鋁合金熔化爐所用耐火材料的主要成分有Al?O?、SiO?、MgO，常用的金屬材料為鑄鐵。鋁合金溶解過程中與爐襯材料的作用主要表現(xiàn)在鋁合金的浸漬、氧化還原反應(yīng)以及剛玉瘤的形成與溶解。
黏土防火磚約含有60%的SiO?，是制作鋁合金熔化爐廣泛使用的爐襯材料。經(jīng)熱力學(xué)計算得知，在很寬的溫度范圍內(nèi)鋁可以還原硅。鋁與SiO?的反應(yīng)速度取決于鋁離子氧化的擴(kuò)散速度。在化學(xué)反應(yīng)過程中，鋁合金溶液可充分潤濕氧化相，促使鋁合金液滲透到不致密的爐襯中。
鋁合金液體對熔化爐爐襯的浸漬和對SiO?的反應(yīng)，使?fàn)t襯內(nèi)產(chǎn)生很大的機(jī)械應(yīng)力，會引起爐襯的破壞，其反應(yīng)產(chǎn)物—非金屬固態(tài)摻雜物污染了鋁合金。
非金屬固態(tài)摻雜物和爐渣，也會與爐襯產(chǎn)生作用生成渣瘤或爐瘤。爐瘤由氧化物Al?O?、SiO?、MgO組成。是一種堅實(shí)的固態(tài)聚集物。
使用鑄鐵、鑄鋼或鋼板焊制而成的坩堝，由于鐵的熔化分解，鋁液中的鐵含量增加，溫度越高，鐵在鋁液中的溶解度越大。
如果鋁液長時間處于高溫下，AI-SI合金中的含鐵量可達(dá)1%以上。合金中出現(xiàn)了大量的初生脆性相，甚至?xí)霈F(xiàn)冰糖斷口。鋁液中的鐵元素還來源于鐵銹及爐料中帶來的鐵屑、鐵質(zhì)過濾片、芯骨等。鐵對大多數(shù)鋁合金均系雜質(zhì)，能惡化合金的使用性和工藝性。
