電(dian)弧熔(rong)爐(lu)生產電(dian)熔(rong)氧化鎂的工藝(yi)流程(cheng)主要包括：原料配料、電(dian)弧熔(rong)融、破碎、選(xuan)別(bie)、粉(fen)碎、篩別(bie)、磁(ci)選(xuan)、分(fen)類包裝等。

(1)原料

我(wo)國有(you)豐富的優質(zhi)菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)，氧化鎂(mei)(mei)含量高(gao)，又易于開采(cai)，因此，被廣泛用(yong)作電(dian)熔(rong)氧化鎂(mei)(mei)的原料(liao)。采(cai)用(yong)菱鎂(mei)(mei)石(shi)作原料(liao)，碳酸鎂(mei)(mei)分解產生CO2氣體，由于有(you)大量氣體從爐(lu)內(nei)排出影(ying)響(xiang)著(zhu)電(dian)熔(rong)過程(cheng)的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧(yang)化鎂的(de)結晶帶的(de)形成均(jun)有不利影響，由(you)于大量塵料飛損，使物料損耗(hao)和能量消耗(hao)增高，也惡化了車(che)間生產環境。但由(you)于優質(zhi)菱鎂礦石(shi)容易獲得(de)，價(jia)格很低廉，所(suo)以(yi)，仍(reng)是我(wo)國電熔氧(yang)化鎂用得(de)最多(duo)最廣(guang)泛的(de)原料。

(2)配料

①菱(ling)鎂礦(kuang)。菱(ling)鎂礦(kuang)石中(zhong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂的含量高低和化(hua)(hua)學(xue)成分直接(jie)影響(xiang)到電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂的質量，同時在(zai)電(dian)熔(rong)過程(cheng)中(zhong)也直接(jie)影響(xiang)到電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂得到的品級(ji)比(bi)例，因(yin)此，為了保證電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂的質量和品級(ji)比(bi)例，必須對各種礦(kuang)石進行適當(dang)的配(pei)比(bi)后進行熔(rong)煉(lian)。

②水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)。我國的(de)(de)遼寧省(sheng)水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)的(de)(de)礦(kuang)源非常(chang)豐富，水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)中氧化鎂(mei)(mei)含量高于菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)。它也是一(yi)種(zhong)制造電熔凝氧化鎂(mei)(mei)的(de)(de)原料，部分(fen)地區水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)的(de)(de)化學成(cheng)分(fen)見表2。

表2水鎂(mei)石的化學成分(fen)/%

③輕(qing)(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)。以(yi)(yi)輕(qing)(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)作為電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)原料，可以(yi)(yi)使(shi)生產環境得到改(gai)善，可以(yi)(yi)降低運輸(shu)費用。由于(yu)電(dian)熔(rong)(rong)時(shi)排出氣體少，成(cheng)分也較均勻，對提高電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)質量有利。

我國有(you)一(yi)些電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)以輕燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制成(cheng)球(qiu)料(liao)入爐(lu)電(dian)熔(rong)(rong)。輕燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)含(han)量(liang)達(da)到(dao)(dao)98%，以此料(liao)能(neng)生產出白色大結晶電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。但由于成(cheng)球(qiu)費用高，影響生產成(cheng)本。目(mu)前，有(you)的(de)廠家采(cai)用反射爐(lu)輕燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，以一(yi)定的(de)粒度加入熔(rong)(rong)爐(lu)電(dian)熔(rong)(rong)，電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)質量(liang)比用菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)好，成(cheng)本又(you)比用球(qiu)料(liao)作原料(liao)時便宜，因而得到(dao)(dao)了一(yi)定的(de)推廣。

④燒(shao)(shao)結鎂(mei)砂(sha)。為(wei)(wei)(wei)了某些(xie)電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)(de)(de)特殊要求，有時(shi)必須在電熔(rong)過程(cheng)中采(cai)用(yong)(yong)(yong)燒(shao)(shao)結鎂(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)電熔(rong)原料，如采(cai)用(yong)(yong)(yong)海(hai)水鎂(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)電熔(rong)原料，一般首(shou)先(xian)利用(yong)(yong)(yong)處理海(hai)水和石灰乳(ru)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)生產氫氧(yang)化(hua)鎂(mei)，將氫氧(yang)化(hua)鎂(mei)煅燒(shao)(shao)成(cheng)輕燒(shao)(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)。用(yong)(yong)(yong)其他方法也可以制得輕燒(shao)(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(詳(xiang)見工業氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)(de)(de)制取方法)，采(cai)用(yong)(yong)(yong)輕燒(shao)(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)原料生產電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等研究認為(wei)(wei)(wei)，極(ji)少量的(de)(de)(de)(de)(de)雜質(zhi)氣體(ti)(相(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)雜質(zhi)，可明(ming)顯影(ying)響晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒的(de)(de)(de)(de)(de)長大。因為(wei)(wei)(wei)雜質(zhi)相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)在于增加晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)運動所需的(de)(de)(de)(de)(de)能量。當(dang)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)與第二相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇(yu)時(shi)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)能量降低(di)(di)，其降低(di)(di)量與第二相(xiang)(xiang)橫截面(mian)積成(cheng)正比，所以必須提(ti)高晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)能，晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)才能離(li)開(kai)第二相(xiang)(xiang)繼續運動。并(bing)且(qie)當(dang)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)與第二相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇(yu)時(shi)，與第二相(xiang)(xiang)橫截面(mian)積相(xiang)(xiang)等的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)(jie)必須變形，第二相(xiang)(xiang)數(shu)量愈(yu)多，晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒長大的(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)限(xian)尺寸愈(yu)小。

另一方(fang)面為了降(jiang)低電熔(rong)凝氧化鎂(mei)的(de)(de)顯氣孔率，也應盡量(liang)減少原料氧化鎂(mei)的(de)(de)氣體排出(chu)，因此，采用(yong)燒結鎂(mei)砂電熔(rong)有(you)其顯著(zhu)優點。

⑤電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)單(dan)晶的(de)化(hua)學(xue)原料質(zhi)量要求：

(3)電弧熔融

這些特性是(shi)同原子(zi)和(he)分子(zi)的(de)(de)(de)(de)量(liang)子(zi)力學本性如(ru)離(li)(li)子(zi)半徑(jing)的(de)(de)(de)(de)尺寸，離(li)(li)子(zi)的(de)(de)(de)(de)電位數值，離(li)(li)子(zi)的(de)(de)(de)(de)電子(zi)外(wai)層結構等相關聯。而氧化鎂的(de)(de)(de)(de)離(li)(li)子(zi)尺寸、質(zhi)量(liang)和(he)電荷、陽(yang)離(li)(li)子(zi)和(he)陰離(li)(li)子(zi)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)結合特性和(he)強度、離(li)(li)子(zi)的(de)(de)(de)(de)極化作(zuo)用、結晶構造(zao)等決定它是(shi)一高熔(rong)點化合物。

氧化鎂的熔點和(he)結構參(can)數：陽離子半徑0.074mm;陰離子半徑0.53mm;結構類型NaCl;配位數6;有效配位數8.5;密度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)制造的(de)最(zui)重要過(guo)程是由各(ge)種(zhong)鎂(mei)質(zhi)原料(liao)，通過(guo)各(ge)種(zhong)形式的(de)加(jia)熱方法(fa)產(chan)生高(gao)溫使鎂(mei)質(zhi)材料(liao)(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)，變成氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)體。要使氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)融，必須消耗(hao)大(da)量的(de)熱能，以克(ke)服離子間的(de)引力。通過(guo)強大(da)電(dian)(dian)弧產(chan)生高(gao)溫而熔(rong)化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)方法(fa)叫做電(dian)(dian)弧熔(rong)融法(fa)。這(zhe)個融化(hua)(hua)過(guo)程一般包括熱的(de)傳導(dao)、脫水、脫碳(tan)、熔(rong)化(hua)(hua)、析(xi)晶、晶體長(chang)大(da)等一系列物理(li)化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)的(de)過(guo)程。

①脫水(shui)過(guo)程。用(yong)水(shui)鎂石(shi)作原料有一脫水(shui)過(guo)程。水(shui)鎂石(shi)的主要成分(fen)是氫(qing)氧化(hua)鎂Mg(OH)2。其脫水(shui)過(guo)程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)過程。用菱鎂(mei)礦(kuang)(kuang)作(zuo)為原(yuan)料時有一個脫(tuo)碳(tan)過程，脫(tuo)碳(tan)過程包括(kuo)兩個方面(mian)。一方面(mian)是(shi)菱鎂(mei)礦(kuang)(kuang)石(shi)的熱(re)分解，菱鎂(mei)礦(kuang)(kuang)石(shi)的主要成分是(shi)碳(tan)酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面，由于在(zai)(zai)(zai)電(dian)(dian)熔過(guo)程中(zhong)往往在(zai)(zai)(zai)原料氧化鎂(mei)中(zhong)加(jia)入石(shi)墨粉末添加(jia)物(助劑)，在(zai)(zai)(zai)電(dian)(dian)熔爐起(qi)動過(guo)程中(zhong)需在(zai)(zai)(zai)三電(dian)(dian)極(石(shi)墨電(dian)(dian)極)的(de)下端(duan)用石(shi)墨粉末鋪成三角形(xing)(xing)或(huo)星形(xing)(xing)導(dao)線(xian)路，在(zai)(zai)(zai)通電(dian)(dian)過(guo)程中(zhong)受熱燒損或(huo)完全燃燒除去石(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)。熔(rong)化(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)即氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)中(zhong)鎂(mei)離子(zi)和(he)氧(yang)離子(zi)在(zai)強電(dian)弧產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)能(neng)作用下(xia)，克服單晶體中(zhong)的(de)(de)(de)晶格能(neng)的(de)(de)(de)束(shu)縛，變(bian)成能(neng)自由運動的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)。也就(jiu)(jiu)是說，氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)加(jia)熱(re)(re)(re)(re)到一(yi)定溫度(熔(rong)點)就(jiu)(jiu)會由固體變(bian)成液體，叫熔(rong)化(hua)(hua)(hua)。在(zai)這一(yi)過(guo)程(cheng)中(zhong)需消耗(hao)(hao)大量的(de)(de)(de)電(dian)能(neng)。據電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)生(sheng)產(chan)者對(dui)用水(shui)鎂(mei)石(shi)作原料生(sheng)產(chan)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)平衡(heng)的(de)(de)(de)衡(heng)算(suan)，熱(re)(re)(re)(re)消耗(hao)(hao)的(de)(de)(de)比例如(ru)下(xia)：氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)晶體生(sheng)成熱(re)(re)(re)(re)消耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散砂(sha)生(sheng)成熱(re)(re)(re)(re)耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷(leng)卻水(shui)耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷(leng)卻爐殼的(de)(de)(de)水(shui)耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐子(zi)表面散熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)損失值(zhi)(zhi)3.2%，從這些統計數(shu)據可(ke)以看出(chu)，在(zai)電(dian)熔(rong)