佛山鋁材加工行業(yè)的節(jié)能減排是為了提高鑄件質(zhì)量，降低廢品率，降低消耗，降低能耗，減少排放;開發(fā)高品質(zhì)鑄件，提高其性能和質(zhì)量，降低廢品率，減少消耗為主要方向。判斷鋁冶煉爐的能耗和是否節(jié)能，應(yīng)從爐熔率和熱效率的角度來看。爐子加熱得越快，爐子的熔化速率越高，熔融鋁合金的熱量消耗越低。爐子的熱效率是鋁在加熱和熔化時吸收的熱量與供給爐子的總熱量之比。爐子的熱效率越高，熱損失越少，熱利用率越高。因此，鋁熔爐的基本節(jié)能是為了提高熔爐的熔化速度和熱效率。

1、優(yōu)化爐體結(jié)構(gòu)和建筑材料
在改進(jìn)或設(shè)計(jì)加熱爐時，要根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，選擇合適的節(jié)能爐型，提高機(jī)械化程度和能源利用率?，F(xiàn)時使用的節(jié)約能源措施包括：

主要研究結(jié)果如下：(1)采用圓爐代替方爐。圓形爐不像方形爐那樣有死角，因此可以通過爐壁和爐氣的均勻輻射來加熱材料。由于相同體積的圓形爐體比方形爐體的表面積小，降低了爐壁的散熱，具有一定的節(jié)能效果。此外，與方爐相比，圓爐可節(jié)約鋼材40%~50%，耐火材料20%~30%，不僅降低了成本，而且運(yùn)輸方便，美觀。

2、爐襯整體澆注耐火澆注料，具有強(qiáng)度高、完整性好、氣密性好、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。

3、采用新型節(jié)能襯里材料優(yōu)化襯里結(jié)構(gòu)。爐襯的蓄熱和散熱量一般占爐子總能耗的20%-45%。在保證爐襯結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐熱性的前提下，盡可能提高爐襯的保溫能力，降低爐襯的熱節(jié)約。通過簡單地增加爐襯的厚度來降低爐襯的外墻溫度，不僅可以提高爐襯的保溫和成本，還可以相應(yīng)地降低爐襯的底面有效利用率。采用輕質(zhì)耐火材料和各種保溫材料來提高爐子的保溫效果，可以通過砌體的傳導(dǎo)和蓄熱來有效地減少熱損失。由劉榮章，王祺發(fā)現(xiàn)的新型燃?xì)怃X合金保溫爐，其爐襯事情層由抗?jié)B入澆注料和超等納米絕熱資料組成，并在每層保溫板之間貼上反射膜，不但提高了爐內(nèi)的保溫結(jié)果，并且使?fàn)t體的整體使用壽命達(dá)到5年。六鋁酸鈣具有較高的熔點(diǎn)、良好的耐火性能、板狀結(jié)晶和大量微孔結(jié)構(gòu)，熱導(dǎo)率低。因此，六鋁酸鈣澆注料具有很好的抗高溫、抗還原介質(zhì)腐蝕和抗鋁液滲透性能.具有高溫隔熱保溫性能，可直接用于襯里熱表面和鋁液接觸新型耐火材料。VanGarse1D等。研究了使用鋁酸鈣水泥或磷酸鹽作為粘合劑，由CA6微孔聚集體制成的輕質(zhì)絕緣澆注料。澆注料體積密度為0.92-1.03g.c m-3，室溫下抗壓強(qiáng)度為2-8Mpa，300-1400℃下導(dǎo)熱系數(shù)為0.33-0.5w.m-1.k-1。在相同條件下，加野文治在鋁冶煉爐中采用了CA6輕澆注材料，實(shí)際使用效果優(yōu)于原材料。

4、在爐膛內(nèi)壁涂上高溫、高輻射涂料，提高爐襯內(nèi)表面的黑度，增強(qiáng)爐內(nèi)輻射傳熱能力，減少爐壁熱損失，有利于熱能的充分利用，節(jié)能效果可達(dá)3%和5%。在不久的將來，它是一種更先進(jìn)的節(jié)能方法。然而，應(yīng)注意涂層的老化問題。辛湘杰和易寶華采用涂層復(fù)合技術(shù)在鋁熔爐內(nèi)表面涂覆納米復(fù)合涂層，具有良好的節(jié)能效果，延長鋁熔爐的使用壽命，提高熱效率。廣州有色金屬研究院的周美霞、李鵬、劉福平研討了導(dǎo)電電纜線長度、截面積以及將電纜線并聯(lián)應(yīng)用、爐襯厚度、增添爐料操縱工藝等對中頻感應(yīng)加熱熔鋁爐能耗的影響。結(jié)果表明：（1）適當(dāng)縮短導(dǎo)電水冷電纜的長度；（2）增加水冷電纜的數(shù)量并并聯(lián)使用；（3）合理增加導(dǎo)電電纜的截面積；（4）保證一定的襯層厚度，以減小感應(yīng)線圈內(nèi)壁與爐體之間的距離。墻體在承受液態(tài)鋁侵蝕的前提下。上述措施可以明顯降低中頻感應(yīng)加熱融爐的能耗，是節(jié)能降耗的有效方法。

二、新技術(shù)新工藝

主要研究結(jié)果如下：1、永磁攪拌節(jié)能技術(shù)。永磁攪拌是指通過永磁體產(chǎn)生的磁場對鋁熔體進(jìn)行非接觸攪拌。它具有無鋁熔體污染、攪拌均勻性好、無攪拌死角、連續(xù)工作、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。永磁攪拌既可降低能耗20%~30%，又可降低金屬燒損3%~5%。雖然永磁攪拌技術(shù)的研究由來已久，但近年來已真正進(jìn)入實(shí)質(zhì)性應(yīng)用階段。雖然國內(nèi)一些廠家也采用永磁攪拌技術(shù)，但都采用側(cè)式。但由于其占地面積大、投資大等缺陷，限制了側(cè)向永磁混合裝置的推廣應(yīng)用。

2、高溫空氣燃燒技術(shù)。高溫空氣燃燒技術(shù)是在“2013年熱加工技術(shù)”第47卷中發(fā)展起來的一種燃燒技術(shù)。42，590 s.高溫空氣燃燒技術(shù)可使空氣預(yù)熱溫度達(dá)到煙氣溫度的95%，爐溫均勻度小于±5℃，再生煙氣回收裝置燃燒熱效率可達(dá)80%。該技術(shù)具有效率高、節(jié)能、環(huán)保、燃燒穩(wěn)定性好、燃燒面積大、燃料適應(yīng)性廣、燃燒控制容易、設(shè)備投資低、爐齡長等優(yōu)點(diǎn)。然而，高溫空氣燃燒技術(shù)在熱參數(shù)與設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的優(yōu)化、氣體質(zhì)量與蓄熱體的關(guān)系等方面仍存在定量關(guān)系。再生體的使用壽命和蓄熱式加熱爐的改進(jìn)等問題有待進(jìn)一步探討和改進(jìn)。

3、富氧燃燒技術(shù)。富氧燃燒技術(shù)可以減少爐內(nèi)熱量損失，提高火焰溫度，延長爐子壽命，增加爐子產(chǎn)量，減少設(shè)備尺寸，清潔生產(chǎn)，并促進(jìn)CO2和SO2的綜合利用和儲存。然而，氧燃料燃燒中氧含量的增加導(dǎo)致溫度的急劇增加和NOx的增加，這是嚴(yán)重限制氧燃料燃燒技術(shù)進(jìn)入更多領(lǐng)域的因素之一。

4、等溫熔化技術(shù)。由美國能源部資助，由Aboger Technologies、Eli Aluminum、Draxel University和Argonne National Laboratory共同開發(fā)的鋁合金等溫熔化爐（ITM）與目前的常規(guī)混響爐相比，節(jié)能70%，減排80%，燃燒損失降低4%。托利爐，對節(jié)能減排具有重要意義。然而，等溫熔煉技術(shù)剛剛進(jìn)入工業(yè)化試生產(chǎn)階段，還需要一個發(fā)展和改進(jìn)的過程來全面推廣應(yīng)用。

三、廢熱回收利用

煙氣帶走的熱量占燃料爐總供熱量的30%~70%。充分回收煙氣余熱是節(jié)能的主要途徑。蓄熱式燃燒器的節(jié)能技術(shù)是將燃燒系統(tǒng)和余熱回收系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合起來，將燃燒空氣溫度預(yù)熱到煙氣溫度的80%~90%，最終排煙溫度降低到15 0~2 5 0℃。廢熱回收利用率在70%左右。顯著降低了鋁熔煉爐的燃料消耗，平均節(jié)能16.3 kg標(biāo)準(zhǔn)煤/噸鋁。蓄熱式鋁熔爐用SiO_2、Al_2O_3、SiC和耐熱鑄鐵制成的蓄熱體材料具有良好的蓄熱性能和顯著的節(jié)能效果。目前，煙氣余熱回收大多針對高溫?zé)煔?。由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的原因，中低溫?zé)煔庥酂岬睦煤苌?，占煙氣總余熱的一半。因此，?yīng)重視中低溫?zé)煔庥酂峄厥绽玫难芯颗c應(yīng)用。另外，在現(xiàn)有的高溫?zé)煔庥酂峄厥绽弥?，許多都是從能量守恒的定量關(guān)系出發(fā)來考慮的，沒有考慮熱能的質(zhì)量變化，也就是沒有考慮能級的匹配。

文章整理：佛山鋁材加工