1.原料准备与配比
主要原料为高铝矾土、炭素材料（如石油焦、无烟煤）和铁屑。高铝矾土通常要求氧化铝含量大于76%，粒度控制在10-25mm。炭素材料作为还原剂，用于还原矾土中的杂质，其固定碳含量越高越好。铁屑作为稀释剂，其加入量根据矾土中二氧化硅的含量来确定，目的是促进硅铁合金的生成与分离。
2.入炉熔炼
将配好的原料混合后，投入固定式电弧炉中。冶炼过程主要分为开炉、熔炼、控制和精炼四个阶段。
开炉：利用起弧焦（一种炭素材料）作为导体，在电极间产生电弧，点燃炉料。
熔炼：这是耗时最长的阶段，约占整个冶炼时间的80%以上。炉内温度可达2200℃以上，炉料在高温下熔化成液态。此时，炭素材料会将矾土中的二氧化硅、氧化铁、氧化钛等杂质还原，生成硅铁合金。由于硅铁合金密度较大，会沉淀到炉底，与上层的刚玉熔液分离。
控制与精炼：熔炼后期，需要调整配料并减少加料，通过控制电极和功率，使杂质充分还原，硅铁合金更好地沉淀聚集，炉内气体顺利排出，最终获得成分均匀、结晶良好的刚玉熔液。
3.冷却与出炉
熔炼完成后，炉子停止供电，让整炉熔液在炉内自然冷却凝固，形成一个巨大的棕刚玉熔块。这个过程耗时较长，单炉生产周期通常为24-36小时。冷却后，需要人工或机械方式将熔块从炉内取出，然后进行破碎、分级和分选，去除底部的硅铁合金块和杂质，最终得到不同粒度的棕刚玉产品。
工艺特点与产品特性
优点：设备简单，投资少，操作门槛相对较低。生产出的棕刚玉产品结晶完整、集合体少、晶体尺寸大、玻璃质少，因此硬度高、韧性好、耐磨性优异。
缺点：间歇式生产，机械化程度低，工人劳动强度大；热能利用率低，单位产品能耗高（吨耗电约2500-3000度）；每次生产前需修炉，生产效率较低。
主要应用领域
由于固定炉棕刚玉具有高硬度和优异的韧性，它特别适用于对磨料耐磨性和抗破碎性要求高的场景，如陶瓷砂轮、砂带等涂附磨具、精密研磨和抛光等。同时，其高纯度的特性也使其成为制造高级耐火材料的优质原料。
