提高加熱爐的使用壽命是軋鋼生產經營永久的追求，在分析爐頂損壞機理的基礎上。實現長效運營。加熱爐爐頂結構主要是指爐頂耐火澆注料結構(包括爐頂隔熱層)及其吊掛錨固磚和供熱部分，它是影響爐頂壽命長短的重要因素。合理的爐頂結構可以延長爐頂壽命改善作業(yè)條件，降低爐子消耗，爐頂作為整個爐體的高溫區(qū)，也是耐火材料最易損壞的區(qū)域。
1加熱爐爐頂結構問題的提出
1.1爐頂錨固磚的吊掛
原設計的爐頂錨固磚吊掛件為鑄件，掛在小工字鋼上，這種結構使錨固磚的自由度小，容易造成爐頂耐火材料的應力集中，卡斷錨固磚。目前，使用的爐頂錨固磚吊掛做了兩處修改，一是將小工字鋼改為φ60mm X6mm 的鋼管，錨固鉤勾在鋼管上可以轉動，可適當調節(jié)來自爐頂耐火澆注料的應力；二是將原有的吊掛鉤鑄件改為不銹鋼圓鋼彎制而成，使錨固磚在錨固鉤上有較大的活動余量。
1.2爐頂隔墻采用預制塊結構
爐頂隔墻在加熱爐用耐火材料中是個薄弱環(huán)節(jié)，它體積小，雙面受熱，所處環(huán)境條件惡劣，易損壞，而且修補也困難。如果采取現場澆注，烘爐時難以保證此部位的水分均勻排除，從而影響隔墻壽命。而采用高溫燒成、技術含量高的預制塊時，則很好地解決了這一問題。即用8組共l6塊 (每組2塊 )預制塊代替原有現場澆注的隔墻。隔墻預制塊是以水冷卻管（管臂上焊接錨固鉤）作為骨架，并在隔墻與爐頂之間、隔墻預制塊與預制塊之間粘貼10mm厚的高鋁纖維氈，起到膨脹縫的作用，以消除應力。采用預制塊的主要優(yōu)點是：施工和維修方便；由于已高溫燒成，因此，對烘烤的要求不高，可縮短烘爐時間。
2合理選擇耐火材料
作為加熱爐用耐火材料應滿足以下四個方面的要求：安全可靠 、經濟長壽、保溫節(jié)能 、結構輕化。根據該加熱爐的使用情況和使用部位，綜合考慮耐火材料的鋁含量、耐壓強度、熱振穩(wěn)定性、線膨脹系數、導熱系數、荷重軟化溫度和高溫體積穩(wěn)定性等主要理化指標，合理選用適合該加熱爐爐頂使用的各種耐火材料。
2.1 爐頂重質工作層用耐火澆注料
爐頂的工作層受高溫氣流沖刷和熱應力等因素影響，特別是加熱段前部和均熱段的爐頂容易損壞，是整個爐頂的薄弱環(huán)節(jié)。作為工作層用耐火材料。主要考慮材料的使用溫度應在 1400℃以上。熱震穩(wěn)定性好，高溫下微膨脹和強度較高等。在加熱爐常用的AL2O3·SiO2系耐火材料中，隨著氧化鋁含量(55％～65％)的增加，材料的體積密度增加，使用溫度提高 而熱震穩(wěn)定性有一個最佳區(qū)域。為此，選用了牌號為GD-65 的高性能低水泥澆注料。這種澆注料不僅具有施工性能好、體積密度適中、熱震穩(wěn)定性好、體積穩(wěn)定性好、致密度高等優(yōu)點，而且由于超微粉材料具有極高的表面能，能使?jié)沧⒘闲纬赡劢Y合。并在中溫下就開始固相燒結，從而使?jié)沧⒘暇哂袠O高的低溫強度和中高溫強度，特別是在800～1200℃的范圍 內。澆注料的強度隨著溫度的升高而增加。不存在普通澆注料在此溫度范圍內的強度低谷區(qū)問題。
2.2爐頂錨固磚 (吊掛磚 )
大型步進式加熱爐的爐頂中大約有3600多個吊點，因此。在施工中很難保證每個吊點均勻受力。同時，若少數吊掛磚質量不好，抗拉強度低，在使用過程中由于溫度急劇變化就會造 成某些吊掛磚被破壞。當某些吊掛磚受力超過其抗拉強度時。該吊掛磚就會斷裂。失去作用從而使相鄰的吊掛磚受力增大，有可能出現連續(xù)破壞的結果，此時整體吊掛爐頂就會發(fā)生突然塌落。另外，加熱爐在整體施工完畢，剛開始烘爐升溫時，由于爐頂下部溫度較高，澆注料快速脫水，此時下部不但不因溫度上升而膨脹，反而表現為收縮，爐頂呈向上凸起的變化，同時頂內出現大的熱應力。這種變形將使膨脹縫附近的吊掛磚拉力增大數倍。而膨脹縫中間的吊掛磚產生卸荷效應。同樣道理，正常生產時在穩(wěn)定溫度下， 這種爐頂變形呈下凹狀態(tài)，結果使膨脹縫之間中部吊點拉力增大數倍。爐體在急冷急熱狀態(tài)下，由于熱沖擊而產生的熱 應力可達3MPa，吊掛磚是這一熱應力的集中點。熱應力值超過材料的抗拉強度時。則磚體破裂損壞。因此，選錨固磚材料時要選用質量好、強度適中的錨同磚，施工時盡可能保證各個吊點受力均勻。
2.3爐頂供熱燒嘴磚
平焰燒嘴的圓盤形平火焰是依靠著火后氣流的旋流，配合燒嘴磚的喇叭形的通道產生的附壁效應原理而產生的。燒嘴磚內形成的負壓區(qū)使平焰氣流產生回流，起著連續(xù)點火與穩(wěn)定燃燒的作用。因此燒嘴磚處于連續(xù)的高溫環(huán)境中，在運行中的溫度高達1600℃，使用溫度高，而且還承受高溫氣流沖刷，損壞速度快，更換頻繁。目前，加熱爐燒嘴磚多為高鋁質低水泥結合體系材料，使用壽命一般約3年。高鋁質燒嘴磚損壞原因主要是由于所用材料抗熱振性 不足，在使用中由于溫度波動易產生裂紋，加熱爐內的高溫煙氣順著裂紋向內部侵蝕使裂紋逐漸增寬加深，加速破壞燒嘴磚的結構直至被徹底損壞。要延長燒嘴磚的使用壽命，必須提高材料的抗熱振性。
因為燒嘴磚是最易被損壞的地方，在一定程度上影響爐頂的整體壽命，因此，在選燒嘴磚材質時力求熱振穩(wěn)定性好、耐高溫、耐沖刷的材料，并嚴格要求廠家保證預制后的燒嘴磚的質量 。