一、熔鋁爐運行分析

   熔鋁爐是(shi)典型的周期(qi)(qi)式(shi)高溫熔(rong)煉設備，一般來說，從鋁(lv)錠入爐到熔(rong)煉結束，大致可(ke)細分成以下(xia)幾個(ge)階段：裝(zhuang)料期(qi)(qi)、熔(rong)化初期(qi)(qi)、熔(rong)化中期(qi)(qi)、熔(rong)化后期(qi)(qi)、升(sheng)溫期(qi)(qi)、精煉及(ji)保溫期(qi)(qi)。

二、熔鋁爐內料堆熔化過程

   裝(zhuang)(zhuang)料(liao)通常是在(zai)熱(re)爐(lu)(lu)下(xia)(xia)進行的，這(zhe)時(shi)，燒嘴(zui)通常設在(zai)關閉或小(xiao)火狀(zhuang)態(tai)，隨著冷爐(lu)(lu)料(liao)的加入，爐(lu)(lu)溫(wen)下(xia)(xia)降(jiang)很快，裝(zhuang)(zhuang)料(liao)時(shi)間越(yue)(yue)長，爐(lu)(lu)溫(wen)下(xia)(xia)降(jiang)越(yue)(yue)多。剛裝(zhuang)(zhuang)入爐(lu)(lu)的鋁(lv)錠(ding)在(zai)爐(lu)(lu)內呈料(liao)堆(dui)狀(zhuang)態(tai)，隨著溫(wen)度上(shang)升(sheng)，料(liao)堆(dui)表面(mian)的爐(lu)(lu)料(liao)開始熔(rong)化，熔(rong)融(rong)的鋁(lv)液向下(xia)(xia)流動，當溫(wen)度達到600℃左右時(shi)，支承料(liao)堆(dui)的強度消失，料(liao)堆(dui)下(xia)(xia)降(jiang)并沒入液面(mian)以下(xia)(xia)，爐(lu)(lu)內逐漸呈水平鏡(jing)面(mian)。

三、火焰沖擊作用

   在料(liao)堆(dui)沒入液面以前，火焰直接(jie)沖擊到(dao)料(liao)堆(dui)上，由于強沖擊作用(yong)，爐內對(dui)流(liu)傳熱效果(guo)占主(zhu)導作用(yong)，熱效率最高，爐料(liao)熔化最快，爐溫(wen)上升緩(huan)慢。

四、固液轉換過程

    隨著(zhu)料(liao)堆逐漸沒入液(ye)面，液(ye)面下的(de)(de)熔體呈固(gu)液(ye)混(hun)合狀態，對(dui)流傳(chuan)熱作用逐漸下降，爐(lu)溫(wen)上升速(su)度(du)逐漸加快并(bing)(bing)很快達到定溫(wen)（通常設定在(zai)1150～1200℃），輻射(she)傳(chuan)熱作用逐漸上升，這時(shi)，表(biao)面鋁(lv)液(ye)的(de)(de)溫(wen)度(du)上升很快，并(bing)(bing)將熱量向(xiang)液(ye)面下的(de)(de)固(gu)液(ye)混(hun)合體傳(chuan)遞，但由于鋁(lv)金(jin)屬(shu)黑度(du)較小，輻射(she)傳(chuan)熱效率(lv)并(bing)(bing)不高(gao)，同時(shi)此(ci)過程還(huan)伴隨著(zhu)鋁(lv)的(de)(de)固(gu)液(ye)轉化(hua)，這個階段熔體的(de)(de)溫(wen)度(du)變化(hua)不大，有時(shi)還(huan)出現(xian)鋁(lv)液(ye)溫(wen)度(du)下降的(de)(de)現(xian)象。 

    純鋁(lv)的(de)固液轉變溫度為(wei)660℃，鋁(lv)的(de)比熱(re)容為(wei)880J/kg·℃，熔(rong)化潛熱(re)高(gao)(gao)達393KJ/kg，使一噸(dun)純鋁(lv)熔(rong)化，需(xu)要先升溫到(dao)660℃（約(yue)需(xu)134737Kcal熱(re)量，相(xiang)當于16m3天(tian)然(ran)(ran)氣），然(ran)(ran)后(hou)再將其(qi)熔(rong)化（約(yue)需(xu)94020 Kcal熱(re)量，相(xiang)當于11m3天(tian)然(ran)(ran)氣），總(zong)共需(xu)要27m3天(tian)然(ran)(ran)氣才能將其(qi)融化，遠高(gao)(gao)于銅(tong)（213 KJ/kg）、鎳（305 KJ/kg）等金(jin)屬，因此，鋁(lv)的(de)固液轉化期需(xu)要消除更多的(de)熱(re)量。如果(guo)考慮到(dao)熔(rong)鋁(lv)爐的(de)熱(re)效(xiao)率(lv)，所需(xu)天(tian)然(ran)(ran)氣量會(hui)高(gao)(gao)很(hen)多。 

    因此，在爐內液面(mian)(mian)化(hua)平以(yi)后，一方(fang)面(mian)(mian)由于(yu)傳熱效率的(de)(de)降低，另一方(fang)面(mian)(mian)又因固液轉化(hua)需要更(geng)多(duo)的(de)(de)熱量供應，熔化(hua)過程變得更(geng)為緩(huan)慢，需要的(de)(de)時間更(geng)長，消耗的(de)(de)熱量更(geng)多(duo)。同時，排出的(de)(de)煙(yan)氣(qi)溫度也最高。

四、鋁液保溫過程

    當爐內固體鋁全部轉化成液態(tai)鋁以后，熔(rong)體對熱負(fu)荷的需求(qiu)大幅減少(shao)，鋁液溫(wen)度上升速度很快(kuai)，此時如不及時調整熱量(liang)(liang)供(gong)應量(liang)(liang)，容易(yi)出現熔(rong)體過(guo)熱現象。 

    在(zai)保溫期，金屬熔體對熱(re)量的(de)需求較少，這時，熱(re)負荷的(de)供應主要是補(bu)充(chong)爐體散熱(re)損失(shi)。 

分析上(shang)述(shu)各階段特點，可得出以下的結(jie)論： 

（1）在加料(liao)期，應盡可能縮短加料(liao)時間，提高裝料(liao)作業效率(lv)(lv)，可提高爐子的能源利用(yong)率(lv)(lv)。 

（2）在熔(rong)化(hua)期，采用高速(su)長火(huo)焰燃燒器，加強火(huo)焰對鋁錠的(de)沖擊(ji)能力，可加速(su)鋁錠的(de)熔(rong)化(hua)速(su)度。 

（3）在液面化(hua)平以后(hou)及固液轉化(hua)期，在強(qiang)化(hua)輻射傳熱(re)的(de)(de)同時(shi)提(ti)高火焰對液面的(de)(de)對流加熱(re)能力(li)，同時(shi)采用必要的(de)(de)熔體攪拌手段(duan)，可顯著(zhu)縮短熔化(hua)時(shi)間。 

（4）在(zai)固液轉化期(qi)完成后，鋁液溫(wen)度(du)上升很快，應(ying)及時控制熱負荷的供應(ying)量，避免過燒現象(xiang)的發(fa)生。 

（5）精煉(lian)及(ji)保(bao)溫期應精確控制熱(re)(re)負(fu)荷大小(xiao)，確保(bao)以最小(xiao)的(de)熱(re)(re)量供應量實現(xian)保(bao)溫效(xiao)(xiao)果，從(cong)而降低不必(bi)要的(de)能源消耗。從(cong)鋁(lv)熔(rong)化的(de)過程(cheng)分析可(ke)以看出，在鋁(lv)的(de)熔(rong)化過程(cheng)中，各階(jie)段熱(re)(re)負(fu)荷的(de)需求情況及(ji)熱(re)(re)傳(chuan)導方式均有(you)(you)很大的(de)差(cha)異(yi)，只有(you)(you)認真分折這些特點，才能做好針對性的(de)設(she)計(ji)及(ji)控制工作(zuo)，也只有(you)(you)這樣，才能實現(xian)熔(rong)鋁(lv)爐(lu)設(she)計(ji)的(de)最優化效(xiao)(xiao)果。