電(dian)弧(hu)熔(rong)爐生產電(dian)熔(rong)氧化鎂的工藝流(liu)程主要包括：原料(liao)配料(liao)、電(dian)弧(hu)熔(rong)融、破碎、選(xuan)別、粉碎、篩(shai)別、磁選(xuan)、分類包裝等。

(1)原料

我(wo)國有(you)豐富的優質菱鎂礦石，氧化鎂含量(liang)高，又易于開采(cai)，因此，被廣泛用作電熔氧化鎂的原料。采(cai)用菱鎂石作原料，碳酸鎂分解產生CO2氣體，由于有(you)大量(liang)氣體從爐(lu)內排出影響著(zhu)電熔過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)結晶帶的(de)(de)形成(cheng)均有不利影響，由于(yu)大(da)量塵料飛(fei)損，使(shi)物料損耗(hao)和能量消(xiao)耗(hao)增高，也惡(e)化(hua)(hua)了(le)車間生產環境(jing)。但由于(yu)優質菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石容易獲得，價格(ge)很低廉，所(suo)以，仍(reng)是(shi)我國(guo)電熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)用得最(zui)多最(zui)廣泛的(de)(de)原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)(mei)(mei)礦(kuang)。菱鎂(mei)(mei)(mei)(mei)礦(kuang)石中(zhong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)含(han)量高低和(he)化(hua)(hua)學成分直(zhi)接(jie)影(ying)響到電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)質量，同時(shi)在電(dian)熔(rong)過程中(zhong)也直(zhi)接(jie)影(ying)響到電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)得到的(de)(de)(de)品(pin)級(ji)比(bi)(bi)例(li)，因此，為了保(bao)證電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)質量和(he)品(pin)級(ji)比(bi)(bi)例(li)，必須對(dui)各種礦(kuang)石進(jin)(jin)行(xing)適(shi)當的(de)(de)(de)配比(bi)(bi)后進(jin)(jin)行(xing)熔(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)石。我國的(de)遼(liao)寧省水(shui)鎂(mei)石的(de)礦源非(fei)常豐富，水(shui)鎂(mei)石中氧化(hua)鎂(mei)含量高(gao)于菱(ling)鎂(mei)礦石。它也是(shi)一種制造(zao)電熔凝氧化(hua)鎂(mei)的(de)原料，部(bu)分地區水(shui)鎂(mei)石的(de)化(hua)學(xue)成分見表2。

表(biao)2水鎂石(shi)的(de)化(hua)學成分/%

③輕燒(shao)(shao)氧(yang)化鎂(mei)。以輕燒(shao)(shao)氧(yang)化鎂(mei)作為電(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)原料，可以使生產環境得到改善，可以降低運(yun)輸(shu)費用。由于(yu)電(dian)熔時(shi)排出氣體少，成分(fen)也(ye)較(jiao)均勻，對提高電(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)質量有利。

我(wo)國有(you)一(yi)些電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)以輕燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制成(cheng)球料入爐(lu)(lu)電(dian)(dian)熔(rong)。輕燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)含(han)量達到98%，以此料能生(sheng)產出白色大(da)結晶電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。但由于成(cheng)球費用(yong)高，影(ying)響生(sheng)產成(cheng)本。目前(qian)，有(you)的廠(chang)家(jia)采用(yong)反射爐(lu)(lu)輕燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，以一(yi)定的粒度(du)加入熔(rong)爐(lu)(lu)電(dian)(dian)熔(rong)，電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的質量比用(yong)菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石好，成(cheng)本又比用(yong)球料作原料時便(bian)宜，因而得到了(le)一(yi)定的推廣。

④燒(shao)(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)。為了某些電熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)特殊要求，有時(shi)必須在電熔(rong)(rong)過程中采(cai)用(yong)(yong)(yong)燒(shao)(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)作為電熔(rong)(rong)原(yuan)料，如采(cai)用(yong)(yong)(yong)海(hai)水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)作為電熔(rong)(rong)原(yuan)料，一般首先(xian)利用(yong)(yong)(yong)處(chu)理海(hai)水(shui)和石灰乳(ru)作用(yong)(yong)(yong)生(sheng)產氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，將氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)煅燒(shao)(shao)(shao)成輕燒(shao)(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。用(yong)(yong)(yong)其他方法也(ye)(ye)可(ke)以制得輕燒(shao)(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(詳(xiang)見工業氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)制取方法)，采(cai)用(yong)(yong)(yong)輕燒(shao)(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作為原(yuan)料生(sheng)產電熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等研(yan)究認為，極少量(liang)(liang)的(de)(de)(de)雜質(zhi)(zhi)氣體(相(xiang)(xiang))也(ye)(ye)屬于晶(jing)(jing)(jing)體的(de)(de)(de)雜質(zhi)(zhi)，可(ke)明顯影(ying)響晶(jing)(jing)(jing)粒的(de)(de)(de)長大。因為雜質(zhi)(zhi)相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)作用(yong)(yong)(yong)在于增加(jia)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)運(yun)動所需的(de)(de)(de)能量(liang)(liang)。當(dang)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)與第二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時(shi)，晶(jing)(jing)(jing)體能量(liang)(liang)降低，其降低量(liang)(liang)與第二(er)相(xiang)(xiang)橫截面積成正比，所以必須提高晶(jing)(jing)(jing)界(jie)能，晶(jing)(jing)(jing)界(jie)才能離開第二(er)相(xiang)(xiang)繼續運(yun)動。并且當(dang)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)與第二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時(shi)，與第二(er)相(xiang)(xiang)橫截面積相(xiang)(xiang)等的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)必須變形(xing)，第二(er)相(xiang)(xiang)數量(liang)(liang)愈多，晶(jing)(jing)(jing)粒長大的(de)(de)(de)極限(xian)尺寸(cun)愈小。

另一方面為了降低(di)電熔凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)的(de)顯氣孔率，也應盡量減少(shao)原(yuan)料氧(yang)化鎂(mei)的(de)氣體排出，因此，采用燒結鎂(mei)砂(sha)電熔有(you)其顯著(zhu)優(you)點(dian)。

⑤電熔氧化鎂(mei)單晶的化學原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特(te)性是同(tong)原子(zi)(zi)(zi)和(he)(he)分子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)量(liang)子(zi)(zi)(zi)力學本性如離(li)子(zi)(zi)(zi)半徑的(de)(de)尺(chi)寸，離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電(dian)位數(shu)值，離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)(zi)外層結構等(deng)相關(guan)聯。而氧(yang)化鎂的(de)(de)離(li)子(zi)(zi)(zi)尺(chi)寸、質量(liang)和(he)(he)電(dian)荷、陽(yang)離(li)子(zi)(zi)(zi)和(he)(he)陰離(li)子(zi)(zi)(zi)之間(jian)的(de)(de)結合(he)特(te)性和(he)(he)強度、離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)極(ji)化作用、結晶(jing)構造(zao)等(deng)決定它是一(yi)高熔點化合(he)物。

氧(yang)化鎂的熔點(dian)和(he)結(jie)構參(can)數(shu)：陽離(li)子半徑(jing)0.074mm;陰離(li)子半徑(jing)0.53mm;結(jie)構類型(xing)NaCl;配位數(shu)6;有效配位數(shu)8.5;密度(du)3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)制造的(de)最重要過程(cheng)是由各種鎂(mei)質(zhi)原料，通過各種形(xing)式(shi)的(de)加(jia)熱(re)(re)方法產生(sheng)高(gao)溫使鎂(mei)質(zhi)材料(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)，變(bian)(bian)成氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)體。要使氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)融，必須消耗大(da)量的(de)熱(re)(re)能，以克服離(li)子間的(de)引力。通過強(qiang)大(da)電弧(hu)產生(sheng)高(gao)溫而(er)熔(rong)化(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)方法叫做電弧(hu)熔(rong)融法。這(zhe)個融化(hua)(hua)過程(cheng)一般包括熱(re)(re)的(de)傳導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔(rong)化(hua)(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體長大(da)等一系列物理(li)化(hua)(hua)學變(bian)(bian)化(hua)(hua)的(de)過程(cheng)。

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

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過程。用菱(ling)(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)作(zuo)為原(yuan)料時有一(yi)(yi)個脫碳過程，脫碳過程包括兩個方(fang)面。一(yi)(yi)方(fang)面是菱(ling)(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)石(shi)(shi)的(de)熱分解，菱(ling)(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)石(shi)(shi)的(de)主要成分是碳酸(suan)鎂(mei)(mei)(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在(zai)電熔(rong)過程(cheng)中往往在(zai)原料氧化鎂中加入石(shi)(shi)墨粉(fen)末添加物(助劑)，在(zai)電熔(rong)爐起動過程(cheng)中需在(zai)三電極(ji)(石(shi)(shi)墨電極(ji))的下端用石(shi)(shi)墨粉(fen)末鋪成三角(jiao)形或(huo)星形導(dao)線路，在(zai)通電過程(cheng)中受熱燒損或(huo)完全燃燒除去石(shi)(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)過(guo)(guo)程。熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)過(guo)(guo)程即氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)中(zhong)鎂(mei)(mei)離(li)子和氧離(li)子在(zai)強(qiang)電弧產(chan)生(sheng)的(de)熱(re)(re)(re)能(neng)(neng)(neng)作(zuo)用下(xia)(xia)，克服單(dan)晶(jing)體中(zhong)的(de)晶(jing)格能(neng)(neng)(neng)的(de)束縛(fu)，變成(cheng)(cheng)能(neng)(neng)(neng)自由運(yun)動的(de)過(guo)(guo)程。也就(jiu)是說，氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)加熱(re)(re)(re)到一定溫(wen)度(熔(rong)(rong)(rong)點)就(jiu)會由固(gu)體變成(cheng)(cheng)液(ye)體，叫(jiao)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)。在(zai)這(zhe)一過(guo)(guo)程中(zhong)需消耗大量的(de)電能(neng)(neng)(neng)。據電熔(rong)(rong)(rong)凝氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)生(sheng)產(chan)者對用水(shui)鎂(mei)(mei)石作(zuo)原料生(sheng)產(chan)電熔(rong)(rong)(rong)凝氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)熱(re)(re)(re)平衡的(de)衡算，熱(re)(re)(re)消耗的(de)比例(li)如下(xia)(xia)：氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)晶(jing)體生(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)(re)(re)消耗值(zhi)(zhi)34.9%，渣(zha)皮消耗熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散砂生(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)(re)(re)耗值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水(shui)耗熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐(lu)(lu)殼的(de)水(shui)耗熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)(lu)子表面(mian)散熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走(zou)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電能(neng)(neng)(neng)損失值(zhi)(zhi)3.2%，從(cong)這(zhe)些(xie)統計數據可以看出，在(zai)電熔(rong)(rong)(rong)