鋁加工熔煉生產(chǎn)是鋁加工行業(yè)能源及材料消耗最大的生 產(chǎn)環(huán)節(jié)。
熔化速率 噸鋁能耗是熔爐兩個(gè)最基本的能力指標(biāo)， 鋁熔煉技術(shù)的實(shí)質(zhì)就是要通過合理的爐型設(shè)計(jì)及燃燒配 置，實(shí)現(xiàn)以最小的能源消耗獲取最大的鋁熔化速率，從 而達(dá)到熔爐設(shè)備利用率、能源利用率、材料利用率最優(yōu) 化的目的 第一部分 鋁熔煉生產(chǎn)幾個(gè)基本認(rèn)識(shí) 鋁熔爐爐溫及能源分配模型 熔煉周期內(nèi)爐料變化過程 鋁金屬熔煉幾個(gè)重要特性 鋁金屬黑度比較小，吸熱能力差，----需要強(qiáng)化對(duì)流傳 熱。
每公斤鋁從入爐到出爐（730度）約需275千卡熱量，其 熔化潛熱高達(dá)94千卡/公斤，----鋁固液相變能量需求約 占總有效熱的34% 鋁熔煉生產(chǎn)過程是典型的周期性生產(chǎn)過程。----不同階 段對(duì)能源需求有很大差異。 提高熔爐水平的幾點(diǎn)指導(dǎo)性建議在加料期，縮短加料時(shí)間，提高裝料作業(yè)率，可提高設(shè) 備利用率并節(jié)約能源。
在熔化期，加強(qiáng)火焰剛度及出口速度，提高火焰對(duì)鋁錠 的沖擊能力，可加速熔鋁錠的熔化速度。 在保溫期，精確控制熱負(fù)荷，以最小熱量供應(yīng)量實(shí)現(xiàn)保 溫效果，從而降低不必要的能源消耗。 采用必要的熔體攪拌手段，可顯著縮短熔化時(shí)間。
第二部分 鋁熔爐構(gòu)造及近年技術(shù)進(jìn)展 鋁熔爐爐型概述園形頂開蓋熔鋁爐 加料作業(yè)效率高、火焰在爐內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)，熱效率 高。
廠房建設(shè)高、車間利用率低、頂加料作業(yè)煙氣污 染難解決。 矩形熔鋁爐 車間利用率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，煙氣易收集。 加料難 度作業(yè)大， 液壓傾動(dòng)式熔鋁爐 熔體鑄造產(chǎn)品質(zhì)量好。投資大，廠房建設(shè)高。 頂加料園形熔鋁爐 矩形鋁熔煉爐 矩形熔爐設(shè)計(jì)圖 近年主要的幾點(diǎn)變化設(shè)備向大型化方向發(fā)展。----最大的鑄棒用熔爐達(dá)60噸 液壓傾動(dòng)爐應(yīng)用增多。----保證鑄造液面穩(wěn)定性，滿足 高水平鑄機(jī)要求。 熔池用耐材多樣化，內(nèi)襯全澆注應(yīng)用逐年增多。---延 長(zhǎng)爐齡鑄命，維護(hù)簡(jiǎn)單 爐門開口寬度加大，----適應(yīng)快速裝料及扒渣操作。 蓄熱式燒嘴系統(tǒng)成熔爐常用配置。----節(jié)能要求 磁攪拌器大量應(yīng)用。---提高產(chǎn)能及產(chǎn)品質(zhì)量 基本均配有收塵及煙氣處理系統(tǒng)。
---環(huán)保要求 電氣控制系統(tǒng)廣泛采用PLC控制。
---節(jié)能、安全性 熔爐鋼結(jié)構(gòu)要求良好結(jié)構(gòu)鋼性 氣密性 架空爐底 液壓傾動(dòng)式熔爐通過高精度傾動(dòng)速度控 制，實(shí)現(xiàn)鑄造流槽液面高 精度控制，精度在±2MM. 保證鑄造液面穩(wěn)定性。
熔爐用耐火材料定型耐火材料 不定型耐火材料 保溫材料 近年來，整 個(gè)爐膛或熔池全 用不定形材料整 體施工案例增多 熔池不定形材料澆注施工熔池分倉澆注 支模 側(cè)墻砌筑及錨固 超大爐門口耐材結(jié)構(gòu)處理爐口采用預(yù)制塊用螺栓吊掛在鋼橫梁，每塊預(yù)制件 均很小,膨脹量很小，不易出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。 熔爐用燃料輕柴油 熱值：4.18×9600 kJ/KG 重油 4.18×9800 kJ/KG 天然氣 4.18×8300 kJ/NM3 液化石油氣 4.18×23000 kJ/NM3 城市煤氣 4.18×3800 kJ/NM3 自制土煤氣 4.18×1250 kJ/NM3 熔爐用燃燒器技術(shù) 燒嘴能力 出口速度 火焰形狀 調(diào)節(jié)性能 氮氧化物生成量 蓄熱式燒嘴技術(shù) 蓄熱式燒嘴應(yīng)用適宜的安裝角 火焰形狀 火焰出口速度 火焰大小調(diào)節(jié)比 合理的配置及使用蓄熱式燒嘴技術(shù)，熔爐熱效率可 提高到65%以上。
熔爐收塵及煙氣處理系統(tǒng) 除塵系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)爐子工作狀態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)抽 風(fēng)量，確保爐子工況穩(wěn)定 。 再生鋁用熔爐技術(shù) 側(cè)井爐---用于塊狀廢鋁、鋁屑熔化 雙室爐---用于塊狀廢鋁、鋁屑熔化 回轉(zhuǎn)爐---用于鋁渣、鋁灰熔化回收 側(cè)井爐 雙室爐 回轉(zhuǎn)爐 第三部分 鋁熔爐電氣控制技術(shù) 熔爐電控系統(tǒng)基本概況控制系統(tǒng)是改善燃燒、降低能耗、保證工藝要求、提高 產(chǎn)品產(chǎn)量和產(chǎn)量的重要保證，最終的目的是要實(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)及過程 控制。 近年來，程控器在高水平火焰爐控制系統(tǒng)中應(yīng)用較多， 配以操作面板，可方便設(shè)定和修改工藝參數(shù)及過程控制 參數(shù)。
控制系統(tǒng)包括：溫度控制、壓力控制、點(diǎn)火及火焰監(jiān)測(cè) 控制、熱負(fù)荷調(diào)節(jié)控制、傳動(dòng)機(jī)械控制和安全聯(lián)鎖保護(hù) 等。 現(xiàn)階段熔爐常用電控配置及控制要求智能儀表 PLC+操作顯示屏 爐溫自動(dòng)控制 鋁液溫度串級(jí)調(diào)節(jié)控制 爐壓自動(dòng)調(diào)節(jié)控制 參數(shù)設(shè)置 報(bào)警顯示及記錄 熔爐爐壓自動(dòng)調(diào)節(jié)控制爐壓控制直接關(guān)系到燃燒安全、能源消耗、設(shè)備長(zhǎng) 期可靠運(yùn)行等各個(gè)方面，是火焰爐工況的重要指標(biāo)； 合理的火焰爐應(yīng)實(shí)現(xiàn)微正壓操作；注意：蓄熱式燒嘴及 自身預(yù)熱式燒嘴本身 只能排出燃燒產(chǎn)物的 80~85%左右，因此還 應(yīng)設(shè)有輔助排煙管路 及相應(yīng)的調(diào)節(jié)閥，才 能實(shí)現(xiàn)微正壓控制。差壓變送器 PID 運(yùn)算 電動(dòng)調(diào)節(jié)閥
第四部分 先進(jìn)的鋁熔爐配套裝置技術(shù)
磁攪拌器的選擇與應(yīng)用電磁攪拌器 技術(shù)相對(duì)成熟，攪拌效果 好，運(yùn)行成本高，配線配 管多。 永磁攪拌器 運(yùn)行成本低，有退磁風(fēng)險(xiǎn)
關(guān)健點(diǎn): --- 爐底厚度設(shè)計(jì) --- 爐底結(jié)構(gòu)強(qiáng)度 --- 通風(fēng)散熱效果 爐底透氣磚技術(shù) 只允許氣體通過，阻止鋁熔體侵入，即使關(guān)掉氣源也不例外； 只允許氣體通過，阻止鋁熔體侵入，即使關(guān)掉氣源也不例外； 可應(yīng)用于鋁熔煉、鋁精煉、鋁運(yùn)輸各個(gè)階段， 可應(yīng)用于鋁熔煉、鋁精煉、鋁運(yùn)輸各個(gè)階段，固定式及傾動(dòng)式爐 均可安裝，吹入的氣體可采用Ar， 均可安裝，吹入的氣體可采用 ，Cl2和N2。
優(yōu)點(diǎn)： 大大提高鋁熔化速度（ 大大提高鋁熔化速度（18~24%） ） 降低鋁液中氫氣濃度（ 降低鋁液中氫氣濃度（40~60%） ） 熔體溫度均勻 渣量降低30~60% 渣量降低 透氣磚安裝 多功能裝料扒渣車軌道式，多臺(tái)爐共用 兼顧加料及扒渣、攪拌 適用大開門矩形爐 第五部分 鋁熔爐生產(chǎn)操作與節(jié)能 幾點(diǎn)有效的節(jié)能措施高效裝料作業(yè)有利于提高設(shè)備產(chǎn)能、節(jié)約能源。 長(zhǎng)火焰、較強(qiáng)的火焰剛度和較高的火焰噴出速度、沖擊 熔化可提高熔化速度，進(jìn)而降低能源消耗。 燃油燒嘴改善油霧化效果能節(jié)約能源。 熔煉周期內(nèi)適時(shí)調(diào)整火焰大小能顯著降低能源消耗量。 縮短精煉、扒渣、保溫等工藝操作時(shí)間有利于節(jié)能。 采用磁攪拌器能有效提高熔化能力，進(jìn)而節(jié)約能源。 提高鋁液轉(zhuǎn)注速度可明顯節(jié)約總能源消耗。 合理使用是熔爐節(jié)能最重要的環(huán)節(jié) 謝謝! 謝謝
熔化速率 噸鋁能耗是熔爐兩個(gè)最基本的能力指標(biāo)， 鋁熔煉技術(shù)的實(shí)質(zhì)就是要通過合理的爐型設(shè)計(jì)及燃燒配 置，實(shí)現(xiàn)以最小的能源消耗獲取最大的鋁熔化速率，從 而達(dá)到熔爐設(shè)備利用率、能源利用率、材料利用率最優(yōu) 化的目的 第一部分 鋁熔煉生產(chǎn)幾個(gè)基本認(rèn)識(shí) 鋁熔爐爐溫及能源分配模型 熔煉周期內(nèi)爐料變化過程 鋁金屬熔煉幾個(gè)重要特性 鋁金屬黑度比較小，吸熱能力差，----需要強(qiáng)化對(duì)流傳 熱。
每公斤鋁從入爐到出爐（730度）約需275千卡熱量，其 熔化潛熱高達(dá)94千卡/公斤，----鋁固液相變能量需求約 占總有效熱的34% 鋁熔煉生產(chǎn)過程是典型的周期性生產(chǎn)過程。----不同階 段對(duì)能源需求有很大差異。 提高熔爐水平的幾點(diǎn)指導(dǎo)性建議在加料期，縮短加料時(shí)間，提高裝料作業(yè)率，可提高設(shè) 備利用率并節(jié)約能源。
在熔化期，加強(qiáng)火焰剛度及出口速度，提高火焰對(duì)鋁錠 的沖擊能力，可加速熔鋁錠的熔化速度。 在保溫期，精確控制熱負(fù)荷，以最小熱量供應(yīng)量實(shí)現(xiàn)保 溫效果，從而降低不必要的能源消耗。 采用必要的熔體攪拌手段，可顯著縮短熔化時(shí)間。
第二部分 鋁熔爐構(gòu)造及近年技術(shù)進(jìn)展 鋁熔爐爐型概述園形頂開蓋熔鋁爐 加料作業(yè)效率高、火焰在爐內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)，熱效率 高。
廠房建設(shè)高、車間利用率低、頂加料作業(yè)煙氣污 染難解決。 矩形熔鋁爐 車間利用率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，煙氣易收集。 加料難 度作業(yè)大， 液壓傾動(dòng)式熔鋁爐 熔體鑄造產(chǎn)品質(zhì)量好。投資大，廠房建設(shè)高。 頂加料園形熔鋁爐 矩形鋁熔煉爐 矩形熔爐設(shè)計(jì)圖 近年主要的幾點(diǎn)變化設(shè)備向大型化方向發(fā)展。----最大的鑄棒用熔爐達(dá)60噸 液壓傾動(dòng)爐應(yīng)用增多。----保證鑄造液面穩(wěn)定性，滿足 高水平鑄機(jī)要求。 熔池用耐材多樣化，內(nèi)襯全澆注應(yīng)用逐年增多。---延 長(zhǎng)爐齡鑄命，維護(hù)簡(jiǎn)單 爐門開口寬度加大，----適應(yīng)快速裝料及扒渣操作。 蓄熱式燒嘴系統(tǒng)成熔爐常用配置。----節(jié)能要求 磁攪拌器大量應(yīng)用。---提高產(chǎn)能及產(chǎn)品質(zhì)量 基本均配有收塵及煙氣處理系統(tǒng)。
---環(huán)保要求 電氣控制系統(tǒng)廣泛采用PLC控制。
---節(jié)能、安全性 熔爐鋼結(jié)構(gòu)要求良好結(jié)構(gòu)鋼性 氣密性 架空爐底 液壓傾動(dòng)式熔爐通過高精度傾動(dòng)速度控 制，實(shí)現(xiàn)鑄造流槽液面高 精度控制，精度在±2MM. 保證鑄造液面穩(wěn)定性。
熔爐用耐火材料定型耐火材料 不定型耐火材料 保溫材料 近年來，整 個(gè)爐膛或熔池全 用不定形材料整 體施工案例增多 熔池不定形材料澆注施工熔池分倉澆注 支模 側(cè)墻砌筑及錨固 超大爐門口耐材結(jié)構(gòu)處理爐口采用預(yù)制塊用螺栓吊掛在鋼橫梁，每塊預(yù)制件 均很小,膨脹量很小，不易出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。 熔爐用燃料輕柴油 熱值：4.18×9600 kJ/KG 重油 4.18×9800 kJ/KG 天然氣 4.18×8300 kJ/NM3 液化石油氣 4.18×23000 kJ/NM3 城市煤氣 4.18×3800 kJ/NM3 自制土煤氣 4.18×1250 kJ/NM3 熔爐用燃燒器技術(shù) 燒嘴能力 出口速度 火焰形狀 調(diào)節(jié)性能 氮氧化物生成量 蓄熱式燒嘴技術(shù) 蓄熱式燒嘴應(yīng)用適宜的安裝角 火焰形狀 火焰出口速度 火焰大小調(diào)節(jié)比 合理的配置及使用蓄熱式燒嘴技術(shù)，熔爐熱效率可 提高到65%以上。
熔爐收塵及煙氣處理系統(tǒng) 除塵系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)爐子工作狀態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)抽 風(fēng)量，確保爐子工況穩(wěn)定 。 再生鋁用熔爐技術(shù) 側(cè)井爐---用于塊狀廢鋁、鋁屑熔化 雙室爐---用于塊狀廢鋁、鋁屑熔化 回轉(zhuǎn)爐---用于鋁渣、鋁灰熔化回收 側(cè)井爐 雙室爐 回轉(zhuǎn)爐 第三部分 鋁熔爐電氣控制技術(shù) 熔爐電控系統(tǒng)基本概況控制系統(tǒng)是改善燃燒、降低能耗、保證工藝要求、提高 產(chǎn)品產(chǎn)量和產(chǎn)量的重要保證，最終的目的是要實(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)及過程 控制。 近年來，程控器在高水平火焰爐控制系統(tǒng)中應(yīng)用較多， 配以操作面板，可方便設(shè)定和修改工藝參數(shù)及過程控制 參數(shù)。
控制系統(tǒng)包括：溫度控制、壓力控制、點(diǎn)火及火焰監(jiān)測(cè) 控制、熱負(fù)荷調(diào)節(jié)控制、傳動(dòng)機(jī)械控制和安全聯(lián)鎖保護(hù) 等。 現(xiàn)階段熔爐常用電控配置及控制要求智能儀表 PLC+操作顯示屏 爐溫自動(dòng)控制 鋁液溫度串級(jí)調(diào)節(jié)控制 爐壓自動(dòng)調(diào)節(jié)控制 參數(shù)設(shè)置 報(bào)警顯示及記錄 熔爐爐壓自動(dòng)調(diào)節(jié)控制爐壓控制直接關(guān)系到燃燒安全、能源消耗、設(shè)備長(zhǎng) 期可靠運(yùn)行等各個(gè)方面，是火焰爐工況的重要指標(biāo)； 合理的火焰爐應(yīng)實(shí)現(xiàn)微正壓操作；注意：蓄熱式燒嘴及 自身預(yù)熱式燒嘴本身 只能排出燃燒產(chǎn)物的 80~85%左右，因此還 應(yīng)設(shè)有輔助排煙管路 及相應(yīng)的調(diào)節(jié)閥，才 能實(shí)現(xiàn)微正壓控制。差壓變送器 PID 運(yùn)算 電動(dòng)調(diào)節(jié)閥
第四部分 先進(jìn)的鋁熔爐配套裝置技術(shù)
磁攪拌器的選擇與應(yīng)用電磁攪拌器 技術(shù)相對(duì)成熟，攪拌效果 好，運(yùn)行成本高，配線配 管多。 永磁攪拌器 運(yùn)行成本低，有退磁風(fēng)險(xiǎn)
關(guān)健點(diǎn): --- 爐底厚度設(shè)計(jì) --- 爐底結(jié)構(gòu)強(qiáng)度 --- 通風(fēng)散熱效果 爐底透氣磚技術(shù) 只允許氣體通過，阻止鋁熔體侵入，即使關(guān)掉氣源也不例外； 只允許氣體通過，阻止鋁熔體侵入，即使關(guān)掉氣源也不例外； 可應(yīng)用于鋁熔煉、鋁精煉、鋁運(yùn)輸各個(gè)階段， 可應(yīng)用于鋁熔煉、鋁精煉、鋁運(yùn)輸各個(gè)階段，固定式及傾動(dòng)式爐 均可安裝，吹入的氣體可采用Ar， 均可安裝，吹入的氣體可采用 ，Cl2和N2。
優(yōu)點(diǎn)： 大大提高鋁熔化速度（ 大大提高鋁熔化速度（18~24%） ） 降低鋁液中氫氣濃度（ 降低鋁液中氫氣濃度（40~60%） ） 熔體溫度均勻 渣量降低30~60% 渣量降低 透氣磚安裝 多功能裝料扒渣車軌道式，多臺(tái)爐共用 兼顧加料及扒渣、攪拌 適用大開門矩形爐 第五部分 鋁熔爐生產(chǎn)操作與節(jié)能 幾點(diǎn)有效的節(jié)能措施高效裝料作業(yè)有利于提高設(shè)備產(chǎn)能、節(jié)約能源。 長(zhǎng)火焰、較強(qiáng)的火焰剛度和較高的火焰噴出速度、沖擊 熔化可提高熔化速度，進(jìn)而降低能源消耗。 燃油燒嘴改善油霧化效果能節(jié)約能源。 熔煉周期內(nèi)適時(shí)調(diào)整火焰大小能顯著降低能源消耗量。 縮短精煉、扒渣、保溫等工藝操作時(shí)間有利于節(jié)能。 采用磁攪拌器能有效提高熔化能力，進(jìn)而節(jié)約能源。 提高鋁液轉(zhuǎn)注速度可明顯節(jié)約總能源消耗。 合理使用是熔爐節(jié)能最重要的環(huán)節(jié) 謝謝! 謝謝
