铝合金熔化炉在使用2年多后，发现在熔池侧墙上出现了较为严重的刚玉瘤，特别是铝液液面、熔池侧墙及炉气三相( 液、固、气) 交界处尤为严重。对刚玉瘤取样进行了检测。从检测结果来看，刚玉瘤中AL2O3的质量分数为94%，远远高于炉衬耐火浇注料原有AL2O3的含量，说明炉衬耐火材料在使用过程中确实发生了刚玉化过程。
一、刚玉瘤成因分析
铝合金中的铝及合金元素会与炉衬耐火材料中的Fe2O3、TiO2、Cr2O3 等杂质以及游离SiO2 发生以下化学反应:
4Al + 3SiO2一3Si + 2Al2O3，( 1)
2Mg + SiO2一Si + 2MgO，( 2)
6Al + 3Fe2O3一6Fe + 3Al2O3，( 3)
6Al + 3Cr2O3一6Cr + 3Al2O3，( 4)
3Mg + Fe2O3一2Fe + 3MgO，( 5)
3Mg + Cr2O3一2Cr + 3MgO，( 6)
MgO + Al2O3一MgO·Al2O3 ( 7)
反应形成的刚玉相最初形成于炉衬表面，但随着反应的进行会逐渐向炉衬内部蔓延，并与耐火材料紧密结合。反应( 1) 、( 2) 会导致铝液中增硅，提高铝液的流动性，使铝液更容易渗入炉衬耐火材料中，从而加剧刚玉相的生成反应。反应( 7) 为镁铝尖晶石形成反应，反应过程伴有体积膨胀，会使炉衬表面剥落，进一步加剧侵蚀过程。
二、铝液表面的氧化
在铝液液面、熔池侧墙及炉气三相(液、固、气) 交界处，铝液因接触空气而首先被氧化，形成膨松物。同时，由于炉衬材料中微小裂纹的存在，液面以下的铝液会在毛细管作用下沿炉墙向膨松物内部渗透，再经氧化形成刚玉相。这个过程持续进行，刚玉相不断成长结瘤，且极易粘附在炉墙上。这种结瘤如果仅仅粘附在炉衬表面，则较容易清除，但如果蔓延到耐火材料内部则很难清除。
三、结语
铝合金熔化炉炉衬耐火材料的损毁过程是一个极其复杂的物理化学过程，取决于多方面的原因，归纳起来有: 机械冲击与磨损，铝及合金元素与耐火材料间的化学反应，炉内温度及压力超高，助熔剂及清渣剂中盐类的影响，清渣操作不到位。选择合适的耐火材料并及时清渣，是减轻铝合金熔化炉炉衬耐火材料损毁的最重要因素