现今工业铝型材(建筑)供过于求，市场竞争异常激烈，油价、电价高昂，环保的要求也日趋严格。因而，节能降耗，洁净燃烧已成为重要问题，摆到相关企业和政府管理部门的议事日程上来了。
熔铝耗能大。粗略估算，理论上熔化每吨铝耗能27．4万KCal，折合电力320KWh，或柴油27．4Kg(注1)，若将炉体升温、热量泄漏、燃烧不完全等因素计人，则实际能耗为理论值的2-3倍，甚至更多。
虽然能耗在工业铝型材总成本中还不是最大的一项，但是，累加起来亦十分可观。以年产5000吨铸棒的熔铸车间为例，柴油与电的单价分别为2．34元/Kg和0．75/KWh(注2)，则理论上的熔铝能耗分别需要32万元(烧0号柴油)和120万元(用电时)，实际上则是理论值的2-3倍。
由于电价与燃料价格差异很大，再考虑到其它一些因素，所以现在熔铝炉大多以油或气甚至煤为燃料。
炉型与能耗有很大关系。现在大的趋势是：卧式炉(炉侧加料)逐渐发展为竖式炉(炉顶加料)，矩形炉逐渐发展为圆形炉。
节能型的熔铝铝主要特点：
主要是采用比较好的耐火材料、保温材料，还有燃烧器的不同，蓄热式的燃烧器能节能30%左右，对于一些大的铝加工企业，燃料成本一年可以节约几百万。因此熔铝炉节能的根本是提高炉子的熔化率和热效率。
一．卧式熔铝炉
目前，国内熔铝炉多数为卧式矩形火焰反射炉，并且以燃油(柴油、重油)为主，少数为燃气(天然气、煤气)和燃煤炉。下图所示为常见的二种炉型(燃油或燃气炉)。
其特点是：
1、炉形：炉子外形与熔池均为长方体形。
2、结构：由于炉子结构为长方体形，在燃烧过程中，火焰直射炉料，而且炉内气体流动性差。所以，金属烧损较大，铝水温度不均匀，炉膛四角成为死角。
3、加料：所有物料均从炉门加入，且绝大多数为人工加料，因而工人的劳动强度很大，劳动效率很低。
4、密封性：在生产过程中，炉门四周漏火漏热非常严重，尤其是物料熔化过程中，燃烧的火焰源源不断地从炉门四周喷射出来，导致大量的热能损失，炉门烧坏，因而炉子的能耗高，炉门寿命短，生产操作环境恶劣。
5、烟气排放温度较高，通常在700-800℃，热量损失很大。
6、维修：这类炉子通常在一、二年内就需要中修或大修，炉门及炉门口四周经常需要小修，维修频率高、费用多。
二．竖式熔铝炉
七十年代开始，国内将熔铝与连铸连轧组成流水作业线，借鉴冲天炉的特点，开发出了熔铝竖炉(其熔化速率为2-lOt/h)。炉料定时周期性地从炉顶加入，不断被熔化而下沉。烧嘴装在炉腹，火焰和燃气上升，与炉料逆向运行进行热交换，最后经烟囱从屋顶排出。其热效率高，开、停炉方便。这种炉型在电线、电缆行业得到了广泛应用。
近年来，随着熔铸技术的不断进步，国内投入使用的竖式熔铝炉越来越多。图3所示为国内某著名铝加工企业所使用的圆形炉。炉子为圆形，炉顶为圆盖拱顶，上面是钢板，钢架和开盖提升装置。炉盖周边采用水冷套，拱内壁砌粘土砖。加料时，将炉盖移开，用天车将物料从炉子顶部加入。由于一次加料量大，从而缩短了加料时间，使熔化周期缩短。但加料动作要快，以减少炉膛及炉盖的散热损失。4个烧咀均布于炉墙上，并配有4个烟道口，以利于炉内气体旋转均匀。
其特点是：
1、炉形：炉子外形与熔池均为圆柱体形。
2、结构：炉子为圆筒形，所有烧嘴均沿炉膛切线方向布置，使燃烧的气体在炉膛内高速旋转，而且烧嘴向下倾斜一定的角度，使高温气流冲向熔池，从而大大加强了炉内气体的对流传热及铝的传导传热，使炉膛内铝水温度比较均匀，加快了熔池内物料的熔化速度，从而大大提高了炉子的熔化能力和热效率；并消除了炉内死角。
3、加料：通过机械方式从炉子顶部加入，因而，工人的劳动强度小，加料速度快，环境温度低，劳动效率高。
4、密封性：除精炼、扒渣、调整合金时需打开炉门外，炉子均处于密封性状态，没有跑火现象。亦即炉子的密封性好，热能损失少。
5、维修：日常维护工作量小，维修费用低，中修、大修周期长。
三．蓄热式熔铝炉
综合上两种炉型的特点，我们在98年开发出了如图4所示的蓄热式熔铝炉。炉子为圆筒形，分别由底炉、竖炉、加料系统，供油系统、供风系统、空气预热系统、排烟及烟气除尘系统等部分组成。为了操作方便，在炉子上部架设一个炉顶平台(钢结构)，主要用于储料和人工加料。其生产操作程序为：将待加物料用天车吊到炉顶平台上，打开炉顶盖，通过人工或机械方式将物料加到竖炉内，加料完毕，关上炉顶盖。精炼、扒渣、调整成份、取样、测温等工作均从底炉上的炉门口中完成。炉墙上分布有3个烧嘴，共用一个烟道。
图4所示蓄热式熔铝炉与图3所示圆形炉不同之处在于：前者在后者的上部增加了竖炉和空气系统。当物料从炉子顶部加入竖炉时，烟气必须逆向穿过物料经烟遭排出，从而将所加物料和风机抽入的冷空气进行预热，使烟气余热得到充分回收，并使进入烧嘴的燃油雾化效果更好。此外，前者的加料口较后者小许多，在加料过程中，炉子的热损失很小。因而，炉子的熔化速度更快，热效率更高，能耗更低。自一九九八年投入使用至今，先后在闽、粤、陕、皖、豫、新、湘、鄂、鲁等省投入使用几十台套，收到了显著的经济效益和社会效益。
四．性能比较
由表2可知，蓄热式熔铝炉与卧式矩形炉相比(以8t炉为例)：
1．两者油耗分别为49．6kg/t·Al和85kg/t·Al，前者比后者每吨节约35．4kg。
2．两者热效率分别为55．2％和32．2％，前者比后者提高了23个百分点。
3．两者烧损分别为11．4kg/t·Al和20．0kg/t·Al，前者比后者每吨铝减少8．6kg。
对于年产5000吨铝棒的工厂而言，每年可节约：柴油177吨，折合41．4万元；减少烧损43吨，折合62．35万元；仅此两项可为企业创造效益103．75万元。
注：1．停炉时，铝水温度达到740-760℃
2．熔化时间不包括精炼、扒渣、取样、调整成分的时间
3．油耗是指从点火开始到放水铸造时止的所有燃油消耗量
五．结论
1．炉型 对于企业熔铸设备投资、运行成本、金属消耗、能耗、劳动条件、维护保养和环境保护等都有影响。
2．蓄热式熔铝炉是一种既适合中小型企业，又适合大型企业使用的炉子。与同规格圆形炉相比，它的设备投资不大，结构不复杂，占地面积相当，只需通用的辅助机械。与卧式熔铝炉相比，热效率高10-20个百分点，油耗省30-40kg/t·Al，烧损少0．6-1．0个百分点。若年熔化5000吨计，仅此二项可节约80-100万元。
注1：铝：比热为0．2473Kcal/Kg·KWh，熔化潜热为93Keal/Kg，燃烧热值为380Kcal/mol，熔点为657℃。
柴油：热值为10000Kcal/Kg，单价为2340元/吨。
电：860Kcal=1Kwh，单价：0．75元/Kwh。
铝价：14500元/吨。
铝：从20℃升温熔化再到750℃时，需热量273529kcal/t·Al，折合电耗：318kwh/t，即238．5元/t·Al；折合油耗：27．35Kg/t·Al即64．00元/t·Al。年产5000吨铝棒则需电费119．25万元或油费32．00万元。
注2：油、电和铝锭价格均为广东南海大沥2001年7月中旬的价格。
