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      鋁熔化爐保溫爐節能探討


            從我省大多數廠家考察,鋁(鋁合金)熔化爐、保溫爐的能耗與中國有色金屬工業總公司行業標準差不多。鋁熔化爐主要是火焰熔化爐。以容量2T,熔化速度1T/h為例。行業標準YS/T12.91規定單位熱耗≤460.46KJ/T(即110×104Kcal/T)。鋁保溫爐主要是電阻爐,以容量2T為例。行業標準規定安裝功率100KW,相當于50KW/T。這雖然不是能量消耗指標,但從標準中表面溫升推算能源消耗,說明功率安裝與能源消耗是成比例的。   

           我們的研究和實踐告訴大家,上述能源消耗太大了,熔化爐消耗可以降低為二分之一!保溫爐可以降為三分之一!這不是神話,也不是吹牛。我們的配合單位一我們的上帝用戶可以幫助我們證明。   

      二、  鋁熔化爐的節能

        鋁熔化時需要蓄熱、需要熔解熱,通過比能可以計算從20℃升溫到700℃時,如果沒有能源損耗,理論上需要IMJ/TAI熱量,相當于23.9×104Kcal。行業標準規定的鋁火焰熔化每噸單耗110×104Kcal,是理想值4.6倍之多。熱效率只有21.7%。所以節能的潛力很大,在上述差距之間。我們通過實踐和總結,使得GTM系列熔化爐的熔化能耗低于國際先進水平,小于50×X 104Kcal/T。主要有以下幾點:

          (1)采用塔式結構,用煙氣余熱預熱鋁塊

           見爐子結構示意圖。對于火焰爐,950℃的煙氣中所含的余熱,接近總耗能的50%。如果不利用,太可惜了。

            由于采用塔式熔化原理,鋁塊在塔下熔化,從熔化室出來的950℃的高溫煙氣(保溫室煙氣也經過熔化室流出),經塔上部低溫鋁塊吸熱后,再送入煙囪。這時煙氣溫度可降至750℃,理論計算可知,此項熱量可節能15%以上。 

          (2)采用換熱器,再次利用從燃燒塔排出煙氣余熱,預熱助燃空氣,僅此一項即可提高熱效率10%以上。

          (3)自動控制助燃空氣的供應量,防止燃燒不完全或多余空氣帶走熱量。

           若助燃空氣不足,則燃燒不完全,能量不能充分發揮,而且環保不能通過;如果空氣多則多余的空氣會帶走更多的熱量。該爐最佳控制助燃空氣的供應量,使空氣系數基本控制在1.05。

          (4)爐襯具有良好絕熱效果。絕熱層采用目前最新研制的硅酸鹽絕熱板,它具有導熱系數小、耐高溫、高強度、線收縮率小特點。

          參數如下:

          項目

          計量單位

          參數

          導熱系數

          w/(m·k)

      ≤0.048+0.11×0.001t

        最高使用溫度

          ℃

         1000

          抗壓強度

          MP

          0.5

          線收縮率

          %

      ≤1.5(1000℃×16hrs)

      為工作面和冷面的平均溫度

           絕熱層的熱阻與厚度正比。所以絕熱材料的厚度不能忽視。該絕熱層厚度≥200mm。

           我公司1500kgh集中熔化爐GTM1500的結構見附圖。

      三、保溫爐的節能

          同樣的道理,我們先來了解保溫爐節能的潛力。理想狀態下,如果鋁不需升溫,保溫時沒有能量損耗,這就不需要能源。從這個意義上說,保溫爐的節能潛力更大。經過二十多年的努力,我公司LDB系列池式保溫爐節能更為突出。以900T壓機用保溫爐LDB600—12為例,容量600Kg,設計功率12KW,實用功率8KW。在泰州市蘇中有色合金制造廠的測試中,24小時耗電小于200度電,測定原來某公司同容量保溫爐24小時耗電480度電,節能583%。后來該公司果斷地將其余十多臺保溫爐全部更新,每5天可節電萬余元。顯著降低了產品成本,提高了企業競爭力。   

        保溫爐的節能首先是要對熱傳遞的傳導、對流和輻射三個方面采取絕熱措施,選擇導熱系數低、高強度且抗鋁水侵蝕的保溫材料。其次在結構上應保證保溫材料的厚度,盡量減少進出口散熱截面和爐體散熱表面的面積。當然保溫爐的熔池材料也很關鍵,建議采用進口專用莫來石或剛玉級材料,可用5年以上。

      四、節能的潛力還很大

             以上只代表過去,下一步我們將重點推廣將新型納米絕熱材料用于熔化爐和保溫爐,它的絕熱效果是耐火纖維的三倍。這是鋁熔化爐、保溫爐絕熱節能的新的革命。我們有信心迎接新的機遇和挑戰。

          我們特別感謝今天會議給我們宣傳的機會;特別感謝我們的合作單位對我們的信任,給我們展示的舞臺,以及在工作中給我們的指導。熱忱歡迎到會的各位領導、專家、朋友及來賓光臨我公司。

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