有(you)色金(jin)屬用工(gong)業爐的(de)(de)反應(ying)室(shi)和(he)熔煉(lian)室(shi)，使用各種類(lei)型的(de)(de)耐火(huo)材料(liao)做內襯(chen)。提煉(lian)原生金(jin)屬的(de)(de)大(da)型爐子(zi)一(yi)般(ban)均用耐火(huo)磚，小(xiao)型的(de)(de)重熔爐、保(bao)溫爐和(he)澆鑄爐則主(zhu)要用不(bu)定型耐火(huo)材料(liao)（搗打料(liao)、耐火(huo)澆注(zhu)料(liao)和(he)預制件）。一(yi)如(ru)既(ji)往，石墨-粘土-碳化硅(gui)坩堝(guo)的(de)性能優異(yi)。溜槽和(he)澆(jiao)鑄設備則使用(yong)特(te)殊制品(pin)(pin)，諸如(ru)耐(nai)火纖維、純氧化物(wu)、氮化物(wu)或(huo)金屬陶瓷(ci)制品(pin)(pin)等。

有色金屬冶(ye)煉使用(yong)的(de)耐火材料(liao)，約占耐火材料(liao)總產量的(de)5~10%，現將與耐火(huo)材料應(ying)用有關的金(jin)屬及(ji)其(qi)有關氧(yang)化物(wu)的一些(xie)密度，熔點以及(ji)氧(yang)化物(wu)的自由生成焓，性能列于下表。

1.熔融(rong)金屬的(de)侵蝕(shi)

熔融金(jin)屬和耐(nai)火材(cai)料之(zhi)間的(de)(de)氧化(hua)還原反應(ying)的(de)(de)可能性，可以從熱動力學角度推(tui)斷出來(lai)。自(zi)由生成(cheng)焓的(de)(de)值（—ΔGi）就表示這種(zhong)反應(ying)的(de)程度。（表）中(zhong)示出(chu)氧化物生(sheng)成的(de)相應(ying)焓(han)的(de)值。自由生(sheng)成焓(han)的(de)值（負(fu)數）越大，氧化物的(de)穩定性就越高。（表）內(nei)示出(chu)的(de)氧化物中(zhong)，CaO和MgO最(zui)穩定，也就是說，熔(rong)融的(de)鈣和鎂能使多(duo)余的(de)氧化(hua)物還原出來。

耐(nai)火(huo)材(cai)料的(de)潤(run)濕(shi)性取決(jue)于兩相系(xi)之間的(de)界面(mian)應力。潤(run)濕(shi)性根(gen)據潤(run)濕(shi)角確(que)定(ding)。對(dui)潤(run)濕(shi)性發生(sheng)影(ying)響的(de)因素很多，包括(kuo)氣(qi)氛、接觸反應（有時(shi)與(yu)時(shi)間有密切關(guan)系(xi)）、雜質、合(he)金元素和耐(nai)火(huo)材(cai)料的(de)氣(qi)孔結(jie)構等等。例如銅熔體對(dui)AL2O3的潤濕角，在熔體中的氧化亞銅含量升至5%時(shi)，會急(ji)劇變小，由(you)163°下(xia)降為(wei)25°。被金(jin)屬熔(rong)體浸漬的(de)程度，取(qu)決于下列因(yin)素；熔(rong)體的(de)表面張力和(he)粘度、耐火材料的(de)潤濕性(xing)和(he)氣孔的(de)孔徑。表2已(yi)經有色金屬熔(rong)體(ti)的(de)有關(guan)數據一一列出(chu)。有色金屬熔(rong)體(ti)的(de)粘度低于鐵(tie)熔(rong)體(ti)，有的(de)與(yu)水的(de)粘度相近。

將理(li)(li)論(lun)推斷(duan)和(he)在試驗(yan)室進(jin)行短期反應及(ji)潤濕實(shi)(shi)驗(yan)的(de)(de)結果，慎重地用于實(shi)(shi)際(ji)(ji)生(sheng)產中(zhong)(zhong)，因為實(shi)(shi)際(ji)(ji)生(sheng)產條件(jian)（如氣(qi)氛、雜質和(he)溫度(du)梯度(du)）對耐(nai)火材(cai)料(liao)的(de)(de)使用壽命會(hui)產生(sheng)重大的(de)(de)影響。再者，根據理(li)(li)論(lun)推斷(duan)和(he)實(shi)(shi)驗(yan)結果還可(ke)了(le)解耐(nai)火爐襯可(ke)能出現的(de)(de)損毀過程(cheng)和(he)耐(nai)火材(cai)料(liao)所(suo)引起的(de)(de)熔(rong)融金(jin)屬中(zhong)(zhong)的(de)(de)雜質（如吸入(ru)氧氣(qi)）。

2.氧化物、渣和(he)熔融鹽的侵(qin)蝕

用火(huo)法(fa)冶金處理有色金屬時(shi)，會產生各種成(cheng)分的(de)爐渣。渣的(de)來源是(shi)礦石(shi)中的(de)脈石(shi)和選擇性分離(li)用的(de)添加(jia)料。渣中含有硅酸鐵、硅酸鈣(gai)、硫和重金屬、有時(shi)還(huan)有重金屬氧化(hua)物。呈稀薄液體狀態(tai)的FeO-CaO-SiO2系和MnO-SiO2系(xi)渣有強(qiang)烈的侵蝕和浸漬作用(yong)

重熔(rong)有(you)色金屬(shu)(shu)時，如沒有(you)熔(rong)池(chi)(chi)保護(hu)層(ceng)，由于氧化，金屬(shu)(shu)熔(rong)池(chi)(chi)表面(mian)會出現氧化物(wu)；再(zai)者，金屬(shu)(shu)液會噴(pen)濺(jian)到熔(rong)池(chi)(chi)上方的(de)(de)耐火爐襯(chen)上去，并在(zai)該處氧化，這樣(yang)，爐襯(chen)就受侵蝕，并形成厚厚的(de)(de)結瘤(liu)，即(ji)爐瘤(liu)。為(wei)了判斷耐火材料對所產生的(de)(de)氧化物(wu)的(de)(de)反(fan)應性(xing)能，可以進行(xing)相平衡圖分析，列出有(you)色金屬(shu)(shu)冶煉有(you)關的(de)(de)重要三項參數；出現首次熔(rong)融物(wu)的(de)(de)低(di)共熔(rong)溫度（E），首次熔融物的成分（ZE）和(he)產生的化合物（V）。化合物(wu)（V）具(ju)有高耐火性能(neng)，可起(qi)保護(hu)層作用。

3.氣氛和(he)蒸汽的作用

爐子中往(wang)往(wang)是(shi)弱還(huan)原至強還(huan)原氣氛占(zhan)“統(tong)治(zhi)”地位。CO的分(fen)解會(hui)(hui)在耐火制(zhi)品的氣孔中形成有破壞作(zuo)用(yong)的碳(tan)，分(fen)解過程中，不僅是鐵(tie)和氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)，連鋅(xin)亦起催(cui)化(hua)(hua)作(zuo)用(yong)。含水(shui)蒸(zheng)氣的氣氛(fen)如接觸到碳(tan)化(hua)(hua)硅磚、便會(hui)(hui)妨(fang)礙防止表(biao)面氧(yang)(yang)化(hua)(hua)的保護(hu)層(ceng)的形成，或者破壞這種(zhong)保護(hu)層(ceng)。冶(ye)煉硫(liu)化(hua)(hua)物礦石時會(hui)(hui)產生二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)硫(liu)，它會(hui)(hui)使MgO分解(jie)，形成MgSO4。金(jin)屬蒸汽會很深地(di)往耐火爐襯中(zhong)擴散，并冷凝下來(lai)，產生分解破壞作(zuo)用(yong)。

4.有色金屬熔煉爐耐火爐襯中的溫(wen)度一般在950~1400℃范(fan)圍內，在噴嘴和(he)風口(kou)附(fu)近(jin)的(de)溫度(du)比(bi)該溫度(du)高很多。進行吹洗氣體(ti)處(chu)理，或(huo)者通過溜槽和(he)管(guan)道(dao)運送熔融(rong)金屬(shu)時(shi)，含(han)塵氣流、熔融(rong)金屬(shu)和(he)爐渣(zha)運動(dong)會產生機(ji)械(xie)沖(chong)刷和(he)磨(mo)蝕應力。

耐(nai)火(huo)爐(lu)(lu)襯的(de)浸漬和渣化對耐(nai)火(huo)材料的(de)熱穩定(ding)性和高溫強度(du)產(chan)生不利影(ying)響，引起裂紋和剝落(luo)。熔融金屬的(de)強烈(lie)滲(shen)透和進入磚縫，致使(shi)整個爐(lu)(lu)墻(qiang)有鼓起的(de)危險。耐(nai)火(huo)爐(lu)(lu)襯的(de)使(shi)用壽(shou)命取(qu)決于很(hen)多因素(su)。由(you)于近年來耐(nai)火(huo)材料的(de)質量有了顯著改善，爐(lu)(lu)子的(de)結(jie)構(gou)及(ji)操作方法的(de)影(ying)響也日(ri)益明(ming)顯。