铝加工产品熔铸工序节能降耗的策略分析

铝加工产品熔铸工序节能降耗的策略分析

苏明

新疆众和股份有限公司，新疆 乌鲁木齐 830013

摘要：本文针对铝加工产品熔铸工序中存在的能源消耗大、环境污染等问题，提出了优化铝材加热炉温度曲线、确保设备高效运转、推广制浆铸造工艺、抑尘净化排放、充分利用余热等策略，以实现节能降耗的目的。通过对熔铸工序中各个环节的分析，提出了一系列实用性强的节能降耗策略，为铝加工产品生产提供了可行的参考。

关键词：铝加工产品；熔铸工序；节能降耗；策略

引言

铝及铝合金作为一种优良的结构金属材料，应用范围越来越广泛。然而，铝加工产业中熔铸工序存在能源消耗大、环境污染等问题，这直接影响了企业的经济效益和环境形象。因此，如何在生产实践中实现降低铝加工产品熔铸过程的能源消耗，降低环境污染的目标，已成为铝加工生产中亟待解决的问题。本文在对熔铸工序的能耗进行分析的基础上，提出了多种节能降耗策略，从而为铝加工产业的可持续发展提供参考。

1 研究背景

随着工业化进程的迅速发展，铝及铝合金作为重要的结构金属材料，应用领域不断扩大。而在铝加工的生产过程中，熔铸工序是不可或缺的重要生产环节。铝加工生产线熔铸工序存在能源消耗大、环境污染等问题。因此，研究如何降低铝加工产品熔铸过程的能源消耗，降低环境污染，有着非常重要的意义。

2 铝加工产品熔铸工序的能耗分析

铝加工产品熔铸工序是针对铝产品进行的一系列熔化、浇铸、处理、精炼等过程，即将固体铝材料变为液态或半固态的成型材料。这个工序所需能量主要包括电力、天然气和燃油，随着炉子大小、加热方式和生产规模的不同，能耗也会存在一定的差异。就目前产业现状而言，铝加工产品熔铸工序的能源消耗与该行业的发展密切相关。铝合金全生命周期能源消耗的调查结果表明，熔铸工序为全生命周期最耗能的环节之一，占到50%左右。因此，节约铝加工产品熔铸工序的能源将成为未来该行业可持续发展的关键性问题。

3 铝加工产品熔铸工序节能降耗策略

3.1 优化熔炼工艺

熔铸作为铝加工的基础工艺之一，其占用的能源及材料消耗对成品质量和企业经济效益的影响尤为重要。因此，在熔炼工艺上进行优化，就可以有效地实现节能降耗。如采用电炉代替传统的重油燃烧炉，既可以降低能源消耗，同时也更加环保。近年来，另外还有一种新型熔炼技术——称为悬浮剂法的新工艺出现在了熔炼领域。该技术通过使用新型悬浮剂，可以在半固态状态下使物料达到流动性，从而实现低能耗、高效益的特点。

3.2 科学规划布局

铝加工作为典型的“污染型”行业，无论在熔铸工艺上还是生产过程中，都会产生大量废气、废渣、废水等环境污染。如果将企业在环保上做的越好，在未来的生产中就会更加有竞争力。规划和设计合理、科学的厂区，可以充分发挥设备的效能和资源的有效利用。比如在熔铸附近开设事故应急通道，及时移除危险物质；将工作环境合理划分，在方法层次上减少废品，从而提高生产效率。

3.3 推广制浆铸造工艺

相较于沙型铸造方式，制浆铸造工艺可以降低投入热能的消耗。因此，今后应在熔铸工艺中更加广泛地使用。

3.4 建立能源管理体系

对于大规模的生产企业来说，实现节能降耗离不了足够有力的管理政策。如果企业内部缺乏一个良好的能源管理机制，简单依靠自觉意识来操纵消费并不能真正地起到控制能量消耗的作用。通过建立完善的企业奖励机制、严格实行差异化电价等方法，企业会更加自觉地去从产品方面和管理方面减少能源的浪费。此外也要注重创建科学引导、快速响应的管理标准，时刻监测生产数据、实施即时反馈，进一步做到能源的“精细管理”。

3.5 充分利用余热

在熔铸工序中可以设置烟气污染物治理技术，如膜处理、净化、吸附等先进技术对废气排放处置。同时，废热回收也是通过节约能源来实现可持续发展的关键之一。可以考虑将废料锅炉与熔炉配套安装，充分利用余热，回收能量。

3.6 技术创新和设备升级

随着高科技产业的发展，许多新型节能设备已经投入使用，取得了一定节能效果。对于铝加工行业而言，则需要进行技术升级和设备更新。目前较新的电流脉冲熔铸技术、气体压力半固态成形技术、真空精炼技术等都是相对有效的降低能耗的手段，可以进一步开发其应用情况，并进行适当的改进。

3.7 回收利用废渣

在铝加工产品生产过程中，会产生大量的熔前准备、清洁废料和包装垃圾。这些废弃物不仅造成环境污染，同时也增加了生产成本。如果采用回收利用的措施，不仅可以降低生产成本，还可以减少资源浪费。因此，在铝加工产品生产过程中，可尝试应用回收和再利用技术，如废料回收和再利用、生产中的低值占比及产品损坏也应减少。

3.8 制定合理的运行规程

对于提高铝加工产品熔铸工序的产能和运行效率，合理的生产规范是必不可少的。一方面，可以优化设备结构和调整生产流程，从而使得生产过程更加合理，减少或避免资源浪费。另一方面，可以通过建立高效信息化管理平台，更好地管理资产，使得生产流程更加透明，确定节能降耗的指标，从而掌握生产过程的全局状态和进行节能监控。

4 铝加工产品熔铸工序节能降耗的发展趋势与未来展望

未来，铝加工产品熔铸工序节能降耗策略将向更加智能化、数字化的方向发展。随着新一代信息技术和人工智能技术的不断进步和应用，将会为铝加工产业的节能降耗和环境保护提供更多的可能性。一方面，智能化可以加强对设备节点的监测与控制，提高生产的自动化程度，从而在保证生产量的同时降低能耗和耗材。例如，在高温工艺控制方面，通过温度传感器等智能传感器，实现对加热炉温度的实时监测，在不损害铝材质量的前提下，实现对温度曲线进行最优化调节，从而更大限度地节能减排。另一方面，数字化则可以实现对生产过程及其相关数据的优化分析，通过数据挖掘和智能算法，实现节能降耗和环保的最优化方案。例如，对于精密铸造工艺，可以使用虚拟仿真技术和计算机模拟技术，进行流体动力学分析和最优化设计，从根本上缩短了铝材加工的试验周期和试验成本，提高了工艺的准确度和可操作性。同时，在管理方面，铝加工企业需要更加注重绿色生产，加强对环境保护工作的重视，针对熔铸工序环境污染对策进行持续改进。同时，加强对设备的管理和维护，不断优化生产过程中的能源消耗，使得节能降耗策略在实际生产中更加贴近实际情况和具有可操作性，推动铝加工产品生产工艺的可持续发展。未来，智能化和数字化将成为铝加工行业实现节能降耗和环境保护的重要手段。同时，智能化和数字化的发展也将推动铝加工设备和工艺的更新换代，提高铝加工产品的品质和生产效率，从而进一步推动铝加工产业的可持续发展。

结束语

本文重点探讨了铝加工产品熔铸工序节能降耗的策略，提出了通过优化炉温控制、设备高效运转、使用制浆铸造技术以及进行抑尘净化等手段，实现能耗的降低及环境保护工作。在铝加工产品的熔铸工序中，实现节能降耗已成为社会和产业界的一大问题。本文在分析了该工序的能源消耗和环境污染问题后，提出了优化铝材加热炉温度曲线、确保设备高效运转、推广制浆铸造工艺、抑尘净化排放、充分利用余热等多种策略，为铝加工产品生产中的能源消耗和环境保护提供了可行的解决方案。为了实现铝加工产业的可持续发展，应进一步加强创新、推广和应用节能环保的新材料和新工艺，促进技术创新，降低成本、提高质量，并在生产实践中寻找更加可行的节能降耗策略。

参考文献：

[1] 吕伟新. 铝加工过程中的节能降耗措施[J]. 现代铸铝, 2019, 4(4): 56-58.

[2] 张庆娜, 姬晶晶. 铝加工过程能源消耗现状及节能降耗对策研究[J]. 现代制造工程, 2018, 5(21): 186-188+192.

[3] 刘玉枝, 杨高科, 张兴明. 铝合金热加工过程中的能源消耗及节能降耗原理[J]. 热加工工艺, 2019, 6: 105-109.

[4] 葛久玲. 铝加工中有机减排技术的研究与应用[J]. 轻合金加工技术, 2022, 40(4): 31-34.

[5] 蓝春光, 徐利平. 铝合金熔铸过程能源消耗分析与优化技术实践[J]. 铸造技术, 2019, (6): 29-33+42.