工業(yè)硅冶煉是一個(gè)高溫物理化學(xué)過程，硅的還原需要很高的溫度，電爐內(nèi)襯和出鐵口均采用耐火度很高的碳磚砌筑。碳磚屬中性耐火材料，抗壓強(qiáng)度高，抗渣性能好，耐火度高達(dá)2000℃以上，因而絕大多數(shù)礦熱爐都采用碳磚或碳質(zhì)材料做內(nèi)襯。但碳質(zhì)耐火材料有一個(gè)致命的弱點(diǎn)，即碳在高溫下與空氣、水蒸氣接觸時(shí)極易氧化，500℃開始氧化，溫度越高氧化速度越快。最開始氧化的爐襯部位是出鐵口。在燒眼和出鐵過程中，被燒紅的爐眼與空氣中的氧急劇反應(yīng)出鐵口的碳磚一層層不斷地被氧化掉。雖然隔一段時(shí)間要進(jìn)行一次修補(bǔ)，但修補(bǔ)部分不如原來碳磚密實(shí)，氧化繼續(xù)擴(kuò)大至出鐵口頂部及兩側(cè)的爐墻碳磚。當(dāng)損壞到一定程度時(shí)，就被迫停爐進(jìn)行中修或大修，重新更換碳磚。從停爐挖料后的情況看，其它部位側(cè)墻和爐底碳磚的損壞程度并不大，有的地方仍然完好，因此提高出鐵口的壽命實(shí)際就延長(zhǎng)了整個(gè)爐襯的使用壽命。
為提高出鐵口壽命，在工藝操作上除了在開新眼時(shí)少用或不用氧氣，加強(qiáng)日常維護(hù)及對(duì)兩個(gè)出鐵口定期輪換使用，并將更換下來的出鐵口及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)外，應(yīng)考慮使用抗氧化性強(qiáng)的耐火材料。
出鐵口采用碳化硅磚代替碳磚的可行性：出鐵口是爐襯高溫部位向外界過渡的地方，赤熱的液態(tài)硅對(duì)出鐵口產(chǎn)生機(jī)械沖刷和高溫侵蝕作用。工業(yè)硅熔點(diǎn)比75%硅鐵熔點(diǎn)高約100℃。我們用光學(xué)測(cè)溫測(cè)得5MVA硅鐵電爐爐況正常時(shí)，從鐵口流出的75%硅鐵溫度為1680~1730℃，比理論熔點(diǎn)高出約400℃。因此設(shè)計(jì)中的碳化硅出鐵口磚按耐火度要≥1850℃考慮，即可滿足要求，另外碳化硅磚與碳磚都有較高的熱導(dǎo)率，局部的高溫較其它耐火材料容易擴(kuò)散。
碳化硅有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、耐侵蝕性。在高溫下不受氯、氧或硫侵蝕，也不與強(qiáng)酸作用，但在空氣中能被熔融的堿或碳酸納所分解。碳化硅所具有的優(yōu)良化學(xué)性質(zhì)，使其已開始廣泛應(yīng)用于新型特種耐火材料。
碳化硅磚可滿足出鐵口工藝操作的要求。工業(yè)硅爐口操作與生產(chǎn)硅鐵時(shí)相似，剛開爐或開新眼時(shí)，一般都用氧氣燒開。另外正常出爐時(shí)，由于碳磚和碳化硅的高溫導(dǎo)電性較好，都可用電弧熱燒開（工業(yè)硅用~φ75mm）的碳精棒燒開，75%硅鐵用φ22mm的圓鋼燒開。無論用氧氣或電弧開爐眼，都能引起劇烈的碳氧化，在抗氧化性方面碳化硅磚優(yōu)于碳磚，并可滿足工藝要求。
出鐵口分上下兩個(gè)部分，每一個(gè)部分各有一條φ100mm的半圓溜槽，接合面要求平整光滑，并在生產(chǎn)廠進(jìn)行預(yù)裝配。合格后的碳化硅磚在現(xiàn)場(chǎng)砌筑時(shí)，上下兩部分用水玻璃粘結(jié)排放好后，再砌四周耐火磚和上部拱磚，所有的縫隙必須填充密實(shí)，保證達(dá)到設(shè)計(jì)要求和復(fù)合筑爐規(guī)范。開爐時(shí)要按烘爐規(guī)程均勻加熱。
我們?cè)谏a(chǎn)實(shí)踐中要進(jìn)一步總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，摸索出更適應(yīng)工業(yè)硅電爐出鐵口的碳化硅磚，設(shè)計(jì)出更新的結(jié)構(gòu)，以延長(zhǎng)出鐵口整體爐襯的使用壽命。