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(shí)，打開爐門進(jìn)行烘烤脫水的過程中，由于爐門的常開導(dǎo)致大量的熱能浪費(fèi)，使得工作環(huán)境非常惡劣；同時(shí)由于大量的熱能逸出，導(dǎo)致加熱過程時(shí)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(guān)鍵技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】銘合金 集中熔化爐 節(jié)能降耗 技改

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)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(shè)備，它能熔化鋁并進(jìn)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(shí)，打開爐門進(jìn)行烘烤脫水的過程中，由于爐門的常開導(dǎo)致大量的熱能浪費(fèi)，使得工作環(huán)境非常惡劣。同時(shí)由于大量的熱能逸出，導(dǎo)致再加熱過程時(shí)間增加，生產(chǎn)節(jié)奏慢。

一、爐體技改技術(shù)方案

技改內(nèi)容是：鋁合金集中熔化爐，包括一號(hào)爐和二號(hào)爐，在一號(hào)爐和二號(hào)爐之間設(shè)有預(yù)熱室；所述一號(hào)爐和二號(hào)爐的爐門外側(cè)分別設(shè)有隔絕倉(cāng)，所述隔絕倉(cāng)的頂部固接有抽氣裝置，所述抽氣裝置通過導(dǎo)熱管道分別連接一號(hào)爐和二號(hào)爐的爐體，所述導(dǎo)熱管道還連接預(yù)熱室，所述導(dǎo)熱管道外側(cè)設(shè)有引流管道；所述抽氣裝置上設(shè)有定時(shí)器，所述定時(shí)器分別與一號(hào)爐和二號(hào)爐的爐門信號(hào)連接，當(dāng)爐門打開時(shí)抽氣裝置開始工作，當(dāng)爐門關(guān)閉時(shí)抽氣裝置延遲一定時(shí)間后停止工作。引流管道以螺旋方式纏繞在導(dǎo)熱管道上。預(yù)熱室通過傳送軌道分別連接一號(hào)爐和二號(hào)爐，隔絕倉(cāng)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(shí)溢出的熱能收集后反饋回爐體和對(duì)原材料進(jìn)行烘干，能夠?qū)θ刍癄t在使用過程中散出的高溫?zé)煔膺M(jìn)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(shí)也能節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境。

工作原理如下：當(dāng)需要將鋁錠放入到一號(hào)爐的爐體內(nèi)熔煉時(shí)，先將鋁錠放入到預(yù)熱室，從而對(duì)鋁錠進(jìn)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(cāng)后，打開爐體的爐門，此時(shí)位于隔絕倉(cāng)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(dǎo)熱管道傳遞到預(yù)熱室或者二號(hào)爐內(nèi)，從而確保熱量不會(huì)被浪費(fèi)。由于爐體爐門附近的溫度能夠達(dá)到800-900℃，通過導(dǎo)熱管道傳遞到預(yù)熱室和二號(hào)爐，能夠有效利用熱量，降低二號(hào)爐的能耗。導(dǎo)熱管道6外側(cè)還設(shè)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(jìn)一步提高熱能的利用轉(zhuǎn)換率。抽氣裝置的工作是通過爐體的爐門的開閉和定時(shí)器的延時(shí)工作來控制的，即爐門開啟后抽氣裝置延時(shí)零秒至四秒開始工作，當(dāng)爐門關(guān)閉后，抽氣裝置延時(shí)二秒至一分鐘停止工作，從而確保熱能的最大利用。二號(hào)爐的工作原理同一號(hào)爐一致。定時(shí)器的工作原理和工作方式有很多種，只要能滿足延時(shí)控制即可。

鋁合金集中熔化爐，包括一號(hào)爐1和二號(hào)爐2，一號(hào)爐1和二號(hào)爐2之間設(shè)有預(yù)熱室5，預(yù)熱室5和一號(hào)爐1、二號(hào)爐2分別之間設(shè)有傳送軌道；一號(hào)爐1和二號(hào)爐2的爐門外設(shè)有隔絕倉(cāng)3，隔絕倉(cāng)3的頂部固接有抽氣裝置4，抽氣裝置4通過導(dǎo)熱管道6分別連接一號(hào)爐和二號(hào)爐的爐體，導(dǎo)熱管道6還連接預(yù)熱室5，導(dǎo)熱管道6外側(cè)還設(shè)有引流管道7，引流管道7以螺旋方式纏繞在導(dǎo)熱管道6上；抽氣裝置4上設(shè)有定時(shí)器，定時(shí)器信號(hào)連接爐體的爐門，當(dāng)爐體的爐門打開時(shí)抽氣裝置開始工作，當(dāng)爐體的爐門關(guān)閉時(shí)抽氣裝置延遲30秒后停止工作，隔絕倉(cāng)采用耐火材料制作而成，爐體的爐門打開后其溫度可高達(dá)8000到9000，如果不使用耐高溫耐火材料，很容易導(dǎo)致?lián)p壞從而降低工作效率；通過將熔化爐打開時(shí)溢出的熱能收集后反饋回爐體和對(duì)原材料進(jìn)行烘干，能夠?qū)θ刍癄t在使用過程中散出的高溫?zé)煔膺M(jìn)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(shí)也能節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境。

二、鋁合金集中熔化爐燃燒系統(tǒng)技術(shù)改進(jìn)

（1）該技術(shù)通過成對(duì)布置蓄熱式燒嘴，相對(duì)的兩個(gè)燒嘴為1組（A、B燒嘴），工作時(shí)兩個(gè)燒嘴交替進(jìn)行燃燒，當(dāng)A燒嘴燃燒時(shí)，高溫?zé)煔庠谝L(fēng)機(jī)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(dāng)B燒嘴燃燒時(shí)，冷空氣通過B燒嘴蓄熱箱被預(yù)熱后再進(jìn)行爐膛燃燒，同時(shí)A燒嘴重復(fù)進(jìn)行B燒嘴剛才的排煙蓄熱操作。在電氣自動(dòng)化程序控制下，兩個(gè)燃燒器始終處于燃燒與排煙蓄熱交替工作狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)煙氣余熱資源最大程度的回收與利用。

（2）技改項(xiàng)目的優(yōu)點(diǎn)：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(duì)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(hù)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(qiáng)度，強(qiáng)化輻射傳熱，提爐子產(chǎn)量。研發(fā)、技改后的2臺(tái)鋁合金集中熔化爐，在運(yùn)行、使用過程中，效果良好，并且在研發(fā)、技改的同時(shí)，注重加強(qiáng)集中熔化爐的日常管理，跟蹤監(jiān)測(cè)，增強(qiáng)熔化工的責(zé)任心。由于技改、管理雙管齊下，燃?xì)鈫魏挠裳邪l(fā)、技改前的1400八鋁水，下降到80m3/t鋁水；燃?xì)庀某杀荆ò疵刻烊刍?0噸鋁水計(jì)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(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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