有色金屬用工業(yè)爐的反應(yīng)室和熔煉室，使用各種類型的耐火材料做內(nèi)襯。提煉原生金屬的大型爐子一般均用耐火磚，小型的重熔爐、保溫爐和澆鑄爐則主要用不定型耐火材料（搗打料、耐火澆注料和預(yù)制件）。一如既往，石墨-粘土-碳化硅坩堝的性能優(yōu)異。溜槽和澆鑄設(shè)備則使用特殊制品，諸如耐火纖維、純氧化物、氮化物或金屬陶瓷制品等。

有色金屬冶煉使用的耐火材料，約占耐火材料總產(chǎn)量的5~10%，現(xiàn)將與耐火材料應(yīng)用有關(guān)的金屬及其有關(guān)氧化物的一些密度，熔點(diǎn)以及氧化物的自由生成焓，性能列于下表。

1.熔融金屬的侵蝕

熔融金屬和耐火材料之間的氧化還原反應(yīng)的可能性，可以從熱動力學(xué)角度推斷出來。自由生成焓的值（—ΔGi）就表示這種反應(yīng)的程度。（表）中示出氧化物生成的相應(yīng)焓的值。自由生成焓的值（負(fù)數(shù)）越大，氧化物的穩(wěn)定性就越高。（表）內(nèi)示出的氧化物中，CaO和MgO最穩(wěn)定，也就是說，熔融的鈣和鎂能使多余的氧化物還原出來。

耐火材料的潤濕性取決于兩相系之間的界面應(yīng)力。潤濕性根據(jù)潤濕角確定。對潤濕性發(fā)生影響的因素很多，包括氣氛、接觸反應(yīng)（有時與時間有密切關(guān)系）、雜質(zhì)、合金元素和耐火材料的氣孔結(jié)構(gòu)等等。例如銅熔體對AL2O3的潤濕角，在熔體中的氧化亞銅含量升至5%時，會急劇變小，由163°下降為25°。被金屬熔體浸漬的程度，取決于下列因素；熔體的表面張力和粘度、耐火材料的潤濕性和氣孔的孔徑。表2已經(jīng)有色金屬熔體的有關(guān)數(shù)據(jù)一一列出。有色金屬熔體的粘度低于鐵熔體，有的與水的粘度相近。

將理論推斷和在試驗(yàn)室進(jìn)行短期反應(yīng)及潤濕實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，慎重地用于實(shí)際生產(chǎn)中，因?yàn)閷?shí)際生產(chǎn)條件（如氣氛、雜質(zhì)和溫度梯度）對耐火材料的使用壽命會產(chǎn)生重大的影響。再者，根據(jù)理論推斷和實(shí)驗(yàn)結(jié)果還可了解耐火爐襯可能出現(xiàn)的損毀過程和耐火材料所引起的熔融金屬中的雜質(zhì)（如吸入氧氣）。

2.氧化物、渣和熔融鹽的侵蝕

用火法冶金處理有色金屬時，會產(chǎn)生各種成分的爐渣。渣的來源是礦石中的脈石和選擇性分離用的添加料。渣中含有硅酸鐵、硅酸鈣、硫和重金屬、有時還有重金屬氧化物。呈稀薄液體狀態(tài)的FeO-CaO-SiO2系和MnO-SiO2系渣有強(qiáng)烈的侵蝕和浸漬作用

重熔有色金屬時，如沒有熔池保護(hù)層，由于氧化，金屬熔池表面會出現(xiàn)氧化物；再者，金屬液會噴濺到熔池上方的耐火爐襯上去，并在該處氧化，這樣，爐襯就受侵蝕，并形成厚厚的結(jié)瘤，即爐瘤。為了判斷耐火材料對所產(chǎn)生的氧化物的反應(yīng)性能，可以進(jìn)行相平衡圖分析，列出有色金屬冶煉有關(guān)的重要三項(xiàng)參數(shù)；出現(xiàn)首次熔融物的低共熔溫度（E），首次熔融物的成分（ZE）和產(chǎn)生的化合物（V）。化合物（V）具有高耐火性能，可起保護(hù)層作用。

3.氣氛和蒸汽的作用

爐子中往往是弱還原至強(qiáng)還原氣氛占“統(tǒng)治”地位。CO的分解會在耐火制品的氣孔中形成有破壞作用的碳，分解過程中，不僅是鐵和氧化鐵，連鋅亦起催化作用。含水蒸氣的氣氛如接觸到碳化硅磚、便會妨礙防止表面氧化的保護(hù)層的形成，或者破壞這種保護(hù)層。冶煉硫化物礦石時會產(chǎn)生二氧化硫，它會使MgO分解，形成MgSO4。金屬蒸汽會很深地往耐火爐襯中擴(kuò)散，并冷凝下來，產(chǎn)生分解破壞作用。

4.有色金屬熔煉爐耐火爐襯中的溫度一般在950~1400℃范圍內(nèi)，在噴嘴和風(fēng)口附近的溫度比該溫度高很多。進(jìn)行吹洗氣體處理，或者通過溜槽和管道運(yùn)送熔融金屬時，含塵氣流、熔融金屬和爐渣運(yùn)動會產(chǎn)生機(jī)械沖刷和磨蝕應(yīng)力。

耐火爐襯的浸漬和渣化對耐火材料的熱穩(wěn)定性和高溫強(qiáng)度產(chǎn)生不利影響，引起裂紋和剝落。熔融金屬的強(qiáng)烈滲透和進(jìn)入磚縫，致使整個爐墻有鼓起的危險。耐火爐襯的使用壽命取決于很多因素。由于近年來耐火材料的質(zhì)量有了顯著改善，爐子的結(jié)構(gòu)及操作方法的影響也日益明顯。