武鵬飛 高金勝 黃繼平

【摘要】基于傳統(tǒng)的鋁合金集中熔化爐在使用時，打開爐門進行烘烤脫水的過程中，由于爐門的常開導致大量的熱能浪費，使得工作環(huán)境非常惡劣；同時由于大量的熱能逸出，導致加熱過程時間增加，生產(chǎn)節(jié)奏慢等問題。本文闡述了一種鋁合金集中熔化爐節(jié)能改造，降低熔化爐使用過程中的熱能損失，高效合理地利用熱能的關鍵技術。

【關鍵詞】銘合金 集中熔化爐 節(jié)能降耗 技改

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，鋁合金制品在生產(chǎn)和生活中的用量越來越大，鋁合金制品行業(yè)處于快速發(fā)展的階段。鋁合金熔化爐是鋁合金制品行業(yè)不可或缺的重要設備，它能熔化鋁并進行合金成分的調(diào)整，能為后續(xù)的壓鑄工序提供高品質(zhì)的原材料。

傳統(tǒng)的鋁合金集中熔化爐在使用時，打開爐門進行烘烤脫水的過程中，由于爐門的常開導致大量的熱能浪費，使得工作環(huán)境非常惡劣。同時由于大量的熱能逸出，導致再加熱過程時間增加，生產(chǎn)節(jié)奏慢。

一、爐體技改技術方案

技改內(nèi)容是：鋁合金集中熔化爐，包括一號爐和二號爐，在一號爐和二號爐之間設有預熱室；所述一號爐和二號爐的爐門外側分別設有隔絕倉，所述隔絕倉的頂部固接有抽氣裝置，所述抽氣裝置通過導熱管道分別連接一號爐和二號爐的爐體，所述導熱管道還連接預熱室，所述導熱管道外側設有引流管道；所述抽氣裝置上設有定時器，所述定時器分別與一號爐和二號爐的爐門信號連接，當爐門打開時抽氣裝置開始工作，當爐門關閉時抽氣裝置延遲一定時間后停止工作。引流管道以螺旋方式纏繞在導熱管道上。預熱室通過傳送軌道分別連接一號爐和二號爐，隔絕倉采用耐火材料制作而成。

技改方案采用的有益效果是：鋁合金集中熔化爐通過將熔化爐打開時溢出的熱能收集后反饋回爐體和對原材料進行烘干，能夠對熔化爐在使用過程中散出的高溫煙氣進行余熱回收利用，節(jié)約了燃料，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，同時也能節(jié)能減排，保護環(huán)境。

工作原理如下：當需要將鋁錠放入到一號爐的爐體內(nèi)熔煉時，先將鋁錠放入到預熱室，從而對鋁錠進行提前烘熱，完成脫水工藝。再將經(jīng)過烘熱的鋁錠放入到隔絕倉后，打開爐體的爐門，此時位于隔絕倉內(nèi)的抽氣裝置開始工作，將從爐內(nèi)四散的熱能抽取收集。熱能通過導熱管道傳遞到預熱室或者二號爐內(nèi)，從而確保熱量不會被浪費。由于爐體爐門附近的溫度能夠達到800-900℃，通過導熱管道傳遞到預熱室和二號爐，能夠有效利用熱量，降低二號爐的能耗。導熱管道6外側還設有引流管道7，引流管內(nèi)流淌有液體，利用熱傳遞將引流管道內(nèi)的液體加熱，進一步提高熱能的利用轉換率。抽氣裝置的工作是通過爐體的爐門的開閉和定時器的延時工作來控制的，即爐門開啟后抽氣裝置延時零秒至四秒開始工作，當爐門關閉后，抽氣裝置延時二秒至一分鐘停止工作，從而確保熱能的最大利用。二號爐的工作原理同一號爐一致。定時器的工作原理和工作方式有很多種，只要能滿足延時控制即可。

鋁合金集中熔化爐，包括一號爐1和二號爐2，一號爐1和二號爐2之間設有預熱室5，預熱室5和一號爐1、二號爐2分別之間設有傳送軌道；一號爐1和二號爐2的爐門外設有隔絕倉3，隔絕倉3的頂部固接有抽氣裝置4，抽氣裝置4通過導熱管道6分別連接一號爐和二號爐的爐體，導熱管道6還連接預熱室5，導熱管道6外側還設有引流管道7，引流管道7以螺旋方式纏繞在導熱管道6上；抽氣裝置4上設有定時器，定時器信號連接爐體的爐門，當爐體的爐門打開時抽氣裝置開始工作，當爐體的爐門關閉時抽氣裝置延遲30秒后停止工作，隔絕倉采用耐火材料制作而成，爐體的爐門打開后其溫度可高達8000到9000，如果不使用耐高溫耐火材料，很容易導致?lián)p壞從而降低工作效率；通過將熔化爐打開時溢出的熱能收集后反饋回爐體和對原材料進行烘干，能夠對熔化爐在使用過程中散出的高溫煙氣進行余熱回收利用，節(jié)約了燃料，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，同時也能節(jié)能減排，保護環(huán)境。

二、鋁合金集中熔化爐燃燒系統(tǒng)技術改進

（1）該技術通過成對布置蓄熱式燒嘴，相對的兩個燒嘴為1組（A、B燒嘴），工作時兩個燒嘴交替進行燃燒，當A燒嘴燃燒時，高溫煙氣在引風機的作用下從B燒嘴抽出，煙氣被B燒嘴蓄熱箱中的蓄熱體（蓄熱球）蓄熱后，排煙溫度低溫排出；當B燒嘴燃燒時，冷空氣通過B燒嘴蓄熱箱被預熱后再進行爐膛燃燒，同時A燒嘴重復進行B燒嘴剛才的排煙蓄熱操作。在電氣自動化程序控制下，兩個燃燒器始終處于燃燒與排煙蓄熱交替工作狀態(tài)，從而實現(xiàn)煙氣余熱資源最大程度的回收與利用。

（2）技改項目的優(yōu)點：①由于爐溫分布均勻使得加熱質(zhì)量大大改善，產(chǎn)品合格率大幅度提高；②燃料選擇范圍更大適合天然氣、液化石油氣等各種燃料；③由于蓄熱式燃燒是在相對的貧氧狀態(tài)下彌散燃燒、火焰成還原性氣氛，更加有利于保護環(huán)境；④降低了尾氣的排放溫度，根據(jù)能量守恒定律因此：爐子燃料消耗量大幅度降低；⑤蓄熱式燃燒還可以提高火焰輻射強度，強化輻射傳熱，提爐子產(chǎn)量。研發(fā)、技改后的2臺鋁合金集中熔化爐，在運行、使用過程中，效果良好，并且在研發(fā)、技改的同時，注重加強集中熔化爐的日常管理，跟蹤監(jiān)測，增強熔化工的責任心。由于技改、管理雙管齊下，燃氣單耗由研發(fā)、技改前的1400八鋁水，下降到80m3/t鋁水；燃氣消耗成本（按每天熔化40噸鋁水計算）由技改前1.96萬元/天，降低到1.12萬元/天，節(jié)能30%多，每年為公司創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1]張思彥.工業(yè)鍋爐運行中的節(jié)能消耗[J].科技風.2013，（22）.