高爐長壽設計是個系統工程，僅靠任何單一技術無法實現高爐長壽目標，必須統籌考慮高爐設計、砌筑、維護及操作等各個環節。爐缸、爐底的侵蝕嚴重危及高爐的壽命，因為只有爐底在一代爐役內是不能更換的。雖然燒穿事故各有具體原因，因爐而異，但仍可歸納為以下幾個原因。下面就爐缸出現安全隱患甚至發生燒穿的高爐存在的共同影響因素進行分析。
一、高爐設計缺陷
1、爐缸結構性問題
鞍鋼很多高爐采用小塊碳磚與陶瓷杯的爐缸結構，選用此種結構的爐缸，一旦陶瓷杯被侵蝕或在陶瓷杯壁出現裂縫，鐵水必然會直接接觸碳磚，這樣在熱導率相對較低的炭搗層和冷卻能力較弱的冷卻壁會構成明顯的“熱阻層”。鞍鋼本部新3號3200m3高爐的爐缸就選取2段鑄鐵冷卻壁形式，鑄鐵冷卻壁的熱導率為34W/m·K，其冷卻水量在960~1248m3/h之間，設計分段冷卻方式進行冷卻，導致爐缸冷卻水量不足。
兩種碳磚的熱面溫度均與鐵水溫度相當，很難形成固定的渣鐵保護層。特別是NMD碳磚，其主要成分為電極石墨，電極石墨易于滲入含碳不飽和的鐵水溶液。另一方面，石墨質碳磚不易于在爐缸形成穩固的渣鐵保護層，不能直接阻擋鐵水的滲透侵蝕，致使很容易在爐缸某一部位形成燒穿。
同時與NMA和NMD碳磚同時使用的泥漿含有較多的揮發物，其小塊磚砌筑磚縫最低只能達到1.5~2.0mm左右，隨著揮發物的消失，縫隙中滲鐵及碳磚溶損將更為顯著。
2、冷卻能力與冶煉強度不匹配
隨著強化高爐煉鐵技術的不斷進步及全國鋼鐵產能的非理性擴充，在高爐的冶煉強度、利用系數兩項指標上我國高爐較20世紀高爐已有明顯進步，但與此同時高爐單位爐墻面積、單位時間的熱負荷必然隨之增加巨大。故我們的長壽理念絕不能還停留在過去低冷卻水量或對爐殼噴水冷卻的方式上。新設計建造的高爐也絕不能再選擇低水量、小管徑的冷卻壁，低的冷卻比表面積。
當今高爐的冶煉強度與上世紀80年代比提高一倍以上，高冶煉強度、高利用系數怎么與高冷卻強度匹配還有待研究。調查發現發生燒穿事故的高爐利用系數普遍大于2.5，所以高產量與長壽如何最經濟應算綜合賬。
3、選用碳磚形式不當
我國陽春煉鐵廠一座1250m3高爐，投產15天后局部環碳溫度一度飆升至600℃以上，勉強維持8個月生產滲鐵竟多達70余噸，由于及時采取補救預防措施才避免發生爐缸燒穿事故。經切割冷卻壁測量爐缸碳磚后發現，最大碳磚間縫隙達30~70mm，說明投產后在爐內高溫高壓環境下，碳磚質量欠缺，導致發生形變。碳磚的焙燒溫度不夠，甚至根本沒焙燒使碳磚在受熱后發生形變，形變累積加上砌筑質量不高將導致碳磚縫隙大。
所以在爐缸、爐底關鍵部位選用合適的碳磚十分重要。在高爐設計及選用碳磚時應注意考慮以下幾個方面：
(1)爐缸碳磚與鐵水直接接觸的部位，或在爐齡末期發生侵蝕后能直接接觸到鐵水的爐缸部分，不應該選擇石墨質或半石墨質的碳磚。
(2)爐缸部位不選取石墨質碳磚，因為石墨質碳磚與渣鐵的親和力差，不易形成渣鐵保護層對爐缸進行保護。國外的經驗是如果選擇在爐身下部或爐缸使用石墨質碳磚，通常間隔選擇碳化硅砌筑，提高爐缸粘掛渣鐵保護層。
(3)有的碳磚生產廠家為了追求高熱導率，在碳磚中加入大量石墨，這大大降低了碳磚的抗鐵水熔蝕性能，這給爐缸的安全性造成很大威脅。
4、死鐵層深度不合理
國內最近幾年設計的高爐都選擇比較深的死鐵層，但通過調查記過發生燒穿的爐缸后發現，象腳侵蝕均在較高位置，雖然發生這一現象的原因還需進一步研究，但肯定與較高的渣鐵面有一定的關聯。目前普遍認為加深死鐵層深度可緩解鐵水環流對爐缸的侵蝕，但不能一味加深，深度增加則鐵水靜壓力也相應增加，對爐缸影響也增大。故目前廣泛應用的缸直徑20%的深度需進一步實踐論證。
5、鐵口設置角度不當
國內部分高爐兩個鐵口呈90°直角布置，若這種布置方式不但在高爐生產時容易產生偏行，同時還會加強爐缸內鐵水的環流侵蝕，對爐缸的安全構成嚴重威脅。某些高爐渣溝長度相差大，在開爐、送風、休風、停爐等異常爐況恢復生產時多從短渣溝對應的鐵口出鐵，使得此鐵口區域鐵流侵蝕嚴重，容易發生燒穿。
6、缺乏監測手段
發生燒穿事故的高爐有一個共同的直接原因，就是燒穿區域爐缸磚襯溫度測量點少，沒能直觀的發現爐缸碳磚溫度升高，并采取防范措施。在正常生產過程中沒有意識到對冷卻壁水溫差、水流量、熱流強度等參數檢測的重要性，未能盡早發現隱患苗頭，采取相應預防措施。例如鞍鋼新一號等檢測手段稍好的高爐，事故前爐缸溫度已有大幅度升高，高爐加強對關鍵區域的監控，最終沒有犮展到燒穿，只是出現滲鐵情況，事故影響沒有進一步擴大。
二、冷卻壁制造及安裝缺陷
冷卻壁的制造和安裝質量對爐缸壽命十分重要，一旦冷卻壁向爐缸內漏水，長期得不到有效控制，很有可能造成重大事故。
(1)國內一些高爐選用軋制鋼板鉆孔方式生產加工的軋銅冷卻壁，由于制造工藝決定這種冷卻壁焊接點較多，進出水管均要焊接在冷卻壁本體，最后還需焊堵加工工藝孔。這么多的焊接孔，很容易在運輸、安裝、甚至生產過程中發生泄漏，一旦像爐內漏水，將加速碳磚氧化破損，造成重大事故。故應避免選擇此類冷卻壁。
(2)新建高爐不應選擇鐵口區域竄氣式結構，應特別慎重選擇爐缸冷卻壁與爐皮之間的填充料，保證鐵口區域爐缸安全。
(3)碳磚與冷卻壁之間的炭素搗料應選擇與碳磚的熱導率相當的搗料，達到15~20W/mK。
(4)選擇有足夠冷卻能力的冷卻結構。鞍鋼新3號3200m3高爐爐缸冷卻水量為1250m3/h，冷卻壁冷卻比表面積僅為0.6左右，投產兩年多就發生燒穿。而選用相同碳磚的寶鋼4350m3高爐爐缸冷卻水量雖然也只有1700m3/h，但高爐已運行18年，其冷卻比表積是1.3左右。故爐缸冷卻比表面積要引起足夠重視，應當達到1.0以上。國外高爐爐缸采用的噴水冷卻結構、夾殼式冷卻結構其冷卻能力都大于我國目前這種冷卻結構。
三、投產后操作維護不足
1、有害元素的不利影響
從近年一些發生燒穿高爐的破損調查中均發現有堿金屬有害元素的大量殘留，這說明鉀、鈉、鉛、鋅等有害元素對爐體碳磚的使用壽命有很嚴重的損害。這些有害元素不能隨其他爐料排出爐外，只能在爐內不斷循環富積，這不但降低焦炭強度，給高爐順行帶來影響，更嚴重的是與耐火材料形成體積膨脹率高達50%的化合物，加速對爐缸磚襯的損壞。
2、冷卻設備漏水
一座正常生產中的高爐，無論是爐身、爐缸冷卻壁漏水還是風口高壓水泄漏，只要有水進入高爐，最終都會滲到爐缸。故在日常生產中個別冷卻器損壞應及時更換，不應該積贊多了一起來更換，這樣才能減少漏水對爐缸內碳磚的損害。
3、鐵口日常維護不到位
大部分爐缸燒穿部位在鐵口或鐵口區域附近，這主要與日常維護鐵口工作不到位有關。鐵口區域環境復雜，受侵蝕嚴重，若長時間鐵口深度不足或經常性鐵口噴濺，易造成鐵水從鐵口通道進入磚縫，加速侵蝕碳磚。
4、過高的冶煉強度
有些鋼鐵廠為了搶占市場，不計后果的追求高爐冶煉強度，這對包括長壽系統在內的整個高爐及其附屬系統都帶來了極大負荷，這種殺雞取卵的生產經營理念，并不可取。
5、未進行釩鈦礦護爐
通過適當的方式進行釩鈦礦護爐，護爐效果明顯。但目前大多數高爐都是等碳磚溫度有明顯升高后才使用釩鈦礦護爐，如止疼藥一樣，建議“犯了再吃，不如常吃不犯”，投產后高爐應定期上一部分釩鈦礦進行護爐，將事故隱患消滅在萌芽狀態。
6、爐缸壓漿不當
近幾年國內處理爐缸碳磚溫度異常升高時，普遍采用在爐皮兩塊冷卻壁之間的縫隙處開孔。這種壓漿方式特別適用于施工質量存在問題、搗料層未達標或搗料受熱后收縮等其他原因形成熱阻層的高爐。但一定要特別注意壓漿的方式，一旦壓漿過程中的壓力過高或壓漿質量一般，就很容易壓碎本來就已經很薄弱的磚襯，使得泥漿從磚縫直接進入爐缸與高溫鐵水接觸，給爐缸安全帶來雪上加霜的作用。
7、高爐順行情況
理論及生產實踐都證實，只有穩定順行的高爐才有可能實現高產低耗的目標，爐況經常波動的高爐爐缸狀態一定受影響，爐缸長壽及高爐長壽也就無從談起。因為在冶煉過程中，各種非正常爐況，都會導致爐缸、爐底熱負荷的大幅度波動。如加洗爐劑洗爐等有些處理措施直接對爐缸、爐底造成破壞作用。因此，要想爐缸長壽就必須保持高爐長期的穩定順行，避免或減少任何對爐缸長壽不利的操作。
8、控制鐵水成分及物理熱
鐵水中硅和硫含量的高低及物理熱直接影響渣鐵的流動性：應依據高爐的順行情況，控制硅含量在0.5%(w)左右，硫含量控制在0.02%(w)左右，并根據高爐順行情況、爐缸侵蝕狀態或是否上釩鈦礦護爐等情況及時調整。
