了解了不同耐火原料化學(xué)的組成，對(duì)于鋁硅系耐火材料抗還原性能的影響。隨著原料中的SiO2含量以及 Fe2O3含量的增加，材料的抗還原性能越來(lái)越差。然而，耐火材料在還原氣氛下的侵蝕速率不僅僅取決于材料的化學(xué)組成或是氣孔率和孔隙結(jié)構(gòu)，還包括還原氣氛的組成、壓力、溫度和時(shí)間等。而且，在實(shí)際的還原性窯爐服役環(huán)境當(dāng)中，由于每種爐直接還原的工藝不同，其所對(duì)應(yīng)的爐內(nèi)溫度與壓力也各有不同。因此，有必要對(duì)還原氣氛的各項(xiàng)條件進(jìn)行探尋。
分析認(rèn)為，不同于純H2還原，在混合氣氛下，耐火材料的受損程度取決于還原反應(yīng)與滲碳反應(yīng)的共同作用，耐火材料中的Fe2O3會(huì)與H2和CO反應(yīng)，被還原成FeO和單質(zhì)Fe，進(jìn)一步催化CO發(fā)生析碳反應(yīng)析出碳(2CO(g)→CO2(g)+C(s))，CO在制品表面及內(nèi)部（通過(guò)氣孔進(jìn)入）發(fā)生歧化反應(yīng)，產(chǎn)生碳沉積，碳沉積伴隨大量的體積膨脹導(dǎo)致耐火材料的結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重破損，進(jìn)而嚴(yán)重影響到耐火材料的相關(guān)服役性能。這也是導(dǎo)致含CO還原氣氛下耐火材料性能下降更為明顯的主要原因。如圖所示，被還原后的高鋁澆注料試樣出現(xiàn)部分破損開(kāi)裂的現(xiàn)象也證實(shí)了這一點(diǎn)。
關(guān)于H2和CO還原鐵氧化物的表明，當(dāng)溫度在810℃以下時(shí)，CO的還原能力高于H2，而在810℃以上時(shí)則反之。雖然在更高的溫度下時(shí)，H2在還原動(dòng)力學(xué)要優(yōu)于CO，但在當(dāng)前的試驗(yàn)溫度條件下，兩者的還原能力相差并不大。另外，在鐵氧化物的整個(gè)還原過(guò)程中，H2還原反應(yīng)為吸熱反應(yīng),將引起爐內(nèi)環(huán)境溫度的降低,由此派生的溫度場(chǎng)效應(yīng)也會(huì)在一定程度上阻礙還原反應(yīng)的進(jìn)行,降低還原速率；而CO還原反應(yīng)為放熱反應(yīng),將引起爐內(nèi)環(huán)境溫度的升高,派生的溫度場(chǎng)效應(yīng)會(huì)促進(jìn)還原反應(yīng)的進(jìn)行。