鋁合金行業的節能減排，是以提高鑄件質量，降低廢品率，減少消耗為中心的節能減排;以發展優質鑄件，提高其性能和質量，降低廢品率，減少消耗為主攻方向。判斷鋁合金保溫爐能耗的高低以及是否節能，要從爐子熔化率和熱效率兩個方面來看。爐子升溫速度越快，爐子的熔化率越高，則熔化單位量鋁合金的熱量消耗就越低。爐子的熱效率是鋁被加熱熔化時吸收的熱量與供入爐內的總熱量之比，爐子的熱效率越高，則熱損失越少，熱量利用率就越高。因此，熔鋁爐節能的根本是提高爐子的熔化率和熱效率。

1、優化爐型結構與筑爐材料

對爐子進行改進或設計時，應根據生產工藝要求，選擇合適的節能型爐型，提高機械化程度和能源利用率。目前采用的節能措施有：

(1) 采用圓形爐膛替代方形爐膛。圓形爐膛沒有方形爐膛那樣的死角，因此物料能受到爐壁和爐氣均勻的輻射熱。由于同體積的圓形爐的外表面積較方形爐外表面積小，因此，爐壁散熱減少，有一定的節能效果。另外，圓形爐可比方形爐節省鋼材40%～50%，節省耐火材料20%～30%，不僅降低了造價，也為運輸提供了方便，并美化了外形。

(2) 爐襯采用耐火澆注料整體澆注， 具有強度高、整體性好、氣密性好、壽命長等優點。

(3) 采用新型節能爐襯材料，優化爐襯結構。爐襯的蓄熱和散熱，一般占爐子總能耗的20%～45%，在保證爐子的結構強度和耐熱強度的前提下，應盡量提高爐襯的保溫能力，減少其儲蓄熱。單純依靠增加爐襯厚度來降低爐體外壁溫度，不僅會增加爐襯的儲蓄熱和成本，還相應地減少了爐底面積的有效利用率。采用輕質耐火材料和各種絕熱材料， 以增強爐子的隔熱保溫效果，可以有效地減少通過砌體傳導和蓄熱損失的熱量。由劉榮章，王祺發明的新型燃氣鋁合金保溫爐，其爐襯工作層由抗滲透澆注料和超級納米絕熱材料構成，并在每層保溫板之間貼上反射膜，不僅提高了爐內的保溫效果，而且使爐體的整體使用壽命達到5年。六鋁酸鈣由于熔點高，耐火性能好，且具有板片狀結晶和大量微孔結構，熱導率低，因此，其澆注料是一種非常好的抗高溫、抗還原性介質侵蝕、抗鋁液滲透，具有高溫隔熱保溫性能，且能直接用于工作襯熱面與鋁液接觸的新型耐火材料。VanGarse1D 等研究了用CA6微孔骨料，以鋁酸鈣水泥或磷酸鹽做結合劑制作的輕質隔熱澆注料。其澆注料于1500℃燒后體積密度為0.92～1.03g·cm-3，常溫耐壓強度為2～8MPa，300～1400℃熱導率為0.33～0.5W·m-1·K-1。神野文數等將這種CA6輕質澆注料用于鋁熔煉爐，實際使用效果明顯優于同等條件下原有材料的使用效果。

(4) 在爐內壁涂高溫高輻射涂料，增加爐襯內表面的黑度，強化爐內輻射傳熱的能力，減少爐壁散熱損失，有助于熱能的充分利用，其節能效果可達3%～5%，是近期較先進的節能方法。但是，需要注意涂層的老化現象。辛湘杰、易保華等采用涂層復合技術在熔鋁爐的內表面涂上納米復合涂層，節能效果良好，延長了熔鋁爐的使用壽命，提高了熱效率。廣州有色金屬研究院的周美霞、李鵬、劉福平研究了導電電纜線長度、截面積以及將電纜線并聯使用、爐襯厚度、添加爐料操作工藝等對中頻感應加熱熔鋁爐能耗的影響。結果表明：①適當縮短導電水冷電纜的長度;②增加水冷電纜的條數，且并聯使用;③合理增加導電電纜的截面積;④保證一定的爐襯襯厚，以承受鋁液的沖刷和損蝕的前提下，減少感應線圈內壁到爐壁之間的距離。以上措施均可明顯降低中頻感應加熱熔鋁爐的能耗，是節能降耗的有效方法。

2、新技術新工藝

(1) 永磁攪拌節能技術。永磁攪拌是指通過永磁體產生的磁力場對鋁熔體進行非接觸式攪拌， 具有不污染鋁熔體，攪拌均勻性好，無攪拌死角，且能連續工作， 生產效率高等優點。永磁攪拌不僅能降低20%～30%的能耗， 且能夠減少3%～5%的金屬燒損。永磁攪拌技術雖然經過了較長時間的研究，但真正進入實質性應用還是近幾年。雖然國內有些廠家也采用了永磁攪拌技術，但都采用側置式。但其占地面積大、投資大等缺陷，限制了側置式永磁攪拌裝置的推廣應用。

(2) 高溫空氣燃燒技術。高溫空氣燃燒技術是47Hot Working Technology 2013,Vol.42, No.590年代發展起來的一項燃燒技術。高溫空氣燃燒技術通過蓄熱式煙氣回收裝置， 可使空氣預熱溫度達到煙氣溫度的95%，爐溫均勻性≤±5℃，燃燒熱效率可達80%。該技術具有高效節能、環保、燃燒穩定性好、燃燒區域大、燃料適應性廣、便于燃燒控制、設備投資低、爐子壽命長等優點。但高溫空氣燃燒技術還存在各熱工參數間和設計結構間的定量關系，控制系統和調節系統的最優化， 燃氣質量和蓄熱體之間的關系， 蓄熱體壽命和蓄熱式加熱爐壽命的提高等一些問題，有待進一步探索和改進。

(3) 富氧燃燒技術。富氧燃燒技術能減少爐子排煙熱損失、提高火焰溫度、延長爐窯壽命、提高爐子產量、縮小設備尺寸、清潔生產、利于CO2和SO2的回收綜合利用和封存等優點。但富氧燃燒含氧量的增加導致溫度的急劇升高， 使NOx 增加, 這是嚴重制約富氧燃燒技術進入更多領域的因素之一。

(4) 等溫熔煉技術。由美國能源部撥款，阿波格技術公司、愛勵鋁業公司、德雷克塞爾大學和阿貢國家實驗室聯合研發的鋁合金等溫熔煉爐(ITM)，與當前的常規反射爐相比，可節能70%，減排80%，鋁的燒損下降4%，在節能減排方面意義重大。但是，等溫熔化技術剛進入商業化試生產階段， 要獲得全面推廣與應用還需要一個發展和完善的過程。

3、余熱回收與利用

煙氣帶走的熱量占燃料爐總供熱量的30%～70%，充分回收煙氣余熱是節約能源的主要途徑。再生蓄熱式燒嘴節能技術， 它是將燃燒系統和余熱回收系統有機地結合在一起， 將助燃空氣溫度預熱到煙氣溫度的80%～90%， 使最終排出的煙氣溫度降到150～250℃，余熱回收利用率約為70%，顯著降低熔鋁爐的燃料消耗，平均節能16.3 kg 標煤/t 鋁材。馬建國[25]通過在蓄熱式熔鋁爐上采用SiO2、Al2O3、SiC 和耐熱鑄鐵復合配制而成的蓄熱體材料，獲得了較好的蓄熱性能，節能效果顯著。目前煙氣余熱回收大部分都是針對高溫煙氣而言的，由于技術和經濟性的原因，對于同樣占總煙氣余熱一半的中低溫煙氣余熱利用甚少。因此，對中低溫煙氣余熱回收利用的研究與應用需引起高度重視。另外，在現有的高溫煙氣余熱的回收利用上，很多都只是簡單的從能量守恒的數量關系上考慮，而沒有考慮熱能的質量變化， 即沒有考慮能級的匹配問題。