提高電爐的爐襯壽命就是提高冶煉的生產率,，節(jié)約材料消耗和電能消耗的一個重要途徑。因而對此提出了多方面的辦法,，諸如：采用耐高溫耐侵蝕的耐火材料,、采用水冷掛渣爐壁、采用復合爐襯及電路短網結構改造等措施,，收到明顯的效果。但對電爐爐襯厚度一直存在著厚與薄的爭議,，主張爐襯厚的理論是：可以使爐襯經受侵蝕的次數(shù)多,，則可使電爐爐襯壽命延長，而主張減薄爐襯厚度的理論依據(jù)是：耐火材料磨損系數(shù)與電極到爐襯距離的平方成反比,，在爐殼一定的條件下,，減少爐襯厚度可以增大電極到爐襯間的距離，達到減少耐火材料磨損系數(shù)，延長爐襯壽命的目的,。兩方面的理論依據(jù),，僅僅只占一個側面上的研究問題，實際上電爐爐襯壽命不僅考慮到它受侵蝕的速度和弧光掃射而引起的耐火材料磨損速度兩方面,，還應考慮到耐火材料在熱狀態(tài)條件下所承受的熱應力,，應力分布及生產中的綜合經濟效益。

電爐爐襯是在受熱和鋼渣侵蝕下以熔融態(tài)和片狀剝落狀態(tài)而損耗的,。耐火材料的剝落主要原因是耐火材料在其受熱面被加熱到操作溫度時要產生熱應力,。耐火材料所承受的熱應力在一定條件下是引起耐火材料的開裂和剝落的，耐火材料受熱主要取決于電爐的電弧在爐內的分布及耐火材料升溫速度情況,，為此應全面地分析影響冶煉電爐爐襯壽命的幾個因素,。

熱應力對爐襯壽命的影響，從力學觀點看,，在爐襯,，爐頂上任何一點的耐火材料都受到兩種力的作用，一種是重力,，一種是熱應力作用,，重力作用是由于爐襯本身的重量和形狀決定的，而熱應力的作用則由于耐火材料的受熱條件,，耐火材料的性質,、形狀、尺寸所決定,。從熱工及熱應力理論看,，電爐爐內任何一點耐火材料在熱條件下受到的熱應力如圖1所示，σr ,、σq,、σz為壓應力。

根據(jù)J.White提出的理論,，在熱應力條件下,，有三種情況,如圖2所示，圖左邊為磚的縱向溫度分布

圖右邊為相應的應力引起耐火材料的形變,。A所示線形溫度梯度作用下,，磚有輕微的變形。當然,，D所表示的變形是夸張的,，這種變形釋放了由于沿著磚長度方向的熱膨脹而引起的應力。在該溫度梯度下,，磚內不存在應力,。另一方面,，B中所示溫度梯度的急劇變化導致了E中的情形，從E中可以看到,，梯度大的部分即磚的前部分彎曲變形大,，梯度小的部分即磚的 后部分彎曲變形小。這樣產生了一個平行于磚的長度方向的拉應力,，該拉應力足夠大時,，將產生平行于磚的熱面裂縫，從以上情況看出,，在磚的中心部位將產生最大的拉應力,，所以裂縫將從中心處開始并向外擴展�,？梢哉J為B中所表示的溫度分布是爐襯在電爐熔化末期急劇升溫的情況,，E表明爐襯在形成一個穩(wěn)定的溫度梯度后，裝壓料和補爐時,，爐襯內表面迅速冷卻時的情況,，使應力釋放時磚的變形。此時,，磚的兩端試圖發(fā)生相反的彎曲變形,，這樣就產生了垂直于熱面的壓應力。在磚的邊界拉應力上將有一個最大值,，裂縫便從此處開始擴展,。此外，由于熱面冷卻產生了一個相反的溫度梯度,，這個由于熱面溫度變化引起的應力在冷卻時比加熱時要大得多,。