軋鋼加熱爐作為鋼鐵生產(chǎn)中的核心熱工設(shè)備，其爐內(nèi)溫度高達900℃～1400℃。在此惡劣環(huán)境下，氧氣濃度的精確控制直接決定了鋼坯氧化燒損程度和燃料利用率。過高的氧含量會使鋼坯表面氧化鐵皮增厚，造成成材率下降；而過低的氧含量則會導(dǎo)致燃料不完全燃燒，增加能源浪費和污染物排放，這一嚴(yán)苛工況對氧含量監(jiān)測手段提出了很高要求。

氧化鋯是一種高溫電解質(zhì)濃差電池，在數(shù)百度的高溫環(huán)境下，具有能產(chǎn)生氧離子遷移的導(dǎo)電性能，由于被測氣體（煙氣或其它氣體）與參比氣體（空氣或其它氣體）在氧化鋯兩側(cè)鉑電極的氧分壓不同，在兩極間有一定數(shù)量的氧離子遷移而產(chǎn)生了氧濃差電勢，其電勢值與氧濃度的關(guān)系，可以用能斯特（Nernst）公式來表示：E=RT/4F×LnP1/P2。

直接插入式氧化鋯探頭無需采樣預(yù)處理系統(tǒng)，可直接承受≤1400℃高溫，響應(yīng)時間短于5秒，能實時反映爐內(nèi)動態(tài)變化。但在軋鋼加熱爐中，爐膛溫度普遍超過800℃，高溫抽氣式方案成為更優(yōu)選擇：通過取氣管抽取爐氣，經(jīng)高溫法蘭三通降溫至600℃~750℃后再進入檢測室。這樣既保護了鋯元件免受熱沖擊，又確保進入檢測室的氣體流速穩(wěn)定。

氧化鋯分析儀在軋鋼加熱爐中的核心價值在于其構(gòu)建了燃燒優(yōu)化的閉環(huán)控制基礎(chǔ)：

熱效率提升：通過實時監(jiān)測氧含量，自動調(diào)節(jié)空燃比至理想狀態(tài)。

氧化燒損控制：將爐內(nèi)氧濃度穩(wěn)定在1.5%以下時，鋼坯氧化鐵皮厚度減少30%以上，顯著提高成材率。

減排效應(yīng)：優(yōu)化燃燒可減少過量氧氣與氮氣、硫的反應(yīng)，抑制NOx和SO?生成。

作為軋鋼加熱爐的“氧感知神經(jīng)”，氧化鋯分析儀在惡劣工況下展現(xiàn)出的耐高溫性、快速響應(yīng)性及測量精確性，使其成為平衡能效與質(zhì)量的關(guān)鍵裝備。