炉渣侵蚀是耐火材料在冶炼过程中最常见的一种损坏形式，一方面炉衬的工作面损毁，寿命 降低，影响冶炼的正常进行，严重时导致烧穿漏钢或其它危险，另一方面炉衬剥落进入反应体系中，导致冶炼的铁水或合金中外生夹杂物增多，如果无精炼或其它改善措施，冷却后钢 锭质量降低。有效控制炉渣对耐火材料的侵蚀，提高耐火材料的寿命，才能保证冶炼的顺行，减小耐火材料对冶炼质量的影响。
作为耐火材料主要组元的氧化物或非氧化物的首要性质，是高温条件下不能熔化为液态，即熔点要高。许多学者对多种炉渣侵蚀耐火材料进行了大量研究，包括含CaO，SiO2，A12O3，MgO和 TiO2等各种类型的炉渣，其侵蚀主要是熔渣中的液相通过毛细作用，渗入耐火材料气孔中，沿主相晶界侵入，晶界处有许多小孔洞，最终扩散到耐火材料的晶界和晶粒内部。
而关于含硼炉渣对耐火材料侵蚀方面的研究较少，含硼熔体的冶炼渣是特殊渣，其中含大量 的低熔点氧化物B2O3，一旦侵入炉衬中与耐火材料发生反应，容易使耐火材料蚀损。 利用氧化硼直接合金化炼钢时由于炉渣中氧化硼含量较多，侵蚀耐火材料的问题常造成反应不顺利。
本工作针对含硼炉渣，开展耐火材料侵蚀的实验研究，分析不同耐火材料的侵蚀情况和产生机理，为增加耐火材料寿命，降低耐火材料对钢水质量影响，提供了基础参数和依据。实验采用氧化硼配加还原剂的炉渣，按硅铁与氧化硼整比配置，如表1所示。炉渣碱度按CaO/SiO2取1.0，终渣主要成分为：CaO 45％，SiO2 40％，B2O3 9％，CaF2 5％，H2O 1％。氧化硼炉渣属于酸性炉渣，酸性、 中性耐火材料抵抗酸性炉渣侵蚀能力较强，对酸性、中性的常用耐火材料进行了比较，选出石英质、刚玉质和碳化硅质耐火材料。采用静态法在碳管炉上开展实验，将碳化硅、石英、刚玉3种不同材质的耐火材料制成条状，插入配好的炉渣中升温至1200℃保持30min，再升温至l550℃保持1h。采用动态法在中频感应炉上进行公斤级实验，将整比配置的2级渣料和铁料加入坩内，升温和保温总时间为2.5h，最高温度为1450～1500℃。
试验后的每种耐火材料取4个不同部位分别测量侵蚀深度，碳化硅、石英和刚玉的平均侵蚀厚度分别为0.52，1.03，1.40mm，刚玉耐火材料侵蚀最为严重，石英耐火材料有一定程度的侵蚀，但相对较轻，碳化硅耐火材料侵蚀很少。
一：石英耐火材料的侵蚀
石英耐火材料侵蚀层厚度1.03mm，有粘渣现象，炉渣和耐火材料相连紧密，不同断面部位侵蚀深度相差不大，炉渣与耐火材料之间有一层较薄的变质层，炉渣沿着气孔渗入耐火材料中。尤其是渣线部位，炉渣元耐火材料链接为一体，敲击时渣块断裂，而炉渣与耐火材料之间仍相连，反应前壁厚10mm，反应后与炉渣接触的部位壁厚7mm，与钢液接触的部位壁厚8mm，侵蚀厚度2~3mm，比静态坩埚实验的侵蚀深度大。
通过B2O3—SiO2相图可见，氧化硼和二氧化硅同属酸性氧化物，共晶点极度偏向B2O3一侧，氧化硼是一种低熔点氧化物，共晶点温度为425℃。如果二元系中氧化硼含量超过50%，则石英熔化温度将低于800℃，随着氧化硼含量的降低，熔化温度逐渐升高，氧化硼含量小于10%时，熔化温度才能提高到1400℃以上，冶炼时，单纯的氧化硼渣与石英耐火材料接触后，很容易在局部出现氧化硼浓度高于20%，高温下石英耐火材料表面液化，造成耐火材料的侵蚀，为了降低氧化硼炉衬的其实，炉渣中配加氧化钙，升温过程中与氧化硼结合形成硼酸钙盐，减小了氧化硼与炉衬的接触反应，可减缓对石英耐火材料的侵蚀冶炼过程中氧化硼被不断地还原，对于石英耐火材料可用CaO—SiO2—B2O3三元系来解释炉渣对其侵蚀过程，三元渣系各相组成沿着路径变化炉渣为2CaO·B2O3 (C2B)和CaO·B2O3(CB)，其熔化性温度约为1240℃，低温下由于CaO的固定作用，B2O3 对炉衬侵蚀很小；温度逐渐降低至 1120℃，炉渣熔化，B203对耐火材料侵蚀性增大，但此时还原反应进行较快，氧化硼迅速减少，二氧化硅增多，因此耐火材料侵蚀也很小。炉渣熔化性温度逐渐增大，反应终期达到 1500℃，炉渣变得粘稠，炉渣主要为硅酸盐，且氧化硼含量很少，对耐火材料侵蚀较小。