氧化性气氛熔融炉主体内衬,主要选用氧化物系耐火材料。最初,根据含有Cr2O3的耐火材料中C2O3的熔融度非常小,其熔出进入熔渣中,使熔渣的黏性增大,从而降低耐火材料的熔解蚀损反应的事实,而被选作氧化性气氛熔解炉内衬使用的主要耐火材料。后来,由于Cr2O3可能对环境产生污染,便开始对氧化物气氛熔解炉内衬耐火材料无铬化的研究。通常,氧化物气氛熔融炉内衬无铬化的耐火材料都含有ZrO2。其原理是ZrO2同Cr2O3一样,熔解度很小,而且其熔解进入熔渣中也可增加熔渣的黏性,而提高无铬化耐火材料的耐蚀性。
能够适应氧化性熔融炉操作条件的含Cr2O3质耐火材料和无铬耐火材料均可由Cr2O3—AL2O3一ZrO2—MgO—SiO2(TiO2)五元系中的物相构成,由这一五元系统中的物相构成的复相氧化物系耐火材料有:
(1) Cr2O3—AL2O3一ZrO2系(含ZrO2的AL2O3一Cr2O3系):
(2) MgO—Cr2O3—ZrO2系:
(3) Cr2O3—MgO—AL2O3系:
(4) Cr2O3—AL2O3一SiO2(3AL2O3·2SiO2)系:
(5) MgO—Cr2O3—SiO2系:
(6) Cr2O3—MgO—ZrO2—SiO2(2MgO·SiO2-ZrO2·SiO2)系。
而由这一五元系统中物相构成的无铬复相氧化物系耐火材料则有:
(1)MgO—AL2O3—ZrO2(主要包括MgO—Spinel一ZrO2 系,AL2O3—Spinel—ZrO2 系和Spinel—ZrO2系):
(2)AL2O3—ZrO2—SiO2(实际为AL2O3—3AL2O3·2SiO2—ZrO2)系:
(3)MgO—AL2O3一TiO2系。