鐵合金礦熱爐出現(xiàn)爐底發(fā)紅或穿爐時主要原因有爐襯筑爐質(zhì)量、操作和爐型結(jié)構(gòu)幾方面的原因 。
一：爐襯方面
耐火材料爐襯是很重要的一方面錳硅合金電爐其冶煉區(qū)在三根電極端部為氣體，將周圍固態(tài)物料燒熔氣化，形成空腔狀坩 堝，空腔內(nèi)溫度高達(dá)2000~3000℃，坩堝熱面約1800~2000℃，冷面約1500~1800℃，坩堝外固態(tài)物料直至爐襯內(nèi)壁為1500~1700℃。以2.55MVA錳硅合金爐底導(dǎo)熱情況以半石墨炭磚為基準(zhǔn)，計算爐襯從上到下溫度梯度，如下
鐵合金電爐發(fā)生穿爐事故的首要問題，就是爐襯。其一是看所使用的耐火材料質(zhì)量是否滿足設(shè)計需求。①高鋁磚的荷重軟化溫度一般不超過1500℃，如果半石墨碳磚與高鋁磚接縫處的使用溫度超過高鋁磚的荷重軟化溫度則就需要外加輕質(zhì)炭磚（導(dǎo)熱系數(shù)≤2.0W/K·m）以降低接觸面的溫度至1500℃以下。②炭磚的導(dǎo)熱率，理論上要求炭磚內(nèi)部溫度避開800~1100℃脆性斷裂區(qū)。其二是耐火材料的砌筑質(zhì)量，各種耐火材料均會產(chǎn)生較大的熱膨脹量，設(shè)置彈性緩沖帶的厚度必須適度，緩沖帶太薄了對耐火材料的熱膨脹起不了補(bǔ)償作用，從而使炭磚（爐殼）鼓脹或變形：太厚了超過了耐火材料的膨脹量，則爐殼對耐火材料的膨脹起不了約束作用，造成自由膨脹狀態(tài)，從而使磚縫擴(kuò)大，預(yù)埋下不安全因素。
特別指出的是，無縫砌筑技術(shù)符合自焙碳塊筑爐的特點，與傳統(tǒng)的預(yù)焙碳磚寬縫砌筑相比，避免了寬縫搗打不實和烘爐時收縮現(xiàn)象，爐底蓄熱能力增強(qiáng)，使?fàn)t內(nèi)難熔雜質(zhì)不易凝固，且很容易隨流動的高溫液體排出，不易使?fàn)t底上漲。
二：操作方面
鐵合金電爐發(fā)生穿爐事故另一個重要原因就是操作因素。其一是爐襯烘爐必須遵循升溫曲線，根據(jù)導(dǎo)熱系數(shù)不同可將爐襯分為兩部分：基礎(chǔ)層和蓄熱層。當(dāng)蓄熱層內(nèi)和基礎(chǔ)層的溫度均變化不大時，熱傳導(dǎo)屬于穩(wěn)定態(tài)，此時爐襯的蓄熱性能作用不大，其熱損失與導(dǎo)熱系數(shù)成正比：但在溫度變化過大時，例如急冷急熱，爐襯蓄熱能力的作用將因阻礙這種變化而產(chǎn)生熱應(yīng)力。其二是操作電阻的把握。
2.55MVA錳硅合金爐襯烘爐曲線應(yīng)根據(jù)爐襯結(jié)構(gòu)特點、內(nèi)襯材質(zhì)及厚度、施工部位、成型工藝及烘烤方式制定。其主要內(nèi)容有：烘爐期限、升溫速度、恒溫時間、最高溫度等。確保爐襯中的游離水和結(jié)晶水充分順利排出。同時使?fàn)t襯經(jīng)過高溫完成不定形耐火材料的燒結(jié)，通過燒結(jié)使?fàn)t底強(qiáng)度的爐襯成為一個具有高溫力學(xué)性能、堅實致密近似無縫的整體爐襯。