中頻爐壽命對陽極組裝生產的影響很大，在保證中頻爐筑爐材料、筑爐方法、烘爐工藝、日常使用及維護滿足需求的同時，需要在日常生產中密切關注磷鐵成份，尤其是硫含量，不但危害大，而且不會在使用中如其他元素一樣因燒損而自然降低，反而隨著回爐鐵的循環(huán)使用越來越高，從而影響磷鐵的整體質量。因此，在生產中需要在硫含量較低狀態(tài)時，提前通過各種脫硫方法加以控制，延緩硫含量的上升速度，以防磷鐵成分整體過快劣化。
1、影響中頻爐爐襯使用壽命的原因
根據生產實際和經驗，影響爐襯使用壽命的因素可能有筑爐材料、筑爐方法、烘爐工藝和日常使用維護。對各項因素逐項進行分析比對，找出影響爐襯使用壽命的根本原因。
1.1筑爐材料
筑爐材料和同行業(yè)其它單位一樣，使用同廠家同型號的石英砂組合料，且筑爐方法一致，但爐齡卻相差比較大，說明筑爐材料、筑爐方法不是導致爐齡短的主要誘因。
1.2烘爐工藝
對烘爐工藝的執(zhí)行情況全程跟蹤，用無紙記錄儀全程記錄升溫曲線，以便隨時調閱每臺爐烘爐期間任何時刻的溫度狀態(tài)，并未發(fā)現(xiàn)異常，也未見好轉跡象，說明烘爐工藝不是導致爐齡短的主要誘因。
1.3日常使用維護
在中頻爐使用方面有明顯的異常點，即需要的鐵水出爐溫度高達1520℃(現(xiàn)場實測)，且此溫度值僅僅是爐內鐵水上表面所測溫度，爐襯燒結層真實溫度遠不止。據此判斷，導致爐齡異常短的原因應是爐襯燒結層長期超高溫運行，其影響爐襯壽命的原因分析如下：
1.3.1爐襯燒結層石英砂晶形轉變
石英砂具有較復雜的晶形轉變，燒結的目的是使爐襯燒結層石英晶變進行得較為徹底，使燒結層中含有較多的α-方石英成份，α-方石英形成過程如下：
相關實驗資料顯示，燒結層在1200~1400℃之間隨著溫度不斷升高，燒結性能逐漸提高，力學性能不斷加強，耐壓強度大幅度提高;當溫度升高到1500℃時，試樣出現(xiàn)微裂紋，其力學性能開始下降。而在日常實際生產中，鐵水出爐溫度達1520℃，即燒結層實際工作溫度已經超出了α-方石英實驗最高強度的范疇，是在存在微裂紋的狀態(tài)下工作，微裂紋極易使鐵水滲入，從而加速了爐襯的劣化。
同時在爐襯材料廠家提供的烘爐工藝要求中，燒結溫度在1570~1600℃，實際鐵水溫度1520℃時(燒結層爐壁溫度必然高于此測量值)已經接近極值，因而對爐襯損壞極大，爐壁脫落頻繁。對于燒結層強度最高點的溫度臨界值，雖然學術實驗資料和石英砂廠商提供的實踐要求數據有些許出入，但實際工作溫度超過或接近極值，導致爐齡壽命較短。
1.3.2磷鐵成分的影響
追根溯源，爐齡短是因為溫度高，溫度高是因為鐵水流動性差，因此對影響鐵水流動性的五大元素(C、Si、Mn、P、S)進行分析，其化驗結果見表2。由表2可知，能提高鐵水流動性的磷元素含量并不低，而能降低流動性的硫元素含量則超出標準4.5倍。
綜上所述，真正影響中頻爐爐襯壽命的原因是由于日常使用中的爐料-循環(huán)使用的回爐鐵硫含量太高。
2、提高中頻爐使用壽命的措施
2.1優(yōu)化磷鐵配方
針對磷鐵成分中硫含量高出標準值4.5倍的問題，借鑒同行業(yè)做法，整體置換磷鐵，選用專業(yè)鐵合金公司配置標準磷鐵予以置換。經過整體更換磷鐵后，五大元素完全符合工藝標準要求，見表3。鐵水流動性得到很大改善，不但陽極澆鑄后磷鐵環(huán)平整、飽滿，外觀質量得到根本性轉變，更重要的是鐵水出爐溫度只需1350℃即可滿足澆鑄需求，爐襯工作溫度大幅下降，爐齡得到保障，中頻爐爐齡平均為57天。
3.2清理回爐鐵
為了使更新的磷鐵成份保持長周期穩(wěn)定，減少爐渣的產生，降低雜質對爐壁的腐蝕，也為了提高陽極澆鑄質量創(chuàng)造條件，在更新磷鐵后要堅持對回爐鐵進行清理后才能入爐熔煉。因為回爐鐵表面除了附著部分殘極碳粒，還有電解質，這些雜質對爐襯來說都是有害元素，其中碳粒和石英砂在高溫下發(fā)生還原反應(SiO2+2C=Si+2CO)，而電解質作為堿性物對酸性爐襯同樣具有腐蝕作用，從而破壞爐襯影響爐齡。通過提高磷鐵清理質量，使爐齡在原有基礎上再次延長10~15天，爐次增加30次，見表4。
通過優(yōu)化磷鐵配方和提高回爐鐵清理質量，不但改善了鐵水流動性，使陽極組裝塊澆鑄合格率提升3%以上，鐵水損耗減少了10%;而且因降低了鐵水出爐溫度，使爐襯平均使用壽命由原13天延長到70天，滿足了生產鐵水充足供應，確保了中頻爐安全平穩(wěn)運行，節(jié)約了大量筑爐料及人工·經測算，按年產20萬t陽極組計，此改進僅合格率提升、筑爐料節(jié)約年產直接經濟效益在310萬元以上。
