鋁熔煉爐是典形的周期式高溫熔煉設備,一般來說,從鋁錠入爐到熔煉結束,大致可細分成裝料期、熔化初期、熔化中期、熔化后期、升溫期、精煉及保溫期。

其相對應的爐溫及能量分配模型見圖，其鋁熔煉爐熔煉過程大致分為4個階段,即爐料裝爐一軟化下塌→爐料化平一爐料全部熔化一熔體升溫階段，剛裝入爐的鋁錠在爐內(nèi)呈料堆狀態(tài),隨著溫度上升,料堆表面的爐料開始熔化,熔融的鋁液向下流動,當溫度達到660℃左右時,支承料堆的強度消失,料堆下降并沒入液面以下,鋁熔煉爐爐內(nèi)逐漸呈水平鏡面。在料堆沒入液面以前,火焰直接沖擊在料堆上,鋁熔煉爐爐內(nèi)對流傳熱效果占主導作用,熱效率*高,爐料熔化*快,爐溫上升緩慢。

隨著料堆逐漸沒入液面,液面下的熔體呈固液混合狀態(tài),對流傳熱作用逐漸下降,鋁熔煉爐爐膛溫度上升速度逐漸加快并很快達到定溫(通常設定在1150 ~1 200 ℃),輻射傳熱作用逐漸上升,這時,表面鋁液的溫度上升很快,并將熱量向液面下的固液混合體傳遞,但由于鋁金屬黑度較小,輻射傳熱效率并不高。

同時此過程還伴隨著鋁的固液轉化,這個階段熔體的溫度變化不大,熔化過程變得更為緩慢,需要的時間更長,消耗的熱量更多；當鋁熔煉爐爐內(nèi)固體鋁全部轉化成液態(tài)鋁以后,熔體對熱負荷的需求大幅減少,鋁液溫度快速上升,此時極易出現(xiàn)熔體過熱現(xiàn)象。因此應根據(jù)鋁熔煉過程的特點,制定合適的熔煉操作制度。