蓄热式熔铝炉节能技术

熔炼炉和静置炉的基本要求[1992]894号“铝加工厂建设标准”和YSJ 011--9l“铝加工厂工艺设计规范”铝合金熔炼炉的主要任务就是高效率的熔化铝锭、废料和其他炉料，配制铝合金。

铝合金熔炼炉的发展史，实际上就是针对存在的问题不断改进提高炉子效率的历史。

对现代铝合金熔炼炉的基本要求是：1)热工性能好。

即熔化速度快，热效率高，单位产量燃料消耗少。

2)操作性能好。

即炉温均匀，炉温、炉压、炉内气氛可以方便调节控制，装料、搅拌便于实现机械化作业，对燃料变化的适应性强。

3)性能价格比高。

即设备占地面积小，单位产量设备投资低、使用寿命长，维修成本低，金属损耗少，使用燃料便宜易得。

4)环保安全。

即设备噪音低，炉子密封性好，排烟好，操作环境好；设备在点火、燃烧、熄火过程中要有可靠的安全保障。

按照建标[1992]894号“铝加工厂建设标准”和YSJ 011--9l“铝加工厂工艺设计规范”的要求，铝及铝合金的熔化，宜采用火焰炉，热效率应大于40%。

容量l5 t及以上的火焰熔化炉宜采用圆形或其他先进炉型，配以换热器，燃烧系统宜采用自动控制。

容量l5 t以下的火焰熔化炉可采用比例控制烧嘴。

静置炉用于接受在熔炼炉中熔炼好的熔体，并在其中进行精炼、静置和调整熔体温度，在铸造过程中对熔体起保温作用。

因此，熔体的最终质量在许多情况下与静置炉的类型和结构有关。

对静置炉的基本要求是：1)炉内水蒸气含量少。

2)熔池内熔体的温差小、保温良好并能准确控制炉温。

3)具有一定的升温能力。

4)容量与熔炼炉相适应。

5)结构简单、操作方便。

按照建标[1992]894号“铝加工厂建设标准”和YSJ 011--91“铝加工厂工艺设计规范的要求，静置炉(保温炉)宜采用电阻炉。

当电源不足或炉子容量较大时，也可采用火焰炉，并应设置炉温自动控制装置。

二、变形铝合金熔炼炉分类和优缺点比较1．熔炼炉的分类常用变形铝合金熔炼炉分类方法很多，按使用热源的种类分，有电炉和燃料炉(燃煤炉、燃油炉、燃气炉)两大类。

江西省发展改革委关于江西悦达铝业有限公司年产10万吨再生铝合金项目节能审查的批复文章属性•【制定机关】江西省发展和改革委员会•【公布日期】2022.04.02•【字号】•【施行日期】2022.04.02•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】节能管理正文江西省发展改革委关于江西悦达铝业有限公司年产10万吨再生铝合金项目节能审查的批复宜春市发展改革委：报来《关于呈报江西悦达铝业有限公司年产10万吨再生铝合金项目节能报告的请示》（宜市发改环资〔2022〕9号）收悉。

经审查，现就有关事项批复如下：一、原则同意所报项目节能报告。

二、项目建设地点：宜春市丰城市循环经济园区。

三、项目建设规模：项目建成达产后，可形成年产扁铸锭8万吨、铝板2万吨的生产规模。

四、该项目年综合能源消费量为7626.36/9266.34吨标准煤（当量值/等价值）。

项目产品中的1XXX、3XXX扁铸锭（I类铝）综合能源单耗分别约为68.81千克标准煤/吨和68.9千克标准煤/吨，优于《变形铝及铝合金单位产品能源消耗限额第1部分：铸造锭》（YS/T694.1-2017）中“铸锭生产企业单位产品能源消耗先进值（厚度＞400毫米、宽度＞1500毫米，不含均匀化处理的I类铝或铝合金）70千克标准煤/吨”的要求；3XXX铝板（A类）综合能源单耗约为98.01千克标准煤/吨，优于《变形铝及铝合金单位产品能源消耗限额第2部分：板、带材》（YS/T694.2-2017）中“板、带材生产企业单位产品能源消耗先进值中热轧板（厚度＞6毫米的A类铝及铝合金）100千克标准煤/吨”的要求。

五、宜春市应严格落实能耗双控要求,确保完成“十四五”能耗强度目标任务。

六、建设单位在落实节能报告各项措施基础上，应改进和加强以下节能工作：（一）选用高效节能设备。

应选用达到国家1级能效水平或同行业设备先进水平的蓄热式熔铝炉、热轧机、退火炉、淬火炉等设备，要将能效指标作为重要的技术指标列入设备招标文件和采购合同。

适用于重熔铝锭及废料的高效节能熔铝炉杜新宇【摘要】为提高火焰熔铝炉的热效率,分析了目前常用熔铝炉型的工作原理及结构,找出各自的优缺点,指出火焰熔铝炉充分利用高温炉气是提高热效率的主要方法.针对现有火焰炉加热时局部温度过高、传热受限的弊端,设计了可上下调节、左右摆动的高速烧嘴.运用对流传热的牛顿定律,设计了适用于重熔铝锭及废料的加热与预热同时进行的双层膛火焰炉,增加了高温气流与炉料的接触面积,强化了对流传热的作用.新型熔铝炉充分利用了余热预热炉料和助燃空气,使熔铝炉的热效率提高到55％以上.【期刊名称】《轻合金加工技术》【年(卷),期】2015(043)005【总页数】5页(P25-29)【关键词】高温炉气;热效率;对流传热;高速烧嘴;预热膛【作者】杜新宇【作者单位】南阳理工学院,河南南阳473003【正文语种】中文【中图分类】TG232在能源危机的当今世界，节能降耗已成为世界瞩目的大问题。

虽然利用电能熔化铝合金其熔铝质量较好且环保，但电是二次能源，总的能源利用率不高，所以，目前世界各国仍以火焰炉作为熔化铝合金的首选。

传统的以辐射传热为主的熔铝炉热效率很低，能源浪费严重，为使铝合金熔炼做到高效低耗，节能环保，研究开发新炉型、新工艺仍是企业关注的焦点。

铝与其他金属相比，热力学属性有独特之处，总结来说“一低两高”，一低即黑度低，两高是熔化潜热高和比热容高。

铝的熔点680°，虽然较低，但由于有以上一低两高的特点，铝在熔炼过程中却能耗高，热效率低。

铝的黑度低，对辐射能的吸收能力仅相当于钢的1/4～1/7［1］，传统的以辐射传热为主的熔铝炉其热效率只有15%～20%，大量热能流失，造成很大的能源浪费。

20世纪70年代，国外铝合金工作者提出了对流冲击传热快速熔铝的理论并付诸实施，发明了竖式熔铝炉，热效率提高至40%以上，是以辐射传热为主的熔铝炉热效率的两倍。

这种以对流传热为主的熔铝炉在世界各国推广，20世纪后期在我国也逐步得到应用。

电熔窑炉节能技术优化及应用电熔窑炉是目前广泛应用于工业生产领域中的一种高温设备，其主要用于各种金属和非金属材料的熔化和热处理，同时也可以用于生产玻璃、陶瓷等产品。

但是，由于其运行中需要大量耗能，所以其能源消耗成为限制其应用范围的主要因素之一。

为了解决这一问题，研究人员对电熔窑炉的节能技术进行了深入探索和优化。

在实践应用中，主要采用以下几种方法：1、提高电熔窑炉的热效率电熔窑炉运行中会产生大量的热能，其中绝大部分都会散失。

因此，通过提高电熔窑炉内部的热效率来降低能源消耗就成为了一个非常有效的方法。

首先，可以采用有效的隔热材料对窑炉进行保温。

这样可以减少窑炉散热的程度，提高内部温度，并在一定程度上降低加热所需的电能，从而达到节能的目的。

其次，可以尝试采用先进的加热方式，通过提高电熔窑炉内部的温度来提高其热效率。

其中，利用感应加热技术，通过变压器和感应线圈将电能转化为热能，直接作用于金属物料内部来加热其熔化，可以大大提高电熔窑炉的热效率。

2、改进电熔窑炉的结构设计电熔窑炉的结构设计对其能源消耗也有着重要的影响。

因此，改进电熔窑炉的结构设计也可以成为一种有效的节能方法。

电熔窑炉的结构设计首先应该考虑到能够降低能量损失。

在设计时，可以采用多层绝缘体结构，使得其内部的热量不易流失，从而大大提高其热效率。

同时，合理设计窑炉进、出口的位置和尺寸，以保证制品出入和气流循环畅通，进一步提升电熔窑炉的能效。

3、合理使用电熔窑炉合理使用电熔窑炉也是节能的一个重要的方面。

操作人员需要从以下几个方面出发来减少电熔窑炉的能源消耗:（1）合理调节加热功率电熔窑炉的加热功率应该根据其工作状态和熔炼物料的特点进行调整。

过大的加热功率会造成能量浪费，同时也会增加生产成本，因此必须在使用时合理调节。

（2）减少窑炉空转时间在电熔窑炉开始工作前，需要花费一定的时间将其预热。

如果在这个过程中发生空转，将会造成大量的能量浪费。

因此，操作人员应尽量缩短空转时间，减少能源的消耗。

铝厂做节能技改方案铝厂是高能耗行业之一，能源消耗占总生产成本的一大部分。

为了降低生产成本，实现可持续发展，铝厂需要推行节能技改方案。

1. 能耗分析首先，铝厂需要进行能耗分析，了解各个环节的能耗情况，确定节能的重点和方向。

一般而言，铝厂的能耗主要有以下几个方面：•熔炼炉：铝厂的主要设备是熔炼炉，熔炼炉的能耗占总能耗的30%~50%左右。

•冷却水：冷却水的循环也需要能耗，占总能耗的5%左右。

•精炼设备：包括化学精炼器、电解槽、配电室等，占总能耗的20%~30%。

•其他设备：包括氧化铝生产设备、热处理设备、照明设备等。

2. 技术改造根据能耗分析，铝厂可以考虑进行技术改造，实现节能降耗。

常见的节能技术包括：•能量回收技术：在熔炼和冶炼过程中回收废热，可以用来加热水或空气，实现能量的再利用。

•低能耗炉型技术：采用低能耗的炉型，如电熔炼炉、氩弧熔炼炉等，降低能耗、提高效率。

•节水技术：采用循环冷却水、收集和利用雨水等，实现节水。

•能效监测系统：通过安装能效监测系统，监测能耗情况，及时发现和处理异常情况，减少能源浪费。

3. 节能管理除了技术上的改造，铝厂还需要加强节能管理。

具体措施包括：•建立节能管理机构：负责能耗管理、节能技改和节能经济评估等。

•培训员工：加强员工的节能意识，提高节能水平。

•持续改进：对节能措施进行持续改进，不断提升节能效果。

4. 节能效益实施节能技改方案，除了可以降低能耗、降低成本，还可以获得多项效益：•增加经济效益：节约能源，降低生产成本，提高竞争力。

•降低环境污染：减少二氧化碳排放，降低环境污染。

•增强品牌影响力：实施节能技改，提高社会贡献和企业形象。

总之，铝厂实施节能技改方案是降低成本、提高竞争力、促进可持续发展的重要举措。

铝厂需要结合自身情况，制定切实可行的节能技改方案，全面推进能源节约与环境保护，实现可持续发展目标。

低氮燃烧技术在蓄热式加热炉上的应用摘要：为了控制蓄热式加热炉燃烧装置排放的氮氧化物对生态环境的危害，对低氮燃烧做了大量的改进和优化工作，控制炉内燃烧 NOx的生成量，通过维持炉温的均匀性避免产生局部高温，同时控制燃烧室内流场，强化气流的均匀分布、强化空气与燃料的混合程度，从而有效控制局部空气过剩系数。

在同等燃料条件下，改造后大幅度降低燃烧室NOx的生成量。

关键词:加热炉氮氧化物低氮燃烧器前言蓄热式加热炉属于油页岩干馏工艺中的关键装备之一，主要功能是为干馏炉提供充足的热量，以完成油页岩的干馏过程。

蓄热式加热炉采用蓄热式燃烧技术，在同一炉膛内，交替切换燃烧过程和瓦斯加热过程，在两个过程中烟气和被加热的冷瓦斯交替通过蓄热装置，达到利用烟气热量加热瓦斯的目的。

加热炉的燃烧器是属于扩散燃烧性质的燃烧器，具有边混合边燃烧的特征。

在燃烧过程中会生成氮氧化物，氮氧化物(NOx)的种类很多，但造成大气污染的主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)，因此环境学中的NOx一般指这二者的总称。

加热炉中的氮氧化物排放通常由约90％到95%的NO和约10%到5%的NO2组成。

NO一旦排放到大气中,在光触媒的作用下几乎立即反应生成NO2。

氮氧化物除直接影响环境空气中二氧化氮 (NO2)浓度外，还对细颗粒物(PM2.5)、臭氧(O3)浓度有协同影响作用。

并且已有研究证明，NOx在光照条件下还会发生光化学反应，所生成的化学烟雾会对人的眼睛、鼻、喉等器官造成刺激，使人产生慢性支气管炎、鼻粘膜刺激、哮喘等疾病，严重的甚至会引发肺癌。

国家环保已明确要求需切实减少NOx的排放量。

在此背景下，围绕蓄热式加热炉的低氮氧化物燃烧技术展开研究，设计出一种高效实用的低NOx燃烧器具有重要的现实意义。

1.加热炉氮氧化物的生成分析控制NOx排放的技术措施可分为两大类：一是所谓的一次措施，其特征是通过各种技术手段，控制燃烧过程中NOx的生成反应。

属于这类措施包括所有的运行改进措施和除燃料分级技术外的燃烧技术措施。

杨志文，刘效洲（佛山市扬戈炉业有限公司博士后工作站，邮编：528231）摘要：文章叙述了蓄热式燃烧技术的工作原理，并对燃料换向蓄热式燃烧技术和燃料不换向蓄热式燃烧技术进行了比较，发现换向蓄热式燃烧技术熔化速度快，造价高，适用于10吨以上的熔铝炉；不换向蓄热式燃烧技术熔化速度慢，故障率低，适用于10吨以下，特别是燃重油的小型熔铝炉。

关键词：熔铝炉；不换向蓄热式燃烧；换向蓄热式燃烧；节能效果1前言燃料换向蓄热式燃烧技术是由英国Hotwork Development公司和British Gas公司合作开发推出的新式的蓄热式燃烧技术，近十几年以来在熔铝炉上获得了广泛的应用[1、2、3]。

该技术采用耐火球做蓄热体，单位体积蓄热面积可达200m2；蓄热的空气温度可达1000℃，仅比炉内温度低200℃左右；回收了85%以上的烟气废热，并将这些热量返回炉中助燃，极大减少了燃料消耗，被国际上称之为21世纪的节能关键技术之一。

换向蓄热式燃烧技术的工作原理如下：如图1所示，蓄热室A处于鼓风状态时，烧嘴A点燃处于燃烧状态，此时蓄热室B处于引风状态，烧嘴B停止工作。

高温烟气进入蓄热室B将热量传递给其中的陶瓷球；四通阀换向后，蓄热室B处于鼓风状态，烧嘴B开始燃烧。

冷空气通过蓄热室B时吸收陶瓷球的热量，温度上升到1000度。

此时烧嘴A停止工作，蓄热室A处于引风状态，高温烟气进入蓄热室A将热量传递给其中的陶瓷球，放热后烟气温度下降到150度左右进入引风机。

烧嘴A蓄热室A、烧嘴B蓄热室B按照四通阀的换向交替工作。

图1燃料换向蓄热式燃烧技术工作原理对于换向式蓄热燃烧系统，由于燃料换向燃烧，在企业使用油料、特别是使用粘度较高的油料作为燃料时，烧嘴经常发生堵塞、结焦、断火、不燃等现象；给安全生产留下极大的隐患[4，5]。

因此，近些年来人们提出了燃料不换向蓄热式燃烧技术。

其工作原理如图2所示：图2 燃料不换向蓄热式燃烧技术工作原理只安装一个燃料烧嘴，燃料自烧嘴喷入熔铝炉，不再换向。

黑龙江冶金　１９　环保型再生蓄热式烧嘴节能控制原理　纪久印，于淞滨　（东北轻合　有限责任公司，哈尔滨　１５００６０）　

摘要：介绍环保型再生蓄热式烧嘴系统，其原理是采用两个烧嘴轮流燃烧，燃烧废气经过再生床轮流蓄热助　燃冷空气，从而取得满意的节能效果。　关键词：节能；环保型再生蓄热式烧嘴；再生床　

东北轻合金有限责任公司是我国第一家铝镁　生产厂家，其军工产品至今在国防及航空航天业　占有主导地位。该公司熔铸分厂原有的熔铝炉控　制系统技术落后，设备严重老化，造成运行成本过　高，维修量过大。为此，公司投资改造熔铝炉，并　与英国Ｈｅｎｇｅｍｏｌｅｎ热工公司合作，设计制造了当　今世界上最先进的环保型再生蓄热式烧嘴系统。　现已安装调试成功，投入２４小时连续运行生产已　达两年多，综合效益显著，节能率高达３４％。　１　系统构成和工作原理　１．１烧嘴系统的构成　炉子配有两个高速燃油烧嘴，其出口速度超　过１２０ｍ／ｓ，设计能力为大于６ｔ／ｈ的熔化率。它由　液化气枪、小油枪、主油枪及环保用的两个副油枪　等部分组成。点火时，由ＰＬＣ控制程序进行全自　动控制。其过程是：先由点火变压器产生高压电　火花点燃液化气，保证其正常燃烧后，其火焰再点　燃从小油枪喷出的被压缩空气雾化的燃油，经过１　分钟的稳定燃烧，主油枪的相关电磁阀得电，喷油　形成大火。此时，液化气枪关闭，完成点火过程，　而进入到正常运行状态。　１．２全自动燃烧控制原理　该控制装置采用ＰＬＣ为核心器件，能够实现　对烧嘴的自动点火，火焰大小指示，大小火自动转　换和熄火报警功能。其工作原理是一种ＰＩＩ３参数　自整定的温度控制，通常是保持小火常明，而每个　熔次的各个阶段对烧嘴的热力要求不一样，烧嘴　收稿日期：２００７—１２—１３　控制系统在２０％～１００％范围内调节烧嘴燃烧能　力。在此范围内，通过ＰＩＤ闭环控制系统，燃油／　空气比率得到精确控制。其分为四部分：　１．２．１点火自动控制必须自动点火。而这个过　程是通过火焰程序器来实现。我们选用的是德国　ＬＡＮＤＩＳ公司设计生产的程序器，该程序器内有放　大器电路，多功能继电器以及带开关的凸轮顺序　发生器和程序控制线路板，当需要点火时，ＰＬＣ将　通过继电器激活该装置，其自身程序开始控制内　部线路通断，输出信号通过程序器内的小电机带　动凸轮顺序发生器转动，在不同时间接通液化气　继电器，小油枪继电器，主油枪继电器，从而实现　自动点火。　１．２．２小火燃烧系统　由空气双蝶阀、油路电磁　阀、小油枪、压缩空气电磁阀等来实现。　１．２．３大火燃烧系统　由电磁油流量计、油流量　控制阀、空气双蝶阀、主油枪、电磁阀及手阀组成。　１．２．４火焰监测器　对使用任何燃料燃烧的炉　子，其主要要求是对火焰进行不间断监控，以确保　火焰处于燃烧状态而不会发生爆炸或其他事故。　我们采用的是寿命长，性能准确的紫外线探测器。　此探测器有一个光敏二极管，在出现紫外线的情　况下，以一定的波长（光谱）传导，并按照光谱进行　调谐。紫外线光敏二极管电压为交流３８０伏，其　另一侧接地，如果出现火焰，该二极管产生并传导　０．００２毫安的交流电流，此电流作为点火程序器的　启动信号，如果没有火或者二极管发生短路现象，　则程序器不启动，所有电磁阀都关闭，可以确保安