在銅冶煉工業，各種冶金窯爐使用最多的爐襯材料是各種鎂鉻耐火材料。為什么非鎂鉻耐火材料不可？選擇合適的耐火材料，必須要了解耐火材料的使用環境和耐火材料抵抗冶金介質的侵蝕情況。

一：銅冶煉的主要特點

眾所周知，鋼鐵冶金工業用礦石主要為鐵礦石，屬氧化物礦；冶煉得到的金屬熔體為Fe-C熔體，熔渣為CaO-SiO2-Al203或CaO-SiO2-FeO渣系，冶煉中產生大量的CO氣體。與鋼鐵工業不同，煉銅或煉鎳工業所用礦石多為含銅、含鎳甚低的硫化物礦，因此冶煉中產生的氣體與遇到的熔體都與鋼鐵工業有很大差異, 其主要特點可歸納如下：

（1）氣氛中有大量SO2氣體。由于礦石為硫化物礦，冶煉中的中間產品為硫化物熔體，因此在熔煉與吹煉過程中要產生大量的SO2氣體，即爐內的氣氛中含大量SO2。

（2）冶金過程中遇到的熔體不僅有氧化物熔渣、金屬熔體，還有硫化物熔體冰銅或冰镩（銅锍或鎳锍）。這些熔體的熔化溫度不僅比鋼鐵工業遇到的熔體要低得多，而且黏度小，流動性好，因此，熔體的滲透性強。

（3）熔渣為Fe0-SiO2系渣，而且渣量大。由于硫化物礦與锍中含有大量硫化鐵，為了除去鐵，在熔煉與吹煉中要將FeS氧化為FeO,因此必須加入SiO2造渣，故爐渣的成分主要為FeO和SiO2。此外，由于礦石與锍中含銅或鎳都不甚高，所以熔煉與吹煉時，產生的渣量都很大。

（4）銅冶煉用部分窯爐，如轉爐等為間斷式生產爐，爐內溫度波動大，特別是風口與風口區不僅溫度波動大而且頻繁，因此要求耐火材料不僅要抗熔蝕與沖刷，而且要抗熱剝落與結構剝落。而結構剝落卻是耐火氧化物材料的弱點，要克服這一弱點是較困難的，因此轉爐爐襯壽命一般總是低于其他有色冶煉爐。

二：各種耐火材料抗FeO-SiO2渣侵蝕性能

由于銅冶煉中耐火材料遇到的爐渣主要為Fe0-SiO2系渣，因此，了解各種耐火材料抵抗Fe0-SiO2渣侵蝕能力有助于合理選材。圖1-14給出了一些耐火氧化物與鐵硅系渣構成的三元系在1500℃的液相區。圖1-15示出了1500℃時 Al2O3、MgO、CaO、ZrO2等氧化物在FeO-SiO2渣中的溶解度。圖1-16則給出了 SiO2、Al2O3、MgO、MgO*Cr2O3在鐵橄欖石渣中的溶解速度。

由圖1-14、圖1-15、圖1-16可見，CaO與鐵硅系渣形成的液相區最大，在鐵硅系渣中的溶解度最高；而Cr2O3、ZrO2與鐵硅系渣形成的液相區最小，在鐵硅系渣中的溶解度也最小。這表明：CaO質與含CaO多的白云石質材料抗鐵硅系渣侵蝕性差，不適于用作銅冶煉用耐火材料。Cr2O3質、ZrO2質或含Cr2O3、 ZrO2的耐火材料抗鐵硅系渣侵蝕性好。