熔炼和液态金属转运过程中的 5 种节能途径

众所周知，铝铸造操作需要消耗大量能源。实际上，能耗成本占到了压铸零件总成本的 25% 左右。因此，识别和解决能源“痛点”可对总体成本效率和盈利能力产生巨大影响。

这正是本指南详细探讨熔炼和铝液转运的原因。能耗密集过程绝不限于该特定区域，而是需要消耗大量能量才能熔化废料和铝锭并使熔融金属保持在正确指定的温度。该过程的能耗极高，有充分证据表明，仅熔炼车间的能耗就占到压铸铸造厂总能耗的 77%。

为了帮助您节省成本，对您的业务带来重大帮助。在减少铝铸造厂能耗和碳排放方面，可以考虑以下5个途径：

目前，大多数铸造设备（包括熔炼炉和定量炉）都已做好迎接生产线工业4.0的准备，这意味着这些设备已经做好预先配置，能够收集并提供性能方面的数据。对于不属于“工业4.0就绪”类别的旧设备，可以采用所谓的网关技术：以诺瑞肯集团的NoriGate解决方案为例，该方案技术可以改装到任何设备上，以达到相同的信息采集目的。 现在，实现整个铸造生产线的数据驱动视图是完全可行的。

重要数据已做好以这种方式被利用的准备-通过Monitizer之类的工具实时显示并分析-包括将能耗和生产KPI相匹配，以识别潜在的问题和/或未发挥全部潜能的技术。

小贴士：一台能耗水平为 540kWh/吨铝，年化铝量约为 14,000 吨的 StrikoMelter塔式熔炼炉，与欧洲市场上采用其他技术的熔炼炉相比，每年可减少二氧化碳排放量 860 吨。

 但是，就算是塔式熔炼炉，也还能进一步提高效率。特别是通过观察预热区的装填状态及材料分布的情况。预热区空间的浪费就是能源的浪费。您可能需要考虑以下 3 点，以保证尽可能高的加料效率：

这通常会造成较短的，且时断时续的熔炼过程，这是非常低效的 - 能量在熔化中断期间损失，而且熔化室重新加热也消耗能源。除了能耗增加以外，该过程还会导致金属氧化和炉渣形成，导致金属质量下降，可谓是一种“双输”局面。

但至关重要的是，熔化利用率低并不一定意味着熔炼周期也短。在利用率低的情形下，改用较长的熔炼周期（以最节能的方式自动进行熔炼和保温）可将能耗降低高达20%。

通常，这不一定是什么非常重大的工作，而是许许多多不起眼的小任务，这些小任务累积起来就能实现显著的能源节约。例如：

• 维护炉门上的密封绳可能看起来是一个很小的细节，但即使如此，也可以实现 1% 的能源节约。将密封绳与自密封炉门配合使用，可实现绝佳的密封性。严密的密封可减少熔化和保温过程中的热量损失，从而节约能源，同时还可防止空气进入炉膛内导致金属氧化和耐火材料刚玉瘤的形成。

• 高效燃烧器可带来更高的效率。与空气比例过高的燃烧器相比，具有理想化学计量空燃比的燃烧器可节约多达 2% 的能源。这是因为过量的空气（即燃烧过程多余的空气）实际上会降低火焰温度并使传热效率下降。

大多数常用于完成该任务的转运包是没有盖子密封的，包括转运包预热的时候，从而导致热量损失和能量浪费 - 熔炼过程通常需要过度加热以对此进行铝液温度补偿，这种解决方法可能导致金属质量下降的负面影响。

提示：封闭式金属转运系统（如 Schnorkle）不仅可以显著提高安全性，还可将铝液保持在恒定温度来缓解这一效率问题。气密式转移解决方案还能最大限度减少铝液与空气的接触，以获得理想的金属质量，进而对生产率产生影响 – 提高液态金属品质，产出更优质的铸件，同时更高效地利用能源。

另一个节能优势：与从熔炼炉转运铝液一样，铝液的保温和定量系统的节能性能也由于潜在的高热量损失的消除而得到大幅提升。最终，这一过程的能耗可减少约2/3。封闭式定量系统也可对金属损耗的减少和铝液质量提高产生巨大影响。