在高炉一代炉役里，炉墙绝大部分时间要靠渣皮来保护，如何形成稳定坚固的渣皮和提高渣皮脱落后的快速恢复能力才是解决高炉长寿的关键所在。

高炉一代炉役长短主要取决于炉缸寿命。美钢联通过对其17座高炉的多年监测发现，避免炉缸碳砖与渣铁直接接触对于延长炉缸寿命是非常重要的，而能够避免炉缸碳砖与渣铁直接接触的有效措施就是促使渣皮形成。只要有渣皮存在，就几乎不会出现炉缸侵蚀；当渣皮消失时，炉缸侵蚀就会加速。因此延长炉缸寿命关键的一点，是促使渣皮形成并能够避免脱落。美钢联与普度大学联合研究了炉缸渣皮形成的影响因素及提高渣皮形成率的技术措施 。使用传热、流体流动力学和计算机模型对渣皮形成进行了研究，模拟的炉缸直径约为11．28 m，铁口侧耐火砖衬厚约2 438．4 mm，非铁口侧厚约1 193．8 mm。对50种不同情况进行了研究，结果与美钢联高炉的操作经验相一致。设计及操作参数对渣皮形成的影响概括如下：

(1)耐火砖衬厚度：随耐火砖衬变薄，渣皮形成率增加；无论模拟计算值还是测量值，均具有相似的趋势。铁口区较厚的耐火材料与非铁口区较薄耐火材料相比，渣皮的脱落和耐火材料的侵蚀更易发生。

(2)铁水流速：靠近炉缸侧壁的铁水流速对炉缸侵蚀起很大作用。随铁水流速降低，渣皮形成率增加。而铁水流速受一些操作变量的影响很大，其中最重要的影响因素是死料柱透气性、出铁操作和铁水生产率。因此，为了使渣皮不脱落，应该采取措施提高死料柱透气性、改进出铁操作以及降低生产率。

(3)冷却水进口温度：随冷却水进口温度升高，渣皮形成率稍有提高。对于铁口区耐火砖衬，在冷却水进口温度由0℃升高至35℃时，渣皮形成率仅降低5%。冬天冷却水进口温度约0℃，夏天冷却水进口温度23．89℃ ，未发现渣皮厚度随冷却水进口温度季节性的变化而有明显的变化。但在夏天的几个月，冷却水进口温度频繁变化时，能观察到一些渣皮脱落现象。可以使用密闭循环系统避免水温的短期波动。

(4)铁水温度：随铁水温度升高，渣皮形成率将减小。当铁水温度为1 482℃时，渣皮形成率为28%；当铁水温度为1 537℃时，将不复有渣皮存在。当铁水温度降至1 454℃时，渣皮形成率增加至55%。因此，为了保证炉缸侧壁的渣皮存在，必须控制炉缸热状态。结合实际经验得出：在铁水平均温度降至1 476—1 490℃范围时，可以促进铁口附近渣皮形成。

(5)出渣铁操作：炉渣比铁水黏度高，熔融温度也高，模拟表明这种情况下很容易在炉缸侧壁形成渣皮，即在耐火衬较厚的铁口区，日出铁量7 257．6 t时，渣形成渣皮率达100% ，而铁水仅为28% 。表明出铁操作对于形成渣皮保护层是关键的，保持炉缸尽量少的铁水对渣皮形成是有益的。

(6)铁水黏度：渣皮形成率随铁水黏度升高而增大。通常铁水黏度为0．007 Pa·s，对耐火衬较厚的铁口区，渣皮形成率约为28% ；在铁水黏度为0．02 Pa·S时，渣皮形成率约为43% 。这些结果与实际情况相符。当添加含钛物料使铁水钛含量小于0．07%时无效；在铁水钛含量大于0．07%时，TiC和TiN颗粒沉淀导致铁水黏度升高，渣皮形成率增大；在铁水钛含量大于0．2%时铁水黏度极高，熔融温度也很高，会发生严重的出铁困难。正常范围应为0．08% -0．15% ，既可促进渣皮形成又可避免出铁问题。

总之，操作技术对炉缸内衬侵蚀发展起着关键作用，一旦发生侵蚀而导致渣皮脱落，为了恢复渣皮，可采用以下操作原则：

(1)通过降低生产率来减小渣铁流速，情况严重时暂时休风。如果发生局部侵蚀，可以堵塞风口，如果发生较大区域侵蚀，降低喷煤率，使用高CSR和大粒焦炭。

(2)保持操作稳定，避免炉子过热，维持较低的铁水温度(即1 454 ℃)。

(3)出净渣铁，使铁口长度和角度最大，以保持较低渣铁液位。

(4)通过加入适量的含钛物料适当提高铁水黏度。