電(dian)弧熔爐生產(chan)電(dian)熔氧(yang)化鎂的工藝流程主要包括：原(yuan)料(liao)配料(liao)、電(dian)弧熔融、破(po)碎、選(xuan)別(bie)、粉(fen)碎、篩別(bie)、磁選(xuan)、分類包裝(zhuang)等。

(1)原料

我國(guo)有豐富的(de)(de)優質菱鎂礦(kuang)石，氧化鎂含量高，又(you)易于開采，因此，被廣泛用(yong)作電(dian)(dian)熔(rong)氧化鎂的(de)(de)原(yuan)料(liao)。采用(yong)菱鎂石作原(yuan)料(liao)，碳酸鎂分解產(chan)生CO2氣體，由于有大量氣體從爐內排出影響著(zhu)電(dian)(dian)熔(rong)過程(cheng)的(de)(de)進(jin)行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧(yang)化鎂(mei)的結晶帶的形成(cheng)均有不利影響，由于大量塵料(liao)飛損(sun)，使物料(liao)損(sun)耗(hao)和能量消耗(hao)增高(gao)，也惡化了車間生產環境。但由于優質菱鎂(mei)礦石容易(yi)獲得(de)，價格(ge)很(hen)低廉，所以，仍是我國(guo)電熔氧(yang)化鎂(mei)用(yong)得(de)最多(duo)最廣泛(fan)的原料(liao)。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)。菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)石中氧化鎂(mei)(mei)的(de)含量高低和(he)(he)化學成分直接(jie)影響到(dao)電(dian)熔凝氧化鎂(mei)(mei)的(de)質量，同(tong)時在電(dian)熔過程(cheng)中也直接(jie)影響到(dao)電(dian)熔凝氧化鎂(mei)(mei)得到(dao)的(de)品級(ji)比(bi)(bi)例，因此，為了保證(zheng)電(dian)熔凝氧化鎂(mei)(mei)的(de)質量和(he)(he)品級(ji)比(bi)(bi)例，必須對各種(zhong)礦(kuang)石進(jin)行適當的(de)配比(bi)(bi)后進(jin)行熔煉(lian)。

②水鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)(shi)。我(wo)國的(de)(de)(de)遼寧省水鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)礦源非常豐富，水鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)(shi)中氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含量高(gao)于菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石(shi)(shi)(shi)。它也是(shi)一種制造(zao)電熔凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)原料，部分地區水鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)化(hua)學成分見表2。

表(biao)2水鎂石(shi)的化學成(cheng)分/%

③輕燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)。以輕燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)作為電熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)原(yuan)料，可以使生產環境得到改善，可以降低運輸費用。由于電熔(rong)時排出氣體少，成分(fen)也較均勻，對(dui)提(ti)高(gao)電熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)質量有(you)利(li)。

我國有一些(xie)電熔凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)以(yi)(yi)輕燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)制成(cheng)球料(liao)(liao)(liao)入爐電熔。輕燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)含(han)量(liang)達到(dao)98%，以(yi)(yi)此料(liao)(liao)(liao)能生產出(chu)白(bai)色大結晶電熔氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。但由(you)于成(cheng)球費用(yong)高(gao)，影響生產成(cheng)本。目前，有的(de)廠家采用(yong)反射爐輕燒(shao)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)，以(yi)(yi)一定的(de)粒度加入熔爐電熔，電熔氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)質量(liang)比用(yong)菱鎂(mei)礦石好，成(cheng)本又(you)比用(yong)球料(liao)(liao)(liao)作原料(liao)(liao)(liao)時便宜，因而得到(dao)了一定的(de)推廣。

④燒(shao)(shao)結鎂(mei)砂(sha)(sha)。為了某(mou)些電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)的特殊要求，有時必(bi)須(xu)在電(dian)(dian)熔(rong)(rong)過程(cheng)中(zhong)采(cai)(cai)(cai)用(yong)燒(shao)(shao)結鎂(mei)砂(sha)(sha)作(zuo)為電(dian)(dian)熔(rong)(rong)原料(liao)，如采(cai)(cai)(cai)用(yong)海(hai)水(shui)鎂(mei)砂(sha)(sha)作(zuo)為電(dian)(dian)熔(rong)(rong)原料(liao)，一般首先(xian)利用(yong)處理(li)海(hai)水(shui)和石灰乳作(zuo)用(yong)生(sheng)產(chan)氫氧(yang)化鎂(mei)，將氫氧(yang)化鎂(mei)煅(duan)燒(shao)(shao)成輕燒(shao)(shao)氧(yang)化鎂(mei)。用(yong)其(qi)他方法也可(ke)以制(zhi)得輕燒(shao)(shao)氧(yang)化鎂(mei)(詳見工業氧(yang)化鎂(mei)的制(zhi)取(qu)方法)，采(cai)(cai)(cai)用(yong)輕燒(shao)(shao)氧(yang)化鎂(mei)作(zuo)為原料(liao)生(sheng)產(chan)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)。奧(ao)絲脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等研究認為，極少量的雜質氣體(ti)(相(xiang)(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)(jing)體(ti)的雜質，可(ke)明顯影響晶(jing)(jing)粒(li)的長(chang)大(da)。因為雜質相(xiang)(xiang)(xiang)的作(zuo)用(yong)在于增加晶(jing)(jing)界(jie)運動(dong)所需的能(neng)量。當晶(jing)(jing)界(jie)與第二相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)時，晶(jing)(jing)體(ti)能(neng)量降低，其(qi)降低量與第二相(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面(mian)積成正比(bi)，所以必(bi)須(xu)提高晶(jing)(jing)界(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)界(jie)才能(neng)離開第二相(xiang)(xiang)(xiang)繼續運動(dong)。并且當晶(jing)(jing)界(jie)與第二相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)時，與第二相(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面(mian)積相(xiang)(xiang)(xiang)等的晶(jing)(jing)界(jie)必(bi)須(xu)變形，第二相(xiang)(xiang)(xiang)數量愈多，晶(jing)(jing)粒(li)長(chang)大(da)的極限(xian)尺寸愈小。

另一方面為(wei)了降低電熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂的顯氣孔率，也應盡量減少原料(liao)氧化(hua)鎂的氣體排出，因此，采用(yong)燒結(jie)鎂砂電熔(rong)(rong)有其顯著優點。

⑤電熔氧化鎂(mei)單晶的化學原(yuan)料(liao)質量(liang)要求：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)是(shi)同(tong)原子(zi)(zi)和(he)分(fen)子(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)力學本性(xing)如離子(zi)(zi)半(ban)徑的(de)尺寸，離子(zi)(zi)的(de)電位(wei)數(shu)值，離子(zi)(zi)的(de)電子(zi)(zi)外層結構(gou)等(deng)相關聯(lian)。而氧化鎂(mei)的(de)離子(zi)(zi)尺寸、質量和(he)電荷、陽離子(zi)(zi)和(he)陰(yin)離子(zi)(zi)之間的(de)結合(he)特性(xing)和(he)強度、離子(zi)(zi)的(de)極化作用、結晶構(gou)造等(deng)決定它是(shi)一高熔點化合(he)物。

氧(yang)化鎂的(de)熔點和結構參數：陽(yang)離子半徑0.074mm;陰(yin)離子半徑0.53mm;結構類型NaCl;配(pei)位數6;有效配(pei)位數8.5;密度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)制(zhi)造的(de)最重要過程(cheng)是(shi)由各(ge)(ge)種(zhong)鎂(mei)質原料，通過各(ge)(ge)種(zhong)形式的(de)加(jia)熱方(fang)法產生(sheng)高(gao)溫使(shi)鎂(mei)質材料(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)，變(bian)(bian)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)(da)量的(de)熱能，以克服(fu)離子(zi)間(jian)的(de)引力。通過強大(da)(da)電(dian)弧產生(sheng)高(gao)溫而熔(rong)(rong)化(hua)氧化(hua)鎂(mei)的(de)方(fang)法叫(jiao)做電(dian)弧熔(rong)(rong)融法。這個融化(hua)過程(cheng)一(yi)般包括熱的(de)傳導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳(tan)、熔(rong)(rong)化(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體長大(da)(da)等一(yi)系列物(wu)理化(hua)學變(bian)(bian)化(hua)的(de)過程(cheng)。

①脫水(shui)(shui)過程。用水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)作原(yuan)料(liao)有一脫水(shui)(shui)過程。水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)的主要成(cheng)分是氫氧(yang)化鎂(mei)(mei)Mg(OH)2。其(qi)脫水(shui)(shui)過程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過程。用菱(ling)(ling)鎂礦(kuang)(kuang)作為(wei)原料時(shi)有(you)一個脫碳過程，脫碳過程包括兩個方面。一方面是菱(ling)(ling)鎂礦(kuang)(kuang)石(shi)的(de)熱分解，菱(ling)(ling)鎂礦(kuang)(kuang)石(shi)的(de)主(zhu)要成(cheng)分是碳酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在(zai)(zai)(zai)電(dian)(dian)熔(rong)過程(cheng)中(zhong)往(wang)往(wang)在(zai)(zai)(zai)原料氧(yang)化鎂(mei)中(zhong)加入石(shi)(shi)墨(mo)(mo)粉(fen)末添加物(助劑(ji))，在(zai)(zai)(zai)電(dian)(dian)熔(rong)爐起動過程(cheng)中(zhong)需(xu)在(zai)(zai)(zai)三(san)電(dian)(dian)極(石(shi)(shi)墨(mo)(mo)電(dian)(dian)極)的下端用石(shi)(shi)墨(mo)(mo)粉(fen)末鋪成三(san)角形(xing)或星(xing)形(xing)導線路，在(zai)(zai)(zai)通電(dian)(dian)過程(cheng)中(zhong)受熱燒損或完全燃燒除去石(shi)(shi)墨(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)過程(cheng)。熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)過程(cheng)即氧(yang)化(hua)(hua)鎂中(zhong)(zhong)鎂離子和氧(yang)離子在(zai)強電(dian)弧產生的(de)(de)(de)熱(re)能作(zuo)用下(xia)，克服單晶體中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)晶格能的(de)(de)(de)束(shu)縛，變(bian)(bian)成(cheng)能自由運動的(de)(de)(de)過程(cheng)。也就(jiu)是說，氧(yang)化(hua)(hua)鎂加熱(re)到一定溫度(熔(rong)(rong)(rong)(rong)點)就(jiu)會由固體變(bian)(bian)成(cheng)液(ye)體，叫熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)。在(zai)這(zhe)一過程(cheng)中(zhong)(zhong)需(xu)消耗大量的(de)(de)(de)電(dian)能。據電(dian)熔(rong)(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂生產者(zhe)對用水鎂石作(zuo)原料生產電(dian)熔(rong)(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)(de)(de)熱(re)平衡(heng)的(de)(de)(de)衡(heng)算(suan)，熱(re)消耗的(de)(de)(de)比(bi)例(li)如下(xia)：氧(yang)化(hua)(hua)鎂晶體生成(cheng)熱(re)消耗值34.9%，渣(zha)皮消耗熱(re)值15.3%，散砂(sha)生成(cheng)熱(re)耗值3.0%，冷卻(que)水耗熱(re)值8.4%，冷卻(que)爐殼的(de)(de)(de)水耗熱(re)值7.9%，爐子表(biao)面散熱(re)值6.4%，煙氣帶走熱(re)值28.8%。電(dian)能損失值3.2%，從這(zhe)些統計數據可以(yi)看出(chu)，在(zai)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)(rong)