軋鋼加熱爐作為鋼鐵生產中的核心熱工設備，其爐內溫度高達900℃～1400℃。在此惡劣環境下，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致燃料不完全燃燒，增加能源浪費和污染物排放，這一嚴苛工況對氧含量監測手段提出了很高要求。

氧化鋯是一種高溫電解質濃差電池，在數百度的高溫環境下，具有能產生氧離子遷移的導電性能，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）在氧化鋯兩側鉑電極的氧分壓不同，在兩極間有一定數量的氧離子遷移而產生了氧濃差電勢，其電勢值與氧濃度的關系，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處理系統，可直接承受≤1400℃高溫，響應時間短于5秒，能實時反映爐內動態變化。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選擇：通過取氣管抽取爐氣，經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定。

氧化鋯分析儀在軋鋼加熱爐中的核心價值在于其構建了燃燒優化的閉環控制基礎：

熱效率提升：通過實時監測氧含量，自動調節空燃比至理想狀態。

氧化燒損控制：將爐內氧濃度穩定在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：優化燃燒可減少過量氧氣與氮氣、硫的反應，抑制NOx和SO?生成。

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