熔铝炉节能改造和效益
熔铝炉是铝加工企业一道工序的关键设备。铸轧分厂5座熔铝炉都是以重油为燃料的反射式圆炉,能耗高,每年耗油几千吨,占铸轧分厂总能耗的5100/以上,经分析熔铝炉能耗高的主要原因如下:
(1)熔铝炉原采用cJ系列烧嘴和R型烧嘴,这种外燃式重油喷嘴,型式较落后,雾化不好;
(2)尤其是冷炉状态下点火困难,点不着,费时间;
(3)耗油大,冒黑烟,严重污染大气环境;
(4)燃烧过程中,新型压铸焦炭熔铝炉定做,火焰暗红,燃烧不完全;
(5)含油烟气在烟道内造成二次燃烧,烟气温度较高,达1000多度;
(6)没有余热回收装置,约有40%的热量直接排走,白白浪费大量能源;
(7)炉子热效率低,仅为16%左右。根据熔铝炉存在的问题,为了节约重油、降低油耗、提高热效率、消除冒黑烟对环境的污染,公司于1993年4月提出熔铝炉节能改造计划。共同研究采用节能型亚高速重油燃烧器和箱式喷流换热器等新技术设备,对熔铝炉燃烧系统进行了改造,通过改造取得了节能降耗、消除黑烟、改善环境、提***益的较好效果。
1、 铝合金分类
铝合金按用途分为变形铝合金和铸造铝合金。变形铝合金包括日常使用的铝合金门窗,航天飞机的机构材料,根据不同使用要求可进行热处理和不进行热处理;另一类为铸造铝合金,主要包括铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金、铝锌合金和铝稀土合金等。
在实际生产过程中,铸造铝合金根据各类化学元素含量多少进行分类。熔炼过程需要根据实际的化学成分进行添加或者减少原料用量,有些厂家供应的成品铝锭已经含有产品所需要的各种合金元素,熔炼过程基本不需要额外加入其他化学元素,不需要进行配比直接熔炼成铝液,也没有加入的顺序问题,这类铝合金适合结构单一的产品。
用纯铝锭为原材料,熔炼过程根据实际生产需要进行调节化学成分,优点是可以熔炼不同牌号的铝合金液,能够适应不同产品的需求,产品类型多种多样。对铝合金进行熔炼前,按照要求进行配料,配料根据合***号,需要考虑新料﹑回炉料﹑中间合金中各种元素熔炼过程的烧损。
铝合金熔炼中比较经济和常用的熔炼方式是燃气炉熔化,要求:快速熔化﹑时间短﹑吸气少。投料的顺序不仅影响熔化效率与合金消耗,也直接影响铝液质量。投料的原则是:先小后大,先易熔后难熔,先少烧损后易烧损,后进行变质。
首先加入小块的回炉料、熔点较低的铝合金锭(如 Al-Si 合金),然后是体积较大、熔点较高的铝锭和中间合金(如Al-Mn),Mg 等容易烧损元素后加入。小块回炉料先投在炉底既保护炉体,新型压铸焦炭熔铝炉,减轻大块炉料投料时对炉壁冲击,又由于回炉料熔点较低易熔化,对于后续熔化熔点较高的原材料时可以提高熔化效率,后降温加 Mg,降低减少烧损。
国内某些车辆配套企业在对铝合金熔炼时就采用这种方式:先将熔化炉进行预热,到达预定温度后开始投料,先加小块回炉料垫底,然后加入大块铝锭,对于易烧损元素加入后直接压入铝液中熔化。
熔铝炉的节能减排
熔铝炉的熔炼进程大抵可分为4个阶段,即炉料装入到硬化下榻、硬化下榻至炉料化平、炉料化平到全体融化(该阶段发生氧化浮渣)、铝液升温。对铝料的加热是经由过程烧嘴火焰的对流传热、火焰和炉墙的辐射传热和铝料间的传导传热来实现的。
在全体进程中,三者之间的比率是赓续变更的。固态时铝的黑度小,导热才能强。跟着熔炼进程的停止,新型压铸焦炭熔铝炉生产厂家,炉料进入半液半固的临界状态,其导热才能降低,热力学性子发生了基本性的变更。液态铝的导热才能仅为固态铝的40%,熔池上部向底部的传导传热进程非常迟钝。金属镜面上沉没的松散浮渣组成热通报的绝热阻挡层。此时熔池外面氧化膜化开,失去了掩护感化,氧化、吸气偏向加强。
对付火焰熔铝炉来说,在铝的融化期,炉膛温度一样平常节制在1200℃,此时的出炉烟气温度即为炉膛温度,烟气带走的热量约占炉子热负荷的50~70%,考虑到10%的别的热丧失,有用热应用只要30~40%,新型压铸焦炭熔铝炉定制,假如不充分应用这部分余热,势必会形成很大挥霍,使炉子热效力很低。
综上所述,抉择有用的强化加热方法和收受接管烟气余热来预热助燃氛围是进步炉子热效力,确保熔炼进程中少的间接燃料耗费的有用道路。
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