電弧(hu)熔(rong)爐生(sheng)產電熔(rong)氧化鎂的工藝流程主要(yao)包(bao)括：原料(liao)配料(liao)、電弧(hu)熔(rong)融、破碎、選別、粉(fen)碎、篩別、磁選、分類包(bao)裝等。

(1)原料

我國有(you)豐富的(de)優(you)質菱(ling)(ling)鎂(mei)礦石(shi)，氧化(hua)鎂(mei)含量高，又易于(yu)開采，因此，被廣泛用作電熔氧化(hua)鎂(mei)的(de)原料。采用菱(ling)(ling)鎂(mei)石(shi)作原料，碳酸鎂(mei)分解產生CO2氣體，由于(yu)有(you)大(da)量氣體從(cong)爐內排出影響(xiang)著(zhu)電熔過程的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)的結晶(jing)帶的形(xing)成均有不利影響，由(you)于(yu)大量(liang)塵(chen)料飛損，使物料損耗和(he)能(neng)量(liang)消(xiao)耗增高，也惡化(hua)了車間生產環境。但由(you)于(yu)優質(zhi)菱(ling)鎂(mei)礦石(shi)容易獲得，價格很低廉(lian)，所以(yi)，仍是我(wo)國電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)用得最多最廣泛的原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)礦。菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)中氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)含量高低和化(hua)(hua)學成分直接(jie)影(ying)響(xiang)到電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)質(zhi)量，同時在電(dian)(dian)熔(rong)過程中也(ye)直接(jie)影(ying)響(xiang)到電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)得到的(de)(de)品級(ji)比(bi)(bi)例，因(yin)此，為(wei)了保證(zheng)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)質(zhi)量和品級(ji)比(bi)(bi)例，必須對各種礦石(shi)進(jin)(jin)行(xing)適當的(de)(de)配比(bi)(bi)后進(jin)(jin)行(xing)熔(rong)煉。

②水(shui)(shui)鎂石。我國(guo)的(de)遼寧省水(shui)(shui)鎂石的(de)礦源(yuan)非常豐富，水(shui)(shui)鎂石中氧(yang)化(hua)鎂含(han)量高于菱鎂礦石。它(ta)也是一種(zhong)制造電熔凝氧(yang)化(hua)鎂的(de)原料，部分地區水(shui)(shui)鎂石的(de)化(hua)學成分見(jian)表2。

表2水鎂石的化學成分/%

③輕燒氧化鎂。以輕燒氧化鎂作為電(dian)(dian)熔氧化鎂原料，可以使生(sheng)產環(huan)境得(de)到(dao)改(gai)善，可以降低運輸(shu)費用。由于電(dian)(dian)熔時(shi)排出氣(qi)體少，成分也較均勻，對(dui)提(ti)高電(dian)(dian)熔氧化鎂質量有(you)利。

我國有一(yi)些電熔凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)以輕燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制成(cheng)(cheng)球(qiu)(qiu)(qiu)料(liao)(liao)入爐電熔。輕燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)含量達到98%，以此料(liao)(liao)能生(sheng)產出白色大結晶(jing)電熔氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。但由(you)于成(cheng)(cheng)球(qiu)(qiu)(qiu)費用(yong)(yong)高，影響生(sheng)產成(cheng)(cheng)本(ben)。目前，有的(de)(de)(de)廠(chang)家(jia)采用(yong)(yong)反射爐輕燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，以一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)粒度加入熔爐電熔，電熔氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)質量比用(yong)(yong)菱鎂(mei)(mei)礦石好，成(cheng)(cheng)本(ben)又比用(yong)(yong)球(qiu)(qiu)(qiu)料(liao)(liao)作(zuo)原料(liao)(liao)時便宜，因而得到了(le)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)推廣(guang)。

④燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)砂。為(wei)(wei)(wei)了某些(xie)電(dian)熔凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)特(te)殊要求，有(you)時(shi)(shi)必(bi)須(xu)在電(dian)熔過程中采(cai)用燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)砂作為(wei)(wei)(wei)電(dian)熔原料(liao)，如采(cai)用海水(shui)鎂(mei)(mei)砂作為(wei)(wei)(wei)電(dian)熔原料(liao)，一(yi)般首先(xian)利用處理(li)海水(shui)和石灰乳作用生產氫氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，將氫氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)煅燒(shao)(shao)成輕(qing)(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。用其他(ta)方(fang)法(fa)也(ye)(ye)可(ke)以(yi)制得輕(qing)(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(詳見工業(ye)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)制取方(fang)法(fa))，采(cai)用輕(qing)(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作為(wei)(wei)(wei)原料(liao)生產電(dian)熔凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉(la)特(te)爾(er)(Ruttere)等研(yan)究認(ren)為(wei)(wei)(wei)，極(ji)少(shao)量(liang)的(de)雜質氣體(ti)(相(xiang))也(ye)(ye)屬于晶(jing)(jing)體(ti)的(de)雜質，可(ke)明顯影響晶(jing)(jing)粒(li)的(de)長(chang)大(da)。因(yin)為(wei)(wei)(wei)雜質相(xiang)的(de)作用在于增加晶(jing)(jing)界(jie)運動所需(xu)的(de)能(neng)量(liang)。當晶(jing)(jing)界(jie)與第(di)二(er)相(xiang)相(xiang)遇(yu)時(shi)(shi)，晶(jing)(jing)體(ti)能(neng)量(liang)降低，其降低量(liang)與第(di)二(er)相(xiang)橫(heng)截面(mian)積(ji)成正比，所以(yi)必(bi)須(xu)提高晶(jing)(jing)界(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)界(jie)才能(neng)離開(kai)第(di)二(er)相(xiang)繼續運動。并且當晶(jing)(jing)界(jie)與第(di)二(er)相(xiang)相(xiang)遇(yu)時(shi)(shi)，與第(di)二(er)相(xiang)橫(heng)截面(mian)積(ji)相(xiang)等的(de)晶(jing)(jing)界(jie)必(bi)須(xu)變形，第(di)二(er)相(xiang)數量(liang)愈(yu)多，晶(jing)(jing)粒(li)長(chang)大(da)的(de)極(ji)限(xian)尺寸(cun)愈(yu)小。

另一方面(mian)為了降低電熔凝(ning)氧化(hua)鎂的顯氣孔(kong)率，也應盡量減少(shao)原料(liao)氧化(hua)鎂的氣體(ti)排(pai)出，因此(ci)，采用燒(shao)結(jie)鎂砂電熔有其顯著優(you)點。

⑤電熔氧化鎂單晶的(de)化學原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)是(shi)(shi)同原子(zi)和(he)分(fen)子(zi)的(de)(de)量(liang)子(zi)力學本性(xing)如離(li)子(zi)半徑的(de)(de)尺(chi)寸(cun)，離(li)子(zi)的(de)(de)電位數值，離(li)子(zi)的(de)(de)電子(zi)外層結構等相關聯。而氧化(hua)鎂的(de)(de)離(li)子(zi)尺(chi)寸(cun)、質量(liang)和(he)電荷、陽離(li)子(zi)和(he)陰離(li)子(zi)之(zhi)間的(de)(de)結合(he)特性(xing)和(he)強度、離(li)子(zi)的(de)(de)極化(hua)作用、結晶構造(zao)等決定它是(shi)(shi)一高熔(rong)點化(hua)合(he)物。

氧化鎂的熔(rong)點和結構參(can)數：陽(yang)離(li)子半徑0.074mm;陰離(li)子半徑0.53mm;結構類型NaCl;配位數6;有效配位數8.5;密(mi)度(du)3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)制造(zao)的(de)(de)最重要(yao)過(guo)程是由各種鎂(mei)質原料，通過(guo)各種形式的(de)(de)加(jia)熱(re)方法產生高(gao)溫使鎂(mei)質材料(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)，變(bian)(bian)成氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)體(ti)。要(yao)使氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)融，必須消耗大(da)量的(de)(de)熱(re)能，以克服離子間(jian)的(de)(de)引力。通過(guo)強大(da)電弧(hu)產生高(gao)溫而熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)方法叫做電弧(hu)熔(rong)融法。這(zhe)個融化(hua)(hua)(hua)(hua)過(guo)程一(yi)般包(bao)括熱(re)的(de)(de)傳導、脫水、脫碳、熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)、析晶、晶體(ti)長大(da)等一(yi)系列物理化(hua)(hua)(hua)(hua)學變(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)過(guo)程。

①脫水(shui)過程(cheng)。用水(shui)鎂(mei)石(shi)作原料有一脫水(shui)過程(cheng)。水(shui)鎂(mei)石(shi)的主(zhu)要成分是(shi)氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫水(shui)過程(cheng)是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳過(guo)程。用菱(ling)鎂(mei)(mei)礦作為(wei)原料時有一(yi)個脫(tuo)碳過(guo)程，脫(tuo)碳過(guo)程包括(kuo)兩(liang)個方面(mian)。一(yi)方面(mian)是(shi)菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石(shi)的(de)熱分(fen)解，菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石(shi)的(de)主(zhu)要成分(fen)是(shi)碳酸鎂(mei)(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另(ling)一方面，由于在(zai)電(dian)(dian)(dian)熔過(guo)程中(zhong)(zhong)往往在(zai)原料氧化(hua)鎂中(zhong)(zhong)加入石(shi)(shi)墨粉末(mo)添(tian)加物(助劑)，在(zai)電(dian)(dian)(dian)熔爐起動(dong)過(guo)程中(zhong)(zhong)需在(zai)三電(dian)(dian)(dian)極(石(shi)(shi)墨電(dian)(dian)(dian)極)的下端(duan)用石(shi)(shi)墨粉末(mo)鋪成(cheng)三角形或星形導(dao)線路(lu)，在(zai)通電(dian)(dian)(dian)過(guo)程中(zhong)(zhong)受熱燒損(sun)或完全(quan)燃燒除去石(shi)(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)過程(cheng)(cheng)。熔(rong)化(hua)過程(cheng)(cheng)即氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)中(zhong)鎂(mei)(mei)(mei)離子和(he)氧(yang)離子在強電(dian)(dian)(dian)弧產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)能(neng)(neng)作用下，克服單(dan)晶(jing)體(ti)(ti)中(zhong)的(de)(de)晶(jing)格能(neng)(neng)的(de)(de)束縛，變(bian)成(cheng)能(neng)(neng)自由運(yun)動(dong)的(de)(de)過程(cheng)(cheng)。也就(jiu)是(shi)說，氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)加熱(re)(re)(re)(re)到一(yi)定溫度(熔(rong)點)就(jiu)會由固(gu)體(ti)(ti)變(bian)成(cheng)液體(ti)(ti)，叫熔(rong)化(hua)。在這一(yi)過程(cheng)(cheng)中(zhong)需消(xiao)(xiao)耗(hao)大(da)量的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)。據電(dian)(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)者對用水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石作原料生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)平衡的(de)(de)衡算(suan)，熱(re)(re)(re)(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)的(de)(de)比例如下：氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)晶(jing)體(ti)(ti)生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)值34.9%，渣皮消(xiao)(xiao)耗(hao)熱(re)(re)(re)(re)值15.3%，散砂生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)(re)耗(hao)值3.0%，冷卻(que)水(shui)耗(hao)熱(re)(re)(re)(re)值8.4%，冷卻(que)爐殼的(de)(de)水(shui)耗(hao)熱(re)(re)(re)(re)值7.9%，爐子表面(mian)散熱(re)(re)(re)(re)值6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)(re)(re)值28.8%。電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)損失值3.2%，從(cong)這些(xie)統計數(shu)據可以看(kan)出，在電(dian)(dian)(dian)熔(rong)