鋁冶煉和加工行業(yè)低溫余熱的來源

　　鋁冶煉和加工過程中，大量余熱未經(jīng)合理利用，造成巨大的熱量損失。典型的包括電解鋁煙氣余熱和鋁熔鑄、加熱和時(shí)效處理時(shí)排放的煙氣余熱。

　　現(xiàn)代鋁工業(yè)生產(chǎn)采用冰晶石—氧化鋁融鹽電解法。熔融冰晶石是溶劑，氧化鋁作為溶質(zhì)，以碳素體作為陽(yáng)極，鋁液作為陰極，通入強(qiáng)大的直流電后，在950℃-970℃下，在電解槽內(nèi)的兩極上進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)，即電解。陽(yáng)極產(chǎn)物主要是二氧化碳和一氧化碳?xì)怏w，其中含有一定量的氟化氫等有害氣體和固體粉塵。陰極產(chǎn)物是鋁液，鋁液通過真空抬包從槽內(nèi)抽出，送往鑄造車間，在保溫爐內(nèi)經(jīng)凈化澄清后，澆鑄成鋁錠或直接加工成線坯、型材等。以某型號(hào)電解槽為例，單槽平均煙氣量約為10000m3/h，電解槽煙氣在與空氣混合后溫度約為110~130℃，電解車間往往由幾十、上百臺(tái)電解槽組成，電解煙氣余熱利用的潛力非常巨大。

　　鋁在加工過程中，鋁合金的熔煉和鑄造生產(chǎn)過程中的熔煉、靜置、均熱過程，鋁合金擠壓生產(chǎn)過程中的鑄錠、模具加熱，時(shí)效處理和淬火處理過程，鋁表面處理中的清洗、烘干、固化等過程中均涉及到熱能的高效利用問題，具有較大的節(jié)能空間。尤其是各種加熱爐的煙氣具有溫度高、排量大的特點(diǎn)，是主要的熱量損失途徑，應(yīng)作為余熱回收利用的重點(diǎn)。以某熔煉爐為例，在總的熱量消耗中，只有約25%的熱量被鋁液帶走，而排煙熱損失則高達(dá)總熱量的42%。同時(shí)各加熱爐的爐溫較高，利用價(jià)值高。以熔煉爐為例，在未進(jìn)行熱回收利用時(shí)，煙氣溫度可達(dá)1000℃以上。即使采用了回收裝置，最終煙氣溫度也達(dá)150℃以上，具有繼續(xù)利用的價(jià)值。

　　除了上述余熱外，鋁行業(yè)工廠其他余熱排放場(chǎng)合還包括鍋爐煙氣余熱，鍋爐凝結(jié)水余熱，表面處理線熱水洗槽排放水余熱，表面處理線車間空調(diào)換氣余熱等。鍋爐煙氣余熱與鋁冶煉和加工過程排放的煙氣類似，煙氣溫度較高，具有較好的利用價(jià)值。除了煙氣余熱，以氣體介質(zhì)排放的余熱還包括車間空調(diào)換氣余熱等?？照{(diào)排氣余熱雖然溫度較低，但由于連續(xù)運(yùn)行、排放量大，也具有較大回用價(jià)值。以水為介質(zhì)排放的余熱雖然排放量較小，但由于水的比熱容遠(yuǎn)大于空氣，換熱性能也優(yōu)于空氣，使得鍋爐凝結(jié)水余熱，表面處理線熱水洗槽排放水余熱等也具有經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值。