在电解铝用阳极组装生产流程中，中频炉被称为系统的“心脏”，负责铁水输出、一个流程完毕磷铁回收再熔化输出。因此，中频炉工作性能的好坏，直接影响阳极组装工序生产效率、能耗以及浇铸质量。中频炉工作性能主要分熔化效率和炉龄，其中熔化效率由自身电气系统所决定，受先天性不可控因素较多；而炉龄长短则与后天人为管理有密切关系，如使用的炉衬材料、筑炉方法、烘炉工艺、日常维护以及被熔化的炉料成分等。较长周期的炉龄，不但可以保证生产铁水的连续供应，有利于生产效率的提升，而且还可以通过计划性安排停炉确保中频炉的安全运行。

1、炉衬结构

1台按规范烧结好的中频炉炉衬具有典型的三层结构：烧结层、半烧结层和疏松层。各层初始厚度约各占炉衬厚度的三分之一，界线清晰，如图1、图2所示。

1)烧结层。表面光滑呈釉面状，截面内无明显粗大裂纹，是炉壁料在高温铁水作用下，使石英砂从β-石英、α-石英、α-鳞石英，随着温度的逐级提升晶型转变为α-方石英烧结而成的工作面坩埚，形成均匀完整烧结网络，具有抗冲击、耐高温、耐侵蚀、热态稳定的特性。

2)半烧结层。是烧结层和松散层之间的过渡带，其作用是缓解烧结层的应力，阻止烧结层内产生的裂纹向外延伸。

3)松散层。是几乎没有烧结的砂料，其作用是缓冲因体积膨胀和收缩造成的危害。烧结层产生裂纹造成钻铁后松散层起阻挡作用，防止漏炉故障的发生，同时还有隔热作用。

2、炉衬寿命

某公司阳极组装工序曾因中频炉炉衬寿命短，铁水供应紧张使生产和安全一度陷入被动局面，且异常短的炉龄使作业人员稍有不慎就会造成漏炉事故，存在极大安全风险。某公司2014年7月炉龄统计情况见表1，正常使用炉龄平均在50炉次，约13天左右，最长不超过60炉次，最短仅用30炉次，约7天，远远低于同行业正常炉龄。

3、炉衬寿命对阳极组装生产的影响

3.1对烘炉时间的影响

由于炉龄短，新老更替需要频繁刨炉筑炉、启炉烘炉，尤其烘炉占用时段较长(30h以上)，导致铁水供应不足直接影响阳极浇铸线产量。浇铸产量低，只有通过额外增加班次才能完成生产任务，给正常烘炉工艺带来压力。正常情况烘炉过程安排在浇铸线计划检修停产日，这样烘炉过程时间比较充足，炉衬烧结质量过关。

3.2对筑炉质量的影响

由于频繁筑炉，基本达到平均每天筑1台炉的频率，最多时抽调5人分两组作业，含当天刨旧炉衬、筑新炉衬，筑炉人员劳动强度非常大，疲劳作业致使筑炉质量变差，尤其是打结时间和打结密度很难保证。

3.3对铁水质量的影响

虽然工艺要求铁水出炉温度控制在1400±50℃，浇铸温度控制在1350±50℃。但按此标准执行的铁水由于黏度大、流动性差，浇包内后半包铁水随浇铸作业过程温度降低几乎无法浇铸，无法及时回炉就被就近倒掉做成了启熔块，间接助长了浇铸线铁水缺口。

为了满足浇铸生产需要，在实际操作中只有通过提高铁水出炉温度，来增强铁水流动性。据现场实测，能够满足浇铸流动性需要的铁水，出炉温度至少在1520℃以上，浇铸温度在1450℃以上，出炉时铁水呈发亮发白状。

3.4对浇铸质量的影响

碳碗内浇铸的磷铁不满不实不平整，由于铁水流动性差、固化快，设计的磷铁环注入空间还未填满，铁水即被凝固，导致磷铁浇铸内部、外观都存在缺陷，从而影响浇铸整体质量。

总之，炉龄短、铁水供应不足、产量压力大、铁水流动性差、出炉温度高等因素相互制约，形成了恶性循环，导致生产陷入被动局面。因此要提高中频炉炉衬的使用寿命，降低其对阳极组装生产的影响。