热力学计算表明，当碳砖的传热性能较差时，热面和冷面存在较大的温差，碳砖内部产生温差热应力较大，诱发碳砖产生裂纹，纯的碱金属蒸汽通过碳砖的微裂纹不断向碳砖低温区流动和扩散，微裂纹是环裂产生的诱因。如果碱金属蒸汽在进入到碳砖微裂纹后，当温度满足800?℃时，碱金属蒸汽会在微裂纹中液化，然后与碳砖的硅质灰分发生反应，造成灰分的体积膨胀30%?%,加剧碳砖微裂纹扩展而形成裂纹。在原辅材料选定的前提下，烧结工艺是使炉衬获得良好显微***结构以充分发挥其耐高温性能的的关键工序。

耐火度不低于1580℃的一类无机非金属材料。耐火度是指耐火材料锥形体试样在没有荷重情况下，抵抗高温作用而不软化熔倒的摄氏温度。但仅以耐火度来定义已不能描述耐火材料了，1580℃并不是的。但太多，打结密度小，在与金属接触的表面上，难以形成稳固完整的烧结层，热膨胀较大易引起炉衬的松散裂。现定义为凡物理化学性质允许其在高温环境下使用的材料称为耐火材料。耐火材料广泛用于冶金、化工、石油、机械制造、硅酸盐、动力等工业领域，在冶金工业中用量大，占总产量的50%~60%。

半烧结阶段。以50℃/h升温至900℃保温3h，以100℃/h升温至1200℃保温3h，870℃以上进行石英砂的第二次相变，α石英向α磷石英的转变，转化速度很慢，因膨胀量很大，必须控制升温速度，防止产生裂纹。完全烧结阶段。2~10mm,密度为900~1000kg/m3,允许工作温度500℃,烧失不大于18%,含水率不大于3%。高温烧结时，坩埚的烧结结构是提高其使用寿命的基础。烧结温度不同，烧结层厚度不足，使用寿命明显降低。以50℃/h升温至1470℃保温1h，1470℃时α磷石英转变为α方石英，发生第三次相变，体积增大4.7﹪.