電熔剛玉有很多品種：電熔白剛玉(GB)、電熔致密剛玉(GM)、電熔鋯剛玉(GA)、電熔鉻剛玉(GG)、電熔鈦剛玉(GT)、電熔棕剛玉(GZ)、電熔亞白剛玉(GY)。
電熔剛玉有兩種生產(chǎn)方法。一種是間歇式熔塊法(脫殼爐);一種是半連續(xù)式傾倒法(煉鋼電爐)。
間歇式熔塊法生產(chǎn)電熔剛玉是目前普遍采用的生產(chǎn)方法。大型爐的變壓器功率在1000?2000kW，每爐次可熔料25?30t。小型爐的變壓器的功率在600?1000kW，每爐次可熔料10~15t。其他工藝參數(shù)：熔料時(shí)間為15~30h、原料消耗每1t剛玉為1050~1100kg，電耗每1t剛玉為2000~2500kW.h，電極消耗每1t剛玉為30~50kg,水耗每1t剛玉為10~15m3。各種電熔剛玉工藝參數(shù)見(jiàn)表3-15。
電熔白剛玉(電熔剛玉)
電熔白剛玉：以工業(yè)氧化鋁為原料，配入少量外加劑(AlF3)以提髙熔液的流動(dòng)性。在工業(yè)氧化鋁中分別加入氧化鋯、氧化鉻、氧化鈦可以分別生產(chǎn)鋯剛玉、鉻剛玉和鈦剛玉。
電熔白剛玉的生產(chǎn)工藝如下：
(1)電爐拖車結(jié)構(gòu)，在拖車臺(tái)面上鋪髙鋁磚4~5層，鋪剛玉磚2~3層，鋪炭磚厚度大于200tnm，在鋪好的拖車底上面，放上水冷爐殼，并通過(guò)軌道送入電極中心下面。
(2)鋪爐底料，在拖車臺(tái)面上鋪工業(yè)氧化鋁，中間層厚約200mm,靠爐殼約300mm，防止起弧時(shí)溶液外溢。
在爐底料上面用小電極塊鋪成三角形或Y形，3個(gè)頂點(diǎn)要與3個(gè)電極相對(duì)應(yīng)。亦可用鋁屑和炭粉的混合物做起弧材料。用這種起弧材料起弧操作簡(jiǎn)單、不易斷弧，對(duì)電熔料不增加雜質(zhì)污染。鋁屑與炭粉的比例為2:1至3:1。
(3)起弧，先將一支電極下降到與起弧的電極塊接觸，并壓緊，然后下降第二、第三支電極至全部起孤，隨著電流、電壓逐漸提高，熔區(qū)擴(kuò)大后，邊電熔邊加料，以防止斷弧影響操作。
(4)正常操作，正常操作電流控制在4000~5000A„
電熔剛玉有還原和氧化兩種操作方法。還原法是釆用厚料層操作法(約300mm)，熔料塊呈
淺灰色或灰白色，氣孔偏多。氧化法是采用薄料層法，每次加料厚度不超過(guò)150mm，常見(jiàn)到弧光，料塊色或灰白色，氣孔較少，熔煉最后一層料后，還要繼續(xù)電熔精煉20?30min，以提高熔煉效果。
(5)爐體冷卻，在爐殼外部裝有淋水冷卻裝置，在電熔過(guò)程中采用強(qiáng)制水冷可防止?fàn)t殼過(guò)熱，燒壞造成高溫熔液外溢，停爐后冷卻可提高冷卻速度。
(6)出爐精選，剛玉熔塊的質(zhì)量有很大的波動(dòng)。首先要剔除爐底及周邊的未熔料及燒結(jié)層,然后選取爐體中間和下部部位的結(jié)晶大、氣孔少、致密度高的熔塊，加工后供耐火材料生產(chǎn)上使用。將余下呈疏松狀、多孔狀的熔塊加工后可供磨料、磨具生產(chǎn)上使用。各種電熔白剛玉的技術(shù)條件見(jiàn)表3-16,各種電熔白剛玉的理化性能見(jiàn)表3-17。
電熔致密剛玉
電熔致密剛玉是一種低氣孔、高密度的電熔剛玉。它主要用于高爐出鐵溝的搗打料、澆注料、煉鋼用滑板磚、吹氬整體噴槍、鋼包的整體塞棒、侵入式長(zhǎng)水口以及高密度的剛玉制品。致密電熔剛玉的生產(chǎn)是采用半連續(xù)式傾倒?fàn)t進(jìn)行的。以工業(yè)氧化鋁為原料，并在其中加入少量的金屬硅粉或金屬鋁粉的外加物，采用氧化法生產(chǎn)工藝，這種工藝有利于排除溶液中殘留的氣體和炭素，可以降低剛玉的氣孔率，提高密度。在致密剛玉中，即使含有極少的炭素也會(huì)形成極易水化的碳化鋁(A14C3)。碳化鋁在濕空氣狀態(tài)下或與水接觸時(shí)產(chǎn)生水解作用，其水解式如下：
致密電熔剛玉的技術(shù)條件見(jiàn)表3-18,致密剛玉的理化性能見(jiàn)表3-19。
電熔棕剛玉、微晶剛玉
電熔棕剛玉是以高鋁礬土為原料，經(jīng)三相電弧爐熔煉加工而制成的一種特種耐火材料的原料。因其外觀顏色為棕色或棕紅色，故稱為棕剛玉。雖然電熔棕剛玉的氧化鋁含量和某些高溫性能要低于電熔白剛玉，但生產(chǎn)成本低，在耐火材料行業(yè)和機(jī)械行業(yè)中被廣泛應(yīng)用
(1)原料及要求：
1)高鋁礬土熟料：Al2O3>76%
Fe2O3<7.0%
TiO2<5.5%
CaO+MgO<1.2%
塊度<50mm
2)無(wú)煙煤：固定碳>75%
灰分<10%
水分<2%
粒度<10mm
3)鐵屑Fe>90%
Si<2.2%
塊度2~30mm
(2)配料計(jì)算：
1)反應(yīng)式如下：
SiO2、Fe2O3、TiO2為高鋁礬土中含量;C為無(wú)煙煤中的含置;Fe為鐵屑中的含量;κ為選用鐵合金中的鐵硅比(4.5~5.5)。
(3)棕剛玉和微晶剛玉的生產(chǎn)工藝流程，如圖3-3所示。
(4)生產(chǎn)工藝：1)開(kāi)爐，爐殼及拖車就位、調(diào)整電極間距、鋪爐底料(不加鐵、碳)、放入起弧炭塊(可用廢電極塊，50mm)50~70kg,鋪成星形，在其上面鋪15~20kg的鐵屑。
分別下降電極，起弧后調(diào)整電壓，穩(wěn)定后調(diào)整電流到1000A,保持爐內(nèi)有一定量的熔液后開(kāi)始加料，陸續(xù)加料約2t，保持料面平整，待熔化后繼續(xù)加料約防止邊部加料過(guò)多的現(xiàn)象。
第一次控制：從電熔7h后開(kāi)始，需5h。其目的是進(jìn)一步擴(kuò)大下部熔化區(qū)，同時(shí)利用爐內(nèi)潛熱加快中后期爐料的熔化速度，擴(kuò)大熔區(qū)范圍。
控制期內(nèi)不加料，以竄料為主，采用埋弧操作，使料層逐漸變薄?？捎酶绷隙露?，有較大的塌孔時(shí)應(yīng)先加入少量細(xì)粉，然后竄料，注意防止激烈反應(yīng)，控制結(jié)束前用沾棍法鑒別質(zhì)量，調(diào)整加料并防止產(chǎn)生棚料現(xiàn)象。
2)燜爐，加氧化鋁粉覆蓋熔液，穩(wěn)定后加料。燜爐6h，并陸續(xù)加料6t。采用勤加料少加料的操作法。爐子發(fā)生大反應(yīng)時(shí)可以活動(dòng)電極放氣，可以短時(shí)停電。
第二次控制：約3h，從第18h開(kāi)始以進(jìn)一步擴(kuò)大熔化面積并提高熔液溫度促進(jìn)硅鐵下沉分離?？刂平Y(jié)束前用沾棍法檢查電熔料的質(zhì)量，調(diào)整后加料。
3)停爐，投料后熔煉lh開(kāi)始竄料、降低上部料層的厚度。停爐前20min采用明弧操作。沾棍檢查合格后降低電流，停電后提升電極。
4)沾棍標(biāo)準(zhǔn)：
一次沾棍：碳鐵可稍高，確保爐底完整，防止漏爐。
二次沾棍：要求符合標(biāo)準(zhǔn)。
停爐時(shí)沾棍的標(biāo)準(zhǔn)：呈灰白色、略帶微黃，表面上下光澤一致，帶有少量黃色小顆粒、結(jié)晶好、碳線明顯、龜裂好。
(5)傾倒法，前期操作方法與前述相同，待爐況穩(wěn)定后并有一定熔液時(shí)加料。每次加料前都要竄料，料層厚度為200?300mm，保持周邊高中間低。采用埋弧法操作，要注意經(jīng)常放氣。
電熔操作時(shí)控制爐內(nèi)反應(yīng)，、及時(shí)處理燒結(jié)塊，保證下料一致。傾倒?fàn)t前通過(guò)沾棍來(lái)檢査熔液標(biāo)準(zhǔn)(沾棍比熔塊法的顏色偏黃，晶粒稍小)。頂部原料全部熔化后(軟蓋)即可傾倒?fàn)t內(nèi)的熔液。爐內(nèi)上部的電熔棕剛玉熔液與下部的硅鐵熔液要嚴(yán)格分離，不能混雜。
(6)電熔棕剛玉揀選分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：
1)一級(jí)：黃皮小于2mm，硅鐵小于15%，黑剛玉小于10%;
2)二級(jí)：還原不足，沾有微量乏料;
3)混級(jí)：鐵合金15%?40%;
4)乏料：不大于250mm;
5)硅鐵：灰白色、金黃色;
6)廢料：鐵合金大于40%的燒結(jié)乏料。
7)電熔棕剛玉性能：
1)棕剛玉的技術(shù)條件見(jiàn)表3-20。
2)青剛玉的技術(shù)條件見(jiàn)表3-21。
3)各種高鋁剛玉的理化性能見(jiàn)表3-22。
電熔亞白剛玉
電熔亞白剛玉是在電熔棕剛玉的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。調(diào)整配料后經(jīng)電熔后料塊呈灰白色，所以稱為電熔亞白剛玉。亞白剛玉的化學(xué)成分和物理性能均優(yōu)于電熔棕剛玉，在耐火材料行業(yè)中已逐步取代棕剛玉。生產(chǎn)電熔亞白剛玉的配料計(jì)算見(jiàn)下式：
鐵鱗的加入量要根據(jù)D的大小調(diào)整，前期D值偏低為好，中期值偏高為好。精煉期是為了脫碳，有兩種脫碳方法：其一是吹氧;其二是外加鐵鱗或高純Si02。某廠電熔亞白剛玉的理化性能見(jiàn)表3-23。
電熔鉻剛玉
在電熔白剛玉的基礎(chǔ)上，在配料中加入2%?10%左右的一級(jí)化學(xué)氧化鉻。經(jīng)混合電熔后即成紅色或紫紅色的鉻剛玉。氧化鉻與氧化鋁電熔后可以形成固熔體，并可以改善電熔白剛玉的結(jié)晶結(jié)構(gòu)、提高強(qiáng)度、增加韌性、提高耐火性能。
(1)電熔鉻剛玉的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：
1)大結(jié)晶：紫色、紫褐色、有大量非剛玉結(jié)晶;
2)—級(jí)：紅色、紫紅色、結(jié)晶完好;
3)—級(jí)乏料：粒度小于30mm,黑乏料<1%;
4)二級(jí)乏料：粒度小于5mm;
5)三級(jí)乏料：粒度小于50mm，大于90%，50~70mm，小于10%。
電熔鋯剛玉
電熔鋯剛玉與電熔鉻剛玉料相同，在配料中根據(jù)用戶的需要調(diào)整配料。即在配料中加10%?40%的一級(jí)工業(yè)氧化鋯，經(jīng)電熔后即成黃白色或淺黃色的鋯剛玉熔塊。電熔鋯剛玉的主晶相為α-剛玉，次晶相為斜鋯石。
鐠釹剛玉
鐠釹剛玉的生產(chǎn)工藝與電熔鉻剛玉的相同。在配料中要引入鐠釹富集物，其主要成分為:Pr6O11為21%?23%，Nd2O3為65%?70%，La2O3為3%~9%，Sm2O3約5%。一般加入量相當(dāng)于含Nd2O30.175%。即相當(dāng)于加入鐠釹富集物2.5%~2.7%。鐠釹剛玉經(jīng)電熔后呈白色或灰白色，結(jié)晶好，可按白剛玉選料標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。