電(dian)(dian)弧熔爐生產電(dian)(dian)熔氧化鎂的(de)工(gong)藝流程主要包(bao)括：原料配料、電(dian)(dian)弧熔融、破碎、選別、粉碎、篩別、磁選、分類包(bao)裝等。

(1)原料

我國有(you)豐富的(de)優質菱(ling)鎂礦石，氧(yang)化(hua)鎂含量高，又易于(yu)開(kai)采，因此，被(bei)廣泛用作(zuo)電熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)鎂的(de)原料。采用菱(ling)鎂石作(zuo)原料，碳酸鎂分(fen)解(jie)產生CO2氣(qi)體(ti)，由于(yu)有(you)大量氣(qi)體(ti)從爐內排出影響著電熔(rong)(rong)過程(cheng)的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔(rong)氧化鎂(mei)(mei)的結(jie)晶帶的形(xing)成(cheng)均(jun)有不利影響，由(you)于大量塵料飛損，使物(wu)料損耗和能量消(xiao)耗增(zeng)高，也惡化了車(che)間(jian)生產(chan)環境。但(dan)由(you)于優(you)質菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石容易獲得，價(jia)格很低(di)廉，所以，仍是我國(guo)電熔(rong)氧化鎂(mei)(mei)用得最多最廣泛的原料。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)礦。菱(ling)鎂(mei)礦石(shi)中(zhong)氧(yang)(yang)化鎂(mei)的(de)含量高低(di)和化學成分(fen)直接影(ying)響(xiang)到電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化鎂(mei)的(de)質(zhi)量，同時在電(dian)熔(rong)過程(cheng)中(zhong)也直接影(ying)響(xiang)到電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化鎂(mei)得到的(de)品(pin)級比例，因此，為了(le)保證電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化鎂(mei)的(de)質(zhi)量和品(pin)級比例，必須對各種礦石(shi)進行(xing)適當的(de)配比后進行(xing)熔(rong)煉。

②水鎂石。我國(guo)的(de)(de)遼寧省水鎂石的(de)(de)礦源非(fei)常豐富，水鎂石中氧化(hua)鎂含量(liang)高于菱鎂礦石。它也(ye)是一種制造電(dian)熔凝氧化(hua)鎂的(de)(de)原料，部分地區水鎂石的(de)(de)化(hua)學(xue)成分見表2。

表(biao)2水鎂石的(de)化學(xue)成(cheng)分/%

③輕(qing)燒氧化(hua)鎂(mei)。以輕(qing)燒氧化(hua)鎂(mei)作為電熔氧化(hua)鎂(mei)原料，可以使(shi)生產環境得到改善，可以降低(di)運輸費用。由于電熔時排出氣體少(shao)，成分也(ye)較均勻，對(dui)提(ti)高電熔氧化(hua)鎂(mei)質量有(you)利。

我國有一些電熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)以(yi)(yi)輕(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)制(zhi)成球(qiu)料入(ru)爐(lu)電熔(rong)(rong)。輕(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)含(han)量達(da)到98%，以(yi)(yi)此料能生產(chan)出白色大結晶(jing)電熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。但由于成球(qiu)費用(yong)高，影響生產(chan)成本。目前，有的(de)廠(chang)家(jia)采用(yong)反射爐(lu)輕(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)，以(yi)(yi)一定的(de)粒度(du)加入(ru)熔(rong)(rong)爐(lu)電熔(rong)(rong)，電熔(rong)(rong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)質量比用(yong)菱鎂(mei)(mei)(mei)(mei)礦(kuang)石好，成本又比用(yong)球(qiu)料作原料時便宜，因(yin)而得(de)到了一定的(de)推廣。

④燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)砂。為(wei)了某(mou)些電熔凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)特(te)殊要求(qiu)，有時(shi)必(bi)須(xu)在(zai)電熔過程(cheng)中采用(yong)(yong)燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)砂作為(wei)電熔原(yuan)料(liao)，如采用(yong)(yong)海水(shui)鎂(mei)(mei)砂作為(wei)電熔原(yuan)料(liao)，一般首(shou)先利用(yong)(yong)處理(li)海水(shui)和石灰乳作用(yong)(yong)生產氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，將(jiang)氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)煅燒(shao)(shao)成(cheng)輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。用(yong)(yong)其他方法也可以(yi)制得輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(詳見工業(ye)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)制取方法)，采用(yong)(yong)輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作為(wei)原(yuan)料(liao)生產電熔凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉(la)特(te)爾(er)(Ruttere)等研究認為(wei)，極少量(liang)的(de)雜質氣體(ti)(相(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)(jing)體(ti)的(de)雜質，可明顯(xian)影響(xiang)晶(jing)(jing)粒(li)的(de)長大。因為(wei)雜質相(xiang)(xiang)的(de)作用(yong)(yong)在(zai)于增加晶(jing)(jing)界運動(dong)所需的(de)能(neng)量(liang)。當(dang)晶(jing)(jing)界與(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇(yu)(yu)時(shi)，晶(jing)(jing)體(ti)能(neng)量(liang)降低(di)，其降低(di)量(liang)與(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫截(jie)面積成(cheng)正比，所以(yi)必(bi)須(xu)提高晶(jing)(jing)界能(neng)，晶(jing)(jing)界才能(neng)離(li)開第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)繼續運動(dong)。并且當(dang)晶(jing)(jing)界與(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇(yu)(yu)時(shi)，與(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫截(jie)面積相(xiang)(xiang)等的(de)晶(jing)(jing)界必(bi)須(xu)變(bian)形(xing)，第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)數(shu)量(liang)愈多，晶(jing)(jing)粒(li)長大的(de)極限尺寸愈小。

另一方面為了(le)降(jiang)低(di)電熔(rong)凝氧化鎂(mei)的(de)顯氣孔率，也(ye)應盡量減少原(yuan)料氧化鎂(mei)的(de)氣體排(pai)出(chu)，因此，采用燒結鎂(mei)砂電熔(rong)有(you)其顯著優點。

⑤電熔氧化鎂單(dan)晶的(de)化學原料質量要(yao)求：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)是同原子(zi)(zi)(zi)和(he)分(fen)子(zi)(zi)(zi)的(de)量(liang)子(zi)(zi)(zi)力學(xue)本性(xing)如離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)半徑的(de)尺寸(cun)，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)電位數值，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)電子(zi)(zi)(zi)外層結構等相關(guan)聯。而(er)氧(yang)化鎂的(de)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)尺寸(cun)、質量(liang)和(he)電荷、陽離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)和(he)陰離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)之間的(de)結合(he)特性(xing)和(he)強度、離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)極化作用(yong)、結晶構造(zao)等決定它(ta)是一高熔點化合(he)物。

氧化鎂的熔(rong)點(dian)和結(jie)構(gou)參數：陽離子半徑0.074mm;陰離子半徑0.53mm;結(jie)構(gou)類(lei)型(xing)NaCl;配(pei)位(wei)數6;有效配(pei)位(wei)數8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點(dian)2800℃。

電(dian)熔(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)制造的(de)最重(zhong)要(yao)過(guo)程是由各種(zhong)鎂(mei)質原料(liao)，通過(guo)各種(zhong)形式的(de)加熱(re)方(fang)法產生(sheng)高溫(wen)使鎂(mei)質材料(liao)(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)，變成氧化(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)體(ti)。要(yao)使氧化(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)融(rong)(rong)，必須消耗大(da)量的(de)熱(re)能，以克服離(li)子間的(de)引力。通過(guo)強大(da)電(dian)弧產生(sheng)高溫(wen)而(er)熔(rong)化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)方(fang)法叫做電(dian)弧熔(rong)融(rong)(rong)法。這個融(rong)(rong)化(hua)(hua)過(guo)程一(yi)般包括熱(re)的(de)傳導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔(rong)化(hua)(hua)、析晶、晶體(ti)長大(da)等一(yi)系列物理化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)的(de)過(guo)程。

①脫(tuo)水(shui)過(guo)程(cheng)。用水(shui)鎂(mei)石(shi)作原料有一脫(tuo)水(shui)過(guo)程(cheng)。水(shui)鎂(mei)石(shi)的主要成分是氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫(tuo)水(shui)過(guo)程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)過(guo)(guo)程。用菱鎂(mei)礦作為原(yuan)料時(shi)有一(yi)個脫(tuo)碳(tan)過(guo)(guo)程，脫(tuo)碳(tan)過(guo)(guo)程包括兩(liang)個方(fang)面(mian)。一(yi)方(fang)面(mian)是(shi)菱鎂(mei)礦石(shi)的(de)熱分解(jie)，菱鎂(mei)礦石(shi)的(de)主(zhu)要成(cheng)分是(shi)碳(tan)酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一(yi)方面，由于在(zai)電熔(rong)過(guo)程中(zhong)往往在(zai)原料(liao)氧化鎂中(zhong)加(jia)入石(shi)墨(mo)(mo)粉末(mo)添(tian)加(jia)物(助(zhu)劑)，在(zai)電熔(rong)爐起動(dong)過(guo)程中(zhong)需在(zai)三電極(石(shi)墨(mo)(mo)電極)的下(xia)端用石(shi)墨(mo)(mo)粉末(mo)鋪成三角形或星形導線(xian)路，在(zai)通電過(guo)程中(zhong)受熱(re)燒損(sun)或完全燃(ran)燒除(chu)去石(shi)墨(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔化(hua)過(guo)程(cheng)。熔化(hua)過(guo)程(cheng)即氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)中鎂(mei)離子(zi)和氧(yang)(yang)離子(zi)在強電弧產(chan)(chan)生的(de)熱(re)(re)(re)能(neng)作用下(xia)，克服單(dan)晶體中的(de)晶格(ge)能(neng)的(de)束(shu)縛，變成(cheng)能(neng)自由運(yun)動的(de)過(guo)程(cheng)。也就(jiu)是(shi)說，氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)加熱(re)(re)(re)到一(yi)(yi)定溫(wen)度(熔點)就(jiu)會(hui)由固體變成(cheng)液體，叫熔化(hua)。在這(zhe)一(yi)(yi)過(guo)程(cheng)中需消耗大量的(de)電能(neng)。據電熔凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)生產(chan)(chan)者對用水(shui)(shui)鎂(mei)石作原(yuan)料生產(chan)(chan)電熔凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)熱(re)(re)(re)平衡的(de)衡算，熱(re)(re)(re)消耗的(de)比例如下(xia)：氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)晶體生成(cheng)熱(re)(re)(re)消耗值(zhi)(zhi)(zhi)34.9%，渣皮(pi)消耗熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)15.3%，散砂生成(cheng)熱(re)(re)(re)耗值(zhi)(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水(shui)(shui)耗熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐殼的(de)水(shui)(shui)耗熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)7.9%，爐子(zi)表面散熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走(zou)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)28.8%。電能(neng)損(sun)失值(zhi)(zhi)(zhi)3.2%，從這(zhe)些(xie)統計數據可(ke)以看出，在電熔