ينعكس استهلاك الطاقة في أفران الجير بشكل رئيسي في جانبين: استهلاك الطاقة الحرارية واستهلاك الطاقة الكهربائية. ولذلك، تتخذ وحدات البحث والإنتاج حاليًا هذين الجانبين كنقطة انطلاق لتطوير تقنيات وتدابير توفير الطاقة لأفران الجير. يمكن تلخيص الاتجاهات المحددة على أنها تطوير تكنولوجيا التكليس الجديدة، وتكنولوجيا طلاء بطانة الفرن وهيكل بطانة الفرن الجديد، وتكنولوجيا استخدام حرارة النفايات في الفرن، والأتمتة وتكنولوجيا توفير الطاقة، وما إلى ذلك.
تعد تقنية الاحتراق الغني بالأكسجين إحدى طرق الاحتراق الواعدة الموفرة للطاقة والصديقة للبيئة في الأفران والأفران الصناعية. وقد تم تطبيقه بنجاح في العديد من الصناعات والمجالات مثل أفران الزجاج، والمعادن غير الحديدية، وتعدين الصلب، مع آفاق تطبيق واسعة. من ناحية، يمكن للاحتراق الغني بالأكسجين أن يقلل الطلب على الهواء، ويقلل توليد الدخان، ويقلل فقدان الحرارة الذي يحمله الدخان، ويحسن كفاءة استخدام الحرارة؛ من ناحية أخرى، يمكن أن تزيد درجة حرارة التسخين النظرية ودرجة حرارة الاحتراق النظرية، مما يفضي إلى الاحتراق الكامل للوقود. يمكن لتكنولوجيا الاحتراق الغني بالأكسجين أيضًا تحسين سرعة الاحتراق النظرية، وزيادة معامل التسخين الإشعاعي، وتوسيع حد الإشعال، وتقليل معامل الهواء الزائد. باختصار، إن تطبيق تكنولوجيا الاحتراق الغني بالأكسجين في الأفران الصناعية له مزايا تكنولوجية كبيرة وله أهمية عالمية كبيرة للحفاظ على الطاقة وتقليل الاستهلاك في الأفران الصناعية. بالنسبة للمؤسسات المعدنية الكبيرة التي لديها فائض من الأكسجين، فإن تطبيق تكنولوجيا الاحتراق الغني بالأكسجين في قمائن الجير المعدني يمكن أن يوفر الطاقة بشكل فعال ويقلل الاستهلاك.
في عملية تكليس الجير، لا يحتاج تحلل الحجر الجيري إلى امتصاص حرارة التحلل الكافية فحسب، بل يحتاج أيضًا إلى ضمان درجة حرارة تكليس مناسبة لتحلل الحجر الجيري بسرعة. عند استخدام وقود عالي القيمة الحرارية في فرن الجير، فإن القيمة الحرارية العالية ودرجة حرارة الاحتراق يمكن أن تلبي ظروف التحلل السريع للجير. عند استخدام وقود منخفض القيمة الحرارية في فرن الجير، ينبغي اتخاذ تدابير لتعزيز الاحتراق، وزيادة درجة حرارة التكليس، وضمان التحلل السريع للحجر الجيري.
تعد تقنية عزل الفرن هي الطريقة الرئيسية لتقليل فقد الحرارة في جسم الفرن. النقطة الأساسية في هذه التكنولوجيا هي تقليل معامل نقل الحرارة الشامل للمواد والغازات ذات درجة الحرارة العالية داخل الفرن من خلال بطانة الفرن، والذي يتم تحديده بشكل أساسي من خلال نقل الحرارة بالإشعاع الحراري داخل الفرن، والتوصيل الحراري لبطانة الفرن، و انتقال الحرارة بالإشعاع الحراري للجدار الخارجي للفرن. وتشمل تقنيات العزل الناتجة ما يلي:
(1) تكنولوجيا طلاء بطانة الفرن. يعتقد مصنعو أفران الجير الموفرة للطاقة أنه من خلال رش الطلاء على سطح بطانة الفرن، يمكن تقليل سواد سطح بطانة الفرن، ويمكن تقليل معدل امتصاص المواد والغازات ذات درجة الحرارة المرتفعة داخل الفرن، وبالتالي تقليل الحرارة تحويل. رش الطلاء على الجدار الخارجي للفرن يمكن أن يقلل من انبعاث الحرارة الإشعاعية المنقولة من جدار الفرن إلى البيئة، وكذلك يقلل من تبديد الحرارة لبطانة الفرن إلى العالم الخارجي.
(2) هيكل بطانة الفرن الجديد. يعد اعتماد هيكل بطانة الفرن الجديد إجراءً مهمًا للغاية لتوفير الطاقة، والذي لا يمكنه تقليل استهلاك الوقود فحسب، بل يمكنه أيضًا تحسين بيئة التشغيل. على سبيل المثال، استخدام الطوب الحراري المعزول المجوف يمكن أن يحسن بشكل فعال أداء العزل لبطانة الفرن؛ البطانة الداخلية للفرن العمودي ذو الغرفة المزدوجة تعتمد هيكل العزل المركب من الطوب الحراري الثقيل، الطوب الحراري العازل الخفيف، لباد الألياف المقاومة للحرارة، ولوحة العزل من سيليكات الكالسيوم. الجزء العلوي من قناة التوصيل يعتمد هيكل العزل المركب من الصب الثقيل المقاوم للحرارة، والعزل الخفيف، والقطن الخبث، والذي أظهر أداء عزل فائق في الاستخدام العملي. تم تنفيذ هيكل بطانة الفرن الجديد المكون من الطوب الجاهز والمصبوبات بنجاح على خطوط إنتاج الفرن الدوار المتعددة.