黑色碳化矽（SiC）的冶煉製程主要採用艾奇遜法，這是一種高溫電阻爐冶煉方法。其主要製程如下：
1. 原料準備
主要原料：石英砂（SiO₂含量≥98%）和石油焦（碳含量≥98%），少量鋸末和氯化鈉（NaCl）作為輔助材料。
配比：根據碳化矽反應式 SiO₂ + 3C → SiC + 2CO↑，在實際生產中，需要略微過量的碳（約 3-5%）來補償氧化損失。
預處理：原料需破碎並篩選至適當的粒徑（石英砂一般為 0.5-5mm，石油焦一般為 0.2-2mm），均勻混合。
2. 爐膛裝料和爐芯準備
爐膛結構：矩形或圓形固定電阻爐，底部襯有耐火磚，側壁可拆卸。
爐芯：由石墨粉或回收的碳化矽材料製成的導電爐芯（用作加熱元件）放置在爐體的中心。
裝料：將混合物分層填充到爐芯周圍，外部覆蓋絕緣材料（如焦粉或石英砂）以保持熱量。
3. 電解熔煉
電加熱：透過爐芯兩端的電極施加低電壓和高電流（約 5000-10000A），逐漸將爐芯溫度升高至 2000-2500℃。
反應過程：
從大約 1400℃ 開始，SiO₂ 被碳還原生成氣態 SiO 和 CO：
SiO₂ + C → SiO↑ + CO↑
氣相SiO與碳反應生成SiC：
SiO + 2C → SiC + CO↑
最終，爐芯周圍會形成一層碳化矽晶體層。
冶煉時間：持續通電約 24-40 小時，時間取決於爐子的大小和功率。
4. 冷卻和爐子拆卸
自然冷卻：斷電後，爐體需要緩慢冷卻（約 7-14 天），以防止快速冷卻導致結晶裂縫。
爐體拆卸：移除絕緣層並取出碳化矽晶體塊。
5. 分級和處理
核心區域產品：爐芯周圍的區域由高純度黑色碳化矽晶體塊（α-SiC，六方晶體）組成。
分層處理：
1級：緻密結晶區，SiC含量≥97%，用於製造高端磨料及耐火材料。
2級：含有較多雜質，用作冶金添加劑等。
非晶區：未完全反應的混合物，可回收。
後續加工：破碎、篩分、酸洗（去除金屬雜質）、磁選、水力分級等，以獲得不同粒徑的成品。
6. 主要輔助工藝
木屑：增加爐料的透氣性，有利一氧化碳氣體的排出。
鹽的用途：它與原料中的鋁、鐵等雜質反應生成揮發性氯化物，從而淨化原料。
廢氣處理：冶煉會產生大量的二氧化碳氣體，需要收集、利用或燃燒以防止污染。
製程特色與挑戰：
高能耗：生產 1 噸碳化矽大約消耗 8000-10000 千瓦時的電力。
關鍵溫度控制：溫度不足會導致反應不完全，而溫度過高會導致碳化矽分解。
環境需求：必須對一氧化碳氣體和粉塵進行處理；現代製程通常包括廢熱回收系統。
現代改良方向：
大型爐型：提高單爐產量（高達數千噸）。
自動化控制：優化通電曲線以降低能耗。
綠色冶煉：廢氣回收用於發電、廢棄物回收。