節(jié)能減排已成為當(dāng)今佛山鋁材加工企業(yè)亟待解決的問(wèn)題。本文從熔鋁爐方面，提出了一些新的方法和策略，以實(shí)現(xiàn)佛山鋁材加工企業(yè)節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)的目標(biāo)。
　　
鋁爐節(jié)能減排清潔生產(chǎn)技術(shù)
1鋁熔煉爐的工作過(guò)程
鋁熔煉爐熔煉過(guò)程可分為四個(gè)階段，即裝料軟化床層、軟化床層使料層均勻、料層達(dá)到充分熔化(這一階段產(chǎn)生氧化渣)、鋁液升溫。鋁的加熱是通過(guò)燃燒器火焰的對(duì)流換熱、火焰與爐壁之間的輻射換熱以及鋁材料之間的傳導(dǎo)換熱來(lái)完成的。
　　
在整個(gè)過(guò)程中，三者之間的比例不斷變化。在固態(tài)下，鋁具有小的黑度和強(qiáng)的導(dǎo)熱性。隨著冶煉過(guò)程的進(jìn)行，電荷進(jìn)入半液態(tài)和半固態(tài)的臨界狀態(tài)，其熱導(dǎo)率降低，熱力學(xué)性質(zhì)發(fā)生根本變化。液態(tài)鋁的導(dǎo)熱率僅為固態(tài)鋁的40％，并且從熔池的上部到底部的傳導(dǎo)熱傳遞非常慢。漂浮在金屬鏡子上的松散浮渣構(gòu)成了用于傳熱的絕緣屏障。此時(shí)，熔池表面上的氧化膜被打開，失去保護(hù)，并且氧化和吸入的趨勢(shì)增強(qiáng)。對(duì)于火焰熔化鋁爐，在鋁的熔化期間，爐溫一般控制在1200℃。此時(shí)，煙氣的溫度是爐溫，煙氣帶走的熱量占爐子熱負(fù)荷的50-70％。考慮到其他熱損失的10％，有效熱利用率僅為30-40％。如果這部分廢熱沒(méi)有得到充分利用，將不可避免地造成很大的浪費(fèi)并使?fàn)t子的熱效率非常低。
綜上所述，選擇有效的強(qiáng)化加熱方式，回收煙氣余熱預(yù)熱助燃空氣，是提高高爐熱效率、降低冶煉過(guò)程直接燃料消耗的有效途徑。
　　
2采用高溫空氣燃燒技術(shù)
高溫空氣燃燒改變了傳統(tǒng)的燃燒方式，在燃料爐中采用煙氣再循環(huán)或直接噴射燃燒方式，主要表現(xiàn)為通過(guò)蜂窩陶瓷預(yù)熱到1000℃以上的助燃空氣。以適當(dāng)?shù)乃俣茸⑷霠t內(nèi)，在高速氣流的夾帶和攪拌作用下，與爐內(nèi)的燃燒產(chǎn)物混合，將空氣中21%的氧氣稀釋并燃燒在低氧濃度(低于5%至6.5%)的流體中。高溫空氣條件下的燃燒可以實(shí)現(xiàn)低空氣系數(shù)燃燒，降低鋁的氧化損失。
　　
該再生燃燒系統(tǒng)主要包括一對(duì)裝有蓄熱體的燃燒器、一個(gè)換向裝置、一個(gè)控制系統(tǒng)和一個(gè)管道系統(tǒng)。
當(dāng)爐氣為1000-1200℃時(shí)，燃燒空氣溫度可以預(yù)熱到800-1000℃，與使用隔壁空氣熱交換器的燃料熔化鋁爐相比，可節(jié)省約50％的燃料。
燃燒器出口混合氣的實(shí)際噴射速度約為60 m/s，火焰長(zhǎng)度約為2.5-3 m，火焰直徑約為0.5-0.7 m，爐內(nèi)成對(duì)燃燒器反向運(yùn)行，并經(jīng)常更換高溫區(qū)，以保證爐內(nèi)溫度均勻，低溫未形成重區(qū)。
　　
3高速燃燒器技術(shù)
對(duì)于使用中的老爐子，花300000元加裝一對(duì)蓄熱式燃燒器，企業(yè)更難接受。
利用高速燃燒器的噴嘴，將氣體以高于100m/s的高速噴射到爐內(nèi)，燃燒空氣以90m/s的速度參與燃燒，對(duì)鋁堆產(chǎn)生強(qiáng)烈的影響，加速熔化以防止火災(zāi)。在氣體噴嘴中放置了一個(gè)變明點(diǎn)火器。
　　
基于對(duì)美國(guó)高溫燃燒器產(chǎn)品的消化和吸收，我們開發(fā)了一種性能優(yōu)異的高速燃燒器。煙氣流量可達(dá)180m / s，負(fù)荷調(diào)節(jié)率達(dá)到1:20，過(guò)量空氣比可在0.65-10.8之間。之間調(diào)整。
　　
高速燃?xì)馊紵鞯募夹g(shù)特點(diǎn)如下：
a)精確的組織燃燒，燃燒效率為99.9%；
b)較寬的運(yùn)行條件：熱負(fù)荷調(diào)節(jié)比為1：20，空氣系數(shù)為0.5-10；
c）采用分級(jí)燃燒，排放的有害氣體(NOx)達(dá)到國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)；
d）具有煙氣噴射器返回功能，廢煙氣可以從爐內(nèi)引回并返回爐內(nèi);
e）全金屬結(jié)構(gòu)，連續(xù)使用壽命3年。
　　
4鋁爐自動(dòng)控制技術(shù)　
控制系統(tǒng)是改善燃燒、降低能耗、保證工藝要求、增加產(chǎn)品產(chǎn)量和產(chǎn)量的重要保證。最終目的是實(shí)現(xiàn)燃燒設(shè)備流量、溫度、壓力、氣氛等參數(shù)的自動(dòng)檢測(cè)和過(guò)程控制。
　　
4.1爐膛壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)控制

合理的火焰爐應(yīng)該實(shí)現(xiàn)微正壓操作。

文章整理：佛山鋁材加工