耐火材料的最大用戶是鋼鐵工業(yè)，它也是鋼鐵工業(yè)不可缺少的重要基礎(chǔ)材料之一。它對(duì)鋼鐵生產(chǎn)有很大影響。在一定條件下甚至可以成為阻礙某項(xiàng)冶煉新技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。耐火材料與鋼鐵生產(chǎn)之間的關(guān)系表現(xiàn)為兩方面：一方面是保證鋼鐵工業(yè)流程的穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性；另一方面是滿足鋼鐵質(zhì)量與品種的需求。在對(duì)鋼材品種與質(zhì)量要求不高的情況下，為了保證生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性、降低成本，延長(zhǎng)耐火材料使用壽命環(huán)節(jié)及低成本是使用者追求的目標(biāo)。在過去的數(shù)十年中，由于耐火材料生產(chǎn)與使用科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，耐火材料的使用壽命有了很大的提高。其結(jié)果是耐火材料的使用壽命越來越長(zhǎng)，產(chǎn)量越來越少。耐火材料工作者面臨很大的困惑，繼續(xù)將長(zhǎng)壽命作為唯一的追求目標(biāo)已不能滿足耐火材料自身及使用各方面的要求。耐火材料需要新的發(fā)展領(lǐng)域。

除了追求長(zhǎng)壽這一目標(biāo)以外，耐火材料的功能也比較單一，僅僅是作為高溫容器的內(nèi)襯或者部件的材料以抵抗高溫與熔渣的侵蝕。目標(biāo)與功能的單一使耐火材料的發(fā)展受到限制。開發(fā)新的功能，讓材料在使用條件下發(fā)揮多方面的作用是應(yīng)該重視的方向。

近年來，由于對(duì)鋼質(zhì)量的要求愈來愈高，以及潔凈鋼等優(yōu)質(zhì)鋼材生產(chǎn)的需要，耐火材料與熔融鋼鐵之間的反應(yīng)以及對(duì)鋼質(zhì)量的影響受到人們的重視。首先，要求耐火材料不污染鋼水；其次，研究開發(fā)耐火材料可能起到對(duì)鋼水的凈化作用。新功能的開發(fā)將給耐火材料發(fā)展提供新的機(jī)遇。

耐火材料與熔融鋼鐵之間的相互作用大致包括如下幾個(gè)方面：

1、耐火材料受到侵蝕后引起結(jié)構(gòu)的松弛，在熔融鋼鐵的沖刷下卷入熔融鋼鐵中，形成非金屬夾雜。這類夾雜的尺寸較大，屬于外來夾雜。

2、耐火材料構(gòu)成組分直接溶解到熔融鋼鐵中去，增加熔融鋼鐵中的氧及其他非鐵元素的含量。在一定條件下，存在于熔融鋼鐵中的非鐵元素可能相互反應(yīng)生成夾雜。這類夾雜是在熔融鋼鐵內(nèi)部生成的，屬于自生成夾雜。這類夾雜的尺寸一般都很小。

3、耐火材料是在高溫下使用的。在高溫下，耐火材料內(nèi)部或多或少有液相生成。生成的液相包圍在耐火材料顆粒周圍。同時(shí)，此液相將與熔融鋼鐵中生成的氧化物(如氧化鐵)反應(yīng)，在耐火材料與熔融鋼鐵之間形成一液相隔離層，將熔融金屬與耐火材料隔離，阻止了耐火材料向熔融金屬的直接溶解。耐火材料以及氣孔中的氣相與熔融金屬之間的反應(yīng)都要通過這一反應(yīng)層來進(jìn)行。熔融金屬與液相層的結(jié)構(gòu)不同，前者為金屬結(jié)構(gòu)，后者為離子結(jié)構(gòu)，它們之間不可能互溶，它們之間的反應(yīng)必定伴隨著離子的電價(jià)的變化。介于熔融金屬與耐火材料之間的液相層通常也是硅酸鹽熔體，它們的組成、結(jié)構(gòu)與熔渣十分相似。熔渣具有的作用與功能，此液相層也應(yīng)具有。這些作用包括如下幾個(gè)方面：

1、渣有氧化性與還原性，耐火材料與熔融金屬之間的液相層也應(yīng)具有氧化性與還原性，從而影響熔融金屬中的氧含量及氧化物夾雜的生成。

2、渣具有脫磷及脫硫的作用，此液相層也應(yīng)具有脫磷及脫硫作用。

3、渣可以吸附熔融金屬中夾雜，此液相也應(yīng)具有吸收夾雜的作用。20世紀(jì)70年代中期，Lindskogllj就曾提出鋼水中的大部分夾雜是被耐火材料所吸收的。但后來的許多學(xué)者都將注意力集中到熔渣對(duì)夾雜的吸附，忽視了耐火材料的作用。按冶金原理，渣吸收夾雜應(yīng)滿足兩個(gè)條件：其一是夾雜必須與熔渣接觸。在鋼水中，夾雜的密度比鋼小，它們可上浮到渣一鋼界面而與渣接觸；其二是夾雜與鋼水的黏附功大于它與熔渣的黏附功。耐火材料與鋼水之間的液相層也應(yīng)能滿足上述兩個(gè)條件。首先，在精煉過程中，熔融金屬常被劇烈攪動(dòng)，夾雜由于自身浮力作用而產(chǎn)生的上浮運(yùn)動(dòng)已顯得不重要。其運(yùn)動(dòng)軌跡變得非常復(fù)雜，它碰撞到耐火材料的概率很高。而且，在鋼包等容器中鋼水與耐火材料的接觸面積大于鋼水與渣的接觸面積。因而，夾雜碰到耐火材料液相的概率應(yīng)高于它碰到渣的概率。其次，由于液相的成分與渣相近，同屬離子結(jié)構(gòu)，它們的化學(xué)組成與夾雜接近。因而，與熔渣一樣，夾雜與液相層的黏附功應(yīng)小于其與鋼水的黏附功。完全有可能吸附鋼水中的夾雜。