電(dian)(dian)弧熔(rong)爐生產(chan)電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)化鎂的工藝(yi)流程主要包括：原(yuan)料(liao)配料(liao)、電(dian)(dian)弧熔(rong)融、破碎(sui)、選別、粉(fen)碎(sui)、篩別、磁選、分類包裝(zhuang)等。

(1)原料

我國有豐富的(de)優質菱(ling)鎂(mei)礦石，氧(yang)化鎂(mei)含量高(gao)，又(you)易于開采，因此，被(bei)廣泛用作(zuo)(zuo)電(dian)熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)的(de)原料(liao)。采用菱(ling)鎂(mei)石作(zuo)(zuo)原料(liao)，碳酸鎂(mei)分解(jie)產生(sheng)CO2氣(qi)體(ti)，由于有大量氣(qi)體(ti)從爐內排出影響著電(dian)熔(rong)過程(cheng)的(de)進行(xing)：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔(rong)氧化鎂(mei)的結晶帶的形成均有不利影響，由(you)于大量塵料(liao)飛損，使物(wu)料(liao)損耗和能量消耗增高，也惡化了(le)車間生產(chan)環境。但由(you)于優質菱鎂(mei)礦石容易獲得，價格很低廉，所以，仍是我國電熔(rong)氧化鎂(mei)用得最多最廣泛的原料(liao)。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦。菱鎂(mei)礦石中氧(yang)化鎂(mei)的含(han)量高低和化學成分直接(jie)影響(xiang)到(dao)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)的質量，同(tong)時在電(dian)熔(rong)過程中也直接(jie)影響(xiang)到(dao)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)得到(dao)的品級(ji)比例，因(yin)此，為了保證電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)的質量和品級(ji)比例，必須對各種礦石進行適當(dang)的配比后進行熔(rong)煉(lian)。

②水鎂石。我(wo)國(guo)的遼寧省(sheng)水鎂石的礦源非常豐(feng)富(fu)，水鎂石中氧(yang)化(hua)鎂含量高于菱鎂礦石。它(ta)也是(shi)一種制造電熔凝氧(yang)化(hua)鎂的原料，部分(fen)地(di)區水鎂石的化(hua)學成分(fen)見表2。

表2水鎂石的化學成分/%

③輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂。以(yi)輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂作為電熔氧(yang)(yang)化(hua)鎂原料，可以(yi)使生產環(huan)境(jing)得到改(gai)善，可以(yi)降低運輸費用。由于電熔時排(pai)出氣體少(shao)，成分(fen)也較(jiao)均勻，對提高電熔氧(yang)(yang)化(hua)鎂質量有利。

我(wo)國有一(yi)些電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)以輕(qing)燒氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)制成(cheng)(cheng)球料入(ru)爐(lu)電(dian)熔(rong)。輕(qing)燒氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)(de)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)含量(liang)達到98%，以此料能生產(chan)出白(bai)色大結晶電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)。但由于成(cheng)(cheng)球費用(yong)高(gao)，影響(xiang)生產(chan)成(cheng)(cheng)本。目前，有的(de)(de)廠家采用(yong)反射爐(lu)輕(qing)燒氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)，以一(yi)定的(de)(de)粒度加入(ru)熔(rong)爐(lu)電(dian)熔(rong)，電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)(de)質量(liang)比用(yong)菱鎂(mei)(mei)礦石好(hao)，成(cheng)(cheng)本又(you)比用(yong)球料作原(yuan)料時便(bian)宜，因而得到了一(yi)定的(de)(de)推(tui)廣(guang)。

④燒結鎂(mei)(mei)砂(sha)。為了某些電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)特殊要求，有時(shi)必須(xu)(xu)在電(dian)(dian)熔(rong)過(guo)程中采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)燒結鎂(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)為電(dian)(dian)熔(rong)原料(liao)，如采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)海水(shui)鎂(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)為電(dian)(dian)熔(rong)原料(liao)，一般首先(xian)利用(yong)(yong)(yong)(yong)處理海水(shui)和(he)石灰乳作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)生(sheng)產(chan)氫氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，將氫氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)煅燒成輕燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。用(yong)(yong)(yong)(yong)其(qi)(qi)他方法也可(ke)以(yi)制(zhi)得輕燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(詳(xiang)見(jian)工業氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)制(zhi)取方法)，采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)輕燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)為原料(liao)生(sheng)產(chan)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。奧(ao)絲脫(AusT)和(he)拉特爾(Ruttere)等(deng)研究認(ren)為，極(ji)少量的(de)雜質氣(qi)體(相(xiang)(xiang))也屬于(yu)晶(jing)(jing)體的(de)雜質，可(ke)明顯影響晶(jing)(jing)粒的(de)長大。因為雜質相(xiang)(xiang)的(de)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)在于(yu)增加晶(jing)(jing)界(jie)運動所需的(de)能(neng)量。當晶(jing)(jing)界(jie)與(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時(shi)，晶(jing)(jing)體能(neng)量降低，其(qi)(qi)降低量與(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫截面積成正比，所以(yi)必須(xu)(xu)提高(gao)晶(jing)(jing)界(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)界(jie)才(cai)能(neng)離開第二(er)(er)相(xiang)(xiang)繼續運動。并且當晶(jing)(jing)界(jie)與(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時(shi)，與(yu)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫截面積相(xiang)(xiang)等(deng)的(de)晶(jing)(jing)界(jie)必須(xu)(xu)變(bian)形，第二(er)(er)相(xiang)(xiang)數量愈多，晶(jing)(jing)粒長大的(de)極(ji)限尺寸愈小(xiao)。

另一方面為(wei)了降低電熔凝氧化(hua)鎂的(de)顯氣(qi)孔(kong)率，也應盡(jin)量減少原(yuan)料氧化(hua)鎂的(de)氣(qi)體排出，因此(ci)，采用(yong)燒結(jie)鎂砂(sha)電熔有其顯著優點。

⑤電熔(rong)氧化鎂單晶(jing)的化學原(yuan)料(liao)質量(liang)要求：

(3)電弧熔融

這些特(te)性(xing)是同(tong)原子(zi)和分(fen)子(zi)的量(liang)子(zi)力學本性(xing)如離(li)子(zi)半徑的尺(chi)寸，離(li)子(zi)的電位數值，離(li)子(zi)的電子(zi)外層結構(gou)等相關聯。而氧化(hua)鎂的離(li)子(zi)尺(chi)寸、質量(liang)和電荷(he)、陽離(li)子(zi)和陰離(li)子(zi)之(zhi)間的結合特(te)性(xing)和強度、離(li)子(zi)的極(ji)化(hua)作(zuo)用、結晶構(gou)造等決定它(ta)是一高熔點化(hua)合物。

氧化鎂的熔點和結構參數(shu)：陽(yang)離(li)子半徑0.074mm;陰離(li)子半徑0.53mm;結構類型NaCl;配(pei)位數(shu)6;有效配(pei)位數(shu)8.5;密度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制造的(de)(de)(de)最重要過(guo)(guo)程(cheng)是由各(ge)種鎂(mei)(mei)質原料(liao)，通過(guo)(guo)各(ge)種形式的(de)(de)(de)加熱方法產生(sheng)高(gao)溫(wen)(wen)使鎂(mei)(mei)質材料(liao)(MgO)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)，變(bian)成氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)(rong)體(ti)。要使氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)(rong)融，必須(xu)消(xiao)耗(hao)大(da)量(liang)的(de)(de)(de)熱能，以克(ke)服離子間的(de)(de)(de)引力。通過(guo)(guo)強(qiang)大(da)電(dian)弧(hu)產生(sheng)高(gao)溫(wen)(wen)而熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)方法叫做電(dian)弧(hu)熔(rong)(rong)(rong)融法。這個融化(hua)(hua)(hua)過(guo)(guo)程(cheng)一般包括熱的(de)(de)(de)傳(chuan)導(dao)、脫水、脫碳、熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體(ti)長大(da)等一系列物理化(hua)(hua)(hua)學變(bian)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)。

①脫(tuo)水過程。用水鎂石作原料有(you)一脫(tuo)水過程。水鎂石的主要成(cheng)分是(shi)氫氧化鎂Mg(OH)2。其脫(tuo)水過程是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)(tan)過(guo)程。用菱鎂礦作(zuo)為原料時有(you)一(yi)個(ge)脫碳(tan)(tan)過(guo)程，脫碳(tan)(tan)過(guo)程包(bao)括兩個(ge)方(fang)面。一(yi)方(fang)面是菱鎂礦石(shi)的熱分(fen)解，菱鎂礦石(shi)的主要成分(fen)是碳(tan)(tan)酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另(ling)一方面(mian)，由于在電熔過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)往(wang)往(wang)在原料氧(yang)化鎂中(zhong)(zhong)加入石墨(mo)粉末添加物(wu)(助劑)，在電熔爐起動過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)需在三電極(ji)(石墨(mo)電極(ji))的下端用(yong)石墨(mo)粉末鋪(pu)成(cheng)三角形(xing)或星形(xing)導線(xian)路(lu)，在通電過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)受熱燒損或完全(quan)燃燒除去石墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)過程(cheng)(cheng)。熔(rong)(rong)化(hua)過程(cheng)(cheng)即氧(yang)(yang)化(hua)鎂中(zhong)鎂離(li)子(zi)和氧(yang)(yang)離(li)子(zi)在(zai)(zai)強(qiang)電弧產生的熱(re)能(neng)作用下，克服(fu)單(dan)晶(jing)體中(zhong)的晶(jing)格(ge)能(neng)的束縛，變成(cheng)(cheng)能(neng)自由(you)運動(dong)的過程(cheng)(cheng)。也(ye)就是說，氧(yang)(yang)化(hua)鎂加(jia)熱(re)到一(yi)定溫(wen)度(熔(rong)(rong)點)就會由(you)固(gu)體變成(cheng)(cheng)液體，叫熔(rong)(rong)化(hua)。在(zai)(zai)這一(yi)過程(cheng)(cheng)中(zhong)需消耗(hao)(hao)大(da)量的電能(neng)。據電熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂生產者對(dui)用水(shui)(shui)鎂石(shi)作原(yuan)料生產電熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂的熱(re)平(ping)衡(heng)的衡(heng)算，熱(re)消耗(hao)(hao)的比例如下：氧(yang)(yang)化(hua)鎂晶(jing)體生成(cheng)(cheng)熱(re)消耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣(zha)皮消耗(hao)(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散(san)砂生成(cheng)(cheng)熱(re)耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷(leng)卻(que)水(shui)(shui)耗(hao)(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷(leng)卻(que)爐(lu)殼(ke)的水(shui)(shui)耗(hao)(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)子(zi)表面散(san)熱(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙(yan)氣帶走熱(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電能(neng)損失(shi)值(zhi)(zhi)3.2%，從這些統計數據可以(yi)看(kan)出，在(zai)(zai)電熔(rong)(rong)