[发明专利]一种汽车铝合金车轮制造余热集成利用系统

说明书

一种汽车铝合金车轮制造余热集成利用系统，由熔炼炉余热利用系统、铸造和热处理余热利用系统、涂装清洗线系统、办公室余热利用系统组成。熔炼炉余热利用系统是一个独立系统，铸造和热处理余热利用系统之间通过输送轨道连接，并与涂装清洗线系统、办公室余热利用系统连接。通过熔炼炉余热利用系统可将熔炼余热对铝屑进行除潮干燥，并对辅料烘干，对模具预热；通过铸造和热处理余热利用系统使铸件脱模后直接进入固溶处理，明显缩短了铸件固溶处理的升温时间；另热处理淬火热水净化处理后一路供涂装清洗线调节槽液温度，另一路供冬天办公楼取暖，从而实现了铝车轮余热的集成利用。该技术不仅有利于节能减排,而且降低了企业的生产成本。

技术领域

本发明涉及汽车铝合金车轮制造领域，具体是说，涉及一种汽车铝合金车轮制造余热集成利用系统。

背景技术

汽车铝合金车轮制造涉及熔炼、铸造、热处理、机械加工、表面涂覆等多个工序,需要消费大量的电和天然气；特别是熔炼、铸造、热处理、表面涂覆环节都是高能耗的环节，因此整体来说该行业属于高投入、高能耗的行业。目前我国已成为世界上第一大汽车铝车轮制造和出口大国，但整体的制造技术在世界上处中等水平，其中能源利用率、绿色制造水平明显落后于世界发达国家；而且我国铝车轮行业不仅能源利用率低，生产过程的余热基本是直接排放，没有进行二次利用，这不仅造成了能源浪费、生产成本居高不下，而且造成了对环境的影响。例如在熔炼过程中，熔炼炉投料口与排气口区域温度高达250～350℃，按照目前生产工艺，该余热是直接排放到大气中；铸造过程中，铸件脱模后仍然有300～380℃的温度，目前生产工艺为铸件通过浸水冷却至室温，然后钻冒口后再流转到热处理工序，经计算在该过程中，每公斤铝铸件将释放约264KJ热量,以一个年产50万件铝车轮的中型企业计算，每天产出铝铸件25000Kg，即该过程将释放6600000 KJ热量，相当于1833度电产生的热量，按照目前工艺，该温度在整个流转过程中丧失殆尽；在热处理过程中，目前生产工艺是：固溶--淬火--时效，其中淬火是将固溶已达535℃的铸件在70～90℃的水中进行冷却，该过程不仅需要不断补充大量的冷却水对铸件进行冷却，而且高温的铸件会释放出大量的热能，经计算如果每天有25000Kg的铸件固溶后进行淬火，将释放900000 KJ热量，相当于2750度电产生的热能，目前行业内生产工艺是该淬火后的热水直接排放至下水道，热水白白被浪费。可见，目前我国铝合金车轮行业熔炼炉余热直接排放至大气中，铸造工序脱模后的铸件余热因为先进行冷却至室温然后钻冒口，余热也没有利用；热处理过程大量70～90℃的淬火水直接排放至下水道也没有得到利用。

我国已连续十年成为世界上第一大汽车铝车轮制造和出口大国，汽车铝车轮是我国少数几个具有优势的汽车零部件产业，但该产业目前粗放型生产的特点依然非常明显，目前我国汽车铝车轮生产量年均大约为1.5亿件，约占世界总产量的55%，按照目前该行业的生产方式，在熔炼、铸造、热处理就有相当于3.24亿度电的余热没有得到充分利用。随着节能环保呼声的日益高涨，特别是国际上对温室气体排放的高度关注，作为高能耗行业的汽车铝车轮的制造迫切需要通过技术改造进行节能减排，同时不断降低企业的生产成本，增强国际市场的竞争力。同时由于我国汽车铝车轮出口国际市场越来越多，国际社会对我国汽车产品的节能环保也越来越关注，因此国内铝车轮行业的研发人员在实施铝车轮绿色制造技术的研究过程中，一直将制造过程余热二次利用列为重点攻关的对象。

发明内容

本发明的目的针对目前汽车铝车轮的制造工艺，特别是熔炼、铸造、热处理过程中大量的余热没有利用造成的能源浪费、环境污染、成本增加，提供一种汽车铝合金车轮制造余热集成利用系统。