礦熱爐爐內(nèi)熔渣是損壞爐襯耐火磚的直接因素，我們在選擇或者解決爐襯問題的時候首先要分析爐內(nèi)熔渣的化學性，然后再分析物理損壞。
鐵水滲透破壞
鐵水沿著碳磚氣孔向碳磚內(nèi)部滲透，滲透的鐵水溶解碳磚中的粘結(jié)劑，進而溶蝕碳磚中的碳顆粒，破壞碳磚組織致密性，降低了碳磚的強度，滲入到碳磚中的鐵水與碳磚發(fā)生化學反應，生成了FexC—類的脆性物質(zhì)，這種物質(zhì)生成以后在碳磚的氣孔中產(chǎn)生體積膨脹，使碳磚氣孔脆化、破裂，在碳磚熱面形成脆化層。
爐內(nèi)鐵水環(huán)流
鐵水環(huán)流加劇了鐵水對碳磚表面脆化層的沖刷磨蝕，使碳磚減薄，死鐵層深度越淺，爐缸中心區(qū)域流速變慢，爐缸側(cè)壁的環(huán)流加強，爐缸側(cè)壁碳磚受到流動渣鐵的強烈沖刷磨蝕，從而降低爐襯壽命。
堿金屬及鋅等對碳磚的侵蝕
熱力學計算表明，當碳磚的傳熱性能較差時，熱面和冷面存在較大的溫差，碳磚內(nèi)部產(chǎn)生溫差熱應力較大，誘發(fā)碳磚產(chǎn)生裂紋，純的堿金屬蒸汽通過碳磚的微裂紋不斷向碳磚低溫區(qū)流動和擴散，微裂紋是環(huán)裂產(chǎn)生的誘因。如果堿金屬蒸汽在進入到碳磚微裂紋后，當溫度滿足800?900℃時，堿金屬蒸汽會在微裂紋中液化，然后與碳磚的硅鋁質(zhì)灰分發(fā)生反應，造成灰分的體積膨脹30%?50%,加劇碳磚微裂紋擴展而形成裂紋。計算表明，只有堿金屬蒸汽富集液化后才能與CO共同作用，在裂紋內(nèi)形成活性炭沉積，這種反應持續(xù)不斷進行，對碳磚裂紋進行持續(xù)的膨脹擠壓，碳磚裂紋不斷擴展，最終割裂碳磚形成環(huán)裂，提高碳磚的導熱性能是阻止環(huán)裂的有效手段。
在礦熱爐生產(chǎn)中，液態(tài)堿金屬很容易和碳磚內(nèi)的硅鋁質(zhì)灰分發(fā)生反應，反應后灰分體積膨脹約30%,形成碳磚侵蝕的惡性循環(huán)。
CO2和H2O的氧化熔蝕
冷凝爐襯內(nèi)襯大部分為炭質(zhì)材料，碳元素對于氧化是異常敏感的。爐眼部位很容易受到氧化性氣體的熔蝕，這種損壞的決定因素仍然是溫度，當碳磚熱面溫度降到1150℃以下時，渣鐵就會形成冷凝層，侵蝕可大大緩解，甚至不會發(fā)生，所以，減少碳磚侵蝕也可以歸納為通過加強冷卻和使用高導熱材料來降低爐襯熱面溫度。
爐襯結(jié)構(gòu)
某廠采用“隔熱法”陶瓷杯和“傳熱法”高導熱結(jié)構(gòu)相結(jié)合的爐襯結(jié)構(gòu)，陶瓷杯直接接觸鐵水，利用其抗鐵水侵蝕能力強、耐高溫的特性把鐵水和碳磚隔離開，阻止過多的熱量傳入碳磚中，但陶瓷杯的導熱系數(shù)約為2.5w/(m·k),削弱了碳磚的導熱，無法將1150°C侵蝕線推向陶瓷杯外部，很難在陶瓷杯熱面凝固成“渣鐵殼”，因此，陶瓷杯始終承受炙熱鐵水的沖刷，陶瓷杯不可逆轉(zhuǎn)的逐漸消耗;之后，爐襯轉(zhuǎn)變?yōu)槿即u“傳熱法”結(jié)構(gòu)，利用碳磚的高導熱性，采用爐殼噴淋冷卻，使靠近碳磚熱面的鐵水凝固形成“渣鐵殼”，但870℃碳磚脆化線還處在碳磚內(nèi)，這就對碳磚的導熱系數(shù)要求很高，爐襯繼續(xù)侵蝕到一定厚度，隨著不斷的侵蝕，爐襯的熱阻減小到一定程度時，才能形成渣鐵殼，但由于操作的變化，很難形成穩(wěn)定的渣鐵殼，這就需要生產(chǎn)操作和管理人員通過日常操作來實現(xiàn)爐襯維護。
