国内铝加工行业熔铝炉使用传统的加热技术其能耗一般在75万大卡/吨铝左右;在国外,吨铝能耗一般低于55万大卡。因此,国内的熔铝炉节能潜力还有很大的空间。
判断熔铝炉能耗高低以及是否节能,从两个方面来看,熔化率与炉子热效率。
1、熔化率是指单位时间单位熔池体积的熔化量(生产率),炉子升温速度越快,炉子熔池越大则炉子的熔化率越高,在一般情况下,炉子生产率越高,则熔化率的单位热量消耗就越低。炉子热效率是铝被加热熔化时吸收的热量与供入炉内的热量之比。
2、为了降低能源消耗,应尽量提高炉子生产率,另一方面应充分回收利用出炉废气的余热。同时对燃烧装置实行燃料与助燃空气的自动比例调节,以防止空气量过剩或不足。减少炉体的蓄热和散热损失以及减少炉门开口等辐射热损失。
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再生铝熔炼炉用耐火材料的要求
再生铝熔炼炉等工业炉设备都对耐火材料有很高的要求,熔铝炉用耐火材料要满足以下六大要求:
1.有良好的化学稳定性
金属铝及铝合金不仅化学活性高,而且其熔液具有很强的流动性。在铝液同耐火材料相接触的温度下,铝起强还原剂作用。耐火材料中的SiO2、TiO2、FeO等氧化物要被铝还原。铝液同炉衬耐火材料之间的反应不仅使产品的质量受到影响,而且使炉衬表面结瘤、鼓包和沉淀杂物,受铝液浸渍部分和原砖的界面有出现裂纹的***,停炉时还会引起剥落。所以,同铝液接触的炉衬材料必须具有很高的化学稳定性。
2.有良好的抗冲刷性
一般为了使炉子有较高的电效率,炉壁材料都设计的很薄,但炉子运行过程中,炉内金属液不停地翻腾和搅拌,对炉衬不断地冲刷和磨损。所以所用耐火材料必须具有很高的机械强度和硬度。
3.有较高的致密度和体积稳定性
作为熔炼炉用耐火材料,在材质一定的情况下,都希望获得较高的致密度和体积稳定性。体密的高低,反应了成型体内部气孔含量多少,特别是烧结程度的好坏。材料的体积稳定性越高,烧结和使用过程产生裂纹的可能性越小,所产生裂纹的宽度越小,***环保再生铝熔炼炉,抗渗透能力越强。
4.不易产生炉瘤
很少由于熔融物表面或内部存在的杂质(例如Al2O3)而形成炉瘤。因为炉瘤会使炉子容量显著降低,而且金属瘤本身致密、坚韧,除掉是非常困难的。
5.不易被金属液润湿和渗透
众所周知,耐火材料是脆性材料,在加热和冷却过程中不可避免地要产生裂纹。但决定其寿命的关键因素之一是裂纹的大小和裂纹扩展的速度。而裂纹扩展与金属液对所接触材料的润湿和渗透能力大小有关。
(6)耐急冷急热性能好
这一点对感应炉特别重要。因为感应炉作业方式为“加料—熔化—出炉”过程的不断循环,炉衬材料反复受到热冲击。若耐火材料热震稳定性不佳,则极易产生裂纹和裂纹扩展,金属液会在短期内渗透到线圈处,导致整台炉衬报废。
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泰安市同创工业炉有限公司将可持续建筑工艺在铝熔炼炉中应用,实现炉底、墙、顶部预制件的工厂化生产,再生铝熔炼炉结构,并实际应用于炉窑的建造中,效果十分理想。
预制件筑炉的优点:
1、确保分块浇注:合理的分块尺寸保证了合理的膨胀缝设置,避免现场浇注分块不合理引起的浇注块开裂现象。
2、合理的块间防渗结构:标准化的凹凸防渗槽在保证膨胀缝的同时避免了铝液渗漏,而现场浇注的防渗槽设置往往不到位,容易引起铝液渗漏。
3、炉底斜坡施工难题得到解决,因为熔池抗渗透不粘铝浇注料流动性较好,斜面浇注难以进行。
4、预制件的模具面将作为炉膛工作面,提高使用寿命,特别是炉底。
5、浇注料施工时用水量是***关键,因为耐火浇注料每增加1%的用水量,其整体质量会下降20%左右,现场施工时因搅拌设备、模具与人为因素的影响,往往很难把握,而工厂化生产时无论是设备、模具还是工艺控制,都能保证严格控制用水量,所以工厂化生产的预制件质量会明显优于现场浇注。
6、现场浇注为振动棒振动,而预制件往往采用振动台振动,振动质量明显提高,加上搅拌设备与搅拌时间对搅拌质量的保证,可以确保预制件质量。
7、节省现场浇注的模具费用与装拆模工耗,且工厂化生产时的钢制模具可重复使用,降低模具成本。
8、工厂化生产预制件时可完全实现机械化作业,广西再生铝熔炼炉,降低劳动强度与用工成本。
9、预制件包装简单,方便运输,省去了现场浇注料的繁琐、浪费的包装。建造现场几乎用不到模具,大大减少了施工垃圾,现场文明施工。
10、炉底、墙、顶都采用预制件,施工速度快,只需将预制件现场搭建,在拼接部位的浇注槽浇注连接,缩短施工周期减少生产成本。
11、预制件浇注料由于标准化、批量化生产,不仅保证了质量,而且降低了成本。
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