電(dian)弧熔(rong)爐生產電(dian)熔(rong)氧化鎂(mei)的工藝流(liu)程主要包括：原料配料、電(dian)弧熔(rong)融、破(po)碎(sui)、選別、粉碎(sui)、篩別、磁選、分類包裝等。

(1)原料

我(wo)國有(you)豐富(fu)的(de)優質菱鎂(mei)礦石(shi)，氧化(hua)鎂(mei)含(han)量高，又(you)易于開采(cai)，因此，被(bei)廣泛(fan)用(yong)作電熔氧化(hua)鎂(mei)的(de)原料。采(cai)用(yong)菱鎂(mei)石(shi)作原料，碳酸鎂(mei)分(fen)解產生CO2氣(qi)體，由于有(you)大量氣(qi)體從爐內排出影響著電熔過(guo)程的(de)進(jin)行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧化鎂的(de)結晶(jing)帶(dai)的(de)形成均有不利影(ying)響，由(you)于(yu)大(da)量(liang)塵(chen)料飛損，使物料損耗和能量(liang)消耗增高，也惡化了車間生(sheng)產環境。但(dan)由(you)于(yu)優(you)質菱鎂礦(kuang)石容易獲得(de)，價格很低廉(lian)，所以，仍是我國電熔氧化鎂用得(de)最(zui)多最(zui)廣泛的(de)原(yuan)料。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)。菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石中氧(yang)(yang)化鎂(mei)的(de)含量(liang)高低和化學成分直接(jie)影(ying)響到電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)的(de)質(zhi)量(liang)，同時在電熔(rong)過程中也直接(jie)影(ying)響到電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)得到的(de)品(pin)級(ji)比例(li)，因此(ci)，為(wei)了保證電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)的(de)質(zhi)量(liang)和品(pin)級(ji)比例(li)，必須對(dui)各種礦(kuang)石進行適當的(de)配比后(hou)進行熔(rong)煉。

②水鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)。我國的(de)(de)(de)遼寧省水鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)的(de)(de)(de)礦源非常(chang)豐(feng)富，水鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)中氧化鎂(mei)(mei)含量高(gao)于菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)(shi)。它也(ye)是一種制造(zao)電(dian)熔凝(ning)氧化鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)原料(liao)，部(bu)分地區水鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)的(de)(de)(de)化學(xue)成(cheng)分見(jian)表2。

表2水鎂石的化學成(cheng)分/%

③輕(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。以輕(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)作為(wei)電熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)原料(liao)，可(ke)以使生產環境得到改善，可(ke)以降低運輸費用。由于電熔(rong)時排(pai)出氣體少，成分也(ye)較(jiao)均(jun)勻，對提高(gao)電熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)質量有利。

我國有(you)一些(xie)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)以輕燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)制成球料入(ru)爐電(dian)(dian)熔(rong)(rong)。輕燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)的氧(yang)化鎂(mei)含量達到98%，以此(ci)料能生(sheng)產出白色(se)大結晶電(dian)(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化鎂(mei)。但由于成球費用高，影響(xiang)生(sheng)產成本。目前，有(you)的廠(chang)家采用反射爐輕燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)，以一定(ding)的粒(li)度(du)加入(ru)熔(rong)(rong)爐電(dian)(dian)熔(rong)(rong)，電(dian)(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化鎂(mei)的質量比用菱(ling)鎂(mei)礦石好，成本又比用球料作原料時便(bian)宜，因而得到了一定(ding)的推廣。

④燒(shao)結鎂(mei)(mei)砂(sha)。為(wei)了某些電熔凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)特殊要求，有(you)時必(bi)須在電熔過程中(zhong)采用(yong)燒(shao)結鎂(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)電熔原(yuan)(yuan)料，如采用(yong)海(hai)水鎂(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)電熔原(yuan)(yuan)料，一般(ban)首先利用(yong)處理海(hai)水和(he)石(shi)灰(hui)乳作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)生產(chan)氫氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)，將氫氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)煅燒(shao)成(cheng)輕(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。用(yong)其(qi)他(ta)方(fang)(fang)法也可(ke)以制(zhi)得輕(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(詳見工(gong)業氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)制(zhi)取(qu)方(fang)(fang)法)，采用(yong)輕(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)原(yuan)(yuan)料生產(chan)電熔凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和(he)拉特爾(Ruttere)等(deng)研(yan)究(jiu)認(ren)為(wei)，極少量(liang)的(de)雜質(zhi)氣體(相(xiang)(xiang)(xiang))也屬(shu)于(yu)晶(jing)(jing)(jing)(jing)體的(de)雜質(zhi)，可(ke)明顯影響晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)的(de)長大。因為(wei)雜質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)在于(yu)增加晶(jing)(jing)(jing)(jing)界運(yun)動所(suo)需的(de)能量(liang)。當晶(jing)(jing)(jing)(jing)界與第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)(jing)(jing)(jing)體能量(liang)降(jiang)低，其(qi)降(jiang)低量(liang)與第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)橫截面積成(cheng)正(zheng)比，所(suo)以必(bi)須提高晶(jing)(jing)(jing)(jing)界能，晶(jing)(jing)(jing)(jing)界才(cai)能離開第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)繼續運(yun)動。并且當晶(jing)(jing)(jing)(jing)界與第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，與第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)橫截面積相(xiang)(xiang)(xiang)等(deng)的(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界必(bi)須變形，第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)數(shu)量(liang)愈(yu)多，晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)長大的(de)極限(xian)尺(chi)寸愈(yu)小(xiao)。

另一方面為了降低(di)電熔(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)的顯(xian)氣孔率，也應盡(jin)量減少原料(liao)氧化(hua)鎂(mei)的氣體(ti)排(pai)出，因此，采用燒結鎂(mei)砂電熔(rong)有其顯(xian)著優點。

⑤電熔氧化鎂(mei)單晶的化學原料質量要求：

(3)電弧熔融

這(zhe)些特性是同原(yuan)子(zi)和(he)(he)分子(zi)的(de)(de)(de)量子(zi)力學本性如離(li)子(zi)半徑的(de)(de)(de)尺(chi)寸(cun)(cun)，離(li)子(zi)的(de)(de)(de)電位數值，離(li)子(zi)的(de)(de)(de)電子(zi)外層(ceng)結構等相關聯(lian)。而氧(yang)化鎂的(de)(de)(de)離(li)子(zi)尺(chi)寸(cun)(cun)、質量和(he)(he)電荷、陽離(li)子(zi)和(he)(he)陰離(li)子(zi)之間的(de)(de)(de)結合(he)特性和(he)(he)強(qiang)度、離(li)子(zi)的(de)(de)(de)極化作用(yong)、結晶構造等決定它是一(yi)高熔(rong)點化合(he)物。

氧化鎂的熔點和結構參數：陽離(li)子(zi)半(ban)徑0.074mm;陰離(li)子(zi)半(ban)徑0.53mm;結構類型NaCl;配位數6;有(you)效(xiao)配位數8.5;密(mi)度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制造的(de)(de)最重要過程(cheng)(cheng)是(shi)由各種鎂(mei)(mei)質(zhi)原料(liao)，通過各種形式(shi)的(de)(de)加熱(re)方法產(chan)生高溫使(shi)鎂(mei)(mei)質(zhi)材(cai)料(liao)(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)，變成氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)體。要使(shi)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)融，必須(xu)消耗大(da)(da)量的(de)(de)熱(re)能(neng)，以克服離子(zi)間的(de)(de)引(yin)力。通過強大(da)(da)電弧產(chan)生高溫而熔(rong)化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)方法叫做(zuo)電弧熔(rong)融法。這個融化(hua)(hua)過程(cheng)(cheng)一般(ban)包括(kuo)熱(re)的(de)(de)傳導(dao)、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔(rong)化(hua)(hua)、析晶、晶體長(chang)大(da)(da)等一系列物(wu)理化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)的(de)(de)過程(cheng)(cheng)。

①脫水(shui)(shui)(shui)過程(cheng)。用(yong)水(shui)(shui)(shui)鎂石(shi)作原料有(you)一脫水(shui)(shui)(shui)過程(cheng)。水(shui)(shui)(shui)鎂石(shi)的主要成分是氫(qing)氧(yang)化鎂Mg(OH)2。其脫水(shui)(shui)(shui)過程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)(tan)過(guo)(guo)程。用菱鎂(mei)礦作為原料時有一(yi)個(ge)脫碳(tan)(tan)過(guo)(guo)程，脫碳(tan)(tan)過(guo)(guo)程包括(kuo)兩個(ge)方面。一(yi)方面是菱鎂(mei)礦石的熱分解，菱鎂(mei)礦石的主要成分是碳(tan)(tan)酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在(zai)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)過(guo)程(cheng)中(zhong)往(wang)往(wang)在(zai)原料氧化鎂中(zhong)加(jia)入(ru)石墨(mo)(mo)粉末添加(jia)物(助劑(ji))，在(zai)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)爐起動(dong)過(guo)程(cheng)中(zhong)需在(zai)三(san)電(dian)(dian)極(石墨(mo)(mo)電(dian)(dian)極)的下(xia)端用石墨(mo)(mo)粉末鋪成三(san)角形(xing)或星形(xing)導(dao)線路(lu)，在(zai)通電(dian)(dian)過(guo)程(cheng)中(zhong)受熱燒(shao)(shao)損(sun)或完全(quan)燃燒(shao)(shao)除去(qu)石墨(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)(hua)過(guo)(guo)程(cheng)。熔(rong)化(hua)(hua)過(guo)(guo)程(cheng)即氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)中(zhong)鎂(mei)(mei)(mei)離子(zi)和(he)氧(yang)離子(zi)在強(qiang)電弧產(chan)生(sheng)的(de)(de)熱(re)能(neng)作用下，克服單晶(jing)(jing)體中(zhong)的(de)(de)晶(jing)(jing)格(ge)能(neng)的(de)(de)束縛(fu)，變成(cheng)能(neng)自由運動(dong)的(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)。也就是(shi)說，氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)加(jia)熱(re)到一定(ding)溫度(熔(rong)點)就會由固體變成(cheng)液體，叫熔(rong)化(hua)(hua)。在這一過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)需消(xiao)耗大量的(de)(de)電能(neng)。據電熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)生(sheng)產(chan)者對用水鎂(mei)(mei)(mei)石作原料生(sheng)產(chan)電熔(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)熱(re)平衡的(de)(de)衡算(suan)，熱(re)消(xiao)耗的(de)(de)比例如下：氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)晶(jing)(jing)體生(sheng)成(cheng)熱(re)消(xiao)耗值34.9%，渣皮(pi)消(xiao)耗熱(re)值15.3%，散砂生(sheng)成(cheng)熱(re)耗值3.0%，冷(leng)卻水耗熱(re)值8.4%，冷(leng)卻爐殼的(de)(de)水耗熱(re)值7.9%，爐子(zi)表面散熱(re)值6.4%，煙氣帶走熱(re)值28.8%。電能(neng)損(sun)失值3.2%，從這些統計數據可以看出，在電熔(rong)