電(dian)(dian)弧(hu)熔爐生產(chan)電(dian)(dian)熔氧化鎂(mei)的(de)工藝流程主要(yao)包括：原料(liao)配料(liao)、電(dian)(dian)弧(hu)熔融、破碎、選(xuan)別(bie)、粉碎、篩別(bie)、磁選(xuan)、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐(feng)富的(de)優(you)質菱鎂(mei)(mei)礦石，氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)含量高，又易(yi)于開采，因此，被廣(guang)泛用(yong)作(zuo)電(dian)熔氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)原料。采用(yong)菱鎂(mei)(mei)石作(zuo)原料，碳酸鎂(mei)(mei)分解產(chan)生CO2氣(qi)體，由(you)于有大量氣(qi)體從爐內排出(chu)影響(xiang)著電(dian)熔過程的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧化鎂(mei)的(de)結晶帶(dai)的(de)形成均有不(bu)利影響(xiang)，由于大(da)量(liang)塵料(liao)飛(fei)損(sun)，使物料(liao)損(sun)耗和(he)能量(liang)消耗增高，也惡(e)化了車間生產環境。但由于優(you)質(zhi)菱鎂(mei)礦石容(rong)易獲(huo)得，價(jia)格很低廉，所以，仍是(shi)我國(guo)電熔氧化鎂(mei)用得最(zui)多最(zui)廣泛的(de)原(yuan)料(liao)。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)礦。菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)中氧化鎂(mei)(mei)的(de)含量高(gao)低和化學成分直(zhi)接影響到電(dian)熔(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)的(de)質量，同時在電(dian)熔(rong)過程中也直(zhi)接影響到電(dian)熔(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)得到的(de)品級比例，因此(ci)，為了(le)保(bao)證電(dian)熔(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)的(de)質量和品級比例，必須(xu)對各種(zhong)礦石(shi)進(jin)(jin)行適當(dang)的(de)配比后(hou)進(jin)(jin)行熔(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)石(shi)。我國的遼(liao)寧(ning)省水(shui)鎂(mei)石(shi)的礦源非(fei)常豐(feng)富，水(shui)鎂(mei)石(shi)中氧化(hua)鎂(mei)含量高于菱鎂(mei)礦石(shi)。它也是(shi)一種制(zhi)造電熔凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)的原(yuan)料，部分(fen)地區水(shui)鎂(mei)石(shi)的化(hua)學成分(fen)見表2。

表2水(shui)鎂石的化學(xue)成分/%

③輕燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。以輕燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)作為電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)原料，可以使生(sheng)產環境得到改(gai)善(shan)，可以降低運輸費(fei)用。由(you)于(yu)電(dian)熔(rong)(rong)時排出(chu)氣體少，成分也較均勻(yun)，對(dui)提高(gao)電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)質量有利。

我(wo)國有一些(xie)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)以輕燒氧化(hua)鎂(mei)制成(cheng)球料(liao)入爐電(dian)(dian)熔(rong)。輕燒氧化(hua)鎂(mei)的氧化(hua)鎂(mei)含量(liang)達到(dao)(dao)98%，以此料(liao)能生產出白(bai)色大結晶電(dian)(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂(mei)。但由(you)于成(cheng)球費(fei)用(yong)高，影響生產成(cheng)本(ben)。目前，有的廠家采用(yong)反射爐輕燒氧化(hua)鎂(mei)，以一定的粒度加(jia)入熔(rong)爐電(dian)(dian)熔(rong)，電(dian)(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂(mei)的質量(liang)比(bi)用(yong)菱鎂(mei)礦石(shi)好，成(cheng)本(ben)又比(bi)用(yong)球料(liao)作原料(liao)時便(bian)宜，因(yin)而得到(dao)(dao)了一定的推廣。

④燒(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂。為(wei)(wei)了某些電熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)特殊要求，有時必須(xu)在(zai)電熔(rong)過程中采用(yong)燒(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電熔(rong)原(yuan)(yuan)料，如采用(yong)海(hai)水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電熔(rong)原(yuan)(yuan)料，一般首先利用(yong)處理(li)海(hai)水(shui)和石灰乳作(zuo)(zuo)用(yong)生(sheng)產氫氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，將氫氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)煅燒(shao)成輕燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。用(yong)其他方(fang)法也(ye)可(ke)以(yi)制(zhi)得輕燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(詳(xiang)見工業氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)制(zhi)取(qu)方(fang)法)，采用(yong)輕燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)原(yuan)(yuan)料生(sheng)產電熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。奧(ao)絲脫(AusT)和拉(la)特爾(er)(Ruttere)等研究(jiu)認(ren)為(wei)(wei)，極少量(liang)(liang)的(de)(de)雜(za)質(zhi)氣體(相(xiang))也(ye)屬于晶體的(de)(de)雜(za)質(zhi)，可(ke)明顯(xian)影響晶粒的(de)(de)長大(da)。因為(wei)(wei)雜(za)質(zhi)相(xiang)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)在(zai)于增加(jia)晶界(jie)(jie)運動所(suo)需的(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)。當晶界(jie)(jie)與(yu)第二相(xiang)相(xiang)遇(yu)時，晶體能(neng)(neng)量(liang)(liang)降低，其降低量(liang)(liang)與(yu)第二相(xiang)橫(heng)截面(mian)(mian)積(ji)成正比，所(suo)以(yi)必須(xu)提高晶界(jie)(jie)能(neng)(neng)，晶界(jie)(jie)才能(neng)(neng)離開第二相(xiang)繼續運動。并且當晶界(jie)(jie)與(yu)第二相(xiang)相(xiang)遇(yu)時，與(yu)第二相(xiang)橫(heng)截面(mian)(mian)積(ji)相(xiang)等的(de)(de)晶界(jie)(jie)必須(xu)變(bian)形，第二相(xiang)數量(liang)(liang)愈多(duo)，晶粒長大(da)的(de)(de)極限尺(chi)寸愈小。

另(ling)一方面為(wei)了降低電熔凝氧化鎂(mei)的(de)顯(xian)氣(qi)孔率(lv)，也應盡(jin)量(liang)減少原料氧化鎂(mei)的(de)氣(qi)體(ti)排(pai)出，因此，采用燒結(jie)鎂(mei)砂電熔有其(qi)顯(xian)著優點。

⑤電(dian)熔氧化鎂(mei)單晶的化學原(yuan)料質(zhi)量要求：

(3)電弧熔融

這些特性是(shi)同原(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)(zi)(zi)力學本性如離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)半徑(jing)的(de)尺寸，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)電位數值，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)電子(zi)(zi)(zi)(zi)外層結(jie)構等(deng)相關(guan)聯。而氧(yang)化(hua)鎂的(de)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)尺寸、質量和(he)電荷、陽離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)陰離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)之(zhi)間的(de)結(jie)合(he)特性和(he)強度、離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)極化(hua)作用、結(jie)晶構造(zao)等(deng)決(jue)定它是(shi)一高(gao)熔點化(hua)合(he)物。

氧(yang)化(hua)鎂的(de)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℃。

電熔(rong)凝(ning)氧化鎂(mei)(mei)制造的(de)最重要過(guo)程是由各種鎂(mei)(mei)質原料(liao)(liao)，通過(guo)各種形(xing)式的(de)加(jia)熱方法產生(sheng)高(gao)溫使鎂(mei)(mei)質材料(liao)(liao)(MgO)熔(rong)化，變(bian)成氧化鎂(mei)(mei)熔(rong)體。要使氧化鎂(mei)(mei)熔(rong)融(rong)，必須消(xiao)耗大(da)量的(de)熱能，以克服離子間的(de)引力。通過(guo)強大(da)電弧(hu)產生(sheng)高(gao)溫而熔(rong)化氧化鎂(mei)(mei)的(de)方法叫(jiao)做電弧(hu)熔(rong)融(rong)法。這個融(rong)化過(guo)程一般包括熱的(de)傳導、脫水、脫碳(tan)、熔(rong)化、析晶、晶體長(chang)大(da)等(deng)一系列物理化學變(bian)化的(de)過(guo)程。

①脫(tuo)水(shui)(shui)過程。用水(shui)(shui)鎂(mei)石作原料有一(yi)脫(tuo)水(shui)(shui)過程。水(shui)(shui)鎂(mei)石的主要成分是氫氧化(hua)鎂(mei)Mg(OH)2。其脫(tuo)水(shui)(shui)過程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)(tuo)碳(tan)過程(cheng)。用(yong)菱(ling)鎂礦(kuang)(kuang)作為(wei)原料時有一(yi)(yi)個(ge)脫(tuo)(tuo)碳(tan)過程(cheng)，脫(tuo)(tuo)碳(tan)過程(cheng)包括(kuo)兩(liang)個(ge)方面。一(yi)(yi)方面是(shi)菱(ling)鎂礦(kuang)(kuang)石(shi)的熱分(fen)解，菱(ling)鎂礦(kuang)(kuang)石(shi)的主要(yao)成分(fen)是(shi)碳(tan)酸(suan)鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在電(dian)(dian)熔(rong)過(guo)程(cheng)中(zhong)往往在原料氧化鎂中(zhong)加入石墨(mo)粉末(mo)添加物(wu)(助劑)，在電(dian)(dian)熔(rong)爐(lu)起動過(guo)程(cheng)中(zhong)需在三電(dian)(dian)極(石墨(mo)電(dian)(dian)極)的下端(duan)用石墨(mo)粉末(mo)鋪成三角形(xing)或星(xing)形(xing)導線路，在通電(dian)(dian)過(guo)程(cheng)中(zhong)受熱燒損或完全燃燒除去石墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔化(hua)(hua)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)。熔化(hua)(hua)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)即氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)中鎂(mei)離子(zi)和(he)氧(yang)離子(zi)在強電(dian)弧產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)能(neng)作用(yong)下(xia)，克服(fu)單晶(jing)體(ti)中的(de)(de)(de)晶(jing)格能(neng)的(de)(de)(de)束縛，變(bian)成(cheng)(cheng)能(neng)自由運(yun)動的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)。也就是說，氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)加熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)到一定溫度(熔點(dian))就會由固體(ti)變(bian)成(cheng)(cheng)液體(ti)，叫熔化(hua)(hua)。在這一過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中需(xu)消耗大量的(de)(de)(de)電(dian)能(neng)。據(ju)電(dian)熔凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)生(sheng)(sheng)產(chan)者(zhe)對用(yong)水(shui)(shui)鎂(mei)石作原料生(sheng)(sheng)產(chan)電(dian)熔凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)平衡(heng)的(de)(de)(de)衡(heng)算，熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)消耗的(de)(de)(de)比例如下(xia)：氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)晶(jing)體(ti)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)消耗值(zhi)(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消耗熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)15.3%，散(san)砂(sha)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)耗值(zhi)(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水(shui)(shui)耗熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐殼的(de)(de)(de)水(shui)(shui)耗熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)7.9%，爐子(zi)表面(mian)散(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)損失值(zhi)(zhi)(zhi)3.2%，從這些統計(ji)數(shu)據(ju)可以看(kan)出(chu)，在電(dian)熔