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。實際上, 耐火材料在服役過程中, 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)其可浸潤這種耐火材料時，熔渣在毛細(xì)管附加壓力的推動下，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, 從耐火材料方面來看, 主要取決于耐火材料的表面張力、熔渣與耐火材料的潤濕角、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濕; 要提高耐火材料的致密性, 使其無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程中, 這些雜質(zhì)容易形成低熔點相。當(dāng)材料內(nèi)存在氣孔或裂紋和溫度梯度時, 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，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，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。