熔鋁爐的熔煉過程大致可分為4個階段:爐料裝入到軟化下榻;軟化下榻至爐料化平;爐料化平到全部熔化(該階段產(chǎn)生氧化浮渣);鋁液升溫。其中在裝料時，為了不損壞爐底及側墻的耐火材料以及考慮在鋁料熔化時得到有效的熱交換，要注意投入料的構成、配比及放置方式。對鋁料的加熱熔化是通過燒嘴火焰的對流、火焰和爐墻的輻射傳熱以及鋁料間的熱傳導來完成的。在整個過程中，三者之間的比率是不斷變化的。固態(tài)時鋁的黑度(又稱輻射率)小，導熱能力強。隨著熔煉過程的進行，爐料進入半液半固的臨界狀態(tài)，其導熱能力下降，熱學性質(zhì)發(fā)生了根本性的變化。液態(tài)鋁的導熱能力僅為固態(tài)鋁的40%，熔池上部向底部的傳導傳熱過程十分緩慢。金屬鏡面上漂浮的疏松浮渣構成熱傳遞的絕熱阻擋層。此時熔池表面氧化膜化開，失去了保護作用，氧化、吸氣傾向增強。對于火焰熔鋁爐來講，在鋁的熔化期間，爐膛溫度一般控制在11001200 0C，此時的出爐煙氣溫度即為爐膛溫度，煙氣帶走的熱量約占爐子熱負荷的50-70%，考慮到10%的其它熱損失，有效熱利用只有30%-40%，如果不充分利用這部分余熱，勢必會造成很大浪費，降低爐子的熱效率。采用換熱器方式可回收煙氣熱量的30%，有效熱可提高約10%。

眾所周知，用蓄熱室來預熱空氣和燃料是一項較早的技術，但由于其換向閥結構復雜、體積龐大、控制系統(tǒng)不穩(wěn)定、換向時間長、效率比較低，因此沒有得到重視，因而換熱器技術得到迅速發(fā)展。上世紀70年代的能源危機后，節(jié)能工作得到各個國家的重視，加上科學技術的不斷進步，出現(xiàn)了結構簡單，控制方便，可靠性強的換向系統(tǒng)。

上世紀80年代，英國開發(fā)了蓄熱式陶瓷燃燒系統(tǒng)(RCB技術)，用陶瓷球作蓄熱體，換向時間0. 5-3min，空氣預熱溫度達1000℃。在鋼、鋁熔化和玻璃熔化加熱等方面應用，取得顯著節(jié)能效果。但該技術存在設備體積大、產(chǎn)生NO，多的缺點。上世紀90年代初，日本為了滿足氣候變化框架條約的要求，構委托日本工業(yè)爐、日本鋼管等單位，在改進RCB技術的基礎上，溫空氣燃燒技術。

綜上所述，蓄熱式燃燒技術發(fā)展可分為下面幾個階段:

(1)簡單蓄熱式燃燒系統(tǒng)，此系統(tǒng)蓄熱室和燃燒器是分開的，換向系統(tǒng)龐大，換向控制系統(tǒng)復雜，可靠性差，換向時間長，熱效率不高。

(2)從自預熱燒嘴發(fā)展的蓄熱式燒嘴，此燒嘴在國外得到重視并發(fā)展到較高水平。如英國的RCB型燒嘴，美國的雙蓄熱室燒嘴等等。廣泛應用于各種火焰爐，并取得了不錯的效果。

(3)把蓄熱室和爐體有機結合一體，并有可靠換向系統(tǒng)的高效蓄熱式燃燒技術，北島公司在90年代初就有研究和應用，而國內(nèi)首次成功地利用該技術燃用低熱值的高爐煤氣則是1999年萍鄉(xiāng)鋼鐵有限責任公司建成的棒材軋鋼加熱爐，取得了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。在此之前國內(nèi)沒有在連續(xù)式加熱爐上燃燒純高爐煤氣先例。

(4)把蓄熱室和燒嘴有機結合一體，并有可靠換向系統(tǒng)的高效蓄熱式燃燒技術。燒嘴式蓄熱式熔煉爐是一種發(fā)展方向。

此外，設置熔體攪拌裝置，如采用永磁攪拌技術，合理安排生產(chǎn)工藝、裝爐與操作機械化、實現(xiàn)熔煉過程自動控制等輔助措施均能為實現(xiàn)熔鋁爐的節(jié)能降耗起到一定的積極作用。且改善了工人的勞動條件，為解放生產(chǎn)力，提高生產(chǎn)效率打下了基礎。

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