電弧熔(rong)爐生產電熔(rong)氧化鎂的工藝流程主要包括：原料配料、電弧熔(rong)融(rong)、破碎(sui)、選別、粉碎(sui)、篩別、磁選、分類(lei)包裝等。

(1)原料

我國有豐富(fu)的優質菱鎂礦石(shi)，氧化鎂含量高，又易于開采(cai)，因此，被廣(guang)泛用(yong)(yong)作(zuo)電熔氧化鎂的原料。采(cai)用(yong)(yong)菱鎂石(shi)作(zuo)原料，碳(tan)酸(suan)鎂分解產生CO2氣體(ti)，由(you)于有大(da)量氣體(ti)從爐內排出(chu)影響(xiang)著電熔過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對(dui)電熔(rong)氧化(hua)鎂的(de)結晶帶的(de)形(xing)成均有不利(li)影響(xiang)，由于大量塵料(liao)飛(fei)損，使物料(liao)損耗(hao)和能量消耗(hao)增(zeng)高，也惡化(hua)了車間生產環(huan)境。但由于優質菱鎂礦石容易(yi)獲(huo)得(de)，價格很低廉，所以(yi)，仍是我國電熔(rong)氧化(hua)鎂用得(de)最多最廣泛的(de)原料(liao)。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)礦。菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)中(zhong)(zhong)氧化鎂(mei)(mei)的(de)含量(liang)高低和(he)化學成(cheng)分(fen)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)(xiang)到(dao)電(dian)熔凝(ning)氧化鎂(mei)(mei)的(de)質量(liang)，同(tong)時在(zai)電(dian)熔過程中(zhong)(zhong)也直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)(xiang)到(dao)電(dian)熔凝(ning)氧化鎂(mei)(mei)得到(dao)的(de)品級比例，因此，為了保證電(dian)熔凝(ning)氧化鎂(mei)(mei)的(de)質量(liang)和(he)品級比例，必須(xu)對各種礦石(shi)進行(xing)適當的(de)配(pei)比后(hou)進行(xing)熔煉(lian)。

②水鎂(mei)石(shi)。我國的遼寧省水鎂(mei)石(shi)的礦源非常豐(feng)富，水鎂(mei)石(shi)中氧(yang)化鎂(mei)含量高于(yu)菱鎂(mei)礦石(shi)。它也是(shi)一種制造電(dian)熔凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)的原料(liao)，部分(fen)地區(qu)水鎂(mei)石(shi)的化學成分(fen)見表2。

表2水鎂(mei)石的化學成分/%

③輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)。以輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)作為電熔氧(yang)化(hua)(hua)(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(yong)。由(you)于(yu)電熔時(shi)排出(chu)氣體少，成分也(ye)較均(jun)勻(yun)，對提高電熔氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)質量有利。

我國有(you)一些電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)以(yi)輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)制成球料入爐電(dian)熔(rong)(rong)。輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)含量(liang)達(da)到98%，以(yi)此料能生產出白(bai)色(se)大結晶電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。但(dan)由于成球費(fei)用高，影(ying)響生產成本。目前，有(you)的(de)廠家采用反射爐輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)，以(yi)一定的(de)粒度(du)加入熔(rong)(rong)爐電(dian)熔(rong)(rong)，電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)質(zhi)量(liang)比用菱鎂(mei)礦石好，成本又(you)比用球料作原料時(shi)便宜，因而得到了(le)一定的(de)推(tui)廣。

④燒結鎂(mei)(mei)(mei)砂。為(wei)了(le)某些電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)特殊要求，有時(shi)必(bi)須(xu)在電(dian)(dian)熔(rong)過程中采(cai)(cai)用(yong)(yong)燒結鎂(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)為(wei)電(dian)(dian)熔(rong)原(yuan)(yuan)料，如(ru)采(cai)(cai)用(yong)(yong)海(hai)水鎂(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)為(wei)電(dian)(dian)熔(rong)原(yuan)(yuan)料，一(yi)般首先利(li)用(yong)(yong)處理(li)海(hai)水和(he)石灰乳作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)生產(chan)氫氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，將氫氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)煅(duan)燒成(cheng)輕燒氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。用(yong)(yong)其他方法也可以制得(de)輕燒氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(詳見工(gong)業氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)制取(qu)方法)，采(cai)(cai)用(yong)(yong)輕燒氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作(zuo)(zuo)為(wei)原(yuan)(yuan)料生產(chan)電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和(he)拉特爾(er)(Ruttere)等研究認(ren)為(wei)，極少量(liang)的(de)雜(za)質(zhi)氣體(相(xiang)(xiang)(xiang))也屬于(yu)晶(jing)(jing)體的(de)雜(za)質(zhi)，可明顯影響晶(jing)(jing)粒的(de)長大。因為(wei)雜(za)質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)在于(yu)增加晶(jing)(jing)界(jie)(jie)運動所需的(de)能(neng)量(liang)。當(dang)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)(yu)第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，晶(jing)(jing)體能(neng)量(liang)降(jiang)低(di)(di)，其降(jiang)低(di)(di)量(liang)與(yu)(yu)第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面(mian)積成(cheng)正比，所以必(bi)須(xu)提高晶(jing)(jing)界(jie)(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)界(jie)(jie)才能(neng)離開第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)繼續運動。并且(qie)當(dang)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)(yu)第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，與(yu)(yu)第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)橫截(jie)面(mian)積相(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)必(bi)須(xu)變(bian)形(xing)，第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)數量(liang)愈(yu)多，晶(jing)(jing)粒長大的(de)極限(xian)尺(chi)寸(cun)愈(yu)小。

另(ling)一(yi)方面為了降低電(dian)熔凝氧化(hua)鎂(mei)的顯(xian)氣孔率，也應(ying)盡量減少原料(liao)氧化(hua)鎂(mei)的氣體排出，因(yin)此，采用燒結(jie)鎂(mei)砂電(dian)熔有(you)其顯(xian)著優點。

⑤電熔氧化(hua)鎂單晶的化(hua)學原料(liao)質量要求(qiu)：

(3)電弧熔融

這些(xie)特(te)性是同原子(zi)(zi)和分(fen)子(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)力學本(ben)性如離(li)子(zi)(zi)半徑的(de)尺寸，離(li)子(zi)(zi)的(de)電位數(shu)值，離(li)子(zi)(zi)的(de)電子(zi)(zi)外層結構等相關(guan)聯。而氧化(hua)鎂的(de)離(li)子(zi)(zi)尺寸、質量和電荷、陽(yang)離(li)子(zi)(zi)和陰(yin)離(li)子(zi)(zi)之間的(de)結合特(te)性和強度、離(li)子(zi)(zi)的(de)極(ji)化(hua)作用、結晶(jing)構造等決定(ding)它是一高熔(rong)點化(hua)合物。

氧化鎂的熔點(dian)和結構(gou)參數：陽離子半徑0.074mm;陰(yin)離子半徑0.53mm;結構(gou)類型NaCl;配位數6;有(you)效配位數8.5;密度3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)制造的最重(zhong)要過程(cheng)(cheng)是由(you)各種鎂(mei)質(zhi)原料(liao)，通過各種形式的加熱(re)方法產(chan)(chan)生高溫使鎂(mei)質(zhi)材(cai)料(liao)(MgO)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)，變(bian)成氧化(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)(rong)體。要使氧化(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)(rong)融，必須消耗大(da)(da)量(liang)的熱(re)能，以(yi)克(ke)服離子間的引(yin)力。通過強大(da)(da)電(dian)弧產(chan)(chan)生高溫而(er)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)氧化(hua)鎂(mei)的方法叫做電(dian)弧熔(rong)(rong)(rong)融法。這個(ge)融化(hua)過程(cheng)(cheng)一(yi)般包括熱(re)的傳導、脫水(shui)、脫碳、熔(rong)(rong)(rong)化(hua)、析晶、晶體長(chang)大(da)(da)等(deng)一(yi)系列(lie)物理化(hua)學變(bian)化(hua)的過程(cheng)(cheng)。

①脫(tuo)水過程。用(yong)水鎂(mei)石作原料有一脫(tuo)水過程。水鎂(mei)石的主要(yao)成分是氫氧(yang)化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫(tuo)水過程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過(guo)程。用菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)作為原料(liao)時有一個(ge)脫碳過(guo)程，脫碳過(guo)程包括(kuo)兩個(ge)方面。一方面是菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)石的熱(re)分解，菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)石的主(zhu)要成分是碳酸鎂(mei)(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于(yu)在(zai)電(dian)熔(rong)過程中(zhong)往往在(zai)原料氧(yang)化鎂中(zhong)加入(ru)石(shi)(shi)墨粉末(mo)(mo)添加物(助劑(ji))，在(zai)電(dian)熔(rong)爐起(qi)動過程中(zhong)需在(zai)三(san)電(dian)極(石(shi)(shi)墨電(dian)極)的下端用石(shi)(shi)墨粉末(mo)(mo)鋪成三(san)角形或(huo)星形導(dao)線路，在(zai)通電(dian)過程中(zhong)受熱燒損(sun)或(huo)完全燃燒除(chu)去(qu)石(shi)(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)(hua)(hua)過程(cheng)。熔(rong)化(hua)(hua)(hua)過程(cheng)即(ji)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)離子(zi)和氧(yang)離子(zi)在強電弧(hu)產(chan)生的熱(re)能(neng)作(zuo)用下(xia)，克服單晶體(ti)中的晶格能(neng)的束縛，變成能(neng)自由(you)運動的過程(cheng)。也就是說，氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)加熱(re)到一定(ding)溫度(熔(rong)點)就會由(you)固體(ti)變成液體(ti)，叫(jiao)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)。在這一過程(cheng)中需(xu)消(xiao)(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)大量(liang)的電能(neng)。據電熔(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)生產(chan)者(zhe)對用水(shui)鎂(mei)(mei)石作(zuo)原料生產(chan)電熔(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的熱(re)平衡(heng)的衡(heng)算，熱(re)消(xiao)(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)的比例(li)如下(xia)：氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)晶體(ti)生成熱(re)消(xiao)(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)值34.9%，渣(zha)皮消(xiao)(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)熱(re)值15.3%，散砂生成熱(re)耗(hao)(hao)值3.0%，冷卻(que)水(shui)耗(hao)(hao)熱(re)值8.4%，冷卻(que)爐殼的水(shui)耗(hao)(hao)熱(re)值7.9%，爐子(zi)表面散熱(re)值6.4%，煙(yan)氣帶(dai)走(zou)熱(re)值28.8%。電能(neng)損失值3.2%，從這些統計數據可以看出，在電熔(rong)