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铝熔化炉保温炉节能探讨

发布时间:2009-07-30     浏览次数:129

 一、 前言
从我省大多数厂家考察,铝(铝合金)熔化炉、保温炉的能耗与中国有色金属工业总公司行业标准差不多。铝熔化炉主要是火焰熔化炉。以容量2T,熔化速度1T/h为例。行业标准YS/T12-91规定单位热耗≤460.46KJ/T(即110×104Kcal/T)。铝保温炉主要是电阻炉,以容量2T为例。行业标准规定安装功率100KW,相当于50KW/T。这虽然不是能量消耗指标,但从标准中表面温升推算能源消耗,说明功率安装与能源消耗是成比例的。
我们的研究和实践告诉大家,上述能源消耗太大了,熔化炉消耗可以降低为二分之一!保温炉可以降为三分之一!这不是神话,也不是吹牛。我们的配合单位—我们的上帝用户可以帮助我们证明。例如江苏江旭铸造集团有限公司、春兴铸造苏州工业园区有限公司、越南兴盛压铸有限公司、武汉湛卢压铸有限公司、浙江安露清洗机有限公司、上海博众汽油机部件有限公司、泰州市苏中有色合金制造厂、江苏春兰机械制造有限公司、南通有色铸造厂、盐城江淮东升压力铸造有限公司、英隆机械(昆山)有限公司、上海ABB电机有限公司等等。

二、 铝熔化炉的节能
铝熔化时需要蓄热、需要熔解热,通过比能可以计算从20℃升温到700℃时,如果没有能源损耗,理论上需要1MJ/TAl热量,相当于23.9×104Kcal。行业标准规定的铝火焰熔化每吨单耗110×104Kcal,是理想值4.6倍之多。热效率只有21.7%。所以节能的潜力很大,在上述差距之间。我们通过实践和总结,使得GTM系列熔化炉的熔化能耗低于国际先进水平,小于50××104Kcal/T。主要有以下几点:
(1)采用塔式结构,用烟气余热预热铝块
见炉子结构示意图。对于火焰炉,950℃的烟气中所含的余热,接近总耗能的50%。如果不利用,太可惜了。

由于采用塔式熔化原理,铝块在塔下熔化,从熔化室出来的950℃的高温烟气(保温室烟气也经过熔化室流出),经塔上部低温铝块吸热后,再送入烟囱。这时烟气温度可降至500℃,理论计算可知,热能利用率可提高23%。
(2)采用换热器,再次利用从燃烧塔排出烟气余热,预热助燃空气,仅此一项即可提高热效率8%以上。
(3)自动控制助燃空气的供应量,防止燃烧不完全或多余空气带走热量。
若助燃空气不足,则燃烧不完全,能量不能充分发挥,而且环保不能通过;如果空气多则多余的空气会带走更多的热量。该炉最佳控制助燃空气的供应量,使空气系数基本控制在1.05。
(4)炉衬具有良好绝热效果。绝热层采用目前最新研制的硅酸盐绝热板,它具有导热系数小、耐高温、高强度、线收缩率小特点。
参数如下:
项目 计量单位 参数
导热系数 W/(m•k) ≤0.048+0.11×0.001t
最高使用温度 ℃ 1000
抗压强度 MP 0.5
线收缩率 % ≤1.5(1000℃×16hrs)
注:t为工作面和冷面的平均温度
绝热层的热阻与厚度正比。所以绝热材料的厚度不能忽视。该绝热层厚度≥200mm.
我公司GTM系列熔化炉内衬采用美国进口浇注料整体成形。并具有自动加料、自动放液装置。
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