電(dian)弧(hu)熔爐生產電(dian)熔氧化鎂的(de)工藝流程主要包括：原料配(pei)料、電(dian)弧(hu)熔融、破(po)碎、選(xuan)別、粉碎、篩別、磁選(xuan)、分類(lei)包裝等。

(1)原料

我國(guo)有(you)豐富的優(you)質菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)，氧化鎂(mei)(mei)含量高，又(you)易于開(kai)采(cai)，因此，被廣(guang)泛用(yong)作(zuo)電熔(rong)氧化鎂(mei)(mei)的原料。采(cai)用(yong)菱鎂(mei)(mei)石(shi)作(zuo)原料，碳(tan)酸鎂(mei)(mei)分解產(chan)生(sheng)CO2氣體，由(you)于有(you)大量氣體從爐(lu)內排(pai)出影響(xiang)著(zhu)電熔(rong)過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對(dui)電熔氧化(hua)鎂的結晶帶的形成均有不利影響，由(you)于大(da)量塵料飛損，使物料損耗和能量消耗增(zeng)高，也惡化(hua)了(le)車間生產環(huan)境。但由(you)于優質菱鎂礦石(shi)容易獲得，價格(ge)很低廉，所以，仍是我國電熔氧化(hua)鎂用得最多(duo)最廣(guang)泛的原料。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)。菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)石中氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)含量(liang)高低(di)和化(hua)(hua)學成分(fen)直接影(ying)響到電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)質(zhi)量(liang)，同時在電熔(rong)過程中也(ye)直接影(ying)響到電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)得到的(de)(de)品級比例(li)，因此，為了保證電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)質(zhi)量(liang)和品級比例(li)，必須對各(ge)種(zhong)礦(kuang)石進行(xing)適當的(de)(de)配比后(hou)進行(xing)熔(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)(mei)石。我(wo)國的遼寧(ning)省水(shui)鎂(mei)(mei)石的礦(kuang)源非常豐富(fu)，水(shui)鎂(mei)(mei)石中氧(yang)化鎂(mei)(mei)含(han)量高于菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石。它也(ye)是一種制(zhi)造電熔凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)的原(yuan)料，部分地區水(shui)鎂(mei)(mei)石的化學成分見表2。

表2水鎂(mei)石的化學成分/%

③輕(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)。以輕(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)作為電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)原料，可(ke)以使生(sheng)產(chan)環境得到改(gai)善，可(ke)以降低運輸(shu)費用。由(you)于電(dian)熔(rong)時(shi)排出氣體少，成分也較(jiao)均勻，對提高電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)質量(liang)有利(li)。

我國有(you)(you)一(yi)些電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂以輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂制成球(qiu)(qiu)料(liao)入(ru)爐(lu)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)。輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂的(de)氧(yang)(yang)化(hua)鎂含量達到(dao)98%，以此料(liao)能生產出白(bai)色大(da)結晶電(dian)(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂。但由于(yu)成球(qiu)(qiu)費用(yong)高，影響生產成本。目前，有(you)(you)的(de)廠家采用(yong)反射爐(lu)輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂，以一(yi)定的(de)粒度加入(ru)熔(rong)(rong)爐(lu)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)，電(dian)(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂的(de)質量比用(yong)菱鎂礦石好，成本又(you)比用(yong)球(qiu)(qiu)料(liao)作原(yuan)料(liao)時便宜，因而得(de)到(dao)了一(yi)定的(de)推廣。

④燒(shao)結(jie)(jie)鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)(sha)。為(wei)了(le)某些電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)特(te)殊(shu)要求，有時(shi)必(bi)須(xu)(xu)在電(dian)熔(rong)(rong)過程(cheng)中(zhong)采(cai)用(yong)(yong)(yong)燒(shao)結(jie)(jie)鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)(sha)作(zuo)為(wei)電(dian)熔(rong)(rong)原(yuan)料，如采(cai)用(yong)(yong)(yong)海水鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)(sha)作(zuo)為(wei)電(dian)熔(rong)(rong)原(yuan)料，一般(ban)首(shou)先(xian)利用(yong)(yong)(yong)處理海水和(he)石灰乳作(zuo)用(yong)(yong)(yong)生產氫氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，將氫氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)煅燒(shao)成輕燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。用(yong)(yong)(yong)其他方法也可(ke)以制(zhi)得輕燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(詳(xiang)見工(gong)業氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)制(zhi)取方法)，采(cai)用(yong)(yong)(yong)輕燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作(zuo)為(wei)原(yuan)料生產電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和(he)拉特(te)爾(Ruttere)等研究認(ren)為(wei)，極(ji)少(shao)量(liang)(liang)的(de)(de)雜質氣體(相(xiang)(xiang)(xiang))也屬(shu)于晶(jing)(jing)體的(de)(de)雜質，可(ke)明顯影響晶(jing)(jing)粒的(de)(de)長(chang)大。因為(wei)雜質相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)在于增加(jia)晶(jing)(jing)界運(yun)動所需的(de)(de)能量(liang)(liang)。當晶(jing)(jing)界與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，晶(jing)(jing)體能量(liang)(liang)降低(di)(di)，其降低(di)(di)量(liang)(liang)與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面(mian)積成正比，所以必(bi)須(xu)(xu)提高晶(jing)(jing)界能，晶(jing)(jing)界才(cai)能離開第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)繼續運(yun)動。并且(qie)當晶(jing)(jing)界與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面(mian)積相(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)(de)晶(jing)(jing)界必(bi)須(xu)(xu)變(bian)形，第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)數量(liang)(liang)愈多，晶(jing)(jing)粒長(chang)大的(de)(de)極(ji)限尺寸愈小。

另一方(fang)面(mian)為了(le)降低電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂的顯氣(qi)孔率，也應盡(jin)量減少原(yuan)料氧(yang)化(hua)鎂的氣(qi)體排(pai)出，因此，采用燒結鎂砂電熔(rong)有其(qi)顯著優點。

⑤電熔氧化鎂單晶的化學原(yuan)料(liao)質(zhi)量要求：

(3)電弧熔融

這些(xie)特性(xing)(xing)是(shi)同原子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)(zi)(zi)的量子(zi)(zi)(zi)(zi)力學本(ben)性(xing)(xing)如離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)半徑的尺(chi)(chi)寸，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的電位數值，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的電子(zi)(zi)(zi)(zi)外層(ceng)結構等相關聯。而(er)氧化(hua)鎂的離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)尺(chi)(chi)寸、質量和(he)電荷、陽(yang)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)陰離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)之間的結合(he)特性(xing)(xing)和(he)強度、離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的極化(hua)作用、結晶構造等決定它(ta)是(shi)一高熔點化(hua)合(he)物。

氧化鎂的熔點和結(jie)構(gou)參數(shu)：陽離子(zi)半徑(jing)0.074mm;陰(yin)離子(zi)半徑(jing)0.53mm;結(jie)構(gou)類(lei)型NaCl;配位(wei)數(shu)6;有效配位(wei)數(shu)8.5;密度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電(dian)熔凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)制造的(de)(de)最重要過(guo)(guo)程(cheng)是由各種(zhong)鎂(mei)(mei)質原料，通過(guo)(guo)各種(zhong)形式的(de)(de)加熱(re)方(fang)法產生高溫使鎂(mei)(mei)質材(cai)料(MgO)熔化(hua)，變(bian)成氧化(hua)鎂(mei)(mei)熔體。要使氧化(hua)鎂(mei)(mei)熔融，必須消耗大量的(de)(de)熱(re)能，以克服離子間的(de)(de)引力(li)。通過(guo)(guo)強大電(dian)弧產生高溫而熔化(hua)氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)方(fang)法叫做(zuo)電(dian)弧熔融法。這個融化(hua)過(guo)(guo)程(cheng)一般包括熱(re)的(de)(de)傳導、脫水、脫碳、熔化(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體長大等一系列物理化(hua)學變(bian)化(hua)的(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)。

①脫(tuo)(tuo)水(shui)(shui)(shui)過程(cheng)。用水(shui)(shui)(shui)鎂石(shi)作原料有一脫(tuo)(tuo)水(shui)(shui)(shui)過程(cheng)。水(shui)(shui)(shui)鎂石(shi)的(de)主要成(cheng)分是(shi)(shi)氫氧化鎂Mg(OH)2。其脫(tuo)(tuo)水(shui)(shui)(shui)過程(cheng)是(shi)(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過程。用菱鎂(mei)礦作為原料時有一個脫碳過程，脫碳過程包括兩個方(fang)(fang)面。一方(fang)(fang)面是(shi)菱鎂(mei)礦石(shi)的熱分(fen)解，菱鎂(mei)礦石(shi)的主要(yao)成分(fen)是(shi)碳酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于(yu)在(zai)(zai)(zai)電(dian)熔過程(cheng)中往往在(zai)(zai)(zai)原料(liao)氧化(hua)鎂中加入石(shi)墨(mo)粉末添加物(助劑(ji))，在(zai)(zai)(zai)電(dian)熔爐起動過程(cheng)中需在(zai)(zai)(zai)三電(dian)極(石(shi)墨(mo)電(dian)極)的下端用石(shi)墨(mo)粉末鋪(pu)成(cheng)三角形(xing)或星形(xing)導線路，在(zai)(zai)(zai)通電(dian)過程(cheng)中受熱燒損(sun)或完全燃燒除去石(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)過(guo)(guo)程。熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)過(guo)(guo)程即氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)中鎂(mei)離子(zi)(zi)和氧(yang)(yang)離子(zi)(zi)在(zai)強(qiang)電(dian)弧產生(sheng)的熱(re)能(neng)作(zuo)用下(xia)(xia)，克服單晶(jing)體中的晶(jing)格(ge)能(neng)的束縛，變成(cheng)(cheng)能(neng)自(zi)由(you)(you)運動(dong)的過(guo)(guo)程。也就是說(shuo)，氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)加熱(re)到一定溫度(熔(rong)(rong)(rong)點)就會由(you)(you)固體變成(cheng)(cheng)液體，叫(jiao)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)。在(zai)這一過(guo)(guo)程中需消耗(hao)大量的電(dian)能(neng)。據電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)生(sheng)產者對用水(shui)鎂(mei)石(shi)作(zuo)原料生(sheng)產電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的熱(re)平衡的衡算，熱(re)消耗(hao)的比例如下(xia)(xia)：氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)晶(jing)體生(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)消耗(hao)值(zhi)34.9%，渣皮(pi)消耗(hao)熱(re)值(zhi)15.3%，散(san)砂(sha)生(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)耗(hao)值(zhi)3.0%，冷卻(que)水(shui)耗(hao)熱(re)值(zhi)8.4%，冷卻(que)爐(lu)殼的水(shui)耗(hao)熱(re)值(zhi)7.9%，爐(lu)子(zi)(zi)表面散(san)熱(re)值(zhi)6.4%，煙(yan)氣帶(dai)走熱(re)值(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)損失值(zhi)3.2%，從這些統計數據可(ke)以看出，在(zai)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)