隨著高爐產(chǎn)量水平的不斷提高，延長高爐壽命的任務(wù)顯得更加重要。然而，我國高爐壽命水平與世界先進水平還有較大的差距。在提高高爐壽命的工作中，解決爐缸爐底易于破損的問題尤為重要。爐缸的薄弱環(huán)節(jié)首先是爐缸、爐底側(cè)墻處的炭磚，其次是爐底炭磚的侵蝕深度，它決定了軸向爐底炭磚的殘存厚度。而在爐缸、爐底側(cè)墻殘存厚度的影響因素中，環(huán)縫的存在是一大隱患。

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，爐缸、爐底炭磚環(huán)縫都是上部寬度大，從上向下化學侵蝕逐漸變窄，最下部的僅為細小裂紋。這種環(huán)縫具有從上向下化學侵蝕逐步延伸的侵蝕特征，這是堿金屬和鋅的化學侵蝕的典型結(jié)果。所以，爐缸、爐底炭磚的環(huán)縫主要不是因炭磚內(nèi)外溫差應力所造成的，也不是高鋁磚、炭磚膨脹率差異所致，而主要是堿金屬、鋅侵蝕的結(jié)果。爐缸內(nèi)堿金屬（以K2O為主）和ZnO的分布，主要集中在爐缸上部的硅鋁質(zhì)耐火磚襯和較上部的炭磚中。研究表明，在高爐風口附近，含有堿金屬和鋅蒸汽的煤氣流沿著風口周圍的縫隙滲入，在爐襯中800~1030℃的溫度區(qū)間侵蝕高鋁磚，形成初始環(huán)縫。隨著堿金屬、鋅侵蝕反應的連續(xù)進行，環(huán)縫逐漸在高鋁磚砌體中擴展并向下延伸，以至侵蝕爐缸、爐底側(cè)墻的炭磚。探針分析也證實，炭磚環(huán)縫中有K2O和ZnO共存，說明它們是侵蝕炭磚并生成環(huán)縫的重要因素。

另外，高爐破損調(diào)查時經(jīng)常從爐缸、爐底炭磚試樣中發(fā)現(xiàn)很多滲鐵。鐵水對炭磚的滲透和溶蝕，其破壞作用是很大的。在炭磚內(nèi)滲入鐵水的情況下，溫度升降時鐵水有時熔化，有時凝固。鐵水凝固時體積收縮，熔化時體積膨脹，膨脹-收縮反復發(fā)生就會在炭磚內(nèi)產(chǎn)生熱疲勞應力。炭磚的滲鐵界面和未滲鐵界面導熱率差異大，也會增大炭磚內(nèi)部的溫差應力。這些都是降低炭磚強度的因素。因此，提高炭磚抗鐵水滲透能力和抗鐵水溶蝕能力也是十分重要的。

還有，高爐出鐵時鐵水流動會對爐缸、爐底炭磚產(chǎn)生流動沖刷侵蝕，爐缸下部的炭磚會形成“象腳形侵蝕”、爐底會形成“反鍋底形”侵蝕，這些都是鐵水流動沖刷侵蝕最明顯的特征?？朔F水的流動沖刷侵蝕也是一個很重要的問題。

從高爐爐缸爐底破損的原因分析可知，堿金屬和鋅的化學侵蝕是主要的影響因素。要減小乃至消除爐襯環(huán)縫對高爐壽命的不利影響，除了從根本上提高高爐精料水平，降低堿金屬和鋅的負荷以外，砌筑爐缸、爐底一定要選用導熱率高、抗堿性好、微氣孔或超微氣孔、抗鐵水滲透和抗渣鐵溶蝕性能好的耐火材料。提高炭磚的導熱率，配合冷卻性能足夠強的冷卻設(shè)備（如銅冷卻壁），可以減緩環(huán)縫的產(chǎn)生。微氣孔或超微氣孔結(jié)構(gòu)可以抑制堿金屬和鋅蒸汽在磚襯中的滲透，也有利于減少環(huán)縫的產(chǎn)生。

(一員)