开创铝熔炼技术新时代的等温熔炼炉

《开创铝熔炼技术新时代的等温熔炼炉》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、·126·2008年全国铝合金熔铸技术交流会文集开创铝熔炼技术新时代的等温熔炼炉高振中1，白文昌1．王祝堂2(1．东北轻合金有限责任公司。黑龙江哈尔滨150060；2．北京安泰科信息开发有限公司，北京100814)摘要：铝工业特别是原铝生产工业既是高能耗工业又是温室气体高排放行业，节能减排有着重要意义；铝工业下游产品行业的单位产品平均能耗虽然还不到上游产品的1／18，但由于产量大，总能耗高，也应是节能重点行业之一。美国能源部拨款给阿波格技术公司、爱励铝业公司、德雷克塞尔大学、阿贡国家实验室研发的铝合金等温熔炼炉(ITM)，在

2、铝及铝合金熔炼技术发展史上有着划时代的意义，与当前的常规反射炉相比，可节能70％，减排80％，铝的烧损下降4个百分点，在节源(资源与能源)减排方面意义重大。等温熔炼炉在美国已商业化试生产成功，正在作扩大试生产工作，开发大的商业化生产炉，预计2010年美国可能有20％左右的下游铝产品是用此项技术熔炼的，首先得到应用的是铸造行业与压铸件生产行业。此技术不但适合于铝工业，其他冶金部门也全面适用，还可用于熔化玻璃。关键词：节能减排；等温熔炼炉(ITM)；浸没式电热器；中间处理区；吨碳当量1高度重视，狠抓落实，进一步加强节能减排工作电

3、力、钢铁、有色金属、建材、石油加工、化工等六大行业占全国工业能耗和so，_排放的70％弱，C02排放量的85％左右。可见铝工业是节能减排的重点，而节能减排的关键环节在铝的电解，以及加工材和铸件生产的合金熔炼工序。2006年，中国生产9350kt原铝，综合交流电耗14661kWh／(tA1)，与国际平均水平相比还略低一些，但与国际先进水平相比则约高250删(tm)，还是有一定节能潜力。铝加工业单位产品的能耗虽然仅相当于上游产品的1／18，但其产量大，总能耗仍相当可观。铝工业是无可争辩的高能耗与高排放产业，2006年铝工业的能耗

4、已超过5000万t标准煤，占有色金属工业能源消耗的75％，占全国总能耗的2．6％。铝工业万元GDP能耗是全国平均水平的4倍以上。铝工业排放的污染物也相应呈此种比例关系。因此，铝工业是节能减排的重中之重。2高效节能、降耗、减排的铝熔炼技术——等温熔炼法2．1等温熔炼法的发展上世纪90年代后期与本世纪初美国能源部(DoE)制订了新能源与能源节约规划，等温熔炼技术(rim——IsothermalMelting)是此规划的一个项目，在能源部的资助下由阿波格技术公司(ApogeeTechnologyInc．)、爱励公司(Aleris)

5、、德雷克塞尔大学(DrexelUniversity)、匹兹堡大学(UniversityofPittsburgh)、阿贡国家实验室(ArgonneNationallaboratory)共同研发，历时3年多，首台原型试验炉于2003年11月7日在阿波格技术公司试运转成功，宣布此项技术的研发成功，原型炉的尺寸为3ITI×4．5rn×1．5nl。尔后(2005年秋)爱励公司俄亥俄州乌里契斯维尔市(Uhrichsville)纽波特轧制厂(NewportRollingplant)建了一台同等尺寸的生产性原型等温熔炼炉，用于熔炼以工艺废铝

6、为原料的铝合金熔化速率约2．5t／h。2006年8月通用汽车公司(GM)．128·2008年全国铝合金熔铸技术交流会文集●1980年，液晶显示器；●1991年，柯达小型照相机(Kodakphotocompactdisc)；●1998年，高分辨电视机。它们都是具有重大意义的发明创造。等温熔炼技术的优点可概括为：●投资大为下降；●炉结构简单；●熔炼炉的占地面积仅相当于常规反射熔炼炉占地面积的1／5；●不散发污染物，熔炼车间无污染，空气清新；●对炉料进行三维加热(volumetricheating)，即不会形成温度梯度——无热成层

7、现象(ther—realstratification)；●熔体温度均匀一致，成分均匀；●形成的炉渣显著减少；●熔体品质大大提高，溶解的气体与固体夹杂物少；●电阻加热器的热效率高达97％；●铝等金属的熔炼潜在损耗可由6％降低到小于2％；●此项技术虽然首先应用于铝的熔炼，但同样适合于熔炼铜、玻璃、钢、铸铁、铂等，以及其他工业部门；●就美国2004年而言，如果铝工业的熔炼炉由反射炉全部改用等温炉，那么由于热效率的提高，全行业可节约能源达18TBrrU(1BTU=l055J，lT=1012)；另外，由于熔炼时铝的烧损可减少约4个百分

8、点，可节约铝提取能源54．4rIB刊(含电的损耗)；●由于熔化效率提高，碳的排放量可减少0．6×1驴tCE(原文为MTCE——公吨碳当量)，而由于熔炼烧损的下降，可减少碳排放量2．4×106tCE。等温熔炼技术的应用与推广对节约两源(能源与资源)，减少温室气体排放有着重要意义，笔者粗略地匡