電(dian)弧熔爐(lu)生產電(dian)熔氧化鎂的工藝(yi)流程主(zhu)要包(bao)括：原料配料、電(dian)弧熔融、破碎、選別、粉碎、篩別、磁選、分類包(bao)裝等。

(1)原料

我國(guo)有(you)豐富(fu)的優(you)質(zhi)菱鎂礦石，氧化(hua)鎂含量高，又易于(yu)開采(cai)，因此，被廣泛用作電(dian)熔氧化(hua)鎂的原料。采(cai)用菱鎂石作原料，碳酸鎂分解產生CO2氣體，由于(yu)有(you)大量氣體從爐內排出(chu)影響著(zhu)電(dian)熔過程(cheng)的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)結晶帶(dai)的(de)(de)形成(cheng)均有不利影響，由(you)于大量塵料飛損(sun)，使物料損(sun)耗(hao)和能量消耗(hao)增高，也惡化(hua)(hua)了車(che)間生產環境。但由(you)于優質菱鎂(mei)礦石容(rong)易(yi)獲得(de)，價格很低(di)廉，所以，仍是我國電熔氧化(hua)(hua)鎂(mei)用得(de)最(zui)多最(zui)廣泛(fan)的(de)(de)原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦(kuang)(kuang)。菱鎂(mei)礦(kuang)(kuang)石中氧化鎂(mei)的含量(liang)高低和化學成分直接(jie)影響(xiang)(xiang)到(dao)電熔(rong)凝氧化鎂(mei)的質量(liang)，同時在(zai)電熔(rong)過(guo)程中也(ye)直接(jie)影響(xiang)(xiang)到(dao)電熔(rong)凝氧化鎂(mei)得到(dao)的品級比例，因(yin)此，為了保證電熔(rong)凝氧化鎂(mei)的質量(liang)和品級比例，必須(xu)對各(ge)種(zhong)礦(kuang)(kuang)石進(jin)行(xing)適當的配比后進(jin)行(xing)熔(rong)煉(lian)。

②水鎂石(shi)。我國的(de)(de)(de)遼寧省水鎂石(shi)的(de)(de)(de)礦源非常(chang)豐富，水鎂石(shi)中氧化(hua)(hua)鎂含量高(gao)于(yu)菱鎂礦石(shi)。它也(ye)是一(yi)種制(zhi)造電(dian)熔(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂的(de)(de)(de)原料，部分地(di)區(qu)水鎂石(shi)的(de)(de)(de)化(hua)(hua)學成(cheng)分見表(biao)2。

表2水(shui)鎂(mei)石的化學成分/%

③輕(qing)燒(shao)氧化(hua)鎂。以輕(qing)燒(shao)氧化(hua)鎂作為電熔(rong)氧化(hua)鎂原料，可以使(shi)生產(chan)環境得(de)到改善(shan)，可以降低運(yun)輸(shu)費用。由(you)于電熔(rong)時排(pai)出氣(qi)體少，成分也(ye)較均勻，對提(ti)高電熔(rong)氧化(hua)鎂質量有利。

我(wo)國有(you)一些電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)以(yi)(yi)輕燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制成(cheng)球料(liao)入爐電熔(rong)。輕燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)含量達到(dao)98%，以(yi)(yi)此料(liao)能生(sheng)產出白(bai)色大結晶電熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。但由于成(cheng)球費用(yong)高(gao)，影響生(sheng)產成(cheng)本(ben)。目(mu)前，有(you)的(de)廠家(jia)采用(yong)反射爐輕燒氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，以(yi)(yi)一定的(de)粒度(du)加入熔(rong)爐電熔(rong)，電熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)質量比用(yong)菱鎂(mei)(mei)礦石好(hao)，成(cheng)本(ben)又比用(yong)球料(liao)作(zuo)原料(liao)時便宜(yi)，因而(er)得到(dao)了(le)一定的(de)推廣。

④燒(shao)(shao)(shao)結(jie)(jie)鎂砂。為(wei)(wei)了某些(xie)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)(de)(de)特(te)(te)殊要求(qiu)，有時必須在電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)過程中采(cai)用(yong)燒(shao)(shao)(shao)結(jie)(jie)鎂砂作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)原料(liao)，如采(cai)用(yong)海水鎂砂作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)原料(liao)，一般首先利用(yong)處理海水和石灰乳作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)生產(chan)(chan)氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂，將氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂煅燒(shao)(shao)(shao)成輕燒(shao)(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂。用(yong)其他方法(fa)(fa)也(ye)可以(yi)制(zhi)(zhi)得(de)輕燒(shao)(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(詳見(jian)工(gong)業氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)取方法(fa)(fa))，采(cai)用(yong)輕燒(shao)(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)(wei)原料(liao)生產(chan)(chan)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂。奧絲脫(tuo)(AusT)和拉特(te)(te)爾(Ruttere)等(deng)研(yan)究認為(wei)(wei)，極少量(liang)的(de)(de)(de)雜(za)(za)質(zhi)氣(qi)體(ti)(ti)(相(xiang)(xiang)(xiang))也(ye)屬于晶(jing)(jing)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)雜(za)(za)質(zhi)，可明顯影響晶(jing)(jing)粒(li)的(de)(de)(de)長大。因為(wei)(wei)雜(za)(za)質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)在于增加(jia)晶(jing)(jing)界(jie)運動所(suo)(suo)需的(de)(de)(de)能量(liang)。當(dang)晶(jing)(jing)界(jie)與第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)(jing)體(ti)(ti)能量(liang)降低(di)，其降低(di)量(liang)與第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面積成正比，所(suo)(suo)以(yi)必須提(ti)高晶(jing)(jing)界(jie)能，晶(jing)(jing)界(jie)才能離開第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)繼續運動。并且當(dang)晶(jing)(jing)界(jie)與第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，與第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面積相(xiang)(xiang)(xiang)等(deng)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)界(jie)必須變形，第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)數量(liang)愈多，晶(jing)(jing)粒(li)長大的(de)(de)(de)極限尺(chi)寸(cun)愈小。

另一方面為了(le)降低(di)電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂的顯氣孔率，也(ye)應盡量減少原料(liao)氧(yang)化(hua)鎂的氣體排出，因此，采(cai)用(yong)燒結鎂砂電熔(rong)有(you)其顯著優點(dian)。

⑤電熔氧化(hua)(hua)鎂單晶的化(hua)(hua)學原料(liao)質量(liang)要求：

(3)電弧熔融

這些特(te)性(xing)是同原(yuan)子(zi)(zi)和分子(zi)(zi)的(de)(de)(de)量子(zi)(zi)力學本性(xing)如離(li)子(zi)(zi)半(ban)徑的(de)(de)(de)尺寸，離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)位數值，離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)外層結(jie)構(gou)等相關聯。而(er)氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)離(li)子(zi)(zi)尺寸、質量和電(dian)(dian)荷(he)、陽離(li)子(zi)(zi)和陰離(li)子(zi)(zi)之間的(de)(de)(de)結(jie)合特(te)性(xing)和強度、離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)極化(hua)作用、結(jie)晶構(gou)造等決定它是一高熔(rong)點化(hua)合物(wu)。

氧(yang)化鎂的熔點(dian)和結(jie)構參數：陽離子(zi)半徑0.074mm;陰離子(zi)半徑0.53mm;結(jie)構類(lei)型NaCl;配(pei)(pei)位數6;有效配(pei)(pei)位數8.5;密度3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制造的(de)最重(zhong)要(yao)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)是由各(ge)種(zhong)(zhong)鎂(mei)(mei)質(zhi)原料(liao)，通過(guo)(guo)(guo)各(ge)種(zhong)(zhong)形式的(de)加熱方法(fa)產生高(gao)溫(wen)使鎂(mei)(mei)質(zhi)材料(liao)(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)，變成氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)體(ti)。要(yao)使氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)融(rong)，必須消耗大(da)(da)量的(de)熱能，以克(ke)服(fu)離子間的(de)引(yin)力。通過(guo)(guo)(guo)強大(da)(da)電(dian)弧產生高(gao)溫(wen)而熔(rong)化(hua)(hua)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)方法(fa)叫做電(dian)弧熔(rong)融(rong)法(fa)。這個融(rong)化(hua)(hua)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)一般(ban)包括熱的(de)傳導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔(rong)化(hua)(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體(ti)長大(da)(da)等一系列物理化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)的(de)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)。

①脫水過(guo)程。用水鎂(mei)石(shi)作原料(liao)有一脫水過(guo)程。水鎂(mei)石(shi)的主要成分是氫(qing)氧(yang)化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫水過(guo)程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過(guo)程。用菱(ling)鎂礦(kuang)作為原料時有一(yi)個脫碳過(guo)程，脫碳過(guo)程包括兩個方(fang)面(mian)。一(yi)方(fang)面(mian)是菱(ling)鎂礦(kuang)石的(de)熱分解，菱(ling)鎂礦(kuang)石的(de)主要成分是碳酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由(you)于在(zai)(zai)電(dian)熔過程中往(wang)(wang)往(wang)(wang)在(zai)(zai)原料氧化鎂中加(jia)入石(shi)墨(mo)粉末添加(jia)物(wu)(助劑)，在(zai)(zai)電(dian)熔爐起動過程中需(xu)在(zai)(zai)三電(dian)極(ji)(石(shi)墨(mo)電(dian)極(ji))的下端用石(shi)墨(mo)粉末鋪成三角形(xing)或(huo)星(xing)形(xing)導(dao)線路(lu)，在(zai)(zai)通電(dian)過程中受(shou)熱燒損或(huo)完全燃燒除去石(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)(hua)(hua)過程。熔(rong)化(hua)(hua)(hua)過程即氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)離子和(he)氧(yang)(yang)離子在強電(dian)弧(hu)產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)能(neng)作用下，克服單(dan)晶(jing)體中的(de)(de)晶(jing)格能(neng)的(de)(de)束縛，變(bian)成能(neng)自(zi)由(you)運(yun)動的(de)(de)過程。也就(jiu)是說，氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)加熱(re)(re)(re)(re)到一定溫度(du)(熔(rong)點(dian))就(jiu)會由(you)固體變(bian)成液體，叫熔(rong)化(hua)(hua)(hua)。在這(zhe)一過程中需消耗(hao)大量的(de)(de)電(dian)能(neng)。據電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)生(sheng)產(chan)(chan)者對用水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石作原料生(sheng)產(chan)(chan)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)平衡(heng)的(de)(de)衡(heng)算(suan)，熱(re)(re)(re)(re)消耗(hao)的(de)(de)比例如下：氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)晶(jing)體生(sheng)成熱(re)(re)(re)(re)消耗(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)34.9%，渣皮(pi)消耗(hao)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)15.3%，散(san)砂生(sheng)成熱(re)(re)(re)(re)耗(hao)值(zhi)(zhi)(zhi)3.0%，冷卻(que)水(shui)(shui)耗(hao)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)8.4%，冷卻(que)爐殼的(de)(de)水(shui)(shui)耗(hao)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)7.9%，爐子表面散(san)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)6.4%，煙(yan)氣帶走熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)損失(shi)值(zhi)(zhi)(zhi)3.2%，從(cong)這(zhe)些統(tong)計數據可以看(kan)出，在電(dian)熔(rong)