A 炉底部位内衬破损的主要原因
炉底部位内衬破损的主要原因有以下几方面：
(1)在1400～1600℃液态渣铁的高温热力作用下，由于炉底砌体温度分布不均，导致砌体开裂，特别是采用不同材质的耐火砖时，由于膨胀系数不同，更会导致砌体开裂。由于炉缸铁水温度不同，造成铁水对流，冲刷炉底。
(2)在高温下，渣铁、碱金属会对砖衬产生化学侵蚀。铁水在冷却到1150℃的过程中，析出石墨碳，炭砖与铁水作用可生成碳化铁，炭砖与碱金属反应生成碱性碳化物，引起体积膨胀，砖缝扩大，强度降低，损坏炭砖。炉底如采用黏土砖、高铝砖时砌体中SiO2被铁水中的碳还原成Si，并被铁水吸收。
(3)炉料重量的10％～20％和液态渣铁、煤气的静压力作用。高温铁水和其他液态金属(如Pb)在压力的作用下渗入砌砖砖缝和裂缝，铁水可以渗人很深，造成砌体上浮。
(4)铁水和炉渣在出铁时的流动对炉底产生冲刷作用。在铁口中心线以下炉底周壁越往下，受侵蚀越严重，形成大蒜头形状，这个部位是炉底最薄弱环节，与高温铁水沿炉底周壁环流流向铁口有关。
(5)开炉初期铁水与炉渣中氧化物、煤气中CO2、H2O对炭砖的氧化。
炉底也有自我保护作用，如黏土砖、高铝砖炉底在后期被侵蚀的速度会减慢。这是因为长期处在高温高压下，部分砖衬软化重新熔结，形成紫灰色熔结层，气孔串显著降低，体积密度显著提高，能抵抗铁水的渗入，同时由于炉底变薄，铁水凝固等温线会上移。
B 炉缸部位内衬破损的主要原因
炉缸部位内衬破损的主要原因有以下几方面：
(1)炉缸下部是盛渣铁液的地方，周期地进行聚积和排出，所以渣铁的流动、炉内渣铁液面的升降，大量的煤气流等高温流体对炉衬的冲刷是主要的破坏因素，特别是渣口、铁口附近的炉衬是冲刷最厉害的部位。而且在开铁口和堵铁口时，承受开口机和泥炮的作用力，易使耐火砖松动，砖缝裂开，造成煤气泄漏。使用有水炮泥，含有水分13％～17％，水分蒸发时如系炭砖则会被氧化。另外，堵口前后温度剧变，也会造成耐火砖的剥落。特别当炉缸冻结时用氧气烧铁口，更会使炭砖氧化。喷出的高压高速煤气夹带碎焦等固体粒子，对铁口的损坏也很严重。
(2)高炉炉渣偏碱性而常用的耐火砖偏酸性，故在高温下化学性渣化，对炉缸砖衬是一个重要的破坏因素。
(3)风口带是炉内最高温度区域，炉衬经常承受1800~2400℃的高温作用，发生蠕变，加上碱金属、锌侵蚀和渣铁冲刷，砖衬很易损坏，砖缝增大。从热风炉来的高温高压气体，由此送入高炉，当此处砌体不稳定时，会使风口设备变形和漏风。
炉缸部位砖衬比炉底薄，故在强烈冷却条件下，可生成渣皮和由铁水中析出的并不很厚的石墨保护层。
C 炉底炉缸部位炉衬抗破损的对策
炉底炉缸部位炉衬抗破损的对策有以下几点：
(1)采用抗铁水渗入和导热性好的耐火砖，优化炉底炉缸炉衬结构，改善炉底炉缸冷却。
20世纪50年代，高炉炉缸烧穿是对我国高炉生产的主要威胁，也是影响高炉寿命的主要环节，高炉寿命只有3~5年。当时，炉底、炉缸的砌筑材料是导热性极差的高铝砖和黏土砖，砖衬很厚，不重视散热和冷却条件，抗不住渣铁的侵蚀和机械冲刷，属典型缓蚀设计思想或“耐火材料法”。
近数十年来大中型高炉广为采用炭砖砌筑。1964年，鞍钢7号高炉首次采用综合炉底结构，它是在风冷管炭捣层上满铺3层400mm炭砖，上面环形炭砖砌至风口中心线，中心部位砌6层400mm高铝砖，环形炭砖与中心部位高铝砖相互错台咬合，其寿命达到了12.4年，每立方米高炉容积产铁6471t。以后又在鞍钢多座高炉使用，不过在高铝砖和炭砖的厚度上有所调整，总的趋势是炉底减薄了。在使用综合炉底之前，高炉黏土砖炉底厚度要大于炉缸直径的6／10，综合炉底厚度可以降到炉缸直径的3／10。
武钢也曾采用综合炉底结构，生产中发现在高铝砖和炭砖咬砌部位产生环形裂缝，经分析认为是由于高铝砖和炭砖膨胀系数不同造成的，所以后来采用全炭砖炉底。宝钢1号4063m3高炉在大修前采用全炭砖炉底，全炭砖水冷炉底厚度可以进一步减薄。目前大型高炉普遍采用全炭砖炉底。包钢实践证明，冶炼含氟矿石宜采用全炭砖炉底。
全炭砖水冷炉底设计思想属“导热法”，炭砖抗铁水性和导热性好，与炉底冷却相配合，向炉底传递更多的热量，将1150℃的铁水凝固等温线上移，在炉底及早形成一道挡铁墙，铁水渗入减少了；同时炭砖温度降低了，热应力破坏、碱金属、锌侵蚀速度就降低了。
常规大尺寸炭砖是以煅烧无烟煤、焦炭为骨料，以沥青焦油为结合剂，经热混合、挤压成型、800～1400℃烧成及机械加工而成。烧成中结合剂炭化，将炭颗粒黏结并部分挥发逸散，使炭砖形成孔隙，这些孔隙正是高炉内碱金属入侵的途径。通常碱金属沿气孔进入炭砖，在750~900℃与碳反应生成层状混合物，使炭砖体积膨胀而裂散。炉缸常规大炭砖损坏的特征，是在单环环形炭砖内形成环状裂缝。环状裂缝形成的机理，除碱金属侵蚀外，还与大炭砖热导率较低(小于10W/(m·K))引起的冷热面温度差太大有关，它使炭砖在炉缸厚度方向产生不易缓冲的差热膨胀。工作热面与冷面的体积膨胀差值在同一大炭砖中产生巨大的应力，导致距炭砖热面一定尺寸处形成环状裂缝。由于充满气体的炭砖环状裂缝降低了传热效果，炭砖热面不容易形成保护性“渣皮”，已形成的“渣皮”也会脱落。没有“渣皮”保护的炭砖，必将受到铁水及碱金属的剧烈侵蚀。因此，在炉缸、炉底设计中，除了合理的结构外，还应正确选择耐火材料，这是延长高炉炉缸、炉底寿命的关键。
基于上述观点，美国UCAR公司提出了选用高热导率(大于19W／(m·K))、低渗透度和优良抗碱侵蚀性能的炭质材料，采用小块热压成型炭砖砌筑，以减小单块砖的温度梯度，并使用特殊泥浆吸收温度造成的热应力，热量能顺利传递到冷却系统。热压炭砖已在世界上数百座高炉上应用，使用寿命都在10年以上。
热面温度差太大有关，它使炭砖在炉缸厚度方向产生不易缓冲的差热膨胀。工作热面与冷面的体积膨胀差值在同一大炭砖中产生巨大的应力，导致距炭砖热面一定尺寸处形成环状裂缝。由于充满气体的炭砖环状裂缝降低了传热效果，炭砖热面不容易形成保护性“渣皮”，已形成的“渣皮”也会脱落。没有“渣皮”保护的炭砖，必将受到铁水及碱金属的剧烈侵蚀。因此，在炉缸、炉底设计中，除了合理的结构外，还应正确选择耐火材料，这是延长高炉炉缸、炉底寿命的关键。
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