可持续性对您来说意味着什么？
在世界各地，铝铸造厂采用不同的方式来实现可持续性。对于一些人来说，它可以与“环保”和减少环境影响互换。对于另一些人来说，它是关于长期的业务竞争优势——最小化成本，优化资源，创造一个安全、高效的工作环境促进员工的长期保留。对大多数人来说，它是两者的混合。
可持续就是更环保、更精简。无论可持续性对您来说意味着什么，选择正确的熔炼炉和定量炉解决方案，并以正确的方式使用，将帮助您实现可持续性目标。
请记住这一点，继续阅读下面的指南，全面分析您应该关注的 4 个方面。
一. 充分利用您的铝
铝几乎 100% 可回收。事实上，据估计，有史以来生产的铝有近 75% 至今仍在流通。从可持续性的角度来看，这是一个明显的优势，也是铝铸件需求激增的一个关键原因。
为了充分利用铝令人印象深刻的特质，可以从以下两个方面入手：1. 利用内部回收；2. 最大限度减少氧化和金属损耗。
1. 利用内部回收
内部回收有几个重要的优势。利用已经产生的铝屑和回炉料（例如铸件精加工和再加工的副产品），就不必购买新的铸锭材料/铸锭堆，更好地利用了宝贵的现有资源。除了“再利用”现有金属对环境的积极影响外，这种方法还具有明显的成本节约优势，特别是在使用特殊（因此更昂贵）合金的情况下。
这还是一个消除某些过程的机会。例如，屑料的临时存储变得没有必要（或至少可以最小化）。同样，出售铝屑也变得没有必要。一旦采用基于铝屑回收的生产并成为常规，甚至有可能从外部供应商采购廉价的回收材料。
然而，内部回收确实需要对应的设备。组合铝屑熔炼炉是一种理想的解决方案。这些塔式熔炼炉专门设计用于熔炼铝锭、碎铝或内部回炉料，如浇道、浇口、料饼等（或任何组合），提供了高度的灵活性，也非常节能。特殊的预热区设计将预热、加热和熔炼功能集成在一个单元之中，利用炉腔的废气热量对预热区中的原料进行预热。即使与铝屑池一起用于“组合熔炼”，也能确保将能耗降至最低。
还可以使用一台熔炼装置在相对狭窄的空间内生产所需的全部合金。熔炼炉优化的保温室尺寸一方面确保了铸锭、回炉料和屑料的熔炼，另一方面确保了所需的浇注温度。
解决方案焦点：
史杰克西的 CombiMelter 兼熔炉采用泵和“涡流”生成系统，将铝屑料直接拉到液面以下，在排除空气的条件下熔炼（防止氧化和金属损耗），类似于浸入式熔炼。
2. 最大限度减少氧化和金属损耗
虽然铝高度可回收，但其仍然容易被氧化。氧化速度也会随着温度的升高而显著增加，这意味着铝液特别容易被氧化。
铝氧化造成的炉渣对寻求提升可持续性的铸造厂来说是一个挑战。研究表明，每年大约产生300万吨炉渣。超过一半直接被填埋。剩下的被回收利用。但即使是回收炉渣也有其问题。
除了浪费原材料外，未能防止过度氧化和/或氧化物混入铝液还可能意味着：
所有这些情况都会对成本产生负面影响，造成不必要的资源消耗，产生废物和/或将看到能源消耗增加——例如，在废品率增加的情况下，铸造更多的零件（代替有缺陷的铸件）所需的能源可能是巨大的。
因此，旨在最大限度地减少熔炼和定量过程每个阶段的氧化和炉渣形成的解决方案有利于提升可持续性。
二. 解决热点能源问题
使用更少的能源是任何可持续性计划的基本要素。有证据表明，仅熔炼车间的能耗就可占到压铸铸造厂总能耗的 77%，因此在这里寻找效率很有意义。
以下减少铝铸造厂能源消耗和碳排放的 7 种方法。
三. 优化工业炉寿命
设备更换部件越频繁，其可持续性就越差。选择使用高端材料建造的铸造设备，并且只使用原厂备件更换易损件以保持性能，对于延长使用寿命至关重要。
1. 炉衬
除了持续暴露在极端温度下外，反复暴露在炉渣中还会导致耐火材料炉衬的渗透性损坏。塔式熔炼炉的炉衬还必须承受来自炉料的潜在冲击损坏。因此，选择使用最高端的材料和最新的技术建造的炉衬，一定会带来更好的投资回报。
炉衬的典型寿命取决于具体的铸造条件和使用情况，但是，如使用高端材料建造、耐机械磨损并采用最新的无石棉的、用陶瓷纤维隔热技术进行隔热的定量炉炉衬，在正确的清理和维护下，其寿命应与定量炉本身的寿命一样长。
虽然供应商提供的炉衬可能看起来非常相似，但独特的设计特征可能意味着使用非 OEM 炉衬进行更换可能会导致配合不良，进而影响性能。特别是在可持续性和能源效率方面。维修/安装不当的炉衬可能会使总能源消耗增加多达 30%。
解决方案焦点：
史杰克西为熔炼炉和定量炉提供全面的炉衬翻新服务，包括完工后的性能验证。
2. 旧设备，新功能
在正确维护和操作的情况下，高质量的熔炼炉或定量炉可以使用 20 多年。在可持续性方面，这非常好。但在许多情况下，炉子在这之前就被换掉了。这是因为人们错误地认为，为了获得最佳性能（能源消耗、金属收益等），总是需要新的工业炉。
软件升级以及改造许多专为提高性能而设计的新解决方案的能力，意味着可以对旧设备进行现代化改造，使其性能“与新设备一样好”，甚至更好。注意旨在优化关键流程的传感器驱动的监控、扫描和自动化解决方案，以及旨在减少维护需求或机械磨损的部件。
“集成激光料位控制系统的使用可实现精准的加料，从而提升 StrikoMelter 熔炼炉中 ETAMAX® 系统的热回收率，由此我们的耗气量可降低 10%。”
– 捷克 OEM 客户生产经理
四. 提升流程效率
可持续的铸造厂应具有高效的流程。保持关键流程（从标准设备操作和状态监控到维护和故障排除）尽可能精简，可以节省时间、精力和人力资源。以下是 2 个需要关注的流程。
1. 轻而易举
不要低估“轻松”的价值。使操作员工作更轻松的设备能让他们可以腾出更多的时间来提高生产力，这是可持续性组合的重要组成部分。选择旨在“自我监控”的熔炼炉和定量炉，在任何需要调整的方面进行迅速提醒并指导操作员进行操作。此外，还应选择能最大限度减少清理和维护需求的工业炉，以及能更方便地清理和更换那些需要定期清理或更换的零件的工业炉。除了节省您团队的时间外，这还将减少设备停机时间。
当然，没有任何工业炉可以完全消除清理和维护的需要，因此，充分了解有助于优化设备性能（尤其是在能源效率方面）的流程至关重要。
旨在让您的铸造团队更轻松地监控和管理关键工艺流程的数字解决方案也值得探索。例如，有了史杰克西的 Monitizer | Refill Monitor，操作员可以轻松访问、解释和处理重要的实时加料数据，避免定量和取汤设备在铝液量偏低的情况下运行，实现满负荷运行。除了优化能源消耗、最大限度减少停机时间和防止可能的金属浪费外，这还避免了不必要的加料行程。
2. 惊人的自动化
以正确的方式采用自动化可以对工艺流程效率产生巨大影响。这不一定很复杂。即使是很小的解决方案（通常是工业炉控制系统中内置的功能）也能带来很大的反响。
定量炉中的料饼校正就是一个很好的例子。该功能通过持续监控压铸工艺确保根据周期自动优化定量重量，提高了定量精度，降低了误差率。这种对定量精度的改进有助于降低废品率，从而减少不必要的浪费。
从可持续性的角度来看，一个自然要关注的领域是优化能源消耗的自动化。例如，通过使用预热区激光料位监控系统，可以实现自动周期性装料，确保熔炼炉预热区始终保持最佳料位状态以实现最佳热回收。这可以提高熔炼效率，并减少多达 10% 的燃气消耗。
解决方案焦点：
熔炼时，非全载运行的一个缺点是由于较短的停机/启动熔炼周期而导致能耗增加。我们的非全载运行效率控制系统可以通过自动适应特定熔炼炉负载的熔炼过程，以最节能的方式在“熔炼”和“保温”之间切换来解决这一问题。在低利用率期间，这可以减少多达 20% 的能源消耗。
