yi)方面為了降低電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)的顯氣(qi)孔率，也應盡(jin)量減少原料氧(yang)化鎂(mei)(mei)的氣(qi)體排(pai)出，因(yin)此，采(cai)用燒結鎂(mei)(mei)砂電(dian)熔(rong)有(you)其顯著優點。

⑤電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)單晶(jing)的化(hua)學原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些(xie)特性(xing)(xing)(xing)是同原子(zi)(zi)(zi)(zi)和分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)(zi)(zi)力學本(ben)性(xing)(xing)(xing)如離子(zi)(zi)(zi)(zi)半徑的(de)尺寸，離子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)電位數值，離子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)電子(zi)(zi)(zi)(zi)外層結(jie)構等相(xiang)關聯(lian)。而氧化(hua)鎂的(de)離子(zi)(zi)(zi)(zi)尺寸、質量和電荷(he)、陽離子(zi)(zi)(zi)(zi)和陰離子(zi)(zi)(zi)(zi)之間的(de)結(jie)合(he)特性(xing)(xing)(xing)和強度、離子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)極化(hua)作用、結(jie)晶構造(zao)等決定它是一高(gao)熔點化(hua)合(he)物。

氧化鎂(mei)的(de)熔點和(he)結構參數(shu)：陽離(li)子半(ban)徑0.074mm;陰(yin)離(li)子半(ban)徑0.53mm;結構類型NaCl;配(pei)位(wei)數(shu)6;有效配(pei)位(wei)數(shu)8.5;密(mi)度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制(zhi)造的(de)最重要(yao)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)是由(you)各種鎂(mei)(mei)質(zhi)原料，通(tong)過(guo)(guo)各種形(xing)式的(de)加(jia)熱(re)方法(fa)產生高(gao)溫使鎂(mei)(mei)質(zhi)材料(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)，變成氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)體。要(yao)使氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)融，必須消耗大(da)量的(de)熱(re)能，以克服離子間的(de)引力(li)。通(tong)過(guo)(guo)強大(da)電弧產生高(gao)溫而熔(rong)(rong)化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)方法(fa)叫做電弧熔(rong)(rong)融法(fa)。這(zhe)個融化(hua)(hua)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)一(yi)般包括熱(re)的(de)傳導、脫(tuo)水(shui)、脫(tuo)碳、熔(rong)(rong)化(hua)(hua)、析(xi)晶、晶體長大(da)等(deng)一(yi)系列物理化(hua)(hua)學(xue)變化(hua)(hua)的(de)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)。

①脫(tuo)(tuo)水(shui)過程。用水(shui)鎂石作原料有一(yi)脫(tuo)(tuo)水(shui)過程。水(shui)鎂石的(de)主要成(cheng)分(fen)是氫氧化鎂Mg(OH)2。其(qi)脫(tuo)(tuo)水(shui)過程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳過(guo)程。用菱(ling)鎂(mei)礦作為原料時有一(yi)個脫(tuo)碳過(guo)程，脫(tuo)碳過(guo)程包括兩個方面(mian)。一(yi)方面(mian)是菱(ling)鎂(mei)礦石的(de)熱分(fen)解(jie)，菱(ling)鎂(mei)礦石的(de)主要成分(fen)是碳酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面(mian)，由于在(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)熔過程中往(wang)往(wang)在(zai)(zai)原料氧化鎂(mei)中加入石(shi)墨粉(fen)末添加物(助劑)，在(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)熔爐起動過程中需在(zai)(zai)三電(dian)(dian)(dian)極(石(shi)墨電(dian)(dian)(dian)極)的下(xia)端用石(shi)墨粉(fen)末鋪(pu)成三角形或星(xing)形導線路，在(zai)(zai)通電(dian)(dian)(dian)過程中受(shou)熱燒(shao)損(sun)或完全燃燒(shao)除去石(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)過(guo)程。熔(rong)化(hua)過(guo)程即(ji)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)中(zhong)鎂(mei)離(li)(li)子(zi)(zi)和氧(yang)(yang)離(li)(li)子(zi)(zi)在強電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧產(chan)生的(de)(de)熱(re)(re)能(neng)(neng)作用下，克服(fu)單晶體中(zhong)的(de)(de)晶格(ge)能(neng)(neng)的(de)(de)束縛，變(bian)成(cheng)能(neng)(neng)自由運(yun)動(dong)的(de)(de)過(guo)程。也就是說(shuo)，氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)加熱(re)(re)到一(yi)定(ding)溫(wen)度(熔(rong)點)就會由固體變(bian)成(cheng)液體，叫熔(rong)化(hua)。在這(zhe)一(yi)過(guo)程中(zhong)需消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)大量的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)。據電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)生產(chan)者對用水鎂(mei)石(shi)作原料生產(chan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)熱(re)(re)平衡的(de)(de)衡算，熱(re)(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)的(de)(de)比例如(ru)下：氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)晶體生成(cheng)熱(re)(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散(san)砂生成(cheng)熱(re)(re)耗(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷(leng)卻水耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷(leng)卻爐(lu)殼的(de)(de)水耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)子(zi)(zi)表面散(san)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶(dai)走熱(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)損失值(zhi)(zhi)3.2%，從這(zhe)些統計數據可以(yi)看(kan)出，在電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)熔(rong)