耐火材料受渣蝕的首要條件是耐火材料與熔渣或粉塵等其他外來(lái)物質(zhì)接觸。若這些物質(zhì)僅與耐火材料的外表面接觸, 則渣蝕僅在外表面進(jìn)行。此時(shí)渣蝕速率與熔渣和耐火材料外表面接觸面積成正比, 損毀往往是緩慢的、輕微的。實(shí)際上, 耐火材料在服役過(guò)程中, 熔渣和氣體等經(jīng)常侵入到耐火材料內(nèi)部與其內(nèi)表面接觸而發(fā)生反應(yīng), 從而引起嚴(yán)重的渣蝕。通常情況下，熔渣主要通過(guò)三種途徑滲入到耐火材料內(nèi)部: 耐火材料中的氣孔和裂紋，耐火材料中的基質(zhì)，耐火材料晶體間的晶界。
(1) 熔渣經(jīng)毛細(xì)管和裂紋的滲入。熔渣與耐火材料外表面接觸后，當(dāng)其可浸潤(rùn)這種耐火材料時(shí)，熔渣在毛細(xì)管附加壓力的推動(dòng)下，即可由耐火材料的外表面向其內(nèi)部滲透。熔渣沿耐火材料毛細(xì)管和裂紋滲入到其內(nèi)部的能力, 從耐火材料方面來(lái)看, 主要取決于耐火材料的表面張力、熔渣與耐火材料的潤(rùn)濕角、毛細(xì)管的半徑和曲折封閉狀況以及耐火材料的氣孔率。為了避免或減緩熔渣向耐火材料中的滲透, 必須使耐火材料的表面張力盡量降低和不受熔渣潤(rùn)濕; 要提高耐火材料的致密性, 使其無(wú)氣孔或僅有封閉氣孔, 或使貫通氣孔與開口氣孔盡量減少。
(2) 熔渣沿耐火材料基質(zhì)的滲入。耐火材料的基質(zhì), 一般含有較多的雜質(zhì)成分。耐火材料在高溫使用過(guò)程中, 這些雜質(zhì)容易形成低熔點(diǎn)相。當(dāng)材料內(nèi)存在氣孔或裂紋和溫度梯度時(shí), 由基質(zhì)所形成的熔體, 可由熱端向其冷端遷移。熱端基質(zhì)遷移后所殘留的空隙, 易成為熔渣滲入的通道。若耐火材料致密性較高, 基質(zhì)無(wú)顯著遷移。但在高溫下, 基質(zhì)容易形成熔體, 此種熔體中的一些組分?jǐn)U散系數(shù)較大。當(dāng)熔渣與耐火材料表面接觸后, 若熔渣中的組分與基質(zhì)的組分的質(zhì)量濃度相差較大，則可產(chǎn)生相互擴(kuò)散, 使熔渣或其中的部分組分, 經(jīng)基質(zhì)所形成的熔融體擴(kuò)散到耐火材料內(nèi)部。所形成的液相的黏度愈低，同熔渣的組分的質(zhì)量濃度差愈大, 熔渣愈易于向耐火材料中擴(kuò)散。
堿性耐火材料中的液相黏度一般皆較低, 故較易于擴(kuò)散。如當(dāng)鋼渣與鎂質(zhì)耐火材料接觸時(shí)，由于熔渣中Fe2 +的質(zhì)量濃度遠(yuǎn)高于其在耐火材料內(nèi)部的質(zhì)量濃度, 熔渣中的Fe2 +就首先向耐火材料內(nèi)的熔體中擴(kuò)散。熔渣中的Ca2 +的質(zhì)量濃度也高于其在耐火材料內(nèi)熔體中的質(zhì)量濃度, Ca2 +也可進(jìn)入磚內(nèi)的熔體中。因此, 耐火材料距工作面一定厚度層的基質(zhì)內(nèi)所含Fe2 +和 Ca2 +增加，引起基質(zhì)的組分和性質(zhì)變化，形成變質(zhì)層。反之, 若耐火材料中液相內(nèi)的一些組分的質(zhì)量濃度高于其在熔渣中的質(zhì)量濃度, 也可以擴(kuò)散到熔渣內(nèi)。如在煉鋼后期渣內(nèi) Mg2 + 的質(zhì)量濃度較低, 鎂質(zhì)耐火材料內(nèi)液相中的 Mg2 + 會(huì)被熔渣奪取, 從而使耐火材料直接損壞。
顯而易見，當(dāng)耐火材料中的基質(zhì)為非連續(xù)相時(shí)，此種熔渣沿基質(zhì)的遷入必將受到一定的限制。因此，提高耐火原料的純度, 減少耐火制品低熔點(diǎn)液相的生成量, 是提高耐火材料抗渣侵蝕能力的最有效的手段之一。