Многообразные процессы взаимодействия расплавов металла и шлака с футеровкой можно подразделить на пять видов, описываемых соответствующими типовыми реакциями.
1. Переход оксидов из футеровки в шлак в результате оплавления футеровки.
2. Оплавление футеровки в результате химического взаимодействия оксидов футеровки с оксидами шлака и образования легкоплавкой соли. Ярче всего это взаимодействие проявляется между кислой футеровкой и основным шлаком.
3. Взаимодействие оксидов легирующих элементов с оксидами шлака и футеровки.
4. Восстановление оксида футеровки основным металлом расплава. Примером этого взаимодействия является реакция восстановления кремнезема кислой футеровки при плавке алюминиевых сплавов.
Примером такого взаимодействия является так называемая тигельная реакция.
В процессе плавки железоуглеродистых сплавов в пенах с кислой футеровкой нередко наблюдается увеличение содержания кремния в расплаве — пригар кремния.
Этот пригар является результатом взаимодействия углерода, содержащегося в чугунах и сталях, с кремнеземом кислой футеровки и кислого шлака.
Движущей силой этой эндотермической реакции является только энтропийный фактор (об увеличении энтропии в результате реакции свидетельствует увеличение количества газов на 2 моль).
Из этого следует, что реакция может протекать только при высоких температурах, способствующих возрастанию восстанавливающей способности углерода.
Другим важнейшим условием ее протекания является раскисленностъ металла. В нераскисленном металле углерод будет восстанавливать железо из FeO.
Анализ уравнения тигельной реакции с позиций закона действующих масс показывает, что полноте ее протекания способствуют: 1) высокая концентрация углерода в расплаве; 2) низкая концентрация кремния в нем; 3) низкое парциальное давление СО над зеркалом металла.
Протекание тигельной реакции приводит к разрушению футеровки, поэтому в большинстве случаев в ходе плавки следует по возможности учитывать приведенные выше соображения для уменьшения разгара футеровки.