Vatrostalni materijal je čvrst materijal koji može odoljeti efektima visoke temperature i široko se koristi u metalurškoj industriji. Vatrostalni materijali se obično dijele na: kisele vatrostalne materijale (kvarc, silikatne cigle); polu-kiseli vatrostalni materijali (polu-silika cigle); neutralni vatrostalni materijali (hromirane cigle, glinene cigle, visoke aluminijumske opeke); osnovni vatrostalni materijali (magnezitne opeke, hrom-magnezitne opeke, magnezijum-oksidne cigle, dolomitne cigle, magnezijum, dolomit i magnezijum vatrostalna glina) itd. Alkalni vatrostalni materijali se trenutno široko koriste u opremi za topljenje zbog svojih odličnih karakteristika kao što su visoka vatrostalnost, dobra termička svojstva stabilnost i dobra otpornost na šljaku. U procesu proizvodnje čelika u pretvaraču i električnim pećima, rastopljeni čelik će mehanički pročistiti vatrostalnu oblogu peći. U isto vrijeme, sastavni elementi vatrostalne industrijske električne peći rastvaraju se u rastopljeni čelik i kemijski reagiraju s rastopljenim čelikom. Mehaničko ribanje rastaljenog čelika na oblogi peći i kemijska reakcija između njih: s jedne strane, uzrokuje oštećenje i eroziju vatrostalnih materijala obloge peći; s druge strane, to će utjecati na kvalitetu rastaljenog čelika i čelika.
U procesu taljenja čelika, interakcija između vatrostalnog materijala obloge i rastaljenog čelika u rastopljenom bazenu i rezultirajući utjecaj na kvalitetu rastaljenog čelika i čelika uglavnom su sljedeći:
Otpadanje vatrostalnog materijala uzrokuje nemetalne inkluzije u rastopljenom čeliku i čeliku
U procesu proizvodnje čelika, nakon što su vatrostalne opeke obloge peći korodirane, razugljičeni sloj i reakcijski sloj opeke podliježu strukturnim promjenama koje uzrokuju relaksaciju. Istopljenim čelikom, šljakom, plinom iz peći i mehaničkim čišćenjem rastopljenog željeza i rasutih materijala i čeličnog otpada, vatrostalni materijali otpadaju i postaju uključeni u otopinu čelika, formirajući nemetalne inkluzije. Performanse nemetalnih inkluzija u čeliku su veoma različite od performansi samog čelika. Sa mehaničke tačke gledišta, lokacija nemetalnih inkluzija je tačka koncentracije napona čelika, što ima veliki uticaj na granicu čvrstoće, krutosti i izdržljivosti čelika. Stoga su nemetalne inkluzije jedan od ozbiljnih nedostataka koji utječu na kvalitetu čelika.
Peć s kolicima reagira između sastavnih elemenata vatrostalnog materijala i nemetalnih elemenata u rastopljenom čeliku kako bi se proizvele nemetalne inkluzije.
Neki elementi koji čine vatrostalni materijal direktno se otapaju u rastopljenom čeliku, povećavajući kisik, ugljik i druge nemetalne elemente u rastopljenom bazenu. Pod određenim uvjetima, nemetalni elementi u rastopljenom čeliku reagiraju jedni s drugima i formiraju nemetalne inkluzije. Isti razlog će također negativno utjecati na kvalitetu rastaljenog čelika i čelika.
