電弧熔爐(lu)生產電熔氧(yang)化鎂的工(gong)藝流(liu)程主要包括：原料配料、電弧熔融、破碎、選別(bie)、粉碎、篩別(bie)、磁選、分類包裝等。

(1)原料

我國有(you)豐富的優質菱(ling)(ling)鎂(mei)(mei)礦石(shi)，氧化(hua)鎂(mei)(mei)含量(liang)高，又(you)易于開采，因此，被廣泛用(yong)作(zuo)(zuo)電熔(rong)氧化(hua)鎂(mei)(mei)的原料。采用(yong)菱(ling)(ling)鎂(mei)(mei)石(shi)作(zuo)(zuo)原料，碳酸鎂(mei)(mei)分(fen)解產(chan)生CO2氣(qi)體(ti)，由于有(you)大量(liang)氣(qi)體(ti)從爐內(nei)排出影(ying)響著電熔(rong)過(guo)程的進(jin)行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔(rong)氧化鎂的(de)結(jie)晶帶的(de)形成均(jun)有不利影(ying)響(xiang)，由(you)于大量塵料(liao)(liao)飛損，使物料(liao)(liao)損耗(hao)和(he)能量消耗(hao)增高(gao)，也(ye)惡化了車(che)間生產(chan)環境(jing)。但由(you)于優質菱鎂礦石容(rong)易獲得，價格很低廉，所以，仍(reng)是(shi)我國電熔(rong)氧化鎂用得最多(duo)最廣泛的(de)原料(liao)(liao)。

(2)配料

①菱(ling)鎂礦(kuang)。菱(ling)鎂礦(kuang)石中氧化鎂的(de)含量高低和(he)化學(xue)成分直(zhi)接影響(xiang)到(dao)電熔(rong)(rong)凝氧化鎂的(de)質量，同時(shi)在(zai)電熔(rong)(rong)過(guo)程中也直(zhi)接影響(xiang)到(dao)電熔(rong)(rong)凝氧化鎂得(de)到(dao)的(de)品(pin)級比(bi)例，因此，為了保證電熔(rong)(rong)凝氧化鎂的(de)質量和(he)品(pin)級比(bi)例，必須對(dui)各種礦(kuang)石進行適當的(de)配比(bi)后(hou)進行熔(rong)(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)。我國的(de)遼寧(ning)省水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)的(de)礦源非常豐富，水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)中氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)含量高于菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石(shi)。它(ta)也是一種制造電熔凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)原料，部分地區水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)的(de)化(hua)學(xue)成(cheng)分見表2。

表2水鎂(mei)石的化學成分(fen)/%

③輕(qing)燒氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)。以輕(qing)燒氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)作為電熔(rong)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)原料(liao)，可以使生(sheng)產環境得(de)到(dao)改善(shan)，可以降低運輸費用。由(you)于(yu)電熔(rong)時排出氣體(ti)少(shao)，成分也(ye)較均勻，對提高電熔(rong)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)質量(liang)有利。

我國有(you)一些電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)以輕(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)制成球料入爐(lu)(lu)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)。輕(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)含量達(da)到98%，以此(ci)料能(neng)生產出白(bai)色大結晶電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。但由(you)于成球費用高(gao)，影響(xiang)生產成本。目(mu)前，有(you)的(de)廠家采用反(fan)射爐(lu)(lu)輕(qing)燒氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)，以一定的(de)粒度加入熔(rong)(rong)(rong)爐(lu)(lu)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)，電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)質量比用菱鎂(mei)(mei)礦石好，成本又比用球料作原料時(shi)便宜，因而得到了一定的(de)推(tui)廣。

④燒(shao)(shao)結鎂(mei)砂(sha)。為(wei)(wei)(wei)(wei)了某些電(dian)(dian)熔凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)特(te)殊要求，有時(shi)必(bi)須在電(dian)(dian)熔過程中采(cai)(cai)用(yong)(yong)燒(shao)(shao)結鎂(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)(wei)電(dian)(dian)熔原(yuan)料，如(ru)采(cai)(cai)用(yong)(yong)海(hai)水鎂(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)(wei)電(dian)(dian)熔原(yuan)料，一般首先利用(yong)(yong)處理海(hai)水和(he)石灰乳作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)生(sheng)產氫氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)，將氫氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)煅燒(shao)(shao)成輕燒(shao)(shao)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)。用(yong)(yong)其他方法(fa)也(ye)(ye)可以制(zhi)得(de)輕燒(shao)(shao)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(詳(xiang)見工業(ye)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)制(zhi)取(qu)方法(fa))，采(cai)(cai)用(yong)(yong)輕燒(shao)(shao)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)(wei)原(yuan)料生(sheng)產電(dian)(dian)熔凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)。奧絲脫(AusT)和(he)拉(la)特(te)爾(Ruttere)等研究(jiu)認為(wei)(wei)(wei)(wei)，極少量(liang)(liang)的(de)(de)雜(za)質氣體(相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang))也(ye)(ye)屬于晶(jing)(jing)(jing)(jing)體的(de)(de)雜(za)質，可明顯影響晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒的(de)(de)長大。因為(wei)(wei)(wei)(wei)雜(za)質相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)在于增加(jia)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)運動(dong)所(suo)需的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)。當晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)時(shi)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)體能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)降低(di)，其降低(di)量(liang)(liang)與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫截面積成正比，所(suo)以必(bi)須提高晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)能(neng)(neng)(neng)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)才能(neng)(neng)(neng)離開第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)繼(ji)續運動(dong)。并且當晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)時(shi)，與(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫截面積相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)必(bi)須變形，第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)數量(liang)(liang)愈(yu)多，晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒長大的(de)(de)極限(xian)尺寸愈(yu)小。

另一方面為了降低電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂的(de)顯氣孔(kong)率，也應盡量減少(shao)原(yuan)料氧(yang)(yang)化(hua)鎂的(de)氣體(ti)排出，因此(ci)，采用燒(shao)結鎂砂(sha)電熔(rong)有(you)其顯著優點。

⑤電熔(rong)氧化鎂單晶的化學原料質(zhi)量要(yao)求(qiu)：

(3)電弧熔融

這些特(te)性是(shi)(shi)同原子(zi)和分子(zi)的量子(zi)力(li)學本性如離(li)(li)子(zi)半徑(jing)的尺寸，離(li)(li)子(zi)的電位(wei)數值，離(li)(li)子(zi)的電子(zi)外層結構(gou)等相(xiang)關聯。而氧(yang)化鎂(mei)的離(li)(li)子(zi)尺寸、質量和電荷(he)、陽離(li)(li)子(zi)和陰離(li)(li)子(zi)之間的結合特(te)性和強度、離(li)(li)子(zi)的極(ji)化作(zuo)用、結晶(jing)構(gou)造等決定它是(shi)(shi)一高熔(rong)點(dian)化合物。

氧化(hua)鎂(mei)的(de)熔(rong)點和(he)結構參(can)數：陽離(li)子半(ban)徑0.074mm;陰離(li)子半(ban)徑0.53mm;結構類型NaCl;配位數6;有效配位數8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)制造(zao)的最(zui)重要過(guo)(guo)程是由各種鎂(mei)質原料，通(tong)過(guo)(guo)各種形式的加熱(re)方法(fa)產(chan)生(sheng)高溫使鎂(mei)質材(cai)料(MgO)熔(rong)(rong)(rong)化，變成(cheng)氧(yang)(yang)化鎂(mei)熔(rong)(rong)(rong)體。要使氧(yang)(yang)化鎂(mei)熔(rong)(rong)(rong)融(rong)(rong)，必須消(xiao)耗大(da)量的熱(re)能(neng)，以克服(fu)離子間的引力。通(tong)過(guo)(guo)強大(da)電(dian)弧產(chan)生(sheng)高溫而熔(rong)(rong)(rong)化氧(yang)(yang)化鎂(mei)的方法(fa)叫做(zuo)電(dian)弧熔(rong)(rong)(rong)融(rong)(rong)法(fa)。這個融(rong)(rong)化過(guo)(guo)程一般(ban)包括熱(re)的傳導、脫水(shui)、脫碳(tan)、熔(rong)(rong)(rong)化、析晶、晶體長大(da)等一系列(lie)物(wu)理化學(xue)變化的過(guo)(guo)程。

①脫水(shui)過程(cheng)。用(yong)水(shui)鎂(mei)石作(zuo)原料(liao)有一脫水(shui)過程(cheng)。水(shui)鎂(mei)石的主要成分是氫(qing)氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫水(shui)過程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳過程(cheng)。用菱鎂礦(kuang)作為原料(liao)時有一個脫(tuo)碳過程(cheng)，脫(tuo)碳過程(cheng)包(bao)括(kuo)兩個方面。一方面是菱鎂礦(kuang)石的(de)熱分解(jie)，菱鎂礦(kuang)石的(de)主(zhu)要成分是碳酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面，由于在(zai)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)過程(cheng)(cheng)中(zhong)往往在(zai)原料氧化(hua)鎂(mei)中(zhong)加入(ru)石(shi)墨(mo)粉(fen)末添加物(助(zhu)劑)，在(zai)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)爐起(qi)動(dong)過程(cheng)(cheng)中(zhong)需在(zai)三(san)電(dian)(dian)(dian)極(石(shi)墨(mo)電(dian)(dian)(dian)極)的(de)下端(duan)用石(shi)墨(mo)粉(fen)末鋪成三(san)角形或(huo)星形導線路，在(zai)通電(dian)(dian)(dian)過程(cheng)(cheng)中(zhong)受熱燒損或(huo)完全燃燒除去石(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化過(guo)程。熔(rong)化過(guo)程即氧(yang)(yang)化鎂(mei)中鎂(mei)離子(zi)和氧(yang)(yang)離子(zi)在(zai)強(qiang)電(dian)(dian)弧產(chan)生的(de)(de)(de)熱(re)(re)能(neng)作用下，克服(fu)單晶(jing)體中的(de)(de)(de)晶(jing)格(ge)能(neng)的(de)(de)(de)束縛，變成(cheng)能(neng)自由運動的(de)(de)(de)過(guo)程。也就是說，氧(yang)(yang)化鎂(mei)加(jia)熱(re)(re)到(dao)一定(ding)溫度(熔(rong)點)就會由固體變成(cheng)液體，叫熔(rong)化。在(zai)這(zhe)一過(guo)程中需消耗(hao)大量的(de)(de)(de)電(dian)(dian)能(neng)。據電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)生產(chan)者對用水(shui)鎂(mei)石作原料生產(chan)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)的(de)(de)(de)熱(re)(re)平衡(heng)(heng)的(de)(de)(de)衡(heng)(heng)算，熱(re)(re)消耗(hao)的(de)(de)(de)比例如下：氧(yang)(yang)化鎂(mei)晶(jing)體生成(cheng)熱(re)(re)消耗(hao)值(zhi)34.9%，渣皮(pi)消耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)15.3%，散(san)砂生成(cheng)熱(re)(re)耗(hao)值(zhi)3.0%，冷(leng)卻水(shui)耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)8.4%，冷(leng)卻爐殼的(de)(de)(de)水(shui)耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)7.9%，爐子(zi)表面散(san)熱(re)(re)值(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)值(zhi)28.8%。電(dian)(dian)能(neng)損失值(zhi)3.2%，從(cong)這(zhe)些統計數據可以看出，在(zai)電(dian)(dian)熔(rong)