電(dian)弧熔爐(lu)生(sheng)產電(dian)熔氧化鎂的工藝流程主要包括：原(yuan)料配料、電(dian)弧熔融、破碎、選別(bie)、粉碎、篩別(bie)、磁選、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐富(fu)的優質菱(ling)鎂(mei)礦石(shi)，氧(yang)化鎂(mei)含量高，又易于開采，因此，被廣泛用(yong)作(zuo)電熔氧(yang)化鎂(mei)的原料。采用(yong)菱(ling)鎂(mei)石(shi)作(zuo)原料，碳酸鎂(mei)分解(jie)產(chan)生CO2氣(qi)體(ti)，由于有大量氣(qi)體(ti)從爐(lu)內排出影響(xiang)著電熔過(guo)程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧(yang)化(hua)鎂的(de)結晶帶的(de)形(xing)成均有不利影響，由于(yu)大量(liang)塵(chen)料飛損(sun)，使(shi)物料損(sun)耗和(he)能量(liang)消耗增高，也惡(e)化(hua)了(le)車(che)間生產環境。但由于(yu)優質(zhi)菱鎂礦石容易(yi)獲得(de)，價(jia)格很(hen)低廉(lian)，所以，仍是我國電熔氧(yang)化(hua)鎂用得(de)最多最廣(guang)泛的(de)原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)。菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)中氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)含量(liang)高(gao)低和(he)化(hua)(hua)學成分直接影響到電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)質(zhi)量(liang)，同(tong)時在電熔(rong)過程中也直接影響到電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)得到的(de)(de)品(pin)(pin)級比(bi)例，因此，為了保證電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)質(zhi)量(liang)和(he)品(pin)(pin)級比(bi)例，必須(xu)對各種礦(kuang)石(shi)進(jin)行(xing)適(shi)當(dang)的(de)(de)配比(bi)后進(jin)行(xing)熔(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)。我國的遼寧省水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)的礦源(yuan)非常豐富，水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)中(zhong)氧(yang)化鎂(mei)(mei)含量高(gao)于菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)(shi)。它(ta)也是一種制造(zao)電熔凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)的原料，部(bu)分地區(qu)水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)的化學(xue)成分見表(biao)2。

表(biao)2水鎂石的化學成(cheng)分(fen)/%

③輕燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。以(yi)輕燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)作為電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)原(yuan)料，可以(yi)使生產環境得到改善，可以(yi)降低運輸費用(yong)。由(you)于電(dian)熔(rong)時排出氣體少(shao)，成分也(ye)較均勻，對提高電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)質量有利。

我國(guo)有一(yi)些電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)以輕燒(shao)(shao)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制(zhi)成球料入(ru)爐電(dian)熔(rong)(rong)。輕燒(shao)(shao)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)含量達到(dao)98%，以此(ci)料能生產出白色大結晶電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。但(dan)由于成球費用(yong)高，影響生產成本。目前，有的(de)廠家采(cai)用(yong)反射(she)爐輕燒(shao)(shao)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，以一(yi)定的(de)粒度加入(ru)熔(rong)(rong)爐電(dian)熔(rong)(rong)，電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)質量比用(yong)菱鎂(mei)(mei)礦石好，成本又比用(yong)球料作原(yuan)料時(shi)便(bian)宜，因而得到(dao)了一(yi)定的(de)推(tui)廣。

④燒(shao)(shao)結鎂(mei)砂(sha)。為(wei)(wei)(wei)(wei)了(le)某些(xie)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)的(de)特(te)殊要求，有時必須(xu)在電(dian)熔(rong)(rong)(rong)過程中采(cai)用(yong)(yong)(yong)燒(shao)(shao)結鎂(mei)砂(sha)作(zuo)為(wei)(wei)(wei)(wei)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)原料，如采(cai)用(yong)(yong)(yong)海(hai)水(shui)鎂(mei)砂(sha)作(zuo)為(wei)(wei)(wei)(wei)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)原料，一般首先利用(yong)(yong)(yong)處理海(hai)水(shui)和石灰乳作(zuo)用(yong)(yong)(yong)生(sheng)產氫氧化(hua)鎂(mei)，將氫氧化(hua)鎂(mei)煅(duan)燒(shao)(shao)成(cheng)輕燒(shao)(shao)氧化(hua)鎂(mei)。用(yong)(yong)(yong)其他方法也可以(yi)制得輕燒(shao)(shao)氧化(hua)鎂(mei)(詳(xiang)見工(gong)業氧化(hua)鎂(mei)的(de)制取方法)，采(cai)用(yong)(yong)(yong)輕燒(shao)(shao)氧化(hua)鎂(mei)作(zuo)為(wei)(wei)(wei)(wei)原料生(sheng)產電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特(te)爾(Ruttere)等研究(jiu)認為(wei)(wei)(wei)(wei)，極少量(liang)(liang)的(de)雜(za)質氣(qi)體(相(xiang))也屬于晶(jing)體的(de)雜(za)質，可明顯影響(xiang)晶(jing)粒的(de)長大。因為(wei)(wei)(wei)(wei)雜(za)質相(xiang)的(de)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)在于增加晶(jing)界(jie)運動(dong)所(suo)需的(de)能(neng)量(liang)(liang)。當(dang)晶(jing)界(jie)與(yu)第(di)二(er)相(xiang)相(xiang)遇時，晶(jing)體能(neng)量(liang)(liang)降低(di)，其降低(di)量(liang)(liang)與(yu)第(di)二(er)相(xiang)橫(heng)截面(mian)積成(cheng)正(zheng)比，所(suo)以(yi)必須(xu)提高晶(jing)界(jie)能(neng)，晶(jing)界(jie)才(cai)能(neng)離開第(di)二(er)相(xiang)繼續(xu)運動(dong)。并(bing)且當(dang)晶(jing)界(jie)與(yu)第(di)二(er)相(xiang)相(xiang)遇時，與(yu)第(di)二(er)相(xiang)橫(heng)截面(mian)積相(xiang)等的(de)晶(jing)界(jie)必須(xu)變(bian)形，第(di)二(er)相(xiang)數量(liang)(liang)愈(yu)多(duo)，晶(jing)粒長大的(de)極限(xian)尺寸愈(yu)小(xiao)。

另一方面為(wei)了降低電熔凝氧(yang)化鎂的(de)顯氣孔率，也應盡量減少原料氧(yang)化鎂的(de)氣體排出，因此，采(cai)用燒(shao)結鎂砂電熔有其顯著優點。

⑤電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)單(dan)晶的化(hua)學原料(liao)質量要(yao)求：

(3)電弧熔融

這(zhe)些特性是(shi)同原子(zi)和(he)(he)分子(zi)的(de)量子(zi)力學本性如離(li)子(zi)半(ban)徑的(de)尺寸，離(li)子(zi)的(de)電位(wei)數值，離(li)子(zi)的(de)電子(zi)外層結(jie)(jie)構等相(xiang)關聯。而氧(yang)化(hua)鎂的(de)離(li)子(zi)尺寸、質量和(he)(he)電荷、陽(yang)離(li)子(zi)和(he)(he)陰離(li)子(zi)之間(jian)的(de)結(jie)(jie)合特性和(he)(he)強度、離(li)子(zi)的(de)極(ji)化(hua)作用、結(jie)(jie)晶構造等決定它是(shi)一高熔點化(hua)合物。

氧化鎂(mei)的熔點(dian)和結構(gou)參(can)數：陽離(li)子半(ban)徑0.074mm;陰離(li)子半(ban)徑0.53mm;結構(gou)類(lei)型(xing)NaCl;配(pei)位數6;有(you)效配(pei)位數8.5;密度(du)3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電熔(rong)(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制造的最重要(yao)過(guo)(guo)程是由各種(zhong)鎂(mei)(mei)質原料，通過(guo)(guo)各種(zhong)形式(shi)的加熱(re)方法產生高溫使(shi)鎂(mei)(mei)質材料(MgO)熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)，變(bian)成氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)(rong)(rong)體。要(yao)使(shi)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)(rong)(rong)融，必須消耗(hao)大(da)量的熱(re)能，以克服離子間的引(yin)力。通過(guo)(guo)強大(da)電弧產生高溫而熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的方法叫做電弧熔(rong)(rong)(rong)(rong)融法。這個融化(hua)(hua)(hua)過(guo)(guo)程一般包括熱(re)的傳導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)、析(xi)晶(jing)(jing)、晶(jing)(jing)體長大(da)等一系(xi)列(lie)物理化(hua)(hua)(hua)學(xue)變(bian)化(hua)(hua)(hua)的過(guo)(guo)程。

①脫水過程。用水鎂(mei)石作原料有一脫水過程。水鎂(mei)石的主要(yao)成分是(shi)氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫水過程是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)過程。用菱(ling)鎂礦(kuang)作為原料時有一(yi)個脫碳(tan)過程，脫碳(tan)過程包括兩(liang)個方面(mian)。一(yi)方面(mian)是菱(ling)鎂礦(kuang)石的(de)熱分(fen)解(jie)，菱(ling)鎂礦(kuang)石的(de)主要(yao)成分(fen)是碳(tan)酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在電熔過程(cheng)中往往在原料氧化鎂中加(jia)入石墨粉末(mo)添(tian)加(jia)物(助劑)，在電熔爐起動過程(cheng)中需在三電極(ji)(石墨電極(ji))的下(xia)端用(yong)石墨粉末(mo)鋪成三角形或星形導線(xian)路(lu)，在通(tong)電過程(cheng)中受熱(re)燒損或完全燃燒除去石墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)過(guo)程。熔(rong)(rong)化(hua)過(guo)程即氧(yang)化(hua)鎂(mei)中鎂(mei)離子(zi)和氧(yang)離子(zi)在(zai)(zai)強電(dian)弧產生(sheng)的(de)(de)熱(re)(re)能(neng)作(zuo)用(yong)下(xia)，克(ke)服(fu)單(dan)晶(jing)體(ti)(ti)中的(de)(de)晶(jing)格能(neng)的(de)(de)束(shu)縛，變(bian)成(cheng)能(neng)自(zi)由運(yun)動的(de)(de)過(guo)程。也(ye)就(jiu)是說，氧(yang)化(hua)鎂(mei)加熱(re)(re)到一(yi)定溫度(熔(rong)(rong)點(dian))就(jiu)會由固體(ti)(ti)變(bian)成(cheng)液體(ti)(ti)，叫熔(rong)(rong)化(hua)。在(zai)(zai)這一(yi)過(guo)程中需(xu)消(xiao)耗大(da)量(liang)的(de)(de)電(dian)能(neng)。據(ju)電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)生(sheng)產者對用(yong)水鎂(mei)石作(zuo)原(yuan)料生(sheng)產電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)熱(re)(re)平衡(heng)(heng)的(de)(de)衡(heng)(heng)算(suan)，熱(re)(re)消(xiao)耗的(de)(de)比例如下(xia)：氧(yang)化(hua)鎂(mei)晶(jing)體(ti)(ti)生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)消(xiao)耗值(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)耗熱(re)(re)值(zhi)15.3%，散(san)(san)砂生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)耗值(zhi)3.0%，冷(leng)卻水耗熱(re)(re)值(zhi)8.4%，冷(leng)卻爐殼的(de)(de)水耗熱(re)(re)值(zhi)7.9%，爐子(zi)表面散(san)(san)熱(re)(re)值(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)值(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)損(sun)失(shi)值(zhi)3.2%，從這些統計數據(ju)可以(yi)看出，在(zai)(zai)電(dian)熔(rong)(rong)