在電解鋁用陽極組裝生產(chǎn)流程中，中頻爐被稱為系統(tǒng)的“心臟”，負(fù)責(zé)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(chǎn)效率、能耗以及澆鑄質(zhì)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(tǒng)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(guān)系，如使用的爐襯材料、筑爐方法、烘爐工藝、日常維護(hù)以及被熔化的爐料成分等。較長周期的爐齡，不但可以**生產(chǎn)鐵水的連續(xù)供應(yīng)，有利于生產(chǎn)效率的提升，而且還可以通過計劃性安排停爐**中頻爐的安全運(yùn)行。

1、爐襯結(jié)構(gòu)

1臺按規(guī)范燒結(jié)好的中頻爐爐襯具有典型的三層結(jié)構(gòu)：燒結(jié)層、半燒結(jié)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(jié)層。表面光滑呈釉面狀，截面內(nèi)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(zhuǎn)變?yōu)棣?方石英燒結(jié)而成的工作面坩堝，形成均勻完整燒結(jié)網(wǎng)絡(luò)，具有抗沖擊、耐高溫、耐侵蝕、熱態(tài)穩(wěn)定的特性。

2)半燒結(jié)層。是燒結(jié)層和松散層之間的過渡帶，其作用是**燒結(jié)層的應(yīng)力，阻止燒結(jié)層內(nèi)產(chǎn)生的裂紋向外延伸。

3)松散層。是幾乎沒有燒結(jié)的砂料，其作用是緩沖因體積膨脹和收縮造成的危害。燒結(jié)層產(chǎn)生裂紋造成鉆鐵后松散層起阻擋作用，防止漏爐故障的發(fā)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(yīng)緊張使生產(chǎn)和安全一度陷入被動局面，且異常短的爐齡使作業(yè)人員稍有不慎就會造成漏爐事故，存在極大安全風(fēng)險。某公司2014年7月爐齡統(tǒng)計情況見表1，正常使用爐齡平均在50爐次，約13天左右，.長不超過60爐次，.短僅用30爐次，約7天，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于同行業(yè)正常爐齡。

3、爐襯壽命對陽極組裝生產(chǎn)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(dǎo)致鐵水供應(yīng)不足直接影響陽極澆鑄線產(chǎn)量。澆鑄產(chǎn)量低，只有通過額外增加班次才能完成生產(chǎn)任務(wù)，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(chǎn)日，這樣烘爐過程時間比較充足，爐襯燒結(jié)質(zhì)量過關(guān)。

3.2對筑爐質(zhì)量的影響

由于頻繁筑爐，基本達(dá)到平均每天筑1臺爐的頻率，.多時抽調(diào)5人分兩組作業(yè)，含當(dāng)天刨舊爐襯、筑新爐襯，筑爐人員勞動強(qiáng)度非常大，疲勞作業(yè)致使筑爐質(zhì)量變差，尤其是打結(jié)時間和打結(jié)密度很難**。

3.3對鐵水質(zhì)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(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的鐵水由于黏度大、流動性差，澆包內(nèi)后半包鐵水隨澆鑄作業(yè)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(chǎn)需要，在實(shí)際操作中只有通過提高鐵水出爐溫度，來增強(qiáng)鐵水流動性。據(jù)現(xiàn)場實(shí)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(fā)亮發(fā)白狀。

3.4對澆鑄質(zhì)量的影響

碳碗內(nèi)澆鑄的磷鐵不滿不實(shí)不平整，由于鐵水流動性差、固化快，設(shè)計的磷鐵環(huán)注入空間還未填滿，鐵水即被凝固，導(dǎo)致磷鐵澆鑄內(nèi)部、外觀都存在缺陷，從而影響澆鑄整體質(zhì)量。

總之，爐齡短、鐵水供應(yīng)不足、產(chǎn)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(huán)，導(dǎo)致生產(chǎn)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(chǎn)的影響。