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一座高炉从建成投产到结束一代炉役，其炉缸、炉底一直浸泡在液态渣铁中，长期处于高温、高压冶炼过程。炉缸、炉底内衬的侵蚀机理非常复杂，有多种因素同时作用，这些因素间也相互作用、影响，对有些侵蚀机理的认识目前尚未完全统一，相对一致的看法大体可以归结为两大类，即机械侵蚀和化学侵蚀。一、机械侵蚀1、热应力炉缸耐火材料热面与液态渣铁接触，温度通常高于℃，其冷面接触的冷却壁的冷却水温度为25~45℃。由此得出炉缸径向温差高达℃左右，会产生巨大的热应力。厚度为1米左右的炉缸耐火材料，在高温、高压和超大温差的共同作用下进行热量传输，经受多重物理化学作用，可能发生热胀冷缩、断裂、粉碎等各种破损现象。炉缸内的应力分布十分复杂，属于交叉学科的研究内容，目前的研究还不全面。2、机械冲刷和摩擦炉缸内不可避免的铁水环流、渣铁液面的升降，都会对炉衬耐火材料的表面产生机械冲刷和摩擦。长期处在高压、高温环境下的耐火材料的耐磨强度会有显著降低，严重影响其使用寿命;伴随炉况波动，与渣铁接触面形成的内衬保护层(渣皮)也会发生脱落，一旦脱落，炉衬耐火材料将直接经受渣铁流的机械冲刷和摩擦作用。3、静压力及剪切力液态铁水的密度约为7.6t/m，炉缸内不间断熔化铁水加上死铁层存储的铁水重大数百吨。同时国内大高炉炉内热风压力很高，以上因素叠加使炉底耐火材料承受的静压力较高。对位于炉缸、炉底交界处的碳砖，以上静压力起着剪切作用。碳砖的抗压强度在常温一般为20~40MPa，而抗折强度在常温下仅7~15MPa。耐火材料在高温下强度低于其在常温下强度，所承受压力与其本身承受重力接近，很容易受压碎裂。一旦耐火材料破碎或产生裂纹，高温、高压的液态铁水就很容易侵入砖缝或耐火材料孔隙。伴随着铁水侵入耐火材料孔隙，铁水与耐火材料的接触面就迅速增加，碳质颗粒会被铁水包围，使其加速熔入铁水，这就是铁水的渗透侵蚀。为了减少铁水对炉缸的渗透侵蚀，应该采用加工精度高、微孔结构、热导率高、抗铁水溶蚀性高的碳砖，同时严格控制砌筑时砖缝尺寸。4、铁水浮力炉缸耐火材料除需经受很大的静压力和剪切力外，还受到铁水浮力的作用。耐火材料的体积密度通常在1.5~3.0t/m3左右，仅为铁水密度的几分之一，耐火材料容易浮于液态铁水之上。炉底靠炉壳附近通常设有一定收径，依靠砖体结构的挤压、摩擦来防止耐火材料上浮。一但这种作用力超出所用耐火材料承受范围，将导致耐火材料破碎、变形，只要炉缸内某个部位或一小处受侵蚀，受铁水浮力影响，大量的耐火材料将发生漂浮和损坏。以上几种机械侵蚀作用力相互影响，共同作用在炉缸碳砖上，对炉缸碳砖有较大影响。二、化学侵蚀1、铁水渗碳侵蚀现代生产条件下炼钢生铁的含碳量一般维持在4.5%~5.4%之间，最高能达到多少尚不清楚。生铁含碳量与高炉容积、热风压力、冶炼强度等因素有关。生铁是铁碳熔体含碳的不饱和溶液，由于炉缸内时刻有铁水，故炉缸内时刻都在发生渗碳反应。焦炭、煤粉和碳砖中的碳都可以发生渗碳反应。碳砖中的石墨化碳砖、半石墨化碳砖，一旦与铁水接触，将很快进行渗碳反应，也就是说碳砖将很快熔损在炉缸中。2、氧化还原侵蚀在炉缸内化学条件下能发生多种类型氧化还原反应，比较复杂。如风口等冷却设备漏水引起的水煤气反应，将引起碳砖氧化而失碳、粉化产生裂缝，最终导致炉缸碳砖强度下降。又如钾、钠、铅、锌等碱金属元素在高炉下部进行的氧化还原反应，一般能造成碳砖中常见的疏松带或环形裂缝。机械侵蚀和化学侵蚀同时作用于炉缸、炉底，不能说哪个因素在先，哪个因素在后，不同情况下各种因素的影响强弱也不同。随着生产条件的不断变化，炉缸内物理、化学环境也不断变化，只能说在某一特定条件下几种侵蚀相对较强，而另几种侵蚀相对较弱。

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