電弧(hu)(hu)熔(rong)爐生產電熔(rong)氧化鎂的工(gong)藝流程(cheng)主要包括：原料配料、電弧(hu)(hu)熔(rong)融、破碎(sui)、選(xuan)別(bie)、粉碎(sui)、篩別(bie)、磁選(xuan)、分(fen)類包裝等。

(1)原料

我(wo)國有(you)豐富(fu)的優(you)質菱鎂(mei)礦石(shi)，氧化鎂(mei)含量高，又易于開采，因此，被廣泛(fan)用作電熔(rong)氧化鎂(mei)的原(yuan)料。采用菱鎂(mei)石(shi)作原(yuan)料，碳酸鎂(mei)分解產生(sheng)CO2氣體，由于有(you)大量氣體從爐(lu)內排(pai)出(chu)影響著電熔(rong)過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔(rong)氧化(hua)鎂的結(jie)晶帶的形(xing)成均有(you)不利影響，由于大量(liang)(liang)塵料飛損(sun)，使(shi)物料損(sun)耗和能量(liang)(liang)消耗增高(gao)，也惡(e)化(hua)了車間生產環境(jing)。但(dan)由于優(you)質菱鎂礦石容易獲得，價格很低廉，所以，仍是(shi)我國電熔(rong)氧化(hua)鎂用得最多最廣泛的原料。

(2)配料

①菱鎂礦(kuang)。菱鎂礦(kuang)石中氧化(hua)鎂的(de)(de)含量(liang)高低和(he)(he)化(hua)學(xue)成分直接(jie)影響到電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂的(de)(de)質(zhi)量(liang)，同時在(zai)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)過程中也(ye)直接(jie)影響到電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂得(de)到的(de)(de)品級比例，因此，為了保證電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂的(de)(de)質(zhi)量(liang)和(he)(he)品級比例，必須對各種(zhong)礦(kuang)石進行(xing)適當的(de)(de)配比后(hou)進行(xing)熔(rong)(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)(mei)石。我(wo)國的(de)(de)(de)遼寧省水(shui)鎂(mei)(mei)石的(de)(de)(de)礦源(yuan)非常豐富，水(shui)鎂(mei)(mei)石中氧化鎂(mei)(mei)含量(liang)高于(yu)菱鎂(mei)(mei)礦石。它(ta)也(ye)是一種(zhong)制造電熔凝氧化鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)原料，部分地區水(shui)鎂(mei)(mei)石的(de)(de)(de)化學成分見表2。

表2水鎂石的化學成(cheng)分/%

③輕(qing)(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)。以輕(qing)(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)作為(wei)電熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)原料(liao)，可以使生產環境得到改善，可以降低運(yun)輸費用。由于電熔(rong)(rong)時排出氣體少(shao)，成分也較均勻，對提高電熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)質量有利。

我國有一些電熔(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)以(yi)輕燒氧化(hua)鎂(mei)(mei)制成(cheng)(cheng)球(qiu)料(liao)(liao)入爐(lu)電熔(rong)。輕燒氧化(hua)鎂(mei)(mei)的氧化(hua)鎂(mei)(mei)含(han)量(liang)達到(dao)(dao)98%，以(yi)此(ci)料(liao)(liao)能(neng)生產出白色大(da)結(jie)晶(jing)電熔(rong)氧化(hua)鎂(mei)(mei)。但由于成(cheng)(cheng)球(qiu)費用高，影響生產成(cheng)(cheng)本(ben)。目前，有的廠家采用反(fan)射爐(lu)輕燒氧化(hua)鎂(mei)(mei)，以(yi)一定的粒(li)度加入熔(rong)爐(lu)電熔(rong)，電熔(rong)氧化(hua)鎂(mei)(mei)的質量(liang)比用菱鎂(mei)(mei)礦石好，成(cheng)(cheng)本(ben)又比用球(qiu)料(liao)(liao)作(zuo)原(yuan)料(liao)(liao)時便宜，因而得到(dao)(dao)了一定的推廣(guang)。

④燒結鎂(mei)(mei)砂。為(wei)(wei)了某(mou)些電熔(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的特殊要(yao)求，有時必(bi)須在電熔(rong)(rong)(rong)過程中采用燒結鎂(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電熔(rong)(rong)(rong)原料(liao)，如采用海水(shui)鎂(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電熔(rong)(rong)(rong)原料(liao)，一般首(shou)先利用處(chu)理海水(shui)和石灰乳作(zuo)(zuo)(zuo)用生產氫(qing)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，將氫(qing)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)煅(duan)燒成(cheng)輕(qing)(qing)燒氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。用其他方法也可(ke)以制得輕(qing)(qing)燒氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(詳見工(gong)業氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的制取方法)，采用輕(qing)(qing)燒氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)(wei)原料(liao)生產電熔(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。奧絲(si)脫(AusT)和拉(la)特爾(Ruttere)等研究認(ren)為(wei)(wei)，極少量(liang)的雜質氣(qi)體(相(xiang))也屬于晶(jing)(jing)體的雜質，可(ke)明(ming)顯影響晶(jing)(jing)粒的長大。因為(wei)(wei)雜質相(xiang)的作(zuo)(zuo)(zuo)用在于增加晶(jing)(jing)界(jie)(jie)運動(dong)所(suo)需的能(neng)量(liang)。當(dang)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)第二相(xiang)相(xiang)遇(yu)時，晶(jing)(jing)體能(neng)量(liang)降低，其降低量(liang)與(yu)第二相(xiang)橫截(jie)面積成(cheng)正比，所(suo)以必(bi)須提高晶(jing)(jing)界(jie)(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)界(jie)(jie)才(cai)能(neng)離開第二相(xiang)繼續運動(dong)。并且當(dang)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)第二相(xiang)相(xiang)遇(yu)時，與(yu)第二相(xiang)橫截(jie)面積相(xiang)等的晶(jing)(jing)界(jie)(jie)必(bi)須變形，第二相(xiang)數量(liang)愈多，晶(jing)(jing)粒長大的極限尺寸愈小。

另一方(fang)面為了降低(di)電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化鎂的(de)(de)顯氣孔率，也應盡量減少原料氧化鎂的(de)(de)氣體(ti)排(pai)出(chu)，因此，采用(yong)燒結鎂砂電(dian)熔(rong)(rong)有其顯著優點。

⑤電熔氧(yang)化鎂單(dan)晶的(de)化學原料質(zhi)量(liang)要求：

(3)電弧熔融

這(zhe)些(xie)特性(xing)是(shi)同原(yuan)子(zi)(zi)(zi)和(he)(he)分(fen)子(zi)(zi)(zi)的量子(zi)(zi)(zi)力學本(ben)性(xing)如(ru)離(li)子(zi)(zi)(zi)半徑的尺寸，離(li)子(zi)(zi)(zi)的電(dian)(dian)位(wei)數值，離(li)子(zi)(zi)(zi)的電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)外層結構等相關(guan)聯。而氧(yang)化(hua)鎂的離(li)子(zi)(zi)(zi)尺寸、質量和(he)(he)電(dian)(dian)荷、陽(yang)離(li)子(zi)(zi)(zi)和(he)(he)陰離(li)子(zi)(zi)(zi)之間(jian)的結合特性(xing)和(he)(he)強度、離(li)子(zi)(zi)(zi)的極(ji)化(hua)作用、結晶(jing)構造等決定它(ta)是(shi)一(yi)高(gao)熔點化(hua)合物。

氧化鎂(mei)的熔(rong)(rong)點(dian)和結構參數(shu)(shu)(shu)：陽(yang)離子半徑0.074mm;陰離子半徑0.53mm;結構類型(xing)NaCl;配位(wei)數(shu)(shu)(shu)6;有效配位(wei)數(shu)(shu)(shu)8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)(rong)點(dian)2800℃。

電熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)制造的(de)最重要過(guo)(guo)程(cheng)是由各種鎂(mei)質原料(liao)，通(tong)過(guo)(guo)各種形式的(de)加(jia)熱(re)方(fang)法產生(sheng)高溫(wen)(wen)使(shi)鎂(mei)質材料(liao)(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)，變成氧化(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)體。要使(shi)氧化(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)融，必須消(xiao)耗大(da)量的(de)熱(re)能，以克服離子間的(de)引力。通(tong)過(guo)(guo)強大(da)電弧(hu)產生(sheng)高溫(wen)(wen)而熔(rong)(rong)化(hua)氧化(hua)鎂(mei)的(de)方(fang)法叫(jiao)做電弧(hu)熔(rong)(rong)融法。這個融化(hua)過(guo)(guo)程(cheng)一般包括熱(re)的(de)傳導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔(rong)(rong)化(hua)、析晶、晶體長(chang)大(da)等一系列物(wu)理化(hua)學變化(hua)的(de)過(guo)(guo)程(cheng)。

①脫水(shui)過(guo)程。用水(shui)鎂石作原(yuan)料(liao)有一脫水(shui)過(guo)程。水(shui)鎂石的主要(yao)成分是氫氧化(hua)鎂Mg(OH)2。其脫水(shui)過(guo)程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過(guo)程(cheng)。用菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)(kuang)作為原料時有一(yi)個脫碳過(guo)程(cheng)，脫碳過(guo)程(cheng)包括兩(liang)個方面(mian)。一(yi)方面(mian)是菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)(kuang)石的熱(re)分解(jie)，菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)(kuang)石的主要成分是碳酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在(zai)電(dian)(dian)(dian)熔過程中往往在(zai)原料氧化鎂中加入石(shi)墨(mo)(mo)粉(fen)末添加物(wu)(助劑)，在(zai)電(dian)(dian)(dian)熔爐起動過程中需在(zai)三電(dian)(dian)(dian)極(石(shi)墨(mo)(mo)電(dian)(dian)(dian)極)的下端用石(shi)墨(mo)(mo)粉(fen)末鋪(pu)成三角形或星形導(dao)線路，在(zai)通電(dian)(dian)(dian)過程中受(shou)熱(re)燒(shao)損或完全燃燒(shao)除去石(shi)墨(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)過程(cheng)(cheng)(cheng)。熔(rong)(rong)化(hua)過程(cheng)(cheng)(cheng)即氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)中鎂(mei)離子(zi)和(he)氧(yang)(yang)(yang)(yang)離子(zi)在(zai)強(qiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)弧產生(sheng)(sheng)的(de)(de)熱能(neng)(neng)作用(yong)下，克服單晶體(ti)中的(de)(de)晶格(ge)能(neng)(neng)的(de)(de)束(shu)縛，變成(cheng)能(neng)(neng)自(zi)由運動(dong)的(de)(de)過程(cheng)(cheng)(cheng)。也就是說，氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)加熱到(dao)一定溫(wen)度(熔(rong)(rong)點(dian))就會由固體(ti)變成(cheng)液體(ti)，叫(jiao)熔(rong)(rong)化(hua)。在(zai)這(zhe)一過程(cheng)(cheng)(cheng)中需消(xiao)耗大量的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)。據電(dian)(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)生(sheng)(sheng)產者對用(yong)水鎂(mei)石作原料(liao)生(sheng)(sheng)產電(dian)(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)熱平衡的(de)(de)衡算，熱消(xiao)耗的(de)(de)比例如下：氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)晶體(ti)生(sheng)(sheng)成(cheng)熱消(xiao)耗值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)耗熱值(zhi)(zhi)15.3%，散砂生(sheng)(sheng)成(cheng)熱耗值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水耗熱值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐殼的(de)(de)水耗熱值(zhi)(zhi)7.9%，爐子(zi)表面散熱值(zhi)(zhi)6.4%，煙(yan)氣帶(dai)走熱值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)損失值(zhi)(zhi)3.2%，從(cong)這(zhe)些統計數(shu)據可(ke)以看出，在(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)