佛山鋁材加工行業(yè)的節(jié)能減排是為了提高鑄件質(zhì)量，降低廢品率，降低消耗，降低能耗，減少排放;開發(fā)高品質(zhì)鑄件，提高其性能和質(zhì)量，降低廢品率，減少消耗為主要方向。判斷鋁冶煉爐的能耗和是否節(jié)能，應(yīng)從爐熔率和熱效率的角度來看。爐子加熱得越快，爐子的熔化速率越高，熔融鋁合金的熱量消耗越低。爐子的熱效率是鋁在加熱和熔化時(shí)吸收的熱量與供給爐子的總熱量之比。爐子的熱效率越高，熱損失越少，熱利用率越高。因此，鋁熔爐的基本節(jié)能是為了提高熔爐的熔化速度和熱效率。

1、優(yōu)化爐體結(jié)構(gòu)和建筑材料
在改進(jìn)或設(shè)計(jì)加熱爐時(shí)，要根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，選擇合適的節(jié)能爐型，提高機(jī)械化程度和能源利用率。現(xiàn)時(shí)使用的節(jié)約能源措施包括：

主要研究結(jié)果如下：(1)采用圓爐代替方爐。圓形爐不像方形爐那樣有死角，因此可以通過爐壁和爐氣的均勻輻射來加熱材料。由于相同體積的圓形爐體比方形爐體的表面積小，降低了爐壁的散熱，具有一定的節(jié)能效果。此外，與方爐相比，圓爐可節(jié)約鋼材40%~50%，耐火材料20%~30%，不僅降低了成本，而且運(yùn)輸方便，美觀。

2、爐襯整體澆注耐火澆注料，具有強(qiáng)度高、完整性好、氣密性好、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。

3、采用新型節(jié)能襯里材料優(yōu)化襯里結(jié)構(gòu)。爐襯的蓄熱和散熱量一般占爐子總能耗的20%-45%。在保證爐襯結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐熱性的前提下，盡可能提高爐襯的保溫能力，降低爐襯的熱節(jié)約。通過簡單地增加爐襯的厚度來降低爐襯的外墻溫度，不僅可以提高爐襯的保溫和成本，還可以相應(yīng)地降低爐襯的底面有效利用率。采用輕質(zhì)耐火材料和各種保溫材料來提高爐子的保溫效果，可以通過砌體的傳導(dǎo)和蓄熱來有效地減少熱損失。由劉榮章，王祺發(fā)現(xiàn)的新型燃?xì)怃X合金保溫爐，其爐襯事情層由抗?jié)B入澆注料和超等納米絕熱資料組成，并在每層保溫板之間貼上反射膜，不但提高了爐內(nèi)的保溫結(jié)果，并且使?fàn)t體的整體使用壽命達(dá)到5年。六鋁酸鈣具有較高的熔點(diǎn)、良好的耐火性能、板狀結(jié)晶和大量微孔結(jié)構(gòu)，熱導(dǎo)率低。因此，六鋁酸鈣澆注料具有很好的抗高溫、抗還原介質(zhì)腐蝕和抗鋁液滲透性能.具有高溫隔熱保溫性能，可直接用于襯里熱表面和鋁液接觸新型耐火材料。VanGarse1D等。研究了使用鋁酸鈣水泥或磷酸鹽作為粘合劑，由CA6微孔聚集體制成的輕質(zhì)絕緣澆注料。澆注料體積密度為0.92-1.03g.c m-3，室溫下抗壓強(qiáng)度為2-8Mpa，300-1400℃下導(dǎo)熱系數(shù)為0.33-0.5w.m-1.k-1。在相同條件下，加野文治在鋁冶煉爐中采用了CA6輕澆注材料，實(shí)際使用效果優(yōu)于原材料。

4、在爐膛內(nèi)壁涂上高溫、高輻射涂料，提高爐襯內(nèi)表面的黑度，增強(qiáng)爐內(nèi)輻射傳熱能力，減少爐壁熱損失，有利于熱能的充分利用，節(jié)能效果可達(dá)3%和5%。在不久的將來，它是一種更先進(jìn)的節(jié)能方法。然而，應(yīng)注意涂層的老化問題。辛湘杰和易寶華采用涂層復(fù)合技術(shù)在鋁熔爐內(nèi)表面涂覆納米復(fù)合涂層，具有良好的節(jié)能效果，延長鋁熔爐的使用壽命，提高熱效率。廣州有色金屬研究院的周美霞、李鵬、劉福平研討了導(dǎo)電電纜線長度、截面積以及將電纜線并聯(lián)應(yīng)用、爐襯厚度、增添爐料操縱工藝等對中頻感應(yīng)加熱熔鋁爐能耗的影響。結(jié)果表明：（1）適當(dāng)縮短導(dǎo)電水冷電纜的長度；（2）增加水冷電纜的數(shù)量并并聯(lián)使用；（3）合理增加導(dǎo)電電纜的截面積；（4）保證一定的襯層厚度，以減小感應(yīng)線圈內(nèi)壁與爐體之間的距離。墻體在承受液態(tài)鋁侵蝕的前提下。上述措施可以明顯降低中頻感應(yīng)加熱融爐的能耗，是節(jié)能降耗的有效方法。

二、新技術(shù)新工藝

主要研究結(jié)果如下：1、永磁攪拌節(jié)能技術(shù)。永磁攪拌是指通過永磁體產(chǎn)生的磁場對鋁熔體進(jìn)行非接觸攪拌。它具有無鋁熔體污染、攪拌均勻性好、無攪拌死角、連續(xù)工作、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。永磁攪拌既可降低能耗20%~30%，又可降低金屬燒損3%~5%。雖然永磁攪拌技術(shù)的研究由來已久，但近年來已真正進(jìn)入實(shí)質(zhì)性應(yīng)用階段。雖然國內(nèi)一些廠家也采用永磁攪拌技術(shù)，但都采用側(cè)式。但由于其占地面積大、投資大等缺陷，限制了側(cè)向永磁混合裝置的推廣應(yīng)用。

2、高溫空氣燃燒技術(shù)。高溫空氣燃燒技術(shù)是在“2013年熱加工技術(shù)”第47卷中發(fā)展起來的一種燃燒技術(shù)。42，590 s.高溫空氣燃燒技術(shù)可使空氣預(yù)熱溫度達(dá)到煙氣溫度的95%，爐溫均勻度小于±5℃，再生煙氣回收裝置燃燒熱效率可達(dá)80%。該技術(shù)具有效率高、節(jié)能、環(huán)保、燃燒穩(wěn)定性好、燃燒面積大、燃料適應(yīng)性廣、燃燒控制容易、設(shè)備投資低、爐齡長等優(yōu)點(diǎn)。然而，高溫空氣燃燒技術(shù)在熱參數(shù)與設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的優(yōu)化、氣體質(zhì)量與蓄熱體的關(guān)系等方面仍存在定量關(guān)系。再生體的使用壽命和蓄熱式加熱爐的改進(jìn)等問題有待進(jìn)一步探討和改進(jìn)。

3、富氧燃燒技術(shù)。富氧燃燒技術(shù)可以減少爐內(nèi)熱量損失，提高火焰溫度，延長爐子壽命，增加爐子產(chǎn)量，減少設(shè)備尺寸，清潔生產(chǎn)，并促進(jìn)CO2和SO2的綜合利用和儲存。然而，氧燃料燃燒中氧含量的增加導(dǎo)致溫度的急劇增加和NOx的增加，這是嚴(yán)重限制氧燃料燃燒技術(shù)進(jìn)入更多領(lǐng)域的因素之一。

4、等溫熔化技術(shù)。由美國能源部資助，由Aboger Technologies、Eli Aluminum、Draxel University和Argonne National Laboratory共同開發(fā)的鋁合金等溫熔化爐（ITM）與目前的常規(guī)混響爐相比，節(jié)能70%，減排80%，燃燒損失降低4%。托利爐，對節(jié)能減排具有重要意義。然而，等溫熔煉技術(shù)剛剛進(jìn)入工業(yè)化試生產(chǎn)階段，還需要一個發(fā)展和改進(jìn)的過程來全面推廣應(yīng)用。

三、廢熱回收利用

煙氣帶走的熱量占燃料爐總供熱量的30%~70%。充分回收煙氣余熱是節(jié)能的主要途徑。蓄熱式燃燒器的節(jié)能技術(shù)是將燃燒系統(tǒng)和余熱回收系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合起來，將燃燒空氣溫度預(yù)熱到煙氣溫度的80%~90%，最終排煙溫度降低到15 0~2 5 0℃。廢熱回收利用率在70%左右。顯著降低了鋁熔煉爐的燃料消耗，平均節(jié)能16.3 kg標(biāo)準(zhǔn)煤/噸鋁。蓄熱式鋁熔爐用SiO_2、Al_2O_3、SiC和耐熱鑄鐵制成的蓄熱體材料具有良好的蓄熱性能和顯著的節(jié)能效果。目前，煙氣余熱回收大多針對高溫?zé)煔?。由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的原因，中低溫?zé)煔庥酂岬睦煤苌?，占煙氣總余熱的一半。因此，?yīng)重視中低溫?zé)煔庥酂峄厥绽玫难芯颗c應(yīng)用。另外，在現(xiàn)有的高溫?zé)煔庥酂峄厥绽弥校S多都是從能量守恒的定量關(guān)系出發(fā)來考慮的，沒有考慮熱能的質(zhì)量變化，也就是沒有考慮能級的匹配。

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