铝合金熔炼炉节能分析及余热利用-第2页-北极星节能网

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因此，为减少炉料炉门的热损失，提高热效率，可采取如下措施：

1)在炉门和取料口处采用优化设计的反射罩结构，起到遮热板的作用，防止热量的大量散失。

2)采用封闭式电磁搅拌技术进行熔液的温度均匀化和成分均匀化，减少熔炼过程中炉门开启时间，减少热损失。

3)采用短流程熔铸工艺，流槽内铺垫保温介质，减少取料口和输送过程中铝液热损失。

4)定期检查炉壁，避免炉壁局部破损，引起漏热;或者安装热成像仪，对炉壁温度进行监控，及时修补引起漏热的炉壁。

5)炉壁炉门采用绝热或隔热性能好的材料。

1.4 炉温均匀性对熔铝炉节能影响及措施

在大型熔铝炉中，炉温分布不均匀会导致铝液烧损，烟气中氧化铝含量增加，烟气排放温度升高，同时炉膛内高温区可能使炉壁温度超限，缩短熔炼炉寿命。由于炉内温度不均，亦造成炉壁炉门热损失增大，消耗更多能量。为减少炉温不均造成的影响，可采取如下措施：

1)合理设计烧嘴喷射的角度，防止出现升温死角。一般情况下，圆形熔铝炉内气氛流动均匀，不容易出现升温死角;方形熔铝炉由于结构的限制，在四角处容易出现升温死角。因此，应合理设计烧嘴喷射角度，增加炉内气氛流动性，分散受热面积，使炉内温度场均匀化。

2)铝熔平后进行适当电磁搅拌，让铝液在炉内实现紊流，进行热对流，实现铝液温度的均匀化和成分均匀化，减少局部过热。

1.5 炉渣节能分析及措施

作为铝合金熔炼时的杂质，炉渣是必须与铝液分离的，生成炉渣的因素很多(包括氧化烧损，炉内杂质等)，因炉渣带造成的热损失约占铝熔炉热损失5%左右[4]，由于这些热损失主要由炉渣带走的热和扒渣时散失热组成，因此，为减少这部分热损失，一方面要减少炉渣的生成量，通过减少氧化烧损，采用纯净原材料，降低炉门打开频次，改善炉内气氛等措施减少炉渣生产量。另一方面要减少扒渣时间，减少热损失。通过合理设计抄灰房位置，使用专用扒渣工具来减少扒渣时间。

根据以上分析，XX公司，通过采用陶瓷球式蓄热式系统、电磁搅拌短流程熔铸工艺、高速均匀化烧嘴、反射罩式炉门、定期检查炉膛、使用专用扒渣工具等装置或措施，使铝合金熔炼炉节能约65%，排烟温度降低到500℃左右，减少了热量损失和污染物排放，降低了生产成本。

2 蓄热式熔铝炉中低温烟气余热利用

由上文所述可知，尽管熔铝炉采用蓄热式高温空气燃烧系统，但熔铝炉排烟温度仍然达到500℃左右，其蕴藏的潜热仍然具有巨大的利用价值。

为了充分利用熔铝炉烟气中的余热，根据烟道结构和行走路径，设计了一种余热利用的新装置，通过热交换，将烟气余热传导到纯水中，该方法不增加排烟阻力，可使排烟温度降低到150℃左右，该余热利用装置如图所示：

图1熔铝炉烟气余热利用示意图

由图1可知，熔铝炉内烟气经蓄热装置后，由引风机1引出进入烟道中，在引风机1和引风机2间的烟道上设置有热交换器，在热交换器前设置溢流阀，溢流阀由弹簧控制;在热交换器一侧设置有溢流管道，用于控制烟道内气压。

使用此余热利用装置，在不增加烟道内气压的情况下，通过热交换器内不同介质的热交换，实现中低温烟气的余热利用。

3 结束语

随着我国铝工业的飞速发展，铝材产量也由2000年的217.2万吨升至2010年的2026万吨[3];但铝加工行业属于高耗能行业，随着我国环境状况的进一步恶化，节能减排也成为企业发展应有之义。同时，由于我国铝型材产能的进一步扩大，铝型材产能已呈现过剩之势，铝型材企业间的竞争压力越来越大。通过采取有效节能技术和措施，一方面可以响应国家号召，提升企业发展的技术水平;另一方面可以有效降低企业成本，提高铝型材企业的竞争力。

原标题：铝合金熔炼炉节能分析及余热利用

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