電(dian)弧熔(rong)爐(lu)生產(chan)電(dian)熔(rong)氧(yang)化鎂的工藝流程主要包括：原料(liao)配料(liao)、電(dian)弧熔(rong)融、破(po)碎、選別(bie)、粉碎、篩別(bie)、磁(ci)選、分類(lei)包裝等。

(1)原料

我國有(you)豐富的(de)優(you)質菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石，氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)含量高，又(you)易于開采，因此，被廣泛用作電(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)原料(liao)(liao)。采用菱鎂(mei)(mei)(mei)石作原料(liao)(liao)，碳酸鎂(mei)(mei)(mei)分解產生CO2氣(qi)體(ti)，由于有(you)大量氣(qi)體(ti)從爐內排出影響著(zhu)電(dian)熔過程(cheng)的(de)進(jin)行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧(yang)化鎂的結晶帶的形成均有不利影響，由于大量(liang)塵料飛損，使物料損耗和能量(liang)消耗增高，也惡化了車間生產環(huan)境。但由于優質菱(ling)鎂礦石容易獲得，價格很低廉，所以，仍(reng)是我國(guo)電熔氧(yang)化鎂用得最多最廣泛的原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)。菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)中(zhong)氧(yang)化鎂(mei)(mei)的含(han)量(liang)高低和化學成分直接影響到電(dian)(dian)熔凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)(mei)的質(zhi)量(liang)，同時在電(dian)(dian)熔過程中(zhong)也直接影響到電(dian)(dian)熔凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)(mei)得到的品級比(bi)(bi)例，因(yin)此，為(wei)了保證電(dian)(dian)熔凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)(mei)的質(zhi)量(liang)和品級比(bi)(bi)例，必須對各種礦(kuang)石(shi)進行適(shi)當的配比(bi)(bi)后進行熔煉。

②水鎂石。我(wo)國的(de)遼寧省水鎂石的(de)礦(kuang)(kuang)源非常豐(feng)富(fu)，水鎂石中氧(yang)化鎂含(han)量高于菱鎂礦(kuang)(kuang)石。它(ta)也是一種(zhong)制造電(dian)熔凝氧(yang)化鎂的(de)原料，部(bu)分(fen)地區(qu)水鎂石的(de)化學成(cheng)分(fen)見表(biao)2。

表2水鎂石的(de)化學成分(fen)/%

③輕燒氧化(hua)鎂。以輕燒氧化(hua)鎂作為電(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂原料，可(ke)以使(shi)生產環境得到改善，可(ke)以降低運(yun)輸費(fei)用(yong)。由于(yu)電(dian)熔(rong)時排出氣體少，成(cheng)分也較(jiao)均勻(yun)，對提高電(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂質量有(you)利。

我國有(you)一些(xie)電熔(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)以(yi)輕(qing)燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制成(cheng)球(qiu)料(liao)入爐電熔(rong)(rong)(rong)。輕(qing)燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含量(liang)達到98%，以(yi)此(ci)料(liao)能(neng)生產出(chu)白色大(da)結晶電熔(rong)(rong)(rong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。但由于成(cheng)球(qiu)費用(yong)高，影響生產成(cheng)本(ben)。目前，有(you)的(de)(de)(de)廠家采(cai)用(yong)反(fan)射爐輕(qing)燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，以(yi)一定(ding)的(de)(de)(de)粒度(du)加入熔(rong)(rong)(rong)爐電熔(rong)(rong)(rong)，電熔(rong)(rong)(rong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)質量(liang)比(bi)用(yong)菱鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)石好，成(cheng)本(ben)又比(bi)用(yong)球(qiu)料(liao)作(zuo)原(yuan)料(liao)時便宜(yi)，因而(er)得到了一定(ding)的(de)(de)(de)推廣(guang)。

④燒結鎂(mei)(mei)(mei)砂。為(wei)(wei)了(le)某些電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)特(te)殊要求，有(you)時(shi)必須(xu)在電熔(rong)過程(cheng)中(zhong)采用(yong)(yong)燒結鎂(mei)(mei)(mei)砂作為(wei)(wei)電熔(rong)原(yuan)(yuan)料(liao)，如采用(yong)(yong)海水鎂(mei)(mei)(mei)砂作為(wei)(wei)電熔(rong)原(yuan)(yuan)料(liao)，一般首先(xian)利(li)用(yong)(yong)處理海水和(he)石灰乳作用(yong)(yong)生產氫氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)，將氫氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)煅燒成輕燒氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)。用(yong)(yong)其他方法(fa)也可(ke)以(yi)制(zhi)得輕燒氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)(詳見(jian)工業(ye)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)制(zhi)取方法(fa))，采用(yong)(yong)輕燒氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)作為(wei)(wei)原(yuan)(yuan)料(liao)生產電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)。奧絲(si)脫(AusT)和(he)拉特(te)爾(Ruttere)等研究認為(wei)(wei)，極(ji)少量(liang)的(de)(de)雜質氣體(ti)(相(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)(jing)體(ti)的(de)(de)雜質，可(ke)明顯(xian)影響晶(jing)(jing)粒(li)的(de)(de)長大(da)。因為(wei)(wei)雜質相(xiang)(xiang)的(de)(de)作用(yong)(yong)在于增加晶(jing)(jing)界(jie)運(yun)動(dong)所需的(de)(de)能(neng)量(liang)。當(dang)晶(jing)(jing)界(jie)與第(di)二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇(yu)時(shi)，晶(jing)(jing)體(ti)能(neng)量(liang)降(jiang)低(di)，其降(jiang)低(di)量(liang)與第(di)二(er)相(xiang)(xiang)橫截(jie)面積(ji)成正比，所以(yi)必須(xu)提(ti)高晶(jing)(jing)界(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)界(jie)才能(neng)離開第(di)二(er)相(xiang)(xiang)繼(ji)續運(yun)動(dong)。并且當(dang)晶(jing)(jing)界(jie)與第(di)二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇(yu)時(shi)，與第(di)二(er)相(xiang)(xiang)橫截(jie)面積(ji)相(xiang)(xiang)等的(de)(de)晶(jing)(jing)界(jie)必須(xu)變形，第(di)二(er)相(xiang)(xiang)數量(liang)愈(yu)(yu)多，晶(jing)(jing)粒(li)長大(da)的(de)(de)極(ji)限尺寸愈(yu)(yu)小。

另一方面為(wei)了降低(di)電熔凝(ning)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)(de)顯(xian)氣孔率，也應盡量減少(shao)原料氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)(de)氣體(ti)排(pai)出，因此，采(cai)用燒結(jie)鎂(mei)(mei)砂電熔有其顯(xian)著優點。

⑤電熔氧(yang)化鎂單(dan)晶的化學原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特性是同原(yuan)子(zi)(zi)和分子(zi)(zi)的(de)(de)量(liang)子(zi)(zi)力學本性如離(li)(li)子(zi)(zi)半徑(jing)的(de)(de)尺(chi)寸，離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)(de)電位數值，離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)(de)電子(zi)(zi)外層結(jie)構等相關聯。而(er)氧(yang)化(hua)鎂的(de)(de)離(li)(li)子(zi)(zi)尺(chi)寸、質量(liang)和電荷(he)、陽離(li)(li)子(zi)(zi)和陰離(li)(li)子(zi)(zi)之間的(de)(de)結(jie)合特性和強度、離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)(de)極化(hua)作用、結(jie)晶構造等決(jue)定它是一高熔點化(hua)合物。

氧化鎂的熔(rong)點和結構參數：陽(yang)離(li)(li)子(zi)半徑0.074mm;陰離(li)(li)子(zi)半徑0.53mm;結構類型NaCl;配(pei)位(wei)數6;有效配(pei)位(wei)數8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)制造的最重要過(guo)(guo)程是由各(ge)種(zhong)鎂(mei)質原料(liao)，通(tong)過(guo)(guo)各(ge)種(zhong)形式的加熱(re)(re)方法產生(sheng)(sheng)高溫使鎂(mei)質材料(liao)(MgO)熔(rong)化(hua)，變(bian)成氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)熔(rong)體。要使氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)熔(rong)融，必(bi)須消耗(hao)大(da)量的熱(re)(re)能，以克服離(li)子間(jian)的引力。通(tong)過(guo)(guo)強大(da)電(dian)弧產生(sheng)(sheng)高溫而熔(rong)化(hua)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的方法叫做電(dian)弧熔(rong)融法。這個融化(hua)過(guo)(guo)程一(yi)般包(bao)括熱(re)(re)的傳導、脫水(shui)、脫碳(tan)、熔(rong)化(hua)、析(xi)晶、晶體長(chang)大(da)等(deng)一(yi)系列物理化(hua)學變(bian)化(hua)的過(guo)(guo)程。

①脫(tuo)水(shui)過程。用水(shui)鎂(mei)(mei)石作原料有一脫(tuo)水(shui)過程。水(shui)鎂(mei)(mei)石的主要(yao)成分是(shi)氫氧化鎂(mei)(mei)Mg(OH)2。其脫(tuo)水(shui)過程是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)過(guo)程(cheng)。用菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)作為原料時有一個脫碳(tan)過(guo)程(cheng)，脫碳(tan)過(guo)程(cheng)包(bao)括兩個方面。一方面是菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石(shi)(shi)的(de)熱分(fen)解，菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石(shi)(shi)的(de)主要成分(fen)是碳(tan)酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在電熔過程中往往在原料氧化鎂(mei)中加(jia)(jia)入石墨(mo)粉末(mo)添加(jia)(jia)物(助(zhu)劑)，在電熔爐起動(dong)過程中需(xu)在三(san)電極(ji)(石墨(mo)電極(ji))的下端(duan)用石墨(mo)粉末(mo)鋪成三(san)角形或星形導線路，在通電過程中受熱燒損或完全燃燒除去石墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)。熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)即氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂中鎂離(li)子和氧(yang)(yang)離(li)子在(zai)強(qiang)電(dian)弧產生(sheng)(sheng)的(de)熱(re)(re)能(neng)作用下，克服單晶體中的(de)晶格能(neng)的(de)束縛，變成(cheng)(cheng)能(neng)自由運動的(de)過(guo)程(cheng)(cheng)。也就是說(shuo)，氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂加熱(re)(re)到一定溫度(du)(熔(rong)(rong)點)就會由固體變成(cheng)(cheng)液體，叫熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)。在(zai)這一過(guo)程(cheng)(cheng)中需消耗(hao)大量(liang)的(de)電(dian)能(neng)。據(ju)電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂生(sheng)(sheng)產者對用水(shui)鎂石作原(yuan)料生(sheng)(sheng)產電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂的(de)熱(re)(re)平衡的(de)衡算，熱(re)(re)消耗(hao)的(de)比例(li)如下：氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂晶體生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)(re)消耗(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散砂(sha)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)(re)耗(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻(que)水(shui)耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻(que)爐殼的(de)水(shui)耗(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐子表面散熱(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙(yan)氣帶走熱(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)損失值(zhi)(zhi)3.2%，從這些統計數據(ju)可以看(kan)出，在(zai)電(dian)熔(rong)(rong)