铝合金熔化炉所用耐火材料的主要成分有Al₂O₃、SiO₂、MgO,常用的金属材料为铸铁。铝合金溶解过程中与炉衬材料的作用主要表现在铝合金的浸渍、氧化还原反应以及刚玉瘤的形成与溶解。
黏土防火砖约含有60%的SiO₂,是制作铝合金熔化炉广泛使用的炉衬材料。经热力学计算得知,在很宽的温度范围内铝可以还原硅。铝与SiO₂的反应速度取决于铝离子氧化的扩散速度。在化学反应过程中,铝合金溶液可充分润湿氧化相,促使铝合金液渗透到不致密的炉衬中。
铝合金液体对熔化炉炉衬的浸渍和对SiO₂的反应,使炉衬内产生很大的机械应力,会引起炉衬的破坏,其反应产物—非金属固态掺杂物污染了铝合金。
非金属固态掺杂物和炉渣,也会与炉衬产生作用生成渣瘤或炉瘤。炉瘤由氧化物Al₂O₃、SiO₂、MgO组成。是一种坚实的固态聚集物。
使用铸铁、铸钢或钢板焊制而成的坩埚,由于铁的熔化分解,铝液中的铁含量增加,温度越高,铁在铝液中的溶解度越大。
如果铝液长时间处于高温下,AI-SI合金中的含铁量可达1%以上。合金中出现了大量的初生脆性相,甚至会出现冰糖断口。铝液中的铁元素还来源于铁锈及炉料中带来的铁屑、铁质过滤片、芯骨等。铁对大多数铝合金均系杂质,能恶化合金的使用性和工艺性。