電(dian)(dian)弧(hu)熔爐生產電(dian)(dian)熔氧化鎂的工藝流程(cheng)主(zhu)要包括：原料配(pei)料、電(dian)(dian)弧(hu)熔融、破碎、選別、粉碎、篩別、磁選、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐富的優(you)質菱鎂礦石，氧化鎂含量高，又易于(yu)開(kai)采，因此，被廣(guang)泛用(yong)(yong)作電(dian)熔氧化鎂的原料。采用(yong)(yong)菱鎂石作原料，碳(tan)酸鎂分解產生CO2氣(qi)體，由于(yu)有大量氣(qi)體從爐內排出影(ying)響著電(dian)熔過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧(yang)化鎂的結(jie)晶(jing)帶的形成均有(you)不(bu)利(li)影響，由于大量塵料飛(fei)損(sun)，使物料損(sun)耗(hao)和(he)能量消耗(hao)增高(gao)，也惡化了車間(jian)生產環境(jing)。但由于優質菱鎂礦石容(rong)易獲得(de)，價格(ge)很低廉(lian)，所以，仍是我國電(dian)熔氧(yang)化鎂用(yong)得(de)最多(duo)最廣泛(fan)的原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)(mei)礦。菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石(shi)(shi)中氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的含量高低和化(hua)(hua)(hua)學(xue)成分直接影(ying)響到(dao)電(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的質量，同時(shi)在(zai)電(dian)熔(rong)過程(cheng)中也直接影(ying)響到(dao)電(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)得到(dao)的品級(ji)比例(li)，因此，為了保證(zheng)電(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的質量和品級(ji)比例(li)，必須對各種礦石(shi)(shi)進(jin)行適當的配(pei)比后進(jin)行熔(rong)煉。

②水鎂(mei)石(shi)。我國(guo)的(de)遼寧省水鎂(mei)石(shi)的(de)礦(kuang)源非(fei)常豐富，水鎂(mei)石(shi)中氧化(hua)鎂(mei)含量(liang)高于菱鎂(mei)礦(kuang)石(shi)。它也(ye)是(shi)一(yi)種制造電熔(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)的(de)原料，部分(fen)地區水鎂(mei)石(shi)的(de)化(hua)學成分(fen)見(jian)表2。

表(biao)2水鎂石的化學(xue)成分/%

③輕(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)。以(yi)(yi)輕(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)作為電熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)原料，可以(yi)(yi)使生產環境得(de)到改善(shan)，可以(yi)(yi)降低(di)運輸費用(yong)。由于電熔(rong)時排出氣體(ti)少，成分(fen)也較均(jun)勻，對提高電熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)質量有(you)利(li)。

我國(guo)有一些電熔(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)以(yi)輕(qing)燒氧(yang)化鎂(mei)(mei)制成球料入爐(lu)電熔(rong)。輕(qing)燒氧(yang)化鎂(mei)(mei)的氧(yang)化鎂(mei)(mei)含量(liang)達到98%，以(yi)此料能生(sheng)產(chan)出白色大結晶電熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)(mei)。但由于成球費用(yong)高，影響生(sheng)產(chan)成本。目前(qian)，有的廠家采用(yong)反射爐(lu)輕(qing)燒氧(yang)化鎂(mei)(mei)，以(yi)一定(ding)的粒度加入熔(rong)爐(lu)電熔(rong)，電熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)(mei)的質量(liang)比用(yong)菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石(shi)好(hao)，成本又比用(yong)球料作原料時便宜，因而得到了一定(ding)的推廣。

④燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)砂(sha)(sha)。為(wei)了某些電(dian)(dian)熔凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)的特殊要求，有時必(bi)須(xu)在電(dian)(dian)熔過程中(zhong)采用(yong)燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)砂(sha)(sha)作(zuo)為(wei)電(dian)(dian)熔原料(liao)(liao)，如采用(yong)海(hai)水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)砂(sha)(sha)作(zuo)為(wei)電(dian)(dian)熔原料(liao)(liao)，一般首先利用(yong)處理(li)海(hai)水(shui)和石灰乳作(zuo)用(yong)生(sheng)產(chan)氫氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)，將氫氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)煅燒(shao)(shao)成輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)。用(yong)其他(ta)方法也可(ke)以制(zhi)得輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(詳見工業(ye)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)的制(zhi)取方法)，采用(yong)輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)作(zuo)為(wei)原料(liao)(liao)生(sheng)產(chan)電(dian)(dian)熔凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)。奧絲(si)脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等研(yan)究(jiu)認為(wei)，極少量(liang)(liang)的雜(za)質(zhi)氣體(ti)(ti)(相(xiang)(xiang))也屬于(yu)(yu)晶(jing)體(ti)(ti)的雜(za)質(zhi)，可(ke)明顯影響晶(jing)粒的長大。因為(wei)雜(za)質(zhi)相(xiang)(xiang)的作(zuo)用(yong)在于(yu)(yu)增(zeng)加晶(jing)界(jie)(jie)運(yun)動(dong)所需(xu)的能(neng)(neng)量(liang)(liang)。當(dang)(dang)晶(jing)界(jie)(jie)與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)體(ti)(ti)能(neng)(neng)量(liang)(liang)降(jiang)低，其降(jiang)低量(liang)(liang)與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截面(mian)積成正(zheng)比，所以必(bi)須(xu)提高晶(jing)界(jie)(jie)能(neng)(neng)，晶(jing)界(jie)(jie)才能(neng)(neng)離開第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)繼(ji)續運(yun)動(dong)。并(bing)且當(dang)(dang)晶(jing)界(jie)(jie)與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截面(mian)積相(xiang)(xiang)等的晶(jing)界(jie)(jie)必(bi)須(xu)變形，第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)數量(liang)(liang)愈(yu)多，晶(jing)粒長大的極限尺寸愈(yu)小。

另一方面為了(le)降低電(dian)熔凝氧(yang)化鎂的(de)顯氣孔率，也應盡量減(jian)少原(yuan)料氧(yang)化鎂的(de)氣體排出(chu)，因此，采用(yong)燒(shao)結鎂砂電(dian)熔有(you)其顯著優點(dian)。

⑤電(dian)熔(rong)氧化鎂單晶的(de)化學原料質量要求(qiu)：

(3)電弧熔融

這些特(te)性是同原子(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)的(de)量(liang)子(zi)(zi)力學(xue)本(ben)性如(ru)離子(zi)(zi)半(ban)徑的(de)尺(chi)寸(cun)，離子(zi)(zi)的(de)電(dian)位數值，離子(zi)(zi)的(de)電(dian)子(zi)(zi)外層結構(gou)等相關聯。而氧化(hua)鎂的(de)離子(zi)(zi)尺(chi)寸(cun)、質量(liang)和(he)電(dian)荷(he)、陽離子(zi)(zi)和(he)陰(yin)離子(zi)(zi)之間(jian)的(de)結合特(te)性和(he)強度、離子(zi)(zi)的(de)極(ji)化(hua)作用、結晶(jing)構(gou)造等決定它是一(yi)高熔(rong)點化(hua)合物。

氧化鎂的熔(rong)點和結構(gou)參數(shu)：陽離(li)子半(ban)徑(jing)0.074mm;陰離(li)子半(ban)徑(jing)0.53mm;結構(gou)類型(xing)NaCl;配(pei)(pei)位數(shu)6;有(you)效(xiao)配(pei)(pei)位數(shu)8.5;密(mi)度3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制造的最重要(yao)過(guo)程(cheng)是(shi)由各種鎂(mei)(mei)質(zhi)原料，通過(guo)各種形(xing)式的加熱方法產生高溫使(shi)鎂(mei)(mei)質(zhi)材料(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)，變成氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)體(ti)。要(yao)使(shi)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)融(rong)，必須消耗大(da)量的熱能，以(yi)克(ke)服離(li)子間的引力。通過(guo)強大(da)電(dian)弧(hu)產生高溫而熔(rong)(rong)化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的方法叫做電(dian)弧(hu)熔(rong)(rong)融(rong)法。這個融(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)一般包括熱的傳導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔(rong)(rong)化(hua)(hua)、析晶、晶體(ti)長大(da)等一系(xi)列(lie)物理化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)的過(guo)程(cheng)。

①脫(tuo)(tuo)水過(guo)程。用水鎂(mei)石作(zuo)原料有一(yi)脫(tuo)(tuo)水過(guo)程。水鎂(mei)石的(de)主要成分是氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫(tuo)(tuo)水過(guo)程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)(tuo)碳過(guo)程(cheng)。用菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)作為原料時有一個脫(tuo)(tuo)碳過(guo)程(cheng)，脫(tuo)(tuo)碳過(guo)程(cheng)包括(kuo)兩(liang)個方(fang)面。一方(fang)面是菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)石的(de)熱分解，菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)石的(de)主(zhu)要成分是碳酸鎂(mei)(mei)(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于(yu)在(zai)電(dian)熔過程中(zhong)往往在(zai)原料氧化鎂中(zhong)加入石墨粉末(mo)添加物(助劑)，在(zai)電(dian)熔爐起動過程中(zhong)需在(zai)三(san)電(dian)極(石墨電(dian)極)的下端用石墨粉末(mo)鋪成三(san)角形(xing)或(huo)星形(xing)導線路，在(zai)通電(dian)過程中(zhong)受熱燒損或(huo)完全(quan)燃燒除去石墨。

C+O2→CO2↑

③熔化(hua)過程。熔化(hua)過程即氧(yang)化(hua)鎂(mei)中鎂(mei)離子和氧(yang)離子在(zai)強電(dian)弧產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)熱(re)(re)能作用下(xia)(xia)，克服單晶體(ti)(ti)中的(de)(de)晶格(ge)能的(de)(de)束縛，變成能自由運動的(de)(de)過程。也就是說，氧(yang)化(hua)鎂(mei)加熱(re)(re)到(dao)一定溫度(熔點)就會由固體(ti)(ti)變成液體(ti)(ti)，叫熔化(hua)。在(zai)這一過程中需消耗大量的(de)(de)電(dian)能。據電(dian)熔凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)生(sheng)(sheng)產(chan)者對用水(shui)鎂(mei)石作原料生(sheng)(sheng)產(chan)電(dian)熔凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)熱(re)(re)平衡的(de)(de)衡算(suan)，熱(re)(re)消耗的(de)(de)比(bi)例(li)如(ru)下(xia)(xia)：氧(yang)化(hua)鎂(mei)晶體(ti)(ti)生(sheng)(sheng)成熱(re)(re)消耗值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消耗熱(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散(san)砂生(sheng)(sheng)成熱(re)(re)耗值(zhi)(zhi)3.0%，冷(leng)(leng)卻水(shui)耗熱(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷(leng)(leng)卻爐殼(ke)的(de)(de)水(shui)耗熱(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐子表(biao)面散(san)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能損失值(zhi)(zhi)3.2%，從這些統(tong)計數據可以看出，在(zai)電(dian)熔