電(dian)弧(hu)熔(rong)(rong)爐生產電(dian)熔(rong)(rong)氧化鎂的工藝流程(cheng)主要包(bao)括：原料(liao)配料(liao)、電(dian)弧(hu)熔(rong)(rong)融、破碎、選(xuan)別(bie)、粉碎、篩別(bie)、磁選(xuan)、分類包(bao)裝(zhuang)等。

(1)原料

我國有豐富的優(you)質(zhi)菱鎂(mei)礦石，氧(yang)化鎂(mei)含量高，又易(yi)于開(kai)采，因此(ci)，被廣(guang)泛用(yong)作電熔氧(yang)化鎂(mei)的原料。采用(yong)菱鎂(mei)石作原料，碳(tan)酸鎂(mei)分解產生CO2氣體，由于有大量氣體從爐內排出影響著(zhu)電熔過(guo)程的進行(xing)：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂(mei)的(de)結晶帶的(de)形成均有不利影響(xiang)，由(you)于大量塵料飛損，使物料損耗和能量消(xiao)耗增高(gao)，也(ye)惡化(hua)了(le)車間生產環境(jing)。但由(you)于優質(zhi)菱鎂(mei)礦(kuang)石(shi)容易獲(huo)得(de)，價格很(hen)低廉，所以，仍是我國電(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂(mei)用得(de)最多最廣泛的(de)原料。

(2)配料

①菱(ling)(ling)鎂(mei)礦(kuang)。菱(ling)(ling)鎂(mei)礦(kuang)石(shi)(shi)中氧化鎂(mei)的(de)含量(liang)(liang)高低和(he)化學成分直接(jie)影(ying)響到電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化鎂(mei)的(de)質(zhi)量(liang)(liang)，同時在電(dian)(dian)熔(rong)(rong)過程中也直接(jie)影(ying)響到電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化鎂(mei)得到的(de)品級比(bi)例(li)，因此，為(wei)了保證電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化鎂(mei)的(de)質(zhi)量(liang)(liang)和(he)品級比(bi)例(li)，必須對(dui)各種礦(kuang)石(shi)(shi)進(jin)行適當的(de)配比(bi)后(hou)進(jin)行熔(rong)(rong)煉。

②水鎂石(shi)(shi)。我(wo)國的(de)遼寧省水鎂石(shi)(shi)的(de)礦(kuang)源非常豐富，水鎂石(shi)(shi)中氧化(hua)鎂含(han)量高于菱(ling)鎂礦(kuang)石(shi)(shi)。它也是一(yi)種制造(zao)電熔凝氧化(hua)鎂的(de)原料，部分(fen)地(di)區水鎂石(shi)(shi)的(de)化(hua)學成(cheng)分(fen)見表2。

表(biao)2水鎂(mei)石的化學成分/%

③輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)。以(yi)輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)作為電(dian)熔氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)原料，可以(yi)使生產環境得到(dao)改善，可以(yi)降低運(yun)輸費用。由于電(dian)熔時排出氣體少，成分也(ye)較(jiao)均勻(yun)，對提高電(dian)熔氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)質量(liang)有利(li)。

我國有一些電(dian)熔凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)以輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制成球料(liao)(liao)入(ru)爐電(dian)熔。輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)含量(liang)達(da)到(dao)98%，以此(ci)料(liao)(liao)能生(sheng)產(chan)(chan)出(chu)白(bai)色大結晶電(dian)熔氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。但由于成球費用高，影響(xiang)生(sheng)產(chan)(chan)成本。目前(qian)，有的(de)(de)廠家采用反射爐輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，以一定(ding)的(de)(de)粒(li)度加入(ru)熔爐電(dian)熔，電(dian)熔氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)質量(liang)比(bi)用菱鎂(mei)(mei)礦石好，成本又比(bi)用球料(liao)(liao)作原料(liao)(liao)時便宜，因而得到(dao)了一定(ding)的(de)(de)推廣。

④燒(shao)結鎂(mei)砂(sha)。為(wei)了(le)某些電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)特殊要求，有(you)時必(bi)須在電熔(rong)過程中采用(yong)燒(shao)結鎂(mei)砂(sha)作(zuo)為(wei)電熔(rong)原(yuan)料，如(ru)采用(yong)海水鎂(mei)砂(sha)作(zuo)為(wei)電熔(rong)原(yuan)料，一般首先利用(yong)處理(li)海水和石灰乳作(zuo)用(yong)生產氫氧(yang)化(hua)鎂(mei)，將氫氧(yang)化(hua)鎂(mei)煅(duan)燒(shao)成(cheng)(cheng)輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)。用(yong)其他方法也可以(yi)制得輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(詳見工業(ye)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)制取方法)，采用(yong)輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)作(zuo)為(wei)原(yuan)料生產電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)。奧絲(si)脫(tuo)(AusT)和拉特爾(Ruttere)等(deng)(deng)研究(jiu)認為(wei)，極(ji)少量的(de)雜質氣(qi)體(ti)(ti)(相(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)(jing)體(ti)(ti)的(de)雜質，可明顯影響晶(jing)(jing)粒的(de)長(chang)(chang)大。因為(wei)雜質相(xiang)(xiang)的(de)作(zuo)用(yong)在于增(zeng)加(jia)晶(jing)(jing)界(jie)運(yun)動所需的(de)能量。當晶(jing)(jing)界(jie)與(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇(yu)時，晶(jing)(jing)體(ti)(ti)能量降低，其降低量與(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫截面積成(cheng)(cheng)正(zheng)比，所以(yi)必(bi)須提高晶(jing)(jing)界(jie)能，晶(jing)(jing)界(jie)才能離開第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)繼(ji)續運(yun)動。并且當晶(jing)(jing)界(jie)與(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇(yu)時，與(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫截面積相(xiang)(xiang)等(deng)(deng)的(de)晶(jing)(jing)界(jie)必(bi)須變(bian)形(xing)，第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)數量愈多，晶(jing)(jing)粒長(chang)(chang)大的(de)極(ji)限(xian)尺寸愈小(xiao)。

另一方面(mian)為了降低電熔凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)顯氣孔率，也(ye)應盡量(liang)減(jian)少原料氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)氣體排出，因此，采用燒結鎂(mei)砂電熔有其顯著優點。

⑤電熔氧化(hua)鎂單晶的化(hua)學原料質量要求(qiu)：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)是(shi)同原子(zi)(zi)(zi)和分子(zi)(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)(zi)力學本性(xing)如離(li)子(zi)(zi)(zi)半(ban)徑的(de)尺(chi)寸(cun)，離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)電位數值，離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)電子(zi)(zi)(zi)外層結構(gou)等相關聯。而氧化鎂的(de)離(li)子(zi)(zi)(zi)尺(chi)寸(cun)、質量和電荷、陽離(li)子(zi)(zi)(zi)和陰離(li)子(zi)(zi)(zi)之(zhi)間的(de)結合(he)特性(xing)和強度、離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)極(ji)化作用、結晶構(gou)造等決定它是(shi)一高熔(rong)點化合(he)物。

氧化鎂(mei)的熔(rong)點(dian)和(he)結構參數：陽離(li)子(zi)半徑0.074mm;陰離(li)子(zi)半徑0.53mm;結構類型NaCl;配位數6;有效配位數8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點(dian)2800℃。

電(dian)熔凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制造的(de)(de)最重要過程是由各種鎂(mei)(mei)質原料，通過各種形式(shi)的(de)(de)加熱方法產生(sheng)高(gao)(gao)溫使(shi)鎂(mei)(mei)質材(cai)料(MgO)熔化(hua)(hua)(hua)，變成氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔體。要使(shi)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔融，必(bi)須消耗大量的(de)(de)熱能(neng)，以克服離(li)子間的(de)(de)引力。通過強大電(dian)弧產生(sheng)高(gao)(gao)溫而熔化(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)方法叫做電(dian)弧熔融法。這(zhe)個融化(hua)(hua)(hua)過程一(yi)般包括(kuo)熱的(de)(de)傳導、脫水、脫碳、熔化(hua)(hua)(hua)、析晶、晶體長(chang)大等(deng)一(yi)系列物理(li)化(hua)(hua)(hua)學變化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)過程。

①脫(tuo)(tuo)水過程(cheng)(cheng)。用(yong)水鎂(mei)石作原料(liao)有一脫(tuo)(tuo)水過程(cheng)(cheng)。水鎂(mei)石的主要成分是氫氧(yang)化(hua)鎂(mei)Mg(OH)2。其(qi)脫(tuo)(tuo)水過程(cheng)(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)(tuo)碳過程。用菱鎂礦作為原料時有一(yi)個(ge)脫(tuo)(tuo)碳過程，脫(tuo)(tuo)碳過程包(bao)括兩個(ge)方(fang)面(mian)(mian)。一(yi)方(fang)面(mian)(mian)是菱鎂礦石(shi)的熱分解，菱鎂礦石(shi)的主(zhu)要成分是碳酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面，由于在電熔過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)往往在原料氧(yang)化鎂中(zhong)加入(ru)石(shi)墨(mo)粉末添加物(wu)(助劑)，在電熔爐(lu)起動過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)需(xu)在三電極(石(shi)墨(mo)電極)的下(xia)端用(yong)石(shi)墨(mo)粉末鋪成三角形或(huo)星形導(dao)線路，在通電過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)受熱(re)燒損或(huo)完全燃燒除去(qu)石(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)(rong)化過(guo)程(cheng)(cheng)。熔(rong)(rong)(rong)化過(guo)程(cheng)(cheng)即氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)中鎂(mei)離(li)(li)子(zi)和(he)氧(yang)(yang)(yang)離(li)(li)子(zi)在(zai)(zai)強電(dian)(dian)弧(hu)產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)熱(re)(re)能(neng)作用下，克服單晶體(ti)中的(de)(de)晶格(ge)能(neng)的(de)(de)束縛，變成(cheng)(cheng)能(neng)自由運動的(de)(de)過(guo)程(cheng)(cheng)。也就(jiu)是說，氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)加熱(re)(re)到一定溫度(熔(rong)(rong)(rong)點)就(jiu)會由固(gu)體(ti)變成(cheng)(cheng)液體(ti)，叫熔(rong)(rong)(rong)化。在(zai)(zai)這(zhe)(zhe)一過(guo)程(cheng)(cheng)中需消(xiao)耗(hao)大量的(de)(de)電(dian)(dian)能(neng)。據(ju)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)生(sheng)(sheng)(sheng)產者對用水(shui)(shui)鎂(mei)石作原料生(sheng)(sheng)(sheng)產電(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)的(de)(de)熱(re)(re)平衡的(de)(de)衡算，熱(re)(re)消(xiao)耗(hao)的(de)(de)比例(li)如下：氧(yang)(yang)(yang)化鎂(mei)晶體(ti)生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)(re)消(xiao)耗(hao)值(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)15.3%，散(san)砂生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)(re)耗(hao)值(zhi)3.0%，冷卻(que)水(shui)(shui)耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)8.4%，冷卻(que)爐(lu)殼的(de)(de)水(shui)(shui)耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)7.9%，爐(lu)子(zi)表(biao)面散(san)熱(re)(re)值(zhi)6.4%，煙氣帶走(zou)熱(re)(re)值(zhi)28.8%。電(dian)(dian)能(neng)損失值(zhi)3.2%，從(cong)這(zhe)(zhe)些統(tong)計數據(ju)可以看出，在(zai)(zai)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)