在電解鋁用陽極組裝生產流程中，中頻爐被稱為系統的“心臟”，負責鐵水輸出、一個流程完畢磷鐵回收再熔化輸出。因此，中頻爐工作性能的好壞，直接影響陽極組裝工序生產效率、能耗以及澆鑄質量。中頻爐工作性能主要分熔化效率和爐齡，其中熔化效率由自身電氣系統所決定，受先天性不可控因素較多；而爐齡長短則與后天人為管理有密切關系，如使用的爐襯材料、筑爐方法、烘爐工藝、日常維護以及被熔化的爐料成分等。較長周期的爐齡，不但可以保證生產鐵水的連續供應，有利于生產效率的提升，而且還可以通過計劃性安排停爐確保中頻爐的安全運行。

1、爐襯結構

1臺按規范燒結好的中頻爐爐襯具有典型的三層結構：燒結層、半燒結層和疏松層。各層初始厚度約各占爐襯厚度的三分之一，界線清晰，如圖1、圖2所示。

1)燒結層。表面光滑呈釉面狀，截面內無明顯粗大裂紋，是爐壁料在高溫鐵水作用下，使石英砂從β-石英、α-石英、α-鱗石英，隨著溫度的逐級提升晶型轉變為α-方石英燒結而成的工作面坩堝，形成均勻完整燒結網絡，具有抗沖擊、耐高溫、耐侵蝕、熱態穩定的特性。

2)半燒結層。是燒結層和松散層之間的過渡帶，其作用是緩解燒結層的應力，阻止燒結層內產生的裂紋向外延伸。

3)松散層。是幾乎沒有燒結的砂料，其作用是緩沖因體積膨脹和收縮造成的危害。燒結層產生裂紋造成鉆鐵后松散層起阻擋作用，防止漏爐故障的發生，同時還有隔熱作用。

2、爐襯壽命

某公司陽極組裝工序曾因中頻爐爐襯壽命短，鐵水供應緊張使生產和安全一度陷入被動局面，且異常短的爐齡使作業人員稍有不慎就會造成漏爐事故，存在極大安全風險。某公司2014年7月爐齡統計情況見表1，正常使用爐齡平均在50爐次，約13天左右，最長不超過60爐次，最短僅用30爐次，約7天，遠遠低于同行業正常爐齡。

3、爐襯壽命對陽極組裝生產的影響

3.1對烘爐時間的影響

由于爐齡短，新老更替需要頻繁刨爐筑爐、啟爐烘爐，尤其烘爐占用時段較長(30h以上)，導致鐵水供應不足直接影響陽極澆鑄線產量。澆鑄產量低，只有通過額外增加班次才能完成生產任務，給正常烘爐工藝帶來壓力。正常情況烘爐過程安排在澆鑄線計劃檢修停產日，這樣烘爐過程時間比較充足，爐襯燒結質量過關。

3.2對筑爐質量的影響

由于頻繁筑爐，基本達到平均每天筑1臺爐的頻率，最多時抽調5人分兩組作業，含當天刨舊爐襯、筑新爐襯，筑爐人員勞動強度非常大，疲勞作業致使筑爐質量變差，尤其是打結時間和打結密度很難保證。

3.3對鐵水質量的影響

雖然工藝要求鐵水出爐溫度控制在1400±50℃，澆鑄溫度控制在1350±50℃。但按此標準執行的鐵水由于黏度大、流動性差，澆包內后半包鐵水隨澆鑄作業過程溫度降低幾乎無法澆鑄，無法及時回爐就被就近倒掉做成了啟熔塊，間接助長了澆鑄線鐵水缺口。

為了滿足澆鑄生產需要，在實際操作中只有通過提高鐵水出爐溫度，來增強鐵水流動性。據現場實測，能夠滿足澆鑄流動性需要的鐵水，出爐溫度至少在1520℃以上，澆鑄溫度在1450℃以上，出爐時鐵水呈發亮發白狀。

3.4對澆鑄質量的影響

碳碗內澆鑄的磷鐵不滿不實不平整，由于鐵水流動性差、固化快，設計的磷鐵環注入空間還未填滿，鐵水即被凝固，導致磷鐵澆鑄內部、外觀都存在缺陷，從而影響澆鑄整體質量。

總之，爐齡短、鐵水供應不足、產量壓力大、鐵水流動性差、出爐溫度高等因素相互制約，形成了惡性循環，導致生產陷入被動局面。因此要提高中頻爐爐襯的使用壽命，降低其對陽極組裝生產的影響。