耐(nai)火材(cai)料(liao)受渣蝕的(de)首要條件是耐(nai)火材(cai)料(liao)與熔渣或粉塵等其(qi)他外來(lai)物(wu)質接觸(chu)。若這(zhe)些物(wu)質僅與耐火(huo)材料的外表(biao)面接觸, 則渣蝕僅在外表(biao)面(mian)進行。此時(shi)渣蝕速(su)率與熔(rong)渣和耐火材料外表(biao)面(mian)接觸面(mian)積(ji)成(cheng)正(zheng)比, 損毀(hui)往往是緩(huan)慢(man)的(de)、輕微的(de)。實際上, 耐火材料在服役過(guo)程中, 熔(rong)渣和氣體等經常侵入(ru)到(dao)耐火材料(liao)內部與其內表面接觸而發生反應, 從而引起嚴重的渣蝕。通(tong)常情況下，熔渣主(zhu)要通過三種途徑滲入到耐火材(cai)料內部: 耐(nai)火材料中(zhong)的氣(qi)孔和裂(lie)紋，耐火材料中的(de)基質，耐火材料(liao)晶體間的晶界。
(1) 熔(rong)渣經毛細管和(he)裂紋(wen)的滲入(ru)。熔(rong)渣與耐火材料外表(biao)面接(jie)觸后，當其(qi)可浸潤這種耐火材料時，熔渣在(zai)毛細管附(fu)加壓力的推(tui)動下，即可由耐(nai)火材(cai)料(liao)的外表(biao)面向其(qi)內部滲透。熔(rong)渣沿耐(nai)火材料毛細管和裂紋滲入到其(qi)內部的能(neng)力, 從耐火(huo)材料方面來看, 主要取決于耐(nai)火材料(liao)的表面(mian)張力、熔渣(zha)與耐(nai)火材料(liao)的潤濕角、毛細管的半徑和曲(qu)折封閉(bi)狀況以及耐(nai)火材料(liao)的氣(qi)孔率。為了避(bi)免或減緩熔渣(zha)向耐(nai)火材料(liao)中(zhong)的滲透, 必(bi)須使耐火材料(liao)的表(biao)面張力盡(jin)量降低和不受熔渣潤(run)濕; 要提高(gao)耐火(huo)材(cai)料的致密(mi)性, 使其無氣孔(kong)或僅有封閉(bi)氣孔(kong), 或使貫通氣孔與開(kai)口氣孔盡(jin)量減少。
(2) 熔(rong)渣沿耐火(huo)材料基(ji)質(zhi)的滲入(ru)。耐火(huo)材料的基(ji)質(zhi), 一(yi)般含有較多的雜質成(cheng)分。耐火材料在高溫使用過程中, 這些雜質容易形成低熔(rong)點相。當材料內(nei)存在(zai)氣(qi)孔或裂(lie)紋和(he)溫度(du)梯度(du)時, 由基(ji)質所(suo)形成的熔體, 可(ke)由(you)熱端(duan)向其(qi)冷端(duan)遷移。熱端(duan)基質遷移后所殘留(liu)的空隙, 易(yi)成為熔渣滲(shen)入的通(tong)道。若耐火材料致密(mi)性較高, 基(ji)質無顯著遷移。但在高溫下, 基質(zhi)容易形成熔體, 此種熔體中的一(yi)些組分擴(kuo)散系數較大(da)。當熔渣(zha)與耐火(huo)材料表面接觸后, 若熔渣中的(de)組(zu)分與基質的(de)組(zu)分的(de)質量(liang)濃度相(xiang)差較(jiao)大，則可產(chan)生相互擴散, 使熔渣或其中的部分組分, 經基質(zhi)所形成的熔(rong)融體擴散到耐火材料(liao)內部(bu)。所形成的液相的黏度(du)愈低，同熔渣的(de)組分的(de)質量濃度差愈大, 熔渣(zha)愈易(yi)于向耐火材料中擴散。
堿性耐(nai)火材料中(zhong)的液相黏度一(yi)般皆較低, 故較(jiao)易于擴散。如當(dang)鋼渣(zha)與(yu)鎂質耐火材(cai)料接(jie)觸時(shi)，由于熔渣中(zhong)Fe2 +的(de)(de)質量濃度(du)遠高于其(qi)在耐火材料內部的(de)(de)質量濃度(du), 熔渣中的(de)Fe2 +就首(shou)先向耐火材(cai)料內的(de)熔(rong)體中(zhong)擴(kuo)散。熔(rong)渣中(zhong)的(de)Ca2 +的(de)質量濃度(du)也高于其在耐火材(cai)料(liao)內(nei)熔體中(zhong)的(de)質量濃度(du), Ca2 +也可(ke)進入磚(zhuan)內的(de)熔(rong)體中。因此, 耐火材料距工作面一(yi)定厚度層的基質(zhi)內所含Fe2 +和 Ca2 +增加，引起基質的組分和性質變(bian)化，形成(cheng)變(bian)質層。反之(zhi), 若耐火材料中液相內的(de)一(yi)些組分的(de)質(zhi)量(liang)(liang)濃度高于其在(zai)熔渣(zha)中的(de)質(zhi)量(liang)(liang)濃度, 也可以擴(kuo)散到熔(rong)渣(zha)內(nei)。如(ru)在煉(lian)鋼后期渣(zha)內(nei) Mg2 + 的質量濃度(du)較低, 鎂(mei)質(zhi)耐火材料內液相中的 Mg2 + 會被熔渣奪取(qu), 從而使(shi)耐火材料(liao)直接(jie)損壞(huai)。
顯而易見，當(dang)耐(nai)火材料中的基質為非連(lian)續相(xiang)時(shi)，此種(zhong)熔渣沿基(ji)質的(de)遷入(ru)必將受到一定的(de)限制(zhi)。因此，提(ti)高耐火原料的純度, 減(jian)少(shao)耐火制品低熔(rong)點液(ye)相的生成量(liang), 是提高耐火材料抗渣侵蝕(shi)能力的(de)最有效的(de)手段(duan)之一。