電弧熔爐生(sheng)產電熔氧化鎂的工藝(yi)流程主要包括：原料(liao)配料(liao)、電弧熔融、破碎、選(xuan)別、粉碎、篩別、磁(ci)選(xuan)、分類包裝等。

(1)原料

我國有(you)豐富(fu)的(de)(de)優(you)質菱鎂礦石，氧化鎂含量高，又易于開采(cai)，因此，被廣泛用作(zuo)(zuo)電熔(rong)氧化鎂的(de)(de)原(yuan)料(liao)(liao)。采(cai)用菱鎂石作(zuo)(zuo)原(yuan)料(liao)(liao)，碳酸(suan)鎂分解(jie)產(chan)生CO2氣體，由于有(you)大量氣體從爐內(nei)排出(chu)影響著(zhu)電熔(rong)過(guo)程的(de)(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對(dui)電熔氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)結(jie)晶帶的(de)形成(cheng)均有不利影響(xiang)，由(you)于大量(liang)塵料(liao)飛損，使物料(liao)損耗和能(neng)量(liang)消耗增(zeng)高，也惡化了車(che)間生產環境(jing)。但由(you)于優質菱鎂(mei)(mei)礦石容(rong)易獲得(de)，價格很(hen)低廉，所(suo)以，仍(reng)是我國電熔氧(yang)化鎂(mei)(mei)用得(de)最(zui)多最(zui)廣(guang)泛的(de)原料(liao)。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)(mei)礦。菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石中(zhong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)含量高低(di)和化(hua)學成分直(zhi)接影響到(dao)電熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)質(zhi)量，同時在電熔(rong)(rong)過程(cheng)中(zhong)也直(zhi)接影響到(dao)電熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)得到(dao)的(de)(de)品級比(bi)(bi)例，因(yin)此，為了保證(zheng)電熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)質(zhi)量和品級比(bi)(bi)例，必(bi)須對各種礦石進行適當的(de)(de)配比(bi)(bi)后(hou)進行熔(rong)(rong)煉(lian)。

②水鎂(mei)石(shi)(shi)。我國的遼寧(ning)省(sheng)水鎂(mei)石(shi)(shi)的礦源非常豐(feng)富，水鎂(mei)石(shi)(shi)中氧(yang)化鎂(mei)含量高(gao)于菱鎂(mei)礦石(shi)(shi)。它也是一種(zhong)制造(zao)電熔凝氧(yang)化鎂(mei)的原料，部分地區(qu)水鎂(mei)石(shi)(shi)的化學(xue)成分見(jian)表2。

表2水(shui)鎂石的化(hua)學(xue)成分(fen)/%

③輕燒氧(yang)化鎂。以(yi)輕燒氧(yang)化鎂作為電(dian)熔(rong)氧(yang)化鎂原料，可(ke)以(yi)使生產環境得到(dao)改(gai)善，可(ke)以(yi)降低運輸費用(yong)。由于電(dian)熔(rong)時排出氣體少，成分也較均勻(yun)，對(dui)提(ti)高電(dian)熔(rong)氧(yang)化鎂質量(liang)有利。

我國有(you)一些電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)以(yi)輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)制成球料(liao)(liao)入爐(lu)電(dian)熔(rong)。輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)含量達到98%，以(yi)此料(liao)(liao)能(neng)生產出(chu)白(bai)色大(da)結晶電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)。但由于成球費用(yong)高(gao)，影響生產成本。目前(qian)，有(you)的(de)廠家采用(yong)反射爐(lu)輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)，以(yi)一定的(de)粒度加(jia)入熔(rong)爐(lu)電(dian)熔(rong)，電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)質量比用(yong)菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石好(hao)，成本又比用(yong)球料(liao)(liao)作原料(liao)(liao)時便宜，因而得到了一定的(de)推廣。

④燒結鎂(mei)砂(sha)。為了某些電熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)特(te)殊(shu)要求，有時(shi)必須(xu)在(zai)電熔(rong)(rong)過程中采(cai)用(yong)燒結鎂(mei)砂(sha)作為電熔(rong)(rong)原料，如采(cai)用(yong)海(hai)水鎂(mei)砂(sha)作為電熔(rong)(rong)原料，一般首(shou)先利用(yong)處(chu)理海(hai)水和石灰(hui)乳作用(yong)生(sheng)產氫氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)，將氫氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)煅燒成輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)。用(yong)其他方法也(ye)可(ke)以制(zhi)得輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(詳見工(gong)業(ye)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)制(zhi)取方法)，采(cai)用(yong)輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)作為原料生(sheng)產電熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特(te)爾(Ruttere)等研究認為，極(ji)少量(liang)的(de)(de)(de)雜(za)質(zhi)(zhi)氣體(ti)(相)也(ye)屬于(yu)晶(jing)體(ti)的(de)(de)(de)雜(za)質(zhi)(zhi)，可(ke)明顯影響晶(jing)粒的(de)(de)(de)長(chang)大。因為雜(za)質(zhi)(zhi)相的(de)(de)(de)作用(yong)在(zai)于(yu)增(zeng)加晶(jing)界(jie)(jie)運動所需(xu)的(de)(de)(de)能量(liang)。當晶(jing)界(jie)(jie)與第二(er)(er)相相遇時(shi)，晶(jing)體(ti)能量(liang)降低，其降低量(liang)與第二(er)(er)相橫截面(mian)積成正比，所以必須(xu)提(ti)高(gao)晶(jing)界(jie)(jie)能，晶(jing)界(jie)(jie)才能離開第二(er)(er)相繼續運動。并且當晶(jing)界(jie)(jie)與第二(er)(er)相相遇時(shi)，與第二(er)(er)相橫截面(mian)積相等的(de)(de)(de)晶(jing)界(jie)(jie)必須(xu)變(bian)形，第二(er)(er)相數(shu)量(liang)愈多，晶(jing)粒長(chang)大的(de)(de)(de)極(ji)限尺(chi)寸愈小。

另一方面(mian)為了(le)降低電(dian)熔凝氧化鎂(mei)(mei)的顯氣孔率，也(ye)應盡(jin)量減(jian)少原料氧化鎂(mei)(mei)的氣體排(pai)出，因此，采用燒結鎂(mei)(mei)砂(sha)電(dian)熔有其(qi)顯著優點。

⑤電熔氧化鎂(mei)單(dan)晶的化學原料質量要求(qiu)：

(3)電弧熔融

這些特性是同原子(zi)(zi)(zi)和(he)分(fen)子(zi)(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)(zi)力學本(ben)性如(ru)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)半徑的(de)尺寸(cun)(cun)，離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)電(dian)位數值，離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)電(dian)子(zi)(zi)(zi)外層結構等(deng)相(xiang)關聯(lian)。而氧化(hua)(hua)(hua)鎂的(de)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)尺寸(cun)(cun)、質量和(he)電(dian)荷(he)、陽離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)和(he)陰(yin)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)之間(jian)的(de)結合特性和(he)強度、離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)極化(hua)(hua)(hua)作用、結晶構造(zao)等(deng)決定它是一(yi)高熔(rong)點化(hua)(hua)(hua)合物。

氧(yang)化鎂的熔點(dian)和結構(gou)參數：陽離子(zi)半徑0.074mm;陰離子(zi)半徑0.53mm;結構(gou)類型(xing)NaCl;配位數6;有(you)效配位數8.5;密(mi)度3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)鎂制造的(de)(de)(de)(de)最重要(yao)(yao)過(guo)程是由各(ge)種(zhong)鎂質原料，通過(guo)各(ge)種(zhong)形式(shi)的(de)(de)(de)(de)加熱方法(fa)產(chan)生(sheng)高溫(wen)使鎂質材料(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)，變成(cheng)氧(yang)(yang)化(hua)鎂熔(rong)(rong)體(ti)。要(yao)(yao)使氧(yang)(yang)化(hua)鎂熔(rong)(rong)融(rong)(rong)，必須消(xiao)耗大量的(de)(de)(de)(de)熱能，以克服離子間的(de)(de)(de)(de)引(yin)力。通過(guo)強大電弧產(chan)生(sheng)高溫(wen)而熔(rong)(rong)化(hua)氧(yang)(yang)化(hua)鎂的(de)(de)(de)(de)方法(fa)叫做電弧熔(rong)(rong)融(rong)(rong)法(fa)。這(zhe)個融(rong)(rong)化(hua)過(guo)程一(yi)般包括熱的(de)(de)(de)(de)傳(chuan)導、脫水、脫碳(tan)、熔(rong)(rong)化(hua)、析晶、晶體(ti)長大等一(yi)系列物理化(hua)學變化(hua)的(de)(de)(de)(de)過(guo)程。

①脫水(shui)過(guo)(guo)程。用水(shui)鎂石作原(yuan)料有(you)一脫水(shui)過(guo)(guo)程。水(shui)鎂石的主要成分是氫氧化(hua)鎂Mg(OH)2。其脫水(shui)過(guo)(guo)程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳過(guo)程。用菱(ling)鎂(mei)礦作為原料時有一(yi)個(ge)脫(tuo)碳過(guo)程，脫(tuo)碳過(guo)程包(bao)括兩個(ge)方(fang)面。一(yi)方(fang)面是菱(ling)鎂(mei)礦石的(de)熱分(fen)解，菱(ling)鎂(mei)礦石的(de)主要(yao)成分(fen)是碳酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面(mian)，由于(yu)在(zai)(zai)電(dian)(dian)熔過程中往(wang)往(wang)在(zai)(zai)原料氧化(hua)鎂中加入(ru)石(shi)墨(mo)粉(fen)末(mo)添(tian)加物(助劑)，在(zai)(zai)電(dian)(dian)熔爐起動過程中需在(zai)(zai)三(san)電(dian)(dian)極(石(shi)墨(mo)電(dian)(dian)極)的下(xia)端用(yong)石(shi)墨(mo)粉(fen)末(mo)鋪成三(san)角(jiao)形(xing)或(huo)星形(xing)導線路，在(zai)(zai)通(tong)電(dian)(dian)過程中受熱燒(shao)損(sun)或(huo)完全燃(ran)燒(shao)除去石(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)過(guo)程。熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)過(guo)程即氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)中(zhong)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)離(li)子和氧(yang)離(li)子在(zai)強(qiang)電(dian)(dian)弧產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)熱(re)(re)能作(zuo)用(yong)下，克服單晶體中(zhong)的(de)(de)(de)晶格能的(de)(de)(de)束縛，變(bian)成(cheng)能自由運動的(de)(de)(de)過(guo)程。也就是說，氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)加熱(re)(re)到一(yi)定溫度(熔(rong)(rong)(rong)點)就會由固體變(bian)成(cheng)液(ye)體，叫(jiao)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)。在(zai)這(zhe)一(yi)過(guo)程中(zhong)需消耗(hao)大量的(de)(de)(de)電(dian)(dian)能。據(ju)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)生(sheng)產(chan)(chan)者對用(yong)水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)石作(zuo)原料生(sheng)產(chan)(chan)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)熱(re)(re)平(ping)衡的(de)(de)(de)衡算，熱(re)(re)消耗(hao)的(de)(de)(de)比例如下：氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)晶體生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)消耗(hao)值(zhi)34.9%，渣皮(pi)消耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)15.3%，散砂(sha)生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)耗(hao)值(zhi)3.0%，冷卻水(shui)耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)8.4%，冷卻爐殼的(de)(de)(de)水(shui)耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)7.9%，爐子表面散熱(re)(re)值(zhi)6.4%，煙氣帶走(zou)熱(re)(re)值(zhi)28.8%。電(dian)(dian)能損失(shi)值(zhi)3.2%，從這(zhe)些統計數(shu)據(ju)可以(yi)看(kan)出，在(zai)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)