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棕剛玉冶煉是利用鋁對氧的親和力比貼，硅鈦等元素打的基本原理，通過控制還原劑的數量，用還原冶煉的方法使鋁樊土中的主要雜質還原，被還原的雜質生成硅鐵合金并與剛玉溶液分離，從而獲得結晶質量符合要求，AL2O3的質量分數大于百分之94.5的棕剛玉。
白剛玉是以優 質的鋁氧粉為原料，經電熔冶煉而成。它具有顏色潔白、硬度高、韌性低、純度高、自銳性優、磨削力強、發熱量小、效率高、耐酸堿腐蝕、耐高溫、熱穩定性好等特點。棕剛玉主成分和白剛玉一樣是氧化鋁粉，根據氧化鋁粉的含量，可以分為一 級、二級等多個等級，鋁含量越低也就硬度越低了，其化學成份視粒度大小而不同。
從氧化物的標準生成自由能與溫度T的關系中可以判斷出采用電熔換元法是否能將高鋁樊土中除AL2O3意外的其他氧化物予以還原及分離出去。
從上述分析中可以看出，用高鋁礬土直接冶煉棕剛玉，從理論上說，只要加入足夠的碳，并將溫度控制在1800度就可以將樊土中除AL2O3和CAO以外的其他氧化物圓環成金屬二分離出去，并保持AL2O3與其他氧化物分開的目的，熔煉后被清除大部分雜質的AL2O3經冷卻，再結晶即可形成棕剛玉。
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