電弧(hu)熔爐生(sheng)產電熔氧化鎂的工(gong)藝流程(cheng)主要包括：原料配料、電弧(hu)熔融(rong)、破碎、選(xuan)別、粉(fen)碎、篩別、磁選(xuan)、分類(lei)包裝等。

(1)原料

我國有(you)豐(feng)富(fu)的優質菱鎂(mei)(mei)礦石，氧化(hua)鎂(mei)(mei)含量高(gao)，又易(yi)于開采，因此，被廣泛用作電熔氧化(hua)鎂(mei)(mei)的原料(liao)。采用菱鎂(mei)(mei)石作原料(liao)，碳酸鎂(mei)(mei)分解產(chan)生(sheng)CO2氣體，由(you)于有(you)大量氣體從爐內排出影(ying)響著電熔過程(cheng)的進(jin)行(xing)：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)(dian)熔(rong)氧化鎂(mei)的結晶帶的形(xing)成(cheng)均有(you)不利影響(xiang)，由(you)于(yu)大量塵料飛損(sun)，使物(wu)料損(sun)耗和能量消耗增(zeng)高，也(ye)惡化了車間(jian)生產(chan)環境。但由(you)于(yu)優質(zhi)菱鎂(mei)礦石容易獲得，價格(ge)很低廉，所以，仍是我國(guo)電(dian)(dian)熔(rong)氧化鎂(mei)用得最(zui)多最(zui)廣泛的原料。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)礦(kuang)。菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)礦(kuang)石中氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)含量(liang)(liang)高低(di)和化(hua)學(xue)成分直(zhi)(zhi)接影(ying)響到(dao)(dao)電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)質量(liang)(liang)，同時在電(dian)熔(rong)(rong)過(guo)程中也直(zhi)(zhi)接影(ying)響到(dao)(dao)電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)得到(dao)(dao)的(de)(de)品(pin)級(ji)比例(li)，因此，為了保證(zheng)電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)質量(liang)(liang)和品(pin)級(ji)比例(li)，必須對各種礦(kuang)石進(jin)行適當的(de)(de)配比后(hou)進(jin)行熔(rong)(rong)煉。

②水(shui)鎂石(shi)。我國的遼寧(ning)省水(shui)鎂石(shi)的礦(kuang)源非(fei)常豐富，水(shui)鎂石(shi)中氧(yang)化(hua)鎂含量高于菱鎂礦(kuang)石(shi)。它也是一(yi)種制造電熔凝氧(yang)化(hua)鎂的原(yuan)料，部分(fen)地(di)區水(shui)鎂石(shi)的化(hua)學成分(fen)見表2。

表(biao)2水鎂石的化(hua)學(xue)成分/%

③輕(qing)燒氧(yang)化鎂(mei)。以輕(qing)燒氧(yang)化鎂(mei)作為電熔氧(yang)化鎂(mei)原(yuan)料，可以使生(sheng)產環境得到改善(shan)，可以降低運輸費用。由于電熔時排出氣體少，成分(fen)也較(jiao)均勻，對提高電熔氧(yang)化鎂(mei)質量(liang)有(you)利。

我國有一些電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)以輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)制成球(qiu)料入爐(lu)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)。輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)含量(liang)達到98%，以此料能(neng)生產出白色大結晶(jing)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)。但由于成球(qiu)費用高，影響生產成本。目前，有的廠家采用反射爐(lu)輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)，以一定(ding)的粒(li)度加(jia)入熔(rong)(rong)爐(lu)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)，電(dian)(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的質量(liang)比用菱鎂(mei)礦石(shi)好，成本又比用球(qiu)料作原料時便宜，因而得到了一定(ding)的推廣。

④燒結(jie)鎂(mei)(mei)砂(sha)。為(wei)(wei)了某些電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)(de)特(te)殊要求，有時必(bi)須(xu)(xu)在電(dian)熔(rong)(rong)過程中采(cai)用燒結(jie)鎂(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電(dian)熔(rong)(rong)原(yuan)料(liao)，如采(cai)用海水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電(dian)熔(rong)(rong)原(yuan)料(liao)，一(yi)般首(shou)先利(li)用處理海水(shui)(shui)和石灰乳作(zuo)(zuo)用生產氫氧(yang)化鎂(mei)(mei)，將氫氧(yang)化鎂(mei)(mei)煅燒成(cheng)輕燒氧(yang)化鎂(mei)(mei)。用其(qi)他方法(fa)也(ye)可以制得(de)輕燒氧(yang)化鎂(mei)(mei)(詳見工業氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)(de)制取(qu)方法(fa))，采(cai)用輕燒氧(yang)化鎂(mei)(mei)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)原(yuan)料(liao)生產電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特(te)爾(Ruttere)等研(yan)究認為(wei)(wei)，極少量(liang)的(de)(de)雜(za)質(zhi)氣(qi)體(相(xiang)(xiang))也(ye)屬于晶(jing)(jing)體的(de)(de)雜(za)質(zhi)，可明(ming)顯影響(xiang)晶(jing)(jing)粒的(de)(de)長(chang)(chang)大。因為(wei)(wei)雜(za)質(zhi)相(xiang)(xiang)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用在于增加晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)運動(dong)所(suo)需的(de)(de)能量(liang)。當(dang)(dang)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)與第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)(jing)體能量(liang)降低，其(qi)降低量(liang)與第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫截(jie)面(mian)積成(cheng)正比，所(suo)以必(bi)須(xu)(xu)提高晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)能，晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)才能離開第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)繼續(xu)運動(dong)。并(bing)且當(dang)(dang)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)與第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，與第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫截(jie)面(mian)積相(xiang)(xiang)等的(de)(de)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)必(bi)須(xu)(xu)變(bian)形，第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)數(shu)量(liang)愈多，晶(jing)(jing)粒長(chang)(chang)大的(de)(de)極限尺(chi)寸(cun)愈小。

另一方面為了(le)降(jiang)低電(dian)熔凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)顯(xian)氣孔率(lv)，也應(ying)盡量(liang)減少原(yuan)料氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)氣體排出(chu)，因此(ci)，采用燒結(jie)鎂(mei)砂電(dian)熔有其顯(xian)著(zhu)優點。

⑤電熔(rong)氧化鎂單晶的化學原(yuan)料質量要(yao)求：

(3)電弧熔融

這些特(te)(te)性(xing)是同原子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)量子(zi)(zi)(zi)(zi)力(li)學本性(xing)如離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)半徑的(de)(de)尺(chi)寸(cun)(cun)，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電(dian)(dian)位數值，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)外(wai)層結(jie)構等相關聯(lian)。而氧化鎂的(de)(de)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)尺(chi)寸(cun)(cun)、質量和(he)電(dian)(dian)荷、陽離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)陰離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)之(zhi)間(jian)的(de)(de)結(jie)合(he)特(te)(te)性(xing)和(he)強度、離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)極化作用、結(jie)晶構造等決定它是一高熔(rong)點化合(he)物。

氧化鎂的熔點(dian)和結構參數：陽離(li)子(zi)半徑(jing)0.074mm;陰離(li)子(zi)半徑(jing)0.53mm;結構類型(xing)NaCl;配位數6;有效配位數8.5;密度3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電(dian)熔凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制造的最重要(yao)過程是由各種鎂(mei)(mei)(mei)質原料，通(tong)過各種形式的加熱(re)方法產生高(gao)溫使(shi)鎂(mei)(mei)(mei)質材(cai)料(MgO)熔化(hua)(hua)，變成氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)熔體(ti)。要(yao)使(shi)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)熔融(rong)，必須(xu)消耗(hao)大(da)量的熱(re)能，以(yi)克(ke)服離子間的引(yin)力。通(tong)過強大(da)電(dian)弧(hu)產生高(gao)溫而熔化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的方法叫(jiao)做電(dian)弧(hu)熔融(rong)法。這個融(rong)化(hua)(hua)過程一(yi)(yi)般(ban)包括熱(re)的傳(chuan)導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔化(hua)(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體(ti)長(chang)大(da)等一(yi)(yi)系列物理化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)的過程。

①脫水過(guo)程。用水鎂石作(zuo)原料有一脫水過(guo)程。水鎂石的主要成分是氫氧化鎂Mg(OH)2。其(qi)脫水過(guo)程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳過(guo)程。用菱鎂(mei)礦作為(wei)原(yuan)料時有一個脫(tuo)碳過(guo)程，脫(tuo)碳過(guo)程包括兩個方面。一方面是菱鎂(mei)礦石的熱分解，菱鎂(mei)礦石的主要成分是碳酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另(ling)一方面，由于在電(dian)熔過(guo)程中往往在原料氧化鎂中加入石(shi)(shi)墨(mo)(mo)粉末(mo)添(tian)加物(助(zhu)劑)，在電(dian)熔爐起動(dong)過(guo)程中需在三(san)電(dian)極(石(shi)(shi)墨(mo)(mo)電(dian)極)的下端用石(shi)(shi)墨(mo)(mo)粉末(mo)鋪成(cheng)三(san)角形或星(xing)形導線路，在通(tong)電(dian)過(guo)程中受熱燒損(sun)或完全燃燒除去石(shi)(shi)墨(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)過程(cheng)。熔(rong)化(hua)過程(cheng)即氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)中鎂(mei)離子和氧(yang)(yang)離子在(zai)(zai)強電(dian)(dian)弧(hu)產(chan)生的(de)(de)(de)熱能(neng)(neng)作(zuo)用下，克服單晶體(ti)(ti)中的(de)(de)(de)晶格能(neng)(neng)的(de)(de)(de)束縛，變成能(neng)(neng)自由運動的(de)(de)(de)過程(cheng)。也就是(shi)說，氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)加熱到一定溫度(熔(rong)點)就會由固體(ti)(ti)變成液體(ti)(ti)，叫熔(rong)化(hua)。在(zai)(zai)這(zhe)一過程(cheng)中需(xu)消(xiao)耗(hao)(hao)大(da)量(liang)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)能(neng)(neng)。據(ju)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)生產(chan)者對用水(shui)鎂(mei)石作(zuo)原(yuan)料(liao)生產(chan)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)熱平衡(heng)的(de)(de)(de)衡(heng)算(suan)，熱消(xiao)耗(hao)(hao)的(de)(de)(de)比例如下：氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)晶體(ti)(ti)生成熱消(xiao)耗(hao)(hao)值(zhi)34.9%，渣(zha)皮消(xiao)耗(hao)(hao)熱值(zhi)15.3%，散砂生成熱耗(hao)(hao)值(zhi)3.0%，冷卻水(shui)耗(hao)(hao)熱值(zhi)8.4%，冷卻爐(lu)殼的(de)(de)(de)水(shui)耗(hao)(hao)熱值(zhi)7.9%，爐(lu)子表面(mian)散熱值(zhi)6.4%，煙氣帶走(zou)熱值(zhi)28.8%。電(dian)(dian)能(neng)(neng)損失值(zhi)3.2%，從(cong)這(zhe)些統計(ji)數據(ju)可(ke)以(yi)看(kan)出，在(zai)(zai)電(dian)(dian)熔(rong)