鋁材行業設計與應用
鋁熔煉技術現狀及進展
●鋁加工熔煉生產是鋁加工行業能源及材料消耗最大的生產環節。
●熔化速率 噸鋁能耗是熔爐兩個最基本的能力指標
●鋁熔煉技術的實質就是要通過合理的爐型設計及燃燒配置，實現以最小的能源消耗獲取最大的鋁熔化速率，從而達到熔爐設備利用率、能源利用率、材料利用率最優化的目的
鋁熔煉生產幾個基本認識
鋁金屬熔煉幾個重要特性
●鋁金屬黑度比較小，吸熱能力差，----需要強化對流傳熱。
●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%
●鋁熔煉生產過程是典型的周期性生產過程。----不同階段對能源需求有很大差異
提高熔爐水平的幾點指導性建議
●在加料期，縮短加料時間，提高裝料作業率，可提高設備利用率并節約能源。
●在熔化期，加強火焰剛度及出口速度，提高火焰對鋁錠的沖擊能力，可加速熔鋁錠的熔化速度。
●在保溫期，精確控制熱負荷，以最小熱量供應量實現保溫效果，從而降低不必要的能源消耗。
●采用必要的熔體攪拌手段，可顯著縮短熔化時間。
鋁熔爐構造及近年技術進展
鋁熔爐爐型概述
●園形頂開蓋熔鋁爐
加料作業效率高、火焰在爐內停留時間長，熱效率高。廠房建設高、車間利用率低、頂加料作業煙氣污染難解決。
●矩形熔鋁爐
車間利用率高，結構簡單，煙氣易收集。 加料難度作業大，
●液壓傾動式熔鋁爐
熔體鑄造產品質量好。投資大，廠房建設高。
園形頂開蓋熔鋁爐
矩形熔鋁爐
近年主要的幾點變化
●設備向大型化方向發展。----最大的鑄棒用熔爐達60噸
●液壓傾動爐應用增多。----保證鑄造液面穩定性，滿足高水平鑄機要求。
●熔池用耐材多樣化，內襯全澆注應用逐年增多。---延長爐齡鑄命，維護簡單
●爐門開口寬度加大，----適應快速裝料及扒渣操作。
●蓄熱式燒嘴系統成熔爐常用配置。----節能要求
●磁攪拌器大量應用。---提高產能及產品質量
●基本均配有收塵及煙氣處理系統。---環保要求
●電氣控制系統廣泛采用PLC控制。---節能、安全性
熔爐鋼結構要求
●良好結構鋼性
●氣密性
●架空爐底
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
●燒嘴能力
●出口速度
●火焰形狀
●調節性能
●氮氧化物生成量
連續式調節的加熱系統組成
1.燃氣總管的壓力調節、測量及安全系統
2.球閥
3.燃氣電磁閥
4.空/燃比例閥接燃氣電磁閥
5.手動調節旋塞
6.波紋管連接組件
7.燃氣燒嘴
8.助燃風機
9.孔板接差壓壓力開關
10.壓力開關
11.帶保護按鈕的壓力表
12.空氣碟閥接電動執行機構
13.空氣流量調節碟閥
14.點火變壓器和燒嘴自動控制器
原理
當燃氣總管的壓力調節、測量及安全切斷系統（1）投入正常工作時，燒嘴的自動控制系統即可運行；燒嘴自動控制器（14）啟動燃氣電磁閥（3和4）打開；與此同時，點火變壓器（14）接通，燒嘴（7）的噴孔附近出現點火火花；空氣碟閥（12）處于點火開度，適量助燃風流向燒嘴（7）。通過空/燃比例閥（4）的導壓管比例調節其燃氣端的出口壓力。隨著熱負荷的不斷升高，電動碟閥（12）的開度會連續增加，而上升的助燃風壓力經空/燃比例閥（4）的導壓管促使燃氣端的出口壓力增大。燃氣手動調節旋塞（5）和空氣手動調節旋塞（13）調節最大的燃氣、空氣流量。
再生鋁用熔爐技術
●側井爐---用于塊狀廢鋁、鋁屑熔化
●雙室爐---用于塊狀廢鋁、鋁屑熔化
●回轉爐---用于鋁渣、鋁灰熔化回收
鋁熔爐電氣控制技術
熔爐電控系統基本概況
●控制系統是改善燃燒、降低能耗、保證工藝要求、提高產品產量和產量的重要保證，最終的目的是要實現燃燒設備流量、溫度、壓力、氣氛等參數的自動檢測及過程控制。
●近年來，程控器在高水平火焰爐控制系統中應用較多，配以操作面板，可方便設定和修改工藝參數及過程控制參數。
●控制系統包括：溫度控制、壓力控制、點火及火焰監測控制、熱負荷調節控制、傳動機械控制和安全聯鎖保護等
現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
●爐溫自動控制
●鋁液溫度串級調節控制
●爐壓自動調節控制
●參數設置
●報警顯示及記錄
鋁熔爐生產操作與節能
幾點有效的節能措施
●高效裝料作業有利于提高設備產能、節約能源。
●長火焰、較強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，進而降低能源消耗。
●燃油燒嘴改善油霧化效果能節約能源。
●熔煉周期內適時調整火焰大小能顯著降低能源消耗量。
●縮短精煉、扒渣、保溫等工藝操作時間有利于節能。
●采用磁攪拌器能有效提高熔化能力，進而節約能源。
熔煉爐
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