制硫燃燒爐爐膛內正常操作溫度為1300℃爐壁設計溫度為300℃，最高工作壓0.06MPaG，設計壓力0.25MPaG。鋼殼體按照GB150-1998《鋼制壓力容器》設計和制造，鋼殼體內徑為 Ф3100，厚度為18mm，燃燒器連接口直徑Ф1600，厚度為18mm。鋼殼體端部采用橢圓封頭，厚度為18mm，材料均為16MnR。
鋼殼體筒體段耐火襯里分3層（見圖）最外層為輕質漂珠澆注料襯里，厚度為80mm；最內層為剛玉磚，厚度為145mm；中間層為高鋁質澆注料，厚度為150mm，剛玉磚層與中間層的間隙為5mm。
爐體燒穿處為鋼殼體的過渡段，耐火襯里分3層，最外層為輕質漂珠澆注料襯里，厚度為 80mm；最內層為剛玉質高強耐火澆注料，厚度為150mm；中間層為高鋁質澆注料。厚度隨部位不同而變化，利用Φ8mm 錨固釘加強與殼體的聯結，錨固釘底部材質采用 0Cr18Ni9，端部材質為 0Cr25Ni20，錨固釘從根部到端部長 350mm，設計間距為 200×200mm。依據GB50211-2004《工業爐砌筑工程施工及驗收規范》進行筑爐施工。
事故發生后，公司相關技術部門以及施工人員到場進行了查看分析。經過分析原因如下。
（1）從爐溫的曲線看，沒有出現急冷急熱狀況，可以排除操作問題。
（2）過渡段最內層耐火襯里采用剛玉質高強耐火澆注料，其強度和抗沖蝕能力小于剛玉磚，是導致耐火襯里脫落原因之一。從制硫燃燒爐可以看出，燃燒器周邊爐膛溫度達1400℃以上，并隨軸向方向降低。從燃燒器模擬流速圖顯示可以看出，在燃燒器周邊流速很大，最高流速可達10m/s 以上，對周邊的耐火襯里具有很大的沖刷力。因此，燃燒器周邊區域是整個制硫燃燒爐工況條件最為惡劣的區域，在此區域，沖刷、侵蝕、熱震3種破壞同時存在。特別是沖刷和侵蝕，此區域對耐火襯里造成的破壞作用十分巨大。
由于硫燃燒爐筒體部分耐火襯里采用內砌外澆結構，襯里總厚度為380mm。最內層采用剛玉磚，過渡段最內層采用剛玉質高強耐火澆注料。剛玉質高強耐火澆注料的強度、耐熱溫度以及抗沖刷和侵蝕性能顯然低于剛玉磚，過渡段最內層采用剛玉質高強耐火澆注料顯然是不合適的。
（3）在設計過渡段錨固釘布置方面，錨固釘設計的規格尺寸、布置密度和數量未發現原則性問題。但在澆注料的設計上，此部位的澆注料厚度超過 380mm，易產生裂紋。
（4）爐體耐火襯里施工不規范，也是造成本次事故的主要原因之一。在詳細設計圖紙中，過渡段的錨固釘間距設計為 200×200mm，現場實測數據環向間距達到了 260～270mm，沒有按照設計圖紙制造。同時也違反了 HG/T20541-2006《化學工業爐結構設計規定》中，耐火澆注料的錨固釘布置間距爐壁不應超過300mm、爐頂不應超過 230mm 的規定。
（5）現場檢查發現，耐火襯里未按圖紙施工，部分襯里由 3 層改為2層澆注料。澆注料最厚部位達470mm，而此處錨固釘長度為 350mm，如此厚的耐火層更易產生裂紋。
（6）由于爐體尺寸較小，錨固釘比較密集，澆注料施工時存在未搗實問題。從脫落澆注料塊外觀來看，其澆注密實度較差，也是造成澆注料產生裂縫，并脫落的主要原因之一。