電(dian)弧熔(rong)爐(lu)生(sheng)產電(dian)熔(rong)氧化鎂的工(gong)藝流程主要包括：原(yuan)料配料、電(dian)弧熔(rong)融、破碎、選別(bie)、粉碎、篩別(bie)、磁選、分(fen)類包裝(zhuang)等。

(1)原料

我國有豐富的優(you)質菱鎂(mei)礦石(shi)，氧(yang)(yang)化鎂(mei)含(han)量(liang)高，又易于(yu)開采，因(yin)此，被(bei)廣(guang)泛用(yong)作電熔氧(yang)(yang)化鎂(mei)的原料。采用(yong)菱鎂(mei)石(shi)作原料，碳(tan)酸鎂(mei)分解產(chan)生CO2氣(qi)(qi)體(ti)，由于(yu)有大量(liang)氣(qi)(qi)體(ti)從爐(lu)內排出影響著電熔過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧化(hua)(hua)鎂的(de)結晶帶(dai)的(de)形成均(jun)有不利影響(xiang)，由(you)于(yu)大量塵料飛損(sun)，使物料損(sun)耗和能量消耗增高(gao)，也惡化(hua)(hua)了車間生產環境。但由(you)于(yu)優質菱鎂礦(kuang)石(shi)容易獲得(de)，價格很(hen)低(di)廉，所(suo)以，仍(reng)是我(wo)國電(dian)熔氧化(hua)(hua)鎂用得(de)最多最廣泛(fan)的(de)原料。

(2)配料

①菱鎂礦。菱鎂礦石(shi)中氧化(hua)鎂的含量高低和化(hua)學成(cheng)分(fen)直接影響到電(dian)(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂的質量，同時在電(dian)(dian)(dian)熔(rong)過程中也(ye)直接影響到電(dian)(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂得到的品級(ji)比(bi)例，因此，為了保證電(dian)(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂的質量和品級(ji)比(bi)例，必須對各種礦石(shi)進(jin)(jin)行適(shi)當的配比(bi)后(hou)進(jin)(jin)行熔(rong)煉。

②水(shui)(shui)(shui)鎂(mei)石(shi)。我(wo)國的遼寧省水(shui)(shui)(shui)鎂(mei)石(shi)的礦(kuang)源(yuan)非常豐富，水(shui)(shui)(shui)鎂(mei)石(shi)中(zhong)氧化(hua)鎂(mei)含量高于菱鎂(mei)礦(kuang)石(shi)。它也(ye)是一種制造電熔凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)的原料，部分(fen)地區(qu)水(shui)(shui)(shui)鎂(mei)石(shi)的化(hua)學(xue)成分(fen)見表2。

表2水鎂石的化學成(cheng)分/%

③輕燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂。以輕燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂作為電熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)鎂原料(liao)，可(ke)以使生產環境得到改善(shan)，可(ke)以降低運(yun)輸費用。由于電熔(rong)(rong)時排(pai)出氣體少，成分也較均勻，對提高電熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)鎂質量有利。

我國有(you)一(yi)些電(dian)(dian)(dian)熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)以(yi)輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)制成(cheng)球(qiu)料(liao)入爐(lu)電(dian)(dian)(dian)熔。輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)含(han)量達到98%，以(yi)此料(liao)能生(sheng)產(chan)出白色大結(jie)晶電(dian)(dian)(dian)熔氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。但由于成(cheng)球(qiu)費用高，影(ying)響(xiang)生(sheng)產(chan)成(cheng)本。目前(qian)，有(you)的廠家采用反射爐(lu)輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)，以(yi)一(yi)定的粒度加入熔爐(lu)電(dian)(dian)(dian)熔，電(dian)(dian)(dian)熔氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的質(zhi)量比(bi)用菱鎂(mei)(mei)礦石好，成(cheng)本又比(bi)用球(qiu)料(liao)作(zuo)原料(liao)時(shi)便宜，因而得到了一(yi)定的推(tui)廣(guang)。

④燒(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)砂(sha)。為了某些電(dian)熔凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)特殊要求，有時(shi)必須(xu)在電(dian)熔過程(cheng)中采(cai)用燒(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)為電(dian)熔原料，如(ru)采(cai)用海水鎂(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)為電(dian)熔原料，一般首先利用處理(li)海水和(he)石(shi)灰(hui)乳作(zuo)用生產(chan)氫(qing)(qing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)，將氫(qing)(qing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)煅燒(shao)(shao)成輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。用其他(ta)方(fang)法也(ye)可以制(zhi)得輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(詳見(jian)工業氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)制(zhi)取方(fang)法)，采(cai)用輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)為原料生產(chan)電(dian)熔凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和(he)拉(la)特爾(Ruttere)等研究認為，極(ji)少量(liang)(liang)的(de)(de)(de)雜質(zhi)氣體(相(xiang)(xiang))也(ye)屬(shu)于晶(jing)體的(de)(de)(de)雜質(zhi)，可明顯影響晶(jing)粒的(de)(de)(de)長大(da)(da)。因為雜質(zhi)相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)作(zuo)用在于增加晶(jing)界(jie)運(yun)動所需的(de)(de)(de)能量(liang)(liang)。當(dang)晶(jing)界(jie)與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇(yu)時(shi)，晶(jing)體能量(liang)(liang)降低，其降低量(liang)(liang)與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)橫截面積(ji)成正比(bi)，所以必須(xu)提(ti)高晶(jing)界(jie)能，晶(jing)界(jie)才能離開第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)繼(ji)續運(yun)動。并且當(dang)晶(jing)界(jie)與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇(yu)時(shi)，與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)橫截面積(ji)相(xiang)(xiang)等的(de)(de)(de)晶(jing)界(jie)必須(xu)變形(xing)，第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)數(shu)量(liang)(liang)愈(yu)多(duo)，晶(jing)粒長大(da)(da)的(de)(de)(de)極(ji)限尺寸愈(yu)小。

另一方面為了降低電(dian)(dian)熔凝氧化鎂(mei)(mei)的顯氣孔率，也應盡量減(jian)少(shao)原料(liao)氧化鎂(mei)(mei)的氣體排出，因此，采(cai)用燒結鎂(mei)(mei)砂電(dian)(dian)熔有其顯著(zhu)優點(dian)。

⑤電(dian)熔氧化鎂(mei)單晶(jing)的化學原料質量要(yao)求：

(3)電弧熔融

這些特性是同原(yuan)子(zi)(zi)(zi)和分子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)量子(zi)(zi)(zi)力學本性如離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)半徑的(de)(de)尺寸，離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電(dian)位數(shu)值(zhi)，離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)(zi)外層結(jie)構(gou)等相關(guan)聯。而氧化鎂的(de)(de)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)尺寸、質量和電(dian)荷、陽離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)和陰離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)之間的(de)(de)結(jie)合(he)特性和強度(du)、離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)極化作用、結(jie)晶構(gou)造等決定它(ta)是一高熔(rong)點化合(he)物。

氧化鎂(mei)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(xing)NaCl;配(pei)位數6;有效配(pei)位數8.5;密度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)(hua)(hua)鎂制造(zao)的(de)最重要過程(cheng)是(shi)由(you)各(ge)種鎂質原(yuan)料，通過各(ge)種形式的(de)加熱方法(fa)產生高(gao)溫(wen)使(shi)(shi)鎂質材(cai)料(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)，變成氧化(hua)(hua)(hua)鎂熔(rong)(rong)體。要使(shi)(shi)氧化(hua)(hua)(hua)鎂熔(rong)(rong)融(rong)(rong)，必須消耗(hao)大(da)量(liang)的(de)熱能，以克服離子(zi)間的(de)引力(li)。通過強大(da)電(dian)弧產生高(gao)溫(wen)而熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)鎂的(de)方法(fa)叫做電(dian)弧熔(rong)(rong)融(rong)(rong)法(fa)。這個融(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)過程(cheng)一般(ban)包括熱的(de)傳導、脫水、脫碳、熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)、析晶、晶體長大(da)等一系列(lie)物(wu)理化(hua)(hua)(hua)學變化(hua)(hua)(hua)的(de)過程(cheng)。

①脫(tuo)水(shui)過(guo)程(cheng)(cheng)。用水(shui)鎂石作原料有一(yi)脫(tuo)水(shui)過(guo)程(cheng)(cheng)。水(shui)鎂石的主要成分是氫氧(yang)化鎂Mg(OH)2。其脫(tuo)水(shui)過(guo)程(cheng)(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過(guo)程。用菱鎂礦(kuang)作為原料(liao)時有一個脫碳過(guo)程，脫碳過(guo)程包括兩個方面。一方面是菱鎂礦(kuang)石的熱分(fen)解，菱鎂礦(kuang)石的主(zhu)要成(cheng)分(fen)是碳酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由(you)于在電熔(rong)過程中(zhong)(zhong)往往在原料氧化鎂中(zhong)(zhong)加入石墨(mo)粉末(mo)添加物(助(zhu)劑)，在電熔(rong)爐起動過程中(zhong)(zhong)需在三(san)電極(ji)(石墨(mo)電極(ji))的(de)下端用(yong)石墨(mo)粉末(mo)鋪成三(san)角形(xing)或(huo)(huo)星形(xing)導線路，在通電過程中(zhong)(zhong)受熱燒損或(huo)(huo)完全燃(ran)燒除去石墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化過(guo)程。熔(rong)(rong)化過(guo)程即氧(yang)化鎂(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)離(li)子(zi)和(he)氧(yang)離(li)子(zi)在(zai)強電(dian)(dian)(dian)弧(hu)產生(sheng)的(de)(de)熱(re)(re)能(neng)(neng)作(zuo)用下，克(ke)服單晶(jing)體(ti)中的(de)(de)晶(jing)格能(neng)(neng)的(de)(de)束縛(fu)，變(bian)成(cheng)能(neng)(neng)自由(you)運動的(de)(de)過(guo)程。也就是(shi)說(shuo)，氧(yang)化鎂(mei)(mei)加熱(re)(re)到一定溫(wen)度(熔(rong)(rong)點)就會由(you)固(gu)體(ti)變(bian)成(cheng)液(ye)體(ti)，叫熔(rong)(rong)化。在(zai)這一過(guo)程中需消耗大(da)量(liang)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)。據(ju)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)(mei)生(sheng)產者對(dui)用水鎂(mei)(mei)石作(zuo)原料生(sheng)產電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)(de)熱(re)(re)平衡(heng)的(de)(de)衡(heng)算，熱(re)(re)消耗的(de)(de)比(bi)例如下：氧(yang)化鎂(mei)(mei)晶(jing)體(ti)生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)消耗值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消耗熱(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散砂生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)耗值(zhi)(zhi)3.0%，冷(leng)卻(que)水耗熱(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷(leng)卻(que)爐(lu)殼的(de)(de)水耗熱(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)子(zi)表(biao)面散熱(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙(yan)氣帶走熱(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)損失值(zhi)(zhi)3.2%，從(cong)這些統計(ji)數據(ju)可以看出(chu)，在(zai)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)