在工业窑炉燃烧控制过程中，通常可依据烟气中的一氧化碳、二氧化碳或氧气等参数进行调节。其中，采用氧化锆氧分析仪对炉气或烟气中的氧含量进行监测，被广泛认为是当前理想的技术路径。该分析仪具备响应速度快、测量精度高、结构简单以及维护量小等显著优势，因此在各类氧含量监测手段中表现尤为突出。

据统计，我国目前拥有各类大、中、小型锅炉约22万台，年煤炭消耗量达两亿吨。由于长期以来缺乏稳定可靠的检测仪表，加之运行操作水平有限，导致能源使用效率不高，存在较大的节能潜力。仅就工业锅炉领域而言，若能全面推广先进的节能监测仪表，预计每年可实现节约2000万至3000万吨标准煤。

目前，国内应用氧化锆分析仪监测烟气氧含量已有多年历史，普遍采用直插式结构，适用于800℃以下的烟气环境。然而，在冶金行业中，均热炉、加热炉及隧道窑等设备的炉气温度通常高于1000℃，常规直插式氧化锆分析仪在此类高温工况下运行效果并不理想。

在超过1000℃的高温环境中，各类物理与化学反应极为剧烈，加之烟气中含有大量尘埃、酸雾及水汽等成分，对检测仪表的长期稳定性构成严峻挑战。为此，近年来逐渐转向采用抽气式方案，即通过预处理系统抽取炉气或烟气，再送入氧化锆检测单元进行分析。

针对冶金企业高温炉气的特点，为规避强腐蚀性气氛对仪表的损害，抽气式结构成为一种有效解决方案。为克服传统抽气方式存在的响应滞后与管路堵塞等问题，新型设计采用了小型化检测器，结构紧凑，便于贴近炉壁安装，从而大幅缩短取样管路长度。在结构设计上充分考虑维护便捷性，使系统在短管路与分流技术的配合下，响应时间可缩短至约5秒，满足自动化控制系统对实时性的要求。

在高温与强腐蚀环境下，铂电极易受污染和腐蚀。电子探针分析显示，受损电极表面附着硫、砷及氧等元素，导致其功能失效。同时，有害物质会与氧化锆管发生作用，通过渗透与扩散影响其电化学性能，并引入附加化学电势，造成仪表零点漂移与氧量读数失准。通过引入涂层保护技术，将铂电极与锆管封装为埋层结构，有效阻隔有害物质的直接接触，显著延长锆管使用寿命，进而提升氧分析仪的稳定性与可靠性，降低维护频次。涂层工艺的应用，使得氧化锆氧分析仪在高温工况下的综合性能得到显著提升。

经济效益与社会效益分析表明，采用氧化锆氧分析仪进行精确控氧具有多重积极影响：

在能源节约方面，将烟气氧含量控制在约2%的水平，均热段在1320℃保温时，煤气消耗量通常为300–400立方米/小时。而当氧含量上升至5%–8%时，煤气消耗量将增至500立方米/小时左右，相当于额外浪费约20%的燃料。综合考虑炉型结构与风机性能等因素，实现5%的煤气节约量具备技术可行性。以10座炉坑为例，全年累计可节约6000吨标准煤，折合燃料费用约20万元。

在降低铁损方面，氧含量控制在2%以内时，生成的氧化铁皮厚度约为2.5–3毫米；而当氧量升至5%–8%时，氧化铁皮厚度增至3–5毫米，增幅达三分之一以上。对于一个年处理量百万吨级的初轧厂，实施低氧燃烧可因减少铁损而增产钢材数千吨，经济效益超过百万元。

在环境保护方面，低氧燃烧有助于降低污染物排放。燃料过量时会产生一氧化碳逸散，而空气过量时，高温下氮与氧反应生成氮氧化物。这两类物质均对人体健康有害。通过精确控制氧含量，可从源头上减少其生成量，减轻对环境的影响。