提高電(dian)爐(lu)(lu)(lu)(lu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)爐(lu)(lu)(lu)(lu)襯(chen)(chen)(chen)壽命(ming)就(jiu)是(shi)(shi)提高冶煉(lian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產率，節約材(cai)(cai)料(liao)(liao)消耗(hao)和(he)電(dian)能消耗(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)個(ge)重要途徑。因而對(dui)此提出了多(duo)方面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)辦法，諸如：采用耐高溫耐侵蝕的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐火(huo)材(cai)(cai)料(liao)(liao)、采用水冷掛渣爐(lu)(lu)(lu)(lu)壁、采用復合爐(lu)(lu)(lu)(lu)襯(chen)(chen)(chen)及電(dian)路短網結構(gou)改造等措施(shi)，收(shou)到(dao)明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)效果。但(dan)對(dui)電(dian)爐(lu)(lu)(lu)(lu)爐(lu)(lu)(lu)(lu)襯(chen)(chen)(chen)厚(hou)(hou)(hou)度一(yi)直存(cun)在(zai)著厚(hou)(hou)(hou)與薄(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)爭議，主(zhu)張(zhang)爐(lu)(lu)(lu)(lu)襯(chen)(chen)(chen)厚(hou)(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)理(li)論(lun)(lun)是(shi)(shi)：可(ke)以使(shi)爐(lu)(lu)(lu)(lu)襯(chen)(chen)(chen)經(jing)受(shou)侵蝕的(de)(de)(de)(de)(de)(de)次(ci)數多(duo)，則可(ke)使(shi)電(dian)爐(lu)(lu)(lu)(lu)爐(lu)(lu)(lu)(lu)襯(chen)(chen)(chen)壽命(ming)延長，而主(zhu)張(zhang)減(jian)(jian)(jian)薄(bo)爐(lu)(lu)(lu)(lu)襯(chen)(chen)(chen)厚(hou)(hou)(hou)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)理(li)論(lun)(lun)依據是(shi)(shi)：耐火(huo)材(cai)(cai)料(liao)(liao)磨損(sun)系數與電(dian)極到(dao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)襯(chen)(chen)(chen)距離的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平方成反比，在(zai)爐(lu)(lu)(lu)(lu)殼(ke)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)條件下(xia)，減(jian)(jian)(jian)少爐(lu)(lu)(lu)(lu)襯(chen)(chen)(chen)厚(hou)(hou)(hou)度可(ke)以增大電(dian)極到(dao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)襯(chen)(chen)(chen)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)距離，達到(dao)減(jian)(jian)(jian)少耐火(huo)材(cai)(cai)料(liao)(liao)磨損(sun)系數，延長爐(lu)(lu)(lu)(lu)襯(chen)(chen)(chen)壽命(ming)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。兩(liang)方面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)理(li)論(lun)(lun)依據，僅(jin)僅(jin)只占一(yi)個(ge)側面上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究問題，實際上電(dian)爐(lu)(lu)(lu)(lu)爐(lu)(lu)(lu)(lu)襯(chen)(chen)(chen)壽命(ming)不僅(jin)考慮(lv)到(dao)它受(shou)侵蝕的(de)(de)(de)(de)(de)(de)速(su)度和(he)弧(hu)光掃射而引起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐火(huo)材(cai)(cai)料(liao)(liao)磨損(sun)速(su)度兩(liang)方面，還應考慮(lv)到(dao)耐火(huo)材(cai)(cai)料(liao)(liao)在(zai)熱狀(zhuang)態條件下(xia)所承(cheng)受(shou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱應力，應力分(fen)布(bu)及生(sheng)產中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)綜合經(jing)濟效益。

電(dian)爐(lu)(lu)爐(lu)(lu)襯是(shi)在受熱(re)(re)和鋼渣侵蝕下以熔融態(tai)和片狀剝落狀態(tai)而(er)損耗的(de)。耐(nai)火(huo)(huo)材(cai)料(liao)(liao)的(de)剝落主要原因(yin)是(shi)耐(nai)火(huo)(huo)材(cai)料(liao)(liao)在其受熱(re)(re)面(mian)(mian)被(bei)加熱(re)(re)到操作溫度(du)時要產生熱(re)(re)應(ying)(ying)力(li)。耐(nai)火(huo)(huo)材(cai)料(liao)(liao)所承受的(de)熱(re)(re)應(ying)(ying)力(li)在一定條件下是(shi)引起耐(nai)火(huo)(huo)材(cai)料(liao)(liao)的(de)開(kai)裂和剝落的(de)，耐(nai)火(huo)(huo)材(cai)料(liao)(liao)受熱(re)(re)主要取(qu)決于電(dian)爐(lu)(lu)的(de)電(dian)弧在爐(lu)(lu)內的(de)分(fen)布及耐(nai)火(huo)(huo)材(cai)料(liao)(liao)升溫速度(du)情況，為此應(ying)(ying)全面(mian)(mian)地分(fen)析影(ying)響冶(ye)煉(lian)電(dian)爐(lu)(lu)爐(lu)(lu)襯壽(shou)命的(de)幾(ji)個因(yin)素。

熱(re)(re)應(ying)力(li)(li)對爐(lu)(lu)襯壽命的(de)(de)影響，從力(li)(li)學(xue)觀點看，在(zai)爐(lu)(lu)襯，爐(lu)(lu)頂上任(ren)(ren)何(he)一(yi)點的(de)(de)耐火(huo)材料(liao)都(dou)受到兩種力(li)(li)的(de)(de)作(zuo)用，一(yi)種是重(zhong)力(li)(li)，一(yi)種是熱(re)(re)應(ying)力(li)(li)作(zuo)用，重(zhong)力(li)(li)作(zuo)用是由于爐(lu)(lu)襯本身的(de)(de)重(zhong)量和形狀決定的(de)(de)，而熱(re)(re)應(ying)力(li)(li)的(de)(de)作(zuo)用則由于耐火(huo)材料(liao)的(de)(de)受熱(re)(re)條件，耐火(huo)材料(liao)的(de)(de)性質、形狀、尺寸(cun)所決定。從熱(re)(re)工及(ji)熱(re)(re)應(ying)力(li)(li)理論看，電爐(lu)(lu)爐(lu)(lu)內任(ren)(ren)何(he)一(yi)點耐火(huo)材料(liao)在(zai)熱(re)(re)條件下受到的(de)(de)熱(re)(re)應(ying)力(li)(li)如圖1所示(shi)，σr 、σq、σz為壓(ya)應力。

根據(ju)J.White提(ti)出的理(li)論，在熱應力條件下(xia)，有三種情況,如(ru)圖2所示，圖左邊為(wei)磚的縱向(xiang)溫度分布

圖右邊為相應的(de)應力引起耐火(huo)材料的(de)形變。A所示線形溫度(du)梯度(du)作用下，磚有輕微的變形。當然，D所表(biao)示的變形是夸張的，這種變形釋放(fang)了由于沿著磚長(chang)度(du)方向(xiang)的熱膨(peng)脹而(er)引起的應(ying)力。在該溫度(du)梯度(du)下，磚內不存在應(ying)力。另一方面，B中所示溫度梯度的急劇(ju)變化導致了E中的情形，從E中(zhong)可(ke)以(yi)看(kan)到，梯(ti)度(du)大(da)(da)的(de)部分即磚的(de)前(qian)部分彎(wan)曲變形大(da)(da)，梯(ti)度(du)小的(de)部分即磚的(de) 后(hou)部分彎(wan)曲變形小。這(zhe)樣產生(sheng)了(le)一個平(ping)行(xing)于磚的(de)長(chang)度(du)方向(xiang)的(de)拉應力(li)，該(gai)拉應力(li)足(zu)夠大(da)(da)時，將產生(sheng)平(ping)行(xing)于磚的(de)熱面裂縫(feng)，從以(yi)上情況(kuang)看(kan)出(chu)，在(zai)磚的(de)中(zhong)心部位將產生(sheng)最大(da)(da)的(de)拉應力(li)，所以(yi)裂縫(feng)將從中(zhong)心處開始并(bing)向(xiang)外擴展。可(ke)以(yi)認為B中所表示的溫度分布(bu)是(shi)爐(lu)襯在電爐(lu)熔化(hua)末(mo)期(qi)急(ji)劇升溫的情況，E表明爐襯在形(xing)成一個(ge)穩(wen)定的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)梯(ti)度(du)(du)后，裝壓料和補爐時(shi)，爐襯內表面(mian)迅速冷(leng)卻(que)時(shi)的(de)(de)(de)情(qing)況，使應力釋放時(shi)磚的(de)(de)(de)變(bian)(bian)形(xing)。此時(shi)，磚的(de)(de)(de)兩端試圖發生相(xiang)(xiang)反(fan)的(de)(de)(de)彎曲變(bian)(bian)形(xing)，這(zhe)樣就產生了垂直于熱(re)面(mian)的(de)(de)(de)壓應力。在磚的(de)(de)(de)邊界拉(la)應力上將(jiang)有一個(ge)最(zui)大(da)值，裂縫便從此處開始(shi)擴展。此外，由(you)(you)于熱(re)面(mian)冷(leng)卻(que)產生了一個(ge)相(xiang)(xiang)反(fan)的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)梯(ti)度(du)(du)，這(zhe)個(ge)由(you)(you)于熱(re)面(mian)溫(wen)度(du)(du)變(bian)(bian)化引起的(de)(de)(de)應力在冷(leng)卻(que)時(shi)比(bi)加(jia)熱(re)時(shi)要大(da)得多。