碳素材料是剛玉冶煉的還原劑。碳素材料種類繁多，其反應能力存在著差別。然而，剛玉磨料的(de)冶煉(lian)時間較(jiao)長，因此各種(zhong)反(fan)應能力的(de)碳(tan)素材(cai)料(liao)基本上(shang)都可(ke)以用。最常用的(de)碳(tan)素材(cai)料(liao)有石(shi)油焦、冶金(jin)焦和無煙煤。這三(san)種(zhong)碳(tan)素材(cai)料(liao)的(de)化學成(cheng)分要求見表

化學成(cheng)分(fen)(fen)(fen)中(zhong)固定碳(tan)是(shi)(shi)還原劑(ji)的(de)(de)有(you)效(xiao)成(cheng)分(fen)(fen)(fen)。揮發分(fen)(fen)(fen)和(he)水(shui)分(fen)(fen)(fen)是(shi)(shi)無(wu)(wu)效(xiao)成(cheng)分(fen)(fen)(fen)。灰分(fen)(fen)(fen)是(shi)(shi)有(you)害(hai)成(cheng)分(fen)(fen)(fen)。有(you)效(xiao)成(cheng)分(fen)(fen)(fen)越(yue)高(gao)越(yue)好(hao)。無(wu)(wu)效(xiao)成(cheng)分(fen)(fen)(fen)雖對產(chan)(chan)品質(zhi)量(liang)無(wu)(wu)害(hai)，但是(shi)(shi)會(hui)(hui)增加電耗和(he)原料用量(liang)，還會(hui)(hui)影(ying)響爐況的(de)(de)穩定，因此(ci)(ci)越(yue)少越(yue)好(hao)。還原劑(ji)中(zhong)最有(you)害(hai)的(de)(de)是(shi)(shi)灰分(fen)(fen)(fen)。它由Al2O3,Fe2O3,SiO2,CaOMgO、和(he)S等組(zu)成(cheng)。灰分(fen)(fen)(fen)中(zhong)的(de)(de)Fe203,Si02等雜(za)質(zhi)的(de)(de)存(cun)在會(hui)(hui)增加電耗和(he)還原劑(ji)用量(liang)，其(qi)中(zhong)的(de)(de)CaO、 MgO不(bu)能除去，會(hui)(hui)留(liu)在剛玉產(chan)(chan)品里，影(ying)響產(chan)(chan)品質(zhi)量(liang)。硫(liu)是(shi)(shi)碳(tan)素材料中(zhong)極(ji)不(bu)希望(wang)有(you)的(de)(de)雜(za)質(zhi)，它為生成(cheng)硫(liu)化鋁(lv)及(ji)硫(liu)化鈣創造了條(tiao)件。因此(ci)(ci)，要嚴格(ge)控制灰分(fen)(fen)(fen)的(de)(de)含量(liang)。

選(xuan)擇碳素(su)材(cai)料(liao)(liao)除化學成(cheng)分外，還(huan)要(yao)考(kao)慮材(cai)料(liao)(liao)價格(ge)。冶金焦和(he)石油焦的(de)(de)固(gu)定(ding)碳含量(liang)高(gao)，無(wu)效成(cheng)分少，灰分低(di)(di)，但(dan)價格(ge)較高(gao)。無(wu)煙煤價格(ge)較低(di)(di)，但(dan)質量(liang)稍差些(xie)。具體選(xuan)擇是根(gen)據當地的(de)(de)資源(yuan)，依照就地取(qu)(qu)材(cai)的(de)(de)原則，取(qu)(qu)得(de)最(zui)大的(de)(de)經濟效果。

對(dui)(dui)碳(tan)素(su)(su)(su)材(cai)料(liao)(liao)是有粒(li)(li)(li)度(du)要求的(de)(de)。粒(li)(li)(li)度(du)太細，飛揚損失(shi)以及(ji)在爐口燃燒所引起的(de)(de)損失(shi)都比(bi)較(jiao)大(da)。粒(li)(li)(li)度(du)太粗(cu)，在爐內(nei)擴(kuo)散面(mian)積不(bu)(bu)(bu)夠，分(fen)布不(bu)(bu)(bu)均勻(yun)，對(dui)(dui)冶煉不(bu)(bu)(bu)利。另(ling)一方面(mian)，碳(tan)素(su)(su)(su)粒(li)(li)(li)度(du)要與(yu)礬土塊(kuai)度(du)相配合(he)，否(fou)則會產生析離。碳(tan)素(su)(su)(su)粒(li)(li)(li)度(du)與(yu)電(dian)爐容(rong)量(liang)大(da)小有對(dui)(dui)應關系，電(dian)爐容(rong)量(liang)大(da)，碳(tan)素(su)(su)(su)材(cai)料(liao)(liao)粒(li)(li)(li)度(du)可(ke)相應大(da)一點(dian)。2 500 kVA的(de)(de)電(dian)爐一般用5 mm的(de)(de)碳(tan)素(su)(su)(su)材(cai)料(liao)(liao)。

指望用碳素材料來調節爐料電阻是沒有什么效果的，因為棕剛玉一般采用薄(bo)料層冶煉，而且爐(lu)料中的(de)碳量很少(shao)，對(dui)爐(lu)料電阻的(de)影響很小(xiao)。