CN103339444B - 固体燃料扦串悬挂燃烧系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扦串器系统，该扦串器系统包括扦串器杆，该扦串器杆在焚烧过程期间悬挂地保持轮胎，在焚烧过程中，轮胎用作燃料在诸如水泥窑炉或石灰窑炉的窑炉中燃烧。在某些实施例中，该扦串器系统还包括燃料推进系统，所述燃料推进系统用来将装载到扦串器杆上的轮胎推进到处于窑炉的固定式传热站内的已加热气体中。在其他示例性实施例中，扦串器系统包括用于从已焚烧的轮胎中收回金属丝残留物的机构，该金属丝可从扦串器上切除掉并且落入到窑炉中，或者金属丝自身可被燃烧掉。

Description

固体燃料扦串悬挂燃烧系统

技术领域

本发明的各个方面总体涉及用于诸如水泥窑炉或石灰窑炉的窑炉的燃料输送系统，更特别地是涉及一种用于在窑炉的燃料系统中处理整个轮胎的扦串器(skewer)。

背景技术

水泥是一种细粉末式的粘合物质，其设置成在与水混合时将沙子、砾石以及其它成分粘合成混凝土。通常，水泥由包括渣块和石膏的两种成分组成。渣块在水泥窑炉中通过将包括钙、硅土、矾土、铁和少量各种掺加剂的原材料加热到烧结温度而生产。所产生的渣块以小的不规则的结块(clumps)离开窑炉。石膏与渣块混合以用作凝固添加剂并且促使渣块磨成粉末形式的水泥。

对于在水泥窑炉中制造渣块来说，若干不同的生产过程是已公知的。例如，水泥窑炉可以是“长且干燥(longdry)”或者“长且湿润(longwet)”的。在这两种情况中，制造渣块所需的原材料被压碎并且混合在一起。在湿润过程中，原材料进一步与水混合成泥浆。在每个过程中，原材料被供给到长的回转窑炉中。随着窑炉旋转，原材料从窑炉的一端部行进到另一端部。窑炉内部的温度使得材料经历化学变化，该化学变化包括焙烧以及最终烧结成不规则形状的结块。渣块的结块在后续过程中被冷却并且磨成粉。例如，磨成粉的渣块与石膏混合以生产出如上所述的水泥。

窑炉的加热对操作水泥窑炉所需要的大部分能量做出贡献。同样地，现代窑炉的生产处理已经从传统的长且湿润的窑炉和长且干燥的窑炉改进成通过在将原材料引入到回转窑炉之前使用预热器来预热原材料而提高能量效率。在早期的预热器技术中，具有一个或多个旋流器的立管导管提供窑炉回转部分的进口。基本上，穿过预热器下落到回转窑炉中的原材料通过正常从窑炉逸出的废气而被加热。预热器的延伸部是预煅烧炉。在这种窑炉技术中，通过将第二热源安装到立管导管中而提高预热器效率。

发明内容

根据本发明的各方面，将固体燃料输送到窑炉的固定式传热站中的固体燃料输送系统包括扦串器杆和燃料推进系统。扦串器杆具有第一端部和一部段(length)，以使得当固体燃料输送系统安装在窑炉的固定式传热站上时，扦串器杆的第一端部定位在固定式传热站外面，并且该部段延伸到固定式传热站中。固定式传热站可例如包括立管导管、倒焰煅烧炉、煅烧炉或第三导管。

对于这一点，扦串器杆用来将固体燃料悬挂在流过窑炉的固定式传热站的已加热气体流中。燃料推进系统具有推杆，该推杆沿着扦串器杆的所述部段推进固体燃料，例如，推杆可与扦串器杆协作地基本上纵向往复运动，或者以其他方式沿着扦串器杆推进固体燃料。同样地，固体燃料转移到流过窑炉的固定式传热站的已加热气体流中。扦串器杆限制固体燃料响应于由已加热气体流所产生的作用在固体燃料上的作用力而从扦串器杆上分离。同样地，固体燃料在扦串器杆上被焚烧，例如被燃烧或被气化。

根据本发明的另外方面，固体燃料包括轮胎。对于这一点，轮胎被扦串到扦串器杆上。也就是说，轮胎被插入到扦串器杆上，以使得扦串器杆穿过每个轮胎的中心孔。根据本发明的其他方面，装载机构自动地将轮胎装载到扦串器杆的第一端部上，以使得一旦已装载，燃料推进系统可将轮胎沿着扦串器杆的所述部段推进。装载结构例如包括至少一个气闸室，所述至少一个气闸室用作将轮胎从传送器转移到扦串器杆的集结区域。

根据本发明的另外方面，将固体燃料输送到窑炉的固定式传热站的方法包括：实施自动循环；和控制自动循环来以设定速度将计划量的轮胎循环到扦串器臂上。自动循环通过下述方式来实施：通过将固体燃料扦串到扦串器杆的第一端部上而自动地将固体燃料装载到具有第一端部和一部段的扦串器杆上；以及将固体燃料沿着扦串器杆推进到窑炉的固定式传热站中。扦串器杆将已装载的固体燃料悬挂在流过固定式传热站的已加热气体流中，扦串器杆限制固体燃料响应于由已加热气体流所产生的作用在固体燃料上的作用力而从扦串器杆上分离。根据本发明的另外方面，将固体燃料扦串到扦串器杆的第一端部上包括通过将轮胎插入到扦串器杆上以使得扦串器杆穿过每个轮胎中的中心孔而自动地将轮胎装载到扦串器杆上。

附图说明

图1是根据本发明的各个方面的带有预热器的窑炉的基本图，该预热器具有固体燃料输送系统；

图2是根据本发明的各个方面的具有倒焰煅烧炉的窑炉的基本图，该倒焰煅烧炉具有固体燃料输送系统；

图3是根据本发明的各个方面的具有扦串器的固体燃料输送系统的图；

图4是根据本发明的其他方面的具有扦串器的固体燃料输送系统的图；

图5是根据本发明的另外方面的具有扦串器的固体燃料输送系统的图，该扦串器在第一位置与第二位置之间转换；

图6是根据本发明的其他方面的固体燃料输送系统的图，示出了一种示例性扦串器装载系统；

图7是根据本发明各个方面的固体燃料输送系统的图，示出了轮胎处于气闸室阶段中，轮胎悬挂地燃烧，以及从轮胎中收回金属丝残留物；

图8是根据本发明的各个方面的固体燃料输送系统的图，其中扦串器通过多个扦串器杆来实施；

图9是根据本发明的各个方面的具有立管导管的窑炉的基本图，该立管具有固体燃料输送系统；

图10是根据本发明的各个方面的具有立管导管的窑炉的基本图，该立管导管具有固体燃料输送系统；

图11是根据本发明的另外方面的固体燃料输送系统的图，该固体燃料输送系统适合于与图9或10的窑炉集成一体，并且显示为处于第一工作操作位置；

图12是根据本发明的另外方面的说明性固体燃料输送系统的侧视图；以及

图13是图12的固体燃料输送系统的端视图。

具体实施方式

在典型的水泥窑炉和石灰窑炉中，工作温度典型地超过传统焚烧炉所采用的温度。此外，水泥窑炉和石灰窑炉已经使得高度空气污染控制器处于适当位置。更进一步地，石灰石，这些窑炉的主要组成部分，可以中和酸。同样地，水泥窑炉和石灰窑炉是一种用于通过将用作燃料的固体废料燃烧来处理固体废料的优秀来源。与煤相比，每磅旧轮胎具有更多的能量，从而使得轮胎成为窑炉的优秀燃料。例如，每磅旧轮胎可产生15,000BTU的能量，而每磅煤仅仅可产生12,000到13,000BTU的能量。

本发明的各个方面涉及悬挂燃烧系统，该悬挂燃烧系统提供了将固体燃料(诸如旧轮胎)衍生废料转换为能量的能力，该能量作为诸如水泥窑炉和石灰窑炉的窑炉的加热系统的一部分。对于这一点，扦串器装置设置为能够使得整个轮胎在悬挂时完全焚烧。此外，在此的扦串器装置确实将全部轮胎保持悬挂，而不会使得轮胎意外地落入窑炉中，并且因此适于在如在此所描述的具有高速度的已加热气体的场合中使用。

预热器和预煅烧炉窑炉

现在参照这些附图，尤其是参照图1，诸如水泥窑炉或石灰窑炉的窑炉10通常包括旋转窑炉容器12。窑炉容器12典型地具有约为10-18英尺(大约3.0-5.5米)的直径，并且具有可延伸400英尺(大约122米)或更长的长度。窑炉容器12包括用于接收原材料的供给端部12A和已处理的材料离开窑炉容器12的收集端部12B。窑炉容器12是稍微倾斜的，例如以相对于水平大约3度倾斜，其中供给端部12A比收集端部12B高，以允许材料从供给端部12A朝向收集端部12B移动。窑炉容器12典型地以大约每分钟1-3圈旋转。

燃烧器系统14定位成朝向窑炉容器12的收集端部12B。燃烧器系统14燃烧诸如气体、燃料油、煤或者其它燃料源的燃料，以产生将供给到容器12中的原材料混合物转变成期望产品所需要的温度。燃烧器系统14还可包括风扇(未示出)，该风扇用来引起通过窑炉容器12的通风。通常，燃烧器火焰加热沿朝向窑炉容器12的供给端部12A的方向流过窑炉容器12的气体。

例如，在水泥窑炉中，燃烧器系统14将原材料加热到大约2,300-3,500华氏度(1,260-1,927摄氏度)的温度。如上所指出的，窑炉气体以朝向容器12的供给端部12A的流而流动。对于这一点，材料将与已加热的窑炉气体逆流地运动。通过这个过程，将原材料焙烧和烧结成渣块。渣块在收集端部12B处从窑炉容器12中掉落出来，并且外面的环境空气冷却该渣块。

现代窑炉10可利用各种过程来在材料到达窑炉容器12的供给端部12A之前预加热该材料。对材料预加热提高了工作效率，因而降低了窑炉10的总能耗。例如，如所示出的，窑炉容器12的供给端部12A联接到固定式传热站16。固定式传热站16显示为从过渡部18到立管导管20，该立管导管竖直延伸大约300-400英尺(91-122米)。实质上，原材料通过立管导管20注入，并且下落通过一个或多个旋流器(未示出)而朝向窑炉容器12的供给端部12A。相应地，已加热的窑炉气体通过供给端部12A而从窑炉容器12流出，通过过渡部18，并且向上到达立管导管20。因此，已引入到窑炉容器12的供给端部中的原材料在进入窑炉容器12中之前被预加热和/或被至少部分预煅烧。

还可能的是，将第二燃烧器系统22添加到固定式传热站16中。第二燃烧器系统22的内含物增大固定式传热站16的加热能力。该装置通常指的是预煅烧炉窑炉。对于这一点，第二燃烧器系统22在立管导管20中通过燃烧器进口24而实施。通过窑炉容器12将过多氧气供给在立管导管20中的燃烧器可以冷却在窑炉中烧结的材料。因此，旁路/第三空气导管被设置成使来自窑炉冷却器的已用过的空气流过，旁通旋转窑炉容器12到达立管导管20，到达辅助气体入口26。

倒焰煅烧炉窑炉

参照图2，窑炉10设置为类似于图1的窑炉10，除了固定式传热站16包括具有叉形部30的立管导管20和包括倒焰煅烧炉32之外。向下通风煅烧炉32具有下部部分，该下部部分可连通地连接到立管导管20的叉形部30。第三空气导管34将氧气供给到倒焰煅烧炉32。倒焰煅烧炉32包括燃烧器，以产生第二/辅助热源。向下通风将热量从倒焰煅烧炉32运送到叉形部30，在该叉形部处，热量与来自窑炉容器12的已加热气体相组合，以加热下落通过固定式传热站16的材料，如在此更全面描述的那样。

通常参照图1和2，本发明的各个方面涉及使用用于可控地燃烧废料衍生固体燃料(尤其是整个轮胎)的扦串器的系统和方法，从而整个轮胎悬挂地焚烧，无论流过固定式传热站16的已加热的窑炉气体的空气速度如何。

扦串器杆燃料输送系统

参照图3，示出了扦串器系统50，在此也称为固体燃料输送系统。扦串器系统50将固体燃料输送到窑炉的固定式传热站中，例如输送到预热器或预煅烧炉窑炉中的立管导管20中、倒焰煅烧炉32的煅烧炉中、辅助气体入口26、第三空气导管34中或者其它适当的位置中。然而，在此所描述的扦串器系统50尤其适合于在低氧、高气体速度的区域中使用，这提供了降低氮氧化物(NO_x)气体的附加优点。

扦串器系统50包括扦串器杆52，该扦串器杆穿过固定式传热站的立管导管20(为了举例起见)。扦串器杆52具有第一端部52A和纵向(L)延伸的一部段。例如，当固体燃料输送系统安装在窑炉的固定式传热站上时，扦串器杆52的第一端部布置在固定式传热站的外面并且该部段延伸到固定式传热站中。扦串器杆52用来通过扦串固体燃料而将固体燃料悬挂在流过窑炉的固定式传热站的已加热气体流中，如下面将更详细描述的。

扦串器杆52由高温合金制成，该高温合金经得住固定式传热站(例如在本实施方式中的立管导管20)内的温度。例如，在各个说明性实例中，扦串器杆52在窑炉气体流处于1600-2000华氏度(871-1093摄氏度)的位置处延伸到固定式传热站中。此外，所示出的扦串器杆52实施为诸如棒的装置。然而，扦串器杆52可替代地包括蜗杆传动装置、螺丝钻或者装载诸如轮胎的固体燃料和将其移动进入并穿过立管导管20的已加热气体所需要的其它结构。此外，扦串器杆52可在悬挂燃烧操作期间可选地旋转、往复运动、枢转、或者以其他方式移动穿过一个或多个位置，在此更详细地列出其实例。扦串器杆52的总长度将取决于扦串器系统50所安装的场所。例如，立管导管20的直径可以为大约10-12英尺(3-3.7米)(立管可以是正方形的或者通常是正方形的)，并且包括由钢和耐火材料制成的圆形立管导管壁。

燃料推进系统(显示为固体燃料推动器54)具有推动器臂56，该推动器臂能够与扦串器杆52协作而基本上纵向地往复运动。推动器臂56还包括在推动器臂56端部周围的推杆58。同样地，推杆58与扦串器杆52协作而基本上纵向地往复运动，以推进固体燃料，所述固体燃料在之前已经沿着扦串器杆52的所述部段插到扦串器杆52上并且进入到流过窑炉的固定式传热站的已加热气体流中。通过例如推动器控制器55(诸如致动器、马达或者其它适当的自动化源)来控制推动器54，以沿着扦串器杆52在从第一端部52A沿着扦串器杆52的所述部段的方向上推动固体燃料(例如整个轮胎)，从而定位作为燃料进行焚烧的轮胎。作为一种替代方案，推杆可沿着扦串器杆52牵拉固体燃料。

在一个说明性实例中，废料衍生固体燃料包括整个轮胎60。对于这一点，每一个整个轮胎60被扦串到扦串器杆52上。每个轮胎通过装载机构61而扦串到扦串器杆52上，在此更全面地列出其实例。通常，装载机构61在过程控制器的作用下自动地将轮胎装载到扦串器杆52的第一端部上，例如，该过程控制器被编程为以在此将详细描述的设定速率来燃烧期望量的轮胎。当合适数量的轮胎60已经装载到扦串器杆52上时，推动器54的推杆58接合端部轮胎60，并且推动器54被延伸以沿着扦串器杆52将已装载的轮胎60推出到已加热气体流中。

如上所指出的，在此所描述的扦串器系统50特别适合在低氧、高气体速度的区域中使用。对于这一点，扦串器杆52限制固体燃料(例如轮胎)响应于由已加热气体流所产生的作用在固体燃料上的作用力而从扦串器杆上分离。例如，扦串器杆52穿过轮胎中的孔，以使得随着轮胎被焚烧，例如被燃烧或被气化，轮辋凸缘、衬筒、胎体、轮胎胎壳、边罩、皮带、帽胎层、底胎面或轮胎的其它部分防止轮胎从扦串器杆52分离。

金属丝处理

已焚烧的轮胎60可能留下轮胎金属丝62，例如形成在轮胎内部的钢带。因为轮胎60已经扦串到扦串器杆52上，在全部橡胶已经焚烧之后金属丝62将保持在扦串器杆52上。根据本发明的各方面，扦串器杆52提供了至少三个机会来处理传统轮胎60中的金属丝62。金属丝62可从水泥过程中完全取出，因而使得金属丝62能够再循环。可允许金属丝62落入到窑炉容器12中，作为原材料。金属丝62可积聚并且保持在已加热气体流中足够久以完全燃烧掉。

根据本发明的各个方面，剩余的金属丝62可被收集，例如用于再循环。在这种布置下，扦串器系统50还包括收回机构64，例如在该说明性实例中实施为金属丝收回器。收回机构64具有收回臂66，该收回臂能够例如通过收回机构控制器67与扦串器杆52协作来基本上纵向地往复运动，该收回机构控制器诸如为致动器、马达或者其它适当的自动化源。收回机构64还包括在收回臂66的第一端部周围的诸如刮刀的构件68，该第一端部构造为将诸如金属丝62的固体燃料残留物拉出扦串器杆52。在这种构造下，金属丝残留物62被收集。例如，如所示出的，金属残留物62被收集到金属丝收集设备69，该金属丝收集设备构建(stage)在固定式传热站16的集结区域内。作为一个可替代的实例，实际上可从固定式传热站16移出金属丝62。例如，金属丝62可通过固定式传热站16侧壁中的端口(未示出)而从扦串器杆52上刮下来。

如所示出的，收回机构64构造为从与扦串器杆52的固体燃料进口端部相反的一侧将从整个轮胎的已焚烧材料剩余下来的金属丝62从扦串器杆52上移出。然而，实际上，可采用其它结构。例如，在一个示例性实施例中，推动器54的推杆58替代收回构件，例如通过延伸出并延伸到已加热气体流中来从固定式传热站16收回金属丝62。

可替代地，例如，在期望将金属丝62转化成水泥混合物的原材料的情况下，可以期望允许金属丝落入到窑炉容器12中。在水泥渣块制造中，大约2％成分是用作助熔剂的铁。轮胎金属丝62可提供用于所需铁的来源。同样地，轮胎中的钢带可被熔化，从而变成水泥渣块配方中的一部分。所以，如果燃烧旧轮胎的话，水泥工厂可调整它们的铁混合物。如果水泥工厂将轮胎金属丝62回收到窑炉容器12中，由于轮胎燃烧影响材料中的含铁量，窑炉操作将控制轮胎燃烧量，从而对铁向原材料中的混合进行调整。

金属丝62被加热，因而变软。同样地，在示例性实施例中，收回机构64实施为具有切割臂的切割器，该切割臂沿着扦串器杆52与燃料推进系统大致相反地延伸，以将已焚烧的整个轮胎剩余的金属丝从扦串器杆52上切掉。例如，构件68实施为一切割器，例如适当的刀刃或者其它切割器具，其可切割金属丝62，以使得已切割的金属丝62从扦串器杆52掉落下来并且自由落入到窑炉容器12中。

操作

在一种说明性操作中，循环控制器71控制装载机构和燃料推进系统的操作，从而以设定速度循环计划量的轮胎。例如，循环控制器71可控制装载机构61，以将一个或多个轮胎装载到扦串器杆52上。固定式传热站16的壁可包括暴露出扦串器杆52的端部的端口和其它开口，以使得轮胎60可通过装载机构61而装载在扦串器杆上。对于这一点，所示出的扦串器杆52穿过立管导管20的两个相对壁。同样地，扦串器杆52可保持在与装载轮胎的端部相反的端部处。取决于扦串器杆52的位置，可能必需通过气闸室装载轮胎，如在此将更详细地描述的。

一个或多个轮胎通过装载轮胎而集结在扦串器杆52的端部上，以使得扦串器杆52穿过每个已装载的轮胎中心中的孔。循环控制器71然后控制燃料推进系统的操作，例如，使得推动器臂56的推杆58将轮胎推动到固定式传热站16中，例如通过控制机械地联接到推动器54的推动器控制器55。例如，在示例性实施例中，推动器臂56实施为液压活塞，其能够以这种方式往复运动而将轮胎60推动到热空气流中，然后缩回，直到下一个循环。

在一到两分钟内，典型地焚烧这些轮胎。此时，收回机构64可延伸出并且回收利用吊挂在扦串器杆52上的残留金属丝62。可替代地，在示例性实施例中，收回机构64延伸出以切割金属丝62，以使得金属丝落入到窑炉容器12中。仍可替代地，并不必须进行金属收回或者切割过程，从而金属丝62燃烧掉。更进一步地，可周期性地进行金属丝收回。例如，在示例性实施例中，每第n个循环进行金属丝收回/切割，其中n是任何整数。更进一步地，在示例性实施例中，如果需要的话，则进行金属丝收集和/或收回，例如在传感器、检测器或者其它机构指示在扦串器杆52上存在金属丝62积聚时，则进行金属丝收集和/或收回。

通过防止过分的硫积聚而使轮胎燃料最大化

在预煅烧炉窑炉中，从靠近窑炉入口到恰好在第三空气进口下方存在小量的氧(例如大约2％)。如果未燃烧的轮胎或者未燃烧轮胎的一部分要接触窑炉的工艺材料，则可产生局部性还原条件，这导致了从窑炉工艺材料中释放硫。局部性还原被认为使氧减小，这是由于挥发物耗尽了其氧气流，从而为缓慢地燃烧固定燃料碳留下了减小量的(或者没有)氧气。该固定燃料碳需要氧气以用于燃烧，从而在原材料硫中发现氧，因而进一步造成硫积聚。

同样地，如果轮胎要从悬挂落入到窑炉工艺材料中，轮胎的可燃材料被认为是从窑炉内的工艺材料中寻求氧以用于燃烧。当已落下的轮胎从工艺材料中获得氧气时，从工艺材料中释放硫。该硫随着窑炉气体沿着立管导管向上行进，在立管导管处，其在固定式传热站的内表面上冷却或冷凝。更特别的是，在窑炉中，对于挥发的硫来说可能作为硫酸钙而被回收，该硫酸钙冷凝并粘附到固定式传热站上，例如，沿着立管导管、上部容器和滑道的壁，在旋流器内部等。硫酸钙的连续聚结最终积聚并且使得一些部件阻塞。该积聚还可导致气体流的节流。结果，可能的是，窑炉可能需要停工以使得其可被清洁，潜在地需要手提钻来去除该积聚。

然而，如在此更详细地指出的，扦串器杆52通过在整个燃烧阶段扦串固体燃料而悬挂轮胎或者其它固体燃料的可燃材料。因为每个轮胎60由扦串器杆52所扦串，轮胎60保持悬挂在已加热气体流内，且甚至并不响应于由已加热气体流所产生的作用在轮胎上的作用力而从扦串器杆52上分离。也就是说，随着轮胎被焚烧，整个轮胎60并不能从扦串器杆52分离、掉落或者以其他方式平移离开。由于固定式传热站16中非常好的加热，轮胎60将最终焚烧掉，对于轿车轮胎典型地在一到两分钟内。根据轮胎，所需要的时间稍许不同，例如半拖车轮胎比轿车轮胎需要更多的时间来焚烧。

因此，轮胎的可燃材料并不落入到回转窑炉容器中以及与工艺材料相混合。结果，避免或者至少减小局部性还原条件，因此也避免了过多的硫/硫酸钙积聚。本发明的各个方面因而使得预煅烧炉窑炉在靠近窑炉入口的场所中使用更大量的整个轮胎燃料。同样地，轮胎燃烧可典型地占预煅烧炉窑炉中窑炉所使用的燃料的仅仅2％到5％，但是当使用扦串器系统来悬挂整个轮胎时其可占据窑炉10所消耗燃料的非常高的百分比，如在此更加全面描述的那样。

氮氧化物降低

氮氧化物(NO_x)是水泥窑炉所生产的副产品。水泥窑炉NO_x排放量降低是一种不变的挑战。降低氧化氮的一种方式是将第二燃烧器系统22放在低氧环境中。例如，扦串器系统50可定位在辅助气体入口26或第三空气导管34与立管导管20内的第二燃烧器系统22之间。因此，立管导管20的顶部处的原材料在进入到窑炉容器12之前下落经过辅助气体入口26或第三空气导管34，然后落下经过悬挂燃烧扦串器系统50，然后经过第二燃烧器系统22。

该环境对于齿条型悬挂燃烧器可能不适用。例如，该区域中的空气速度很快，大约20到30米/秒(m/s)，这对于使得轮胎和/或轮胎部分在到达窑炉容器12之前完全焚烧来说可能太快。因此，向上的已加热气体的速度可足以将轮胎提升离开齿条，以使得轮胎或者轮胎部分落入到窑炉容器12中。然而，根据本发明的各方面，扦串器杆52将轮胎保持悬挂，直到可燃的物质完全燃烧掉，无论由已加热气体流的速度所导致的作用力如何大。例如，根据本发明的其他方面，轮胎被扦串在扦串器杆52上。也就是说，轮胎被插在扦串器杆52上，以使得扦串器杆52穿过每个轮胎中的中心孔。同样地，轮胎的橡胶和金属丝部分自身防止轮胎响应于由已加热气体流产生的作用在轮胎上的作用力而完全提升离开扦串器杆52且与扦串器杆分离。同样地，轮胎在扦串器杆上被焚烧，例如被燃烧或被气化。

以这种方式，扦串器杆52可保持在轮胎60上，只要必需确保轮胎的可燃部分悬挂地例如100％燃烧掉，无论空气流的速度如何。通过使用扦串器杆52，甚至在高速的空气环境中，轮胎并不从扦串器机构上分离。此外，因为轮胎60现在可在窑炉的相对低氧区域中焚烧，在提高窑炉10的能量效率的同时，降低窑炉的NO_x排放量。

悬臂式扦串器

参照图4，示出了根据本发明的另一方面的固体燃料输送系统。所示出的系统类似于参照图3所描述的系统，除了如所示出的扦串器杆52实施为悬臂式臂。该臂从固定式传热站16(例如立管导管、煅烧炉或者其它适当的场所)的壁延伸出。

例如，提供了一种说明性固体燃料输送系统，其中扦串器杆在固定式传热站的外面是悬臂式的，以使得扦串器杆的自由端延伸到固定式传热站中。此外，扦串器杆被支撑朝向扦串器杆的第一端部，从而扦串器杆被支撑在与轮胎插入到扦串器杆上的端部相同的端部处。

在所示出的实例中，臂穿过门70，例如压力锁定门。根据本发明的各方面，燃料推进系统(例如推动器54)被用来将轮胎60推进到已加热气体流中。在示例性实施例中，推动器54可进一步用来将金属丝62从悬臂式扦串器推动出，并且推进到窑炉容器12中。在该说明性实施例中，扦串器臂52被保持或者支撑在与装载轮胎的端部相同的端部处。这可通过使用保持扦串器杆52的多个点来实现，以使得随着固体燃料(例如轮胎)沿着扦串器杆52推进，每个保持点可按次序地脱开与扦串器杆52接合。下面将更加详细地描述这种布置的实例。

在一个可替代的实施例中，该系统使用供给机构，该供给机构消除了对于推动器54将轮胎推出到扦串器杆52上的需要。例如，根据本发明的各方面，扦串器系统50还包括扦串器杆往复运动装置(未示出)，该扦串器杆往复运动装置由控制器71控制，以使得悬臂式扦串器杆52为了通过装载机构61将轮胎装载在扦串器杆52上而纵向向后转移，以及为了将装载轮胎移动到窑炉的固定式传热站的已加热气体流中而纵向向前转移扦串器杆。

通过说明，扦串器杆52联接到扦串器控制器73，例如马达，推板(sled)、致动器或者其它引起扦串器杆缩回、往复运动等的装置。例如，在说明性实施例中，扦串器控制器73使得扦串器杆52穿过门70而往后缩回出固定式传热站16。一旦悬臂式扦串器杆的端部在固定式传热站16外面，则一个或多个轮胎60被自动地装载在扦串器杆的该端部上。一旦轮胎已经被装载，则门70再次被打开，并且扦串器杆52延伸到固定式传热站内的热气体流中。

弯杆悬臂式扦串器

参照图5，示出了根据本发明的另一方面的固体燃料输送系统。所示出的系统类似于参照图3和4所描述的系统，除了如所示出的扦串器杆52在其中具有至少一个弯曲部，从而扦串器杆52的整个长度并不是直的。在该示例性实施例中，扦串器杆52在此也称为在其中具有肩部的扦串器臂。

所示出的扦串器杆52包括轮胎装载端部、固定端部和用于保持轮胎的部段。固定端部被保持以便例如在大致竖直平面中可旋转/可枢转。例如，扦串器杆定位机构联接到扦串器杆52的固定端部，以选择性地旋转扦串器杆。装载机构自动地将轮胎装载在扦串器杆的轮胎装载端部，并且控制器控制装载机构并且控制扦串器杆的旋转，从而以设定速度循环计划量的轮胎。

例如，如所示出的，扦串器杆52实施为弯曲臂，该弯曲臂固定在一个点处，从而在固定式传热站16内可枢转。扦串器杆52被定向成使得臂的一部分从立管导管20(或者在固定式传热站中的其它场所)水平地延伸出，例如穿过门70。对于这一点，装载机构61的推杆(未示出)可将轮胎推动到扦串器杆52上并且推动到已加热气体流中。可替代地，扦串器杆52的弯曲/弯的部分可被控制以旋转，从而使得轮胎利用重力向下供给到扦串器杆52的弯曲部分上。如所示出的，外部壁包括门70或端口，其被打开以通过相应的装载机构61而将轮胎装载到弯曲扦串器杆的悬臂端上。如所示出的，扦串器杆52可被旋转到第一位置，该第一位置适于通过门70或端口装载轮胎60和/或适于焚烧轮胎60。

当装载在扦串器杆52上的轮胎已经被焚烧时，扦串器杆52可被旋转到第二旋转位置(以虚线示出)，以将金属丝62排出到窑炉容器12中。扦串器杆52然后旋转回到其第一位置，用于通过外部端口重新装载。因而，在示例性实施例中，控制器使得扦串器杆定位机构将扦串器杆52旋转到用于装载轮胎的第一位置，并且控制器例如基于预定循环和/或基于来自传感器或者其它适当输入装置的反馈使得扦串器杆定位机构将扦串器杆52旋转到用来从扦串器杆52倾倒残留金属丝的第二位置。尽管显示为弯曲的，但是扦串器杆52可采取可替代的构造，包括：被弯曲，具有弯曲部，例如具有形成大约直角的弯曲部的两个直段部等。

如又一个说明性实例，代替旋转扦串器杆52来卸掉金属丝62的是，端口可被再次打开，并且收回机构可用于将金属丝62从扦串器杆52上刮下来，以防止金属丝62进入到窑炉容器12中。这使得扦串器杆52是固定不动的。此外，扦串器的循环时间可被调整，以使得金属丝在某些实施中被燃烧掉。

扦串器装载

参照图6，说明性实例示出了用于将轮胎穿过端口装载到扦串器杆52上的系统。装载组件包括限定出第一预焚烧集结区域82的气闸室，其包括壳体，该壳体穿过端口延伸到立管导管20的主壁的外面。由于负压、高速且高温气体，可选的气闸室阀84被设置用来形成对大气的屏障。第二集结区域86包括称重系统(weightingsystem)，来控制轮胎穿过气闸室阀84的入口以及进入到预焚烧炉集结区域82中的供给率。另外，传送器以及包括供给器的其它必需结构用来将轮胎60输送到第二集结区域86。控制器90(例如可编程逻辑控制器)控制气闸室阀84、称重系统88、联接到扦串器杆52的马达92以及其它用来将轮胎自动地供给到立管导管20中用于进行焚烧的自动化装置。

控制器90可用作循环控制器，该循环控制器控制下述部件中的一个或多个：装载机构、扦串器杆运动控制器、燃料推进系统控制器，收回机构控制器等。对于这一点，控制器90操作固体燃料输送系统，从而以设定速度循环计划量的轮胎，来实现期望的燃烧。气闸室阀84限定出相对于门70的外部闸门。当气闸室阀84打开来使得轮胎进入到预焚烧集结区域82中时，门70被关闭。气闸室阀84在门70被打开以将轮胎收集在扦串器杆52上时是关闭的。

为了装载扦串器杆52，例如在控制器90和马达92的控制下，扦串器被旋转到端口开口中。扦串器杆52被旋转到预焚烧集结区域82内的缝隙位置中。另外，轮胎60通过气闸室阀84而卸掉，从而恰好在扦串器杆52的开放端部上方的位置处向下滑落到预焚烧集结区域的集结凸架(stagingledge)上。马达92然后使扦串器杆52旋转，以便刺戳穿过轮胎60的开口，从而在扦串器杆被引入到已加热气体中来焚烧轮胎60的情况下使得轮胎60在扦串器杆52上滑动。对于这一点，扦串器杆52在轮胎装载端部处包括弯曲部，从而促使扦串轮胎60，还防止金属丝残留物落入到窑炉中。对于每个要被焚烧的轮胎60重复该过程。当轮胎60被完全焚烧时，控制器90控制马达92来旋转扦串器杆52，以将金属丝62掉落到窑炉容器12中。如果必需的话，则重复该过程。

完全穿过固定式传热站的扦串器杆

参照图7，示出了根据本发明的另外方面的固体燃料输送系统。如所示出的，固体燃料输送系统相对于一导管而就位，该导管例如是立管导管、立管导管的预煅烧炉部分、倒焰煅烧炉、或固定式传热站内的第三空气管。在该说明性实施例中，定位在装载区域102中的轮胎被转移穿过第一气闸室门104而进入到预集结区域106。例如，装载区域102中的轮胎可被称重或者被测量，以确定转移到预集结区域106中的轮胎的适当数量。

在适当的时间，例如基于轮胎燃烧操作的循环时间，预集结区域106中的轮胎穿过第二气闸室门108转移到气闸室隔室110。例如，利用重力供给，轮胎可从装载区域102转移到预集结区域106，并且从预集结区域106转移到气闸室110。如所示出的，轮胎已经扦串在扦串器杆52上。当轮胎已经转移到气闸室110中时，推动器54延伸成邻接端部轮胎。

在操作轮胎燃烧循环的接下来的适当时间，第三气闸室门112打开，暴露出通过导管壁的第一端口114。第四气闸室门116被定位成与第三气闸室门112相对，用于封闭穿过立管导管20的壁的第二端口118。第二端口118引导到金属丝回收隔室120，如下面更加详细地描述的。

扦串器杆52向下延伸穿过装载区域102，穿过预集结区域106，进入到气闸室110中，在气闸室110处，扦串器杆52弯曲并且延伸穿过第一端口114进入到导管中。扦串器杆52还延伸穿过导管，穿过第二端口118，进入到金属丝回收隔室120中。扦串器杆52的端部例如通过金属丝回收隔室120内部或外面的卡圈122被固定在导管的外面。对于这一点，扦串器杆52被至少支撑在五个场所中，包括：第一气闸室门104、第二气闸室门108、第三气闸室门112、第四气闸室门116和卡圈122。

金属丝回收隔室120包括金属丝切割区域124、滑道126和在金属丝切割区域124与滑道126之间的滑道门128。滑道门128选择性地打开到滑道126，以用于允许金属丝被收集，如下面将更详细地描述的。金属丝切割区域124包括切割器130，该切割器对通过收回机构64拉入到金属丝回收隔室120中的残余金属丝62进行切割。滑道门128打开并且从扦串器杆52上切下的金属丝沿着滑道126向下落到再循环收集区域(未示出)。滑道126仅仅在第四气闸室门116被关闭时打开。此外，由于负压、高速且高温的气体，滑道126在第四气闸室门116打开时被关闭以而形成对于大气的屏障。同样地，第三气闸室门114在第二气闸室门108打开时被关闭。同样地，由于负压、高速且高温的气体，第三气闸室门114仅仅在第二气闸室门108被关闭时是打开的，从而形成对于大气的屏障。

当推动器54通过第一端口116而将轮胎推进到导管中时，第三气闸室门112是打开的。在这时，残留的金属丝62可通过金属丝回收隔室120而被收集。同样地，滑道门128从金属丝切割区域124关闭掉滑道126，并且第一气闸室门104、第二气闸室门108和第四气闸室门116被关闭。

当推动器臂54处于收缩位置时，推动器臂54的推杆与轮胎脱开并且与轮胎间隔开，以促进集结将沿着扦串器杆52的所述部段推进到流过窑炉的固定式传热站的已加热气体流中的接下来的一组或多组轮胎。在这候，第二气闸室门108打开，从而允许新的一组轮胎通过重力供给到气闸室110中。因为第二气闸室门108是打开的，第三气闸室门112是关闭的，从而端口114被关闭掉。同样地，例如如果必需或者期望的话，第四气闸室门116可被打开，从而允许收回机构刮下横在扦串器杆52上的残余金属丝62，使其进入到金属收回隔室120中。在金属收回隔室内，滑道门128处于关闭位置。通过切割器130将金属丝62从扦串器杆52上切下来。

旋转式扦串器杆

参照图8，示出了根据本发明的另一方面的又一固体燃料输送系统。所示出的固体燃料输送系统类似于图6中所示出的固体燃料输送系统，除了该扦串器包括多个扦串器杆52之外。如所示的，存在四个扦串器杆52。扦串器杆52以分步或者连续的方式旋转。此外，扦串器旋转的速度可被改变以适应不同的燃烧操作。随着扦串器旋转，第一扦串器杆52抓紧在气闸室中集结的轮胎60。随着扦串器旋转，轮胎保持悬挂，直到轮胎完全被焚烧。随着扦串器连续旋转，残留金属丝62将最终从扦串器杆上掉落下来并且落入到窑炉中。扦串器的旋转速度可被控制，以使得每个轮胎在残留金属丝落入到窑炉中之前被完全焚烧。此外，尽管显示为每次扦串单个轮胎，本发明的各个方面并不限于单个轮胎。而是，例如根据对于特定应用所需要的计划燃烧循环，每个扦串器杆52扦串一个或多个轮胎。

往复式扦串器杆和供给系统

通常参照图9、10和11，示出了根据本发明的另外方面的扦串器系统50的另外的示例性实施例。图9、10和11中的固体燃料输送系统类似于在此更全面描述的那些固体燃料输送系统并且可包括那些固体燃料输送系统的特征组合，并且呈现为示出了将扦串器系统50定位在第二传热站16的立管导管20中、在相对更靠近窑炉容器12的供给端部12A处(如在此更加全面地指出的，扦串器系统50还可位于煅烧炉中或者位于固定式传热站16的其它适合场所的第三空气导管中)。

尤其参照图11，以类似于在此更全面描述的方式，扦串器系统50用来受控地燃烧废料衍生固体燃料(尤其是整个轮胎)，以使得整个轮胎悬挂地焚烧，无论穿过导管的已加热窑炉气体的空气速度如何。扦串器系统50尤其适于在低氧、高速空气区域中使用，这提供了降低氮氧化物(NO_x)气体的附加优点。

以与在此更全面描述的其它系统相似和可互换的方式，扦串器系统50包括扦串器杆52，该扦串器杆穿过通道，例如立管、煅烧炉等，在该处安装有扦串器。扦串器杆52具有用于接收轮胎的第一端部，并且具有沿纵向(L)延伸横穿通道中开口的一部段。在某些示例性实施例中，扦串器杆52被固定。然而，在本示例性实施例中，扦串器杆52如在此更全面描述的那样往复运动。

扦串器系统50包括用于使扦串器杆52可控地往复运动的扦串器控制器73。在本说明性实施例中，扦串器控制器73包括驱动装置，例如马达、致动器、气动缸、液压缸或者其它适当的使得扦串器杆52沿着纵向方向L来回往复运动的来源。在第一说明性实例中，扦串器杆52在程序控制器的作用下操作，以便与装载系统61协作地来回移动扦串器杆52的尖端，以根据预先计划的操作而将轮胎装载到扦串器杆52上。

为了促进扦串器系统50的往复动作，立管导管可包括端口118，扦串器杆52穿过该端口。对于这一点，扦串器控制器73位于立管导管的外面。在一个示例性实施例中，端口118包括通常敞口的窗框，例如足够大，即使装载有轮胎也能拉动扦串器杆52穿过该窗框。扦串器门(为了清楚起见未示出)打开和关闭，以密封端口118的敞口窗框。扦串器门包括穿过门表面的孔口，这使得扦串器杆52从立管导管外面行进到立管导管内部。以这种方式，扦串器杆52可往复运动穿过孔口，即使在端口118周围关闭扦串器门。在一个示例性实施例中，孔口对于扦串器杆直径的公差使得并不必需单独的气闸室。可替代地，如果特定应用需要的话，则可设置气闸室。

在示例性实施例中，扦串器杆52延伸出并且向后往复运动充分量(例如每个轮胎18英寸(大约45.7cm))，以获得整个轮胎燃料，来进行扦串悬挂燃烧。扦串器杆52可进一步缩回，例如促进从燃烧掉的轮胎燃料切割或者以其他方式移除残留金属丝。

扦串器装置73还能够缩回扦串器杆52，从立管导管中完全缩回，例如出于定期检查、维护或者其它目的。例如，在示例性实例中，扦串器杆52的尖端可被控制而缩回至少30英寸(大约76.2cm)，穿过立管导管中的开口并且处于立管导管中的开口外面。对于这一点，当扦串器杆52完全从立管导管缩回时，插塞可用来闭合门中的孔口。该插塞可人工地插入孔口中，或者插塞可使用自动过程而被插入。此外，例如在扦串器杆52无意地变弯的情况下、在轮胎金属丝的过多积聚留在扦串器杆52上的情况下、在轮胎并没有从扦串器杆52完全燃烧掉的情况下等，门可被打开以便将扦串器杆52的尖端缩回到立管导管的外面。

对于这一点，循环控制可实现智能化以进行灵便的扦串器操作，例如选择性地控制何时扦串器杆52正常对于整个轮胎悬挂燃烧，何时扦串器杆52缩回以从扦串器杆切割残留金属丝，以及何时扦串器杆52完全缩回到立管导管外面。循环控制和对灵便的扦串器操作的实施可基于任何数量的预定工作条件和/或要求。

扦串器杆燃料输送系统

根据本发明的其他方面，进一步参照系统200所标识的装载系统61设置用于将轮胎输送到扦串器系统50中。在所示出的实例中，轮胎的输送是通过双气闸室系统来实施的，该双气闸室系统包括第一气闸室门和第二气闸室门。更特别地，窗202设置在立管导管的通道中。第一气闸室门204打开和关闭通向轮胎装载室206的窗202。为了在轮胎装载室206中集结一个或多个轮胎，轮胎被沿着输送系统208运输，并且沿着滑道210通过重力供给到通向轮胎装载室206的第二气闸室门212。对于这一点，轮胎可向下落入到隔室214中或其它结构中，以在第二气闸室门212处进行预集结。

如通常显示为穿过立管导管的通道的左侧，扦串器杆52的第一端部的尖端延伸到第一位置。通常而言，扦串器控制器73已经转移扦串器杆52，以使得扦串器杆的尖端进入立管导管中的通道中，穿过通道中的窗202，穿过第一气闸室门204，进入到轮胎装载室206(例如用于将轮胎接收/再装载到扦串器杆52上的支架(bay)或者其它适当区域)中。一旦一个或多个轮胎被装载，扦串器杆52向后朝向窗缩回，以将轮胎拉入到通道中，用于悬挂燃烧已装载的轮胎。

固体燃料推动器54具有推动器，该推动器以类似于在此更全面描述的方式与扦串器杆52协作地基本上纵向地往复运动。推动器54还包括在推动器臂的端部周围的推杆。推动器54例如被推动器控制器控制，该推动器控制器诸如是致动器、马达、气动缸、液压缸或者其它适当的自动化来源，以在从扦串器杆52的第一端部或尖端沿着扦串器杆52的所述部段的方向上沿着扦串器杆52推动固体燃料(例如整个轮胎)，以定位这些轮胎，从而作为燃料在立管导管的通道内焚烧。

在说明性实例中，废料衍生固体燃料包括整个轮胎60。对于这一点，每个整个轮胎60通过装载机构61而滑行到扦串器杆52上。通常而言，装载机构61在过程控制器作用下自动地将轮胎装载到扦串器杆52的第一端部上，例如，该过程控制器被编程以在此更详细描述的设定速度来燃烧期望量的轮胎。

例如，轮胎60在轮胎装载室206中进行集结。在装载操作期间，扦串器杆52延伸到轮胎装载室206中，以接收所集结的轮胎。实际上，轮胎装载室206可以可替代地集结多于一个轮胎。燃料推进系统的推杆(例如推动器54)接合端部轮胎，并且推动器54延伸以将已装载的轮胎60沿着扦串器杆52推出到已加热气体流中。对于这一点，推动器54可构造为滑动、移动或者通过其他方式调整已存在的轮胎在扦串器杆上的定位，例如使金属丝滑动而更靠近用来移除金属丝的切割器，在此更加全面地描述了切割器的实例。

金属丝处理

如上所指出的，已焚烧的轮胎60可能留下轮胎金属丝62，例如形成在轮胎内部的钢带。因为轮胎60已经扦串到扦串器杆52上，在全部橡胶已经焚烧之后，金属丝62被保持在扦串器杆52上。残留的金属丝62可使用在此更全面描述的任何方法进行收集，例如用来进行再循环。

可替代地，例如，在期望将金属丝62转化成水泥混合物的原材料的情况下，期望使得金属丝落入到窑炉容器中。例如，构件68实施为一切割器，例如适当的刀刃或者其它切割器具，其用于切割金属丝62，以使得已切割的金属丝62从扦串器杆52掉落下来并且自由落入到窑炉容器12中。

操作

在操作中，循环控制器控制了装载构件61、扦串器控制器73和燃料推进系统的操作，以将一个或多个轮胎圈装载到扦串器杆52上。尤其是，从传送器系统208供给轮胎，该传送器系统从适当的装载场所输送轮胎。当在传送器上时，在某些实施例中，轮胎可被称重或者被进行其他处理，以启动可控制的燃烧循环。传送器例如一次一个地将轮胎输送到滑道210的进口，该滑道在第二气闸室门212处集结轮胎。在说明性实例中，在轮胎60掉落到靠近气闸室隔室214内的第二气闸室门212的滑道210中之前，轮胎60可沿着稍微倾斜的传送器部分向下滑行。当第二气闸室门212打开时，气闸室隔室214中的轮胎60落入到装载室206中。同样地，从传送器系统208重力供给轮胎60，穿过气闸室隔室214到第二气闸室门212，并且穿过第二气闸室门212到轮胎装载室206。

在一个示例性实施例中，在排队循环期间，第一气闸室门204关闭或者通过其他方式保持闭合，而第二气闸室门212打开。在打开第二气闸室门212之后，所集结的轮胎落入到轮胎装载室206中。在输送轮胎之后，第二气闸室门212关闭。传送器然后推进新的轮胎到集结区域、恰好在第二气闸室门212之外，如在此更全面描述的。轮胎进入装载室，处于要装载到扦串器杆52上的“准备位置”。也就是说，轮胎掉落到轮胎装载室206中，以使得轮胎开口与扦串器杆52同轴地对准。

在轮胎装载期间，第二气闸室门212被关闭。第一气闸室门204打开，并且扦串器杆52穿过第一气闸室门204延伸出，进入到轮胎装载室206中。当扦串器杆52适当延伸出时，推动器54将一个或多个轮胎推出到扦串器杆52上。在一个或多个轮胎60被推动到扦串器杆52上时，扦串器杆52和推动器54向后缩回。推动器54将推杆朝向轮胎装载室206的后面牵拉。相应地，扦串器杆52向后朝向通道窗202牵拉。

当推动器54已经向后缩回并且第一气闸室门204关闭时，执行另一排队循环。根据预定燃烧要求连续地重复排队循环和装载循环。

例如在必需将金属丝从扦串器杆52切割掉的情况下，在扦串器杆52再次延伸穿过第一气闸室门204之前，可执行可选的切割操作，如在此更全面描述的。燃烧操作的定时和控制可使用在此更全面描述的任一控制系统来实现。

悬臂式扦串器的供给机构

参照图12，示出了根据本发明的另外方面的固体燃料输送系统。所示出的系统类似于在此更完全描述的那些系统，尤其是关于图4的固体燃料输送系统。例如，所示出的固体燃料输送系统包括扦串器杆52和联接到扦串器杆52的装载机构61。当安装在窑炉处时，装载机构被定位在固定式传热站的外面，并且扦串器杆52的悬臂端例如穿过门、端口或者其它适当的开口延伸到固定式传热站中。

传送器系统302用来将固体燃料(例如轮胎)输送到传送器系统302的集结区域304。集结区域304被显示为一倾斜部，其将固体燃料重力供给到装载机构61。在适当时间，例如，如由控制系统(未示出，但是与诸如在此更全面描述的循环控制器71类似的控制系统)所确定的适当时间，固体燃料(例如轮胎)还可以是可燃固体燃料的吊挂或通过其他方式组装的结构，其被装载用来输送到固定式传热站中。

所示出的装载机构61包括三个通常部分，包括：固体燃料接收部分306、气闸室308和输送部分310。固体燃料接收部分306通过从集结区域304接收轮胎而将固体燃料预装载到装载机构61中。在固体燃料被插入到固定式传热站之前，气闸室308限定了用于固体燃料(诸如轮胎)的中间集结区域。气闸室308还为固定式传热站内的负压、高速且高温的气体提供对于大气的屏障。输送部分310靠近固定式传热站。随着固体燃料推进穿过壁并且进入到固定式传热站中，固体燃料穿过气闸室并且进入到输送部分中。

固体燃料接收部分306具有绕着枢转点314枢转的接收臂312。在操作中，接收臂312被升起，从而接收臂312延伸穿过定位在集结区域304处的固体燃料。例如，接收臂312延伸穿过轮胎中的孔。接收臂312然后向下转移到扦串器杆52。这将固体燃料定位成在扦串器杆52的第一端部上滑动。

燃料推进系统实施为推动器54，该推动器包括驱动系统，该驱动系统将推杆58转移成将已插入到扦串器杆上的固体燃料沿着扦串器杆的所述部段推进，并且推进到流过窑炉的固定式传热站的已加热气体流中。对于这一点，推杆58可例如沿着传送器、带、链或者其它适当的环形驱动系统结构来回往复运动或者旋转。

在说明性实例中的装载机构61在操作期间完全支撑扦串器杆52。对于这一点，装载结构61包括四个布置为两组的可控扦串器杆夹钳。第一对夹钳316保持处于固体燃料接收部分306中的扦串器杆52，而第二对夹钳318保持处于气闸室308或者输送部分310中的扦串器杆52。

为了使固体燃料推进到气闸室308中，气闸室308与输送部分310之间的第一气闸室门被关闭，而且气闸室308内的第二对夹钳318被用来保持扦串器杆52。第一对夹钳316从扦串器杆52释放并且从固体燃料的路径转移出。然后，固体燃料例如经由推杆58沿着扦串器杆52推进穿过固体燃料接收部分306。在固体燃料经过第一对夹钳316之后，第一对夹钳316可向后转移以夹紧并且保持扦串器杆52。之后，第二对夹钳318从扦串器杆52释放，并且从固体燃料的路径转移。固体燃料接收部分306与气闸室308之间的第二对气闸室门打开，并且使轮胎推进到气闸室中。在第一气闸室门被打开之前，关闭第二气闸室门。一旦第一气闸室门打开，固体燃料沿着扦串器杆52推进到固定式传热站中。在该说明性实施例中，至少两个夹钳保持扦串器杆52任何给定时间。

同样地，当轮胎从气闸室转移到输送部分时，固体燃料接收部分中的至少一个夹钳支撑扦串器杆，而当轮胎从固体燃料接收部分转移到气闸室时，气闸室或者输送部分中的至少一个夹钳支撑该扦串器杆。

参照图13，扦串器杆52是中空的棒。例如，扦串器杆52可具有大约10英寸(25.4cm)的直径，具有大约1英寸(2.54cm)的厚度。如上所指出的，固定式传热站16内的热量可达到1600-2000华氏度(871到1093摄氏度)。因此，一个或多个可选的手动或者自动阻尼器可添加到扦串器杆52，例如，来控制外部环境气体流进入并且穿过扦串器杆52，以提供用于冷却扦串器杆52且防止扦串器杆损坏的装置。另外，阻尼器构造为响应于固定式传热站中的正压而自动关闭。此外，诸如热电偶的传感器可用于检测扦串器杆52的温度。

所示的夹钳316包括一对夹钳臂320。每个夹钳臂320包括支架322，该支架通常与扦串器杆52的外圆周的一部分相符。此外，锁销324从每个支架322延伸出。锁销324由扦串器杆52中的相应孔接收。锁销324有助于防止扦串器杆52纵向运动。同样地，每个夹钳经由支架322夹紧扦串器杆52。此外，每个夹钳通过锁销324而支撑扦串器杆52。为了释放扦串器杆52，夹钳臂320包括啮合的齿轮机构326。齿轮机构326在同一平面(例如大致竖直平面)中旋转。此外，由于每个齿轮机构326具有固定中心(固定的旋转轴线)，并且因为齿轮机构326啮合，各夹钳臂320在彼此相反的方向上旋转。

其它方面

在此更全面描述的固体燃料输送系统可以是完全自动化的，并且可基于重量、每一时间增量的轮胎数量或者其它因素进行操作。例如，在每个轮胎被装载到扦串器杆52上之前，每个轮胎60可由称重系统而称重。所测量的重量被提供到使用公式的计算机中，该公式计算在定时轮胎焚烧过程的适当序列中被提供到机器中的每分钟轮胎磅数。

根据本发明的其他方面，多于一个的固体燃料输送系统可集成到固定式传热站中，以用于给定的窑炉。例如，输送系统可用来将固体燃料(例如轮胎)分配给多个扦串器系统，该多个扦串器系统绕着固定式传热站分布或者共同位于固定式传热站的共同区域中，例如在煅烧炉中。

因而，根据本发明的各个方面，轮胎衍生燃料用来降低窑炉的操作成本。轮胎衍生燃料的燃烧进一步提供了环保效益，诸如提供了对于用过的轮胎的处理。此外，通过使用在此更全面描述的扦串器系统，预热器窑炉和预煅烧炉窑炉可燃烧非常大量的轮胎，例如已消耗燃料的30-50％，而没有传统的与硫积累相关的严重问题。

根据本发明的各个方面，悬挂地燃烧轮胎的方法包括实施自动循环，该自动循环包括自动地将轮胎装载到定位在窑炉的固定式传热站中的扦串器杆上，其中扦串器杆具有第一端部和纵向延伸的部段。自动循环还包括将已装载的轮胎推出到扦串器杆的轴上，进入到穿过固定式传热站的已加热气体流中，以使得轮胎的可燃材料在扦串器杆上悬挂地完全焚烧。该方法还包括控制自动循环，从而以设定速度循环计划量的轮胎。根据本发明的其他示例性方面，该方法还包括：收回由已焚烧的轮胎留在扦串器杆上的金属丝残留物，和/或切割由已焚烧的轮胎留在扦串器杆上的金属丝残留物，以使得该切割的金属丝从扦串器杆上掉落下来。

因此，已经参照本申请的实施例详细描述了本申请的发明，显而易见的是，在没有脱离所附权利要求中所限定的本发明的保护范围的情况下，进行修改和变型是可能的。

Claims (20)

1.一种将固体燃料输送到窑炉的固定式传热站中的固体燃料输送系统，所述固体燃料输送系统包括：

扦串器杆，所述扦串器杆具有第一端部和一部段，以使得当固体燃料输送系统安装在窑炉的固定式传热站上时：

扦串器杆用来将固体燃料悬挂在流过窑炉的固定式传热站的已加热气体流中；以及

扦串器杆的第一端部被定位在固定式传热站的外面并且所述部段延伸到固定式传热站中；以及

燃料推进系统，所述燃料推进系统具有推杆，该推杆将固体燃料沿着扦串器杆的所述部段推进，其中，固体燃料被转移到流过窑炉的固定式传热站的已加热气体流中；

其中，扦串器杆限制固体燃料响应于由已加热气体流所产生的作用在固体燃料上的作用力而从扦串器杆上分离。

2.根据权利要求1所述的固体燃料输送系统，其中：

扦串器杆包括杆，所述杆的长度在扦串器安装在窑炉系统中时延伸横跨下述部件中的至少一个部件的宽度：立管导管、倒焰煅烧炉、预煅烧炉或者第三导管。

3.根据权利要求1所述的固体燃料输送系统，其中，扦串器杆是悬臂式的，以便当扦串器安装在窑炉中时延伸到下述部件中的至少一个部件中：立管导管、倒焰煅烧炉、预煅烧炉或第三导管。

4.根据权利要求1所述的固体燃料输送系统，其中：

固体燃料包括轮胎；以及

轮胎被插到扦串器杆上，以使得扦串器杆穿过每个轮胎中的中心孔。

5.根据权利要求4所述的固体燃料输送系统，还包括：

装载机构，所述装载机构自动地将轮胎装载到扦串器杆的第一端部上，以使得一旦已装载，燃料推进系统能将轮胎沿着扦串器杆的所述部段推进。

6.根据权利要求5所述的固体燃料输送系统，其中：装载机构包括：

传送器系统，和

气闸室，其中，传送器系统将轮胎从装载场所运输到所述气闸室，以及所述气闸室用作将轮胎从传送器系统转移到扦串器杆的集结区域。

7.根据权利要求5所述的固体燃料输送系统，其中：

扦串器杆具有与第一端部相对的自由端部；

扦串器杆在固定式传热站的外面为悬臂式的，以使得扦串器杆的自由端部延伸到固定式传热站中并且第一端部保持在固定式传热站外面；以及

扦串器杆在靠近扦串器杆的第一端部的部分处被支撑在固定式传热站外面，以使得扦串器杆在与轮胎插入到扦串器杆上的端部相同的端部处被支撑。

8.根据权利要求7所述的固体燃料输送系统，其中：

装载机构至少包括三个部分，包括：

接收轮胎的固体燃料接收部分；

气闸室，所述气闸室在轮胎被插入到固定式传热站中之前用作轮胎的中间集结区域；和

邻近固定式传热站的输送部分，

装载机构包括在固体燃料接收部分中的至少一个夹钳，所述至少一个夹钳在轮胎从气闸室转移到输送部分时支撑扦串器杆；以及

装载机构包括在气闸室或输送部分中的至少一个夹钳，所述气闸室或输送部分中的所述至少一个夹钳在轮胎从固体燃料接收部分转移到气闸室时支撑扦串器杆。

9.根据权利要求4所述的固体燃料输送系统，其中：

扦串器杆在固定式传热站的外面为悬臂式的，以使得扦串器杆的自由端延伸到固定式传热站中；以及

扦串器杆是曲线形的或弯曲的。

10.根据权利要求9所述的固体燃料输送系统，其中，一控制器使得扦串器杆定位机构将扦串器杆旋转到用于装载固体燃料的第一位置，以及所述控制器使得扦串器杆定位机构将扦串器杆旋转到用于将残留金属丝从扦串器杆倾倒出的第二位置。

11.根据权利要求4所述的固体燃料输送系统，还包括：

扦串器控制器，所述扦串器控制器使扦串器杆纵向地往复运动，以使得扦串器杆的与其第一端部相对的自由端部延伸到固定式传热站外面，以用于将轮胎装载到扦串器杆上，以及使得扦串器杆的自由端部缩回到固定式传热站内，以用于燃烧扦串器杆上的轮胎。

12.根据权利要求11所述的固体燃料输送系统，其中，当扦串器控制器将扦串器杆的自由端部延伸到固定式传热站外面时，燃料推进系统的推杆将轮胎推进到扦串器杆上。

13.根据权利要求1所述的固体燃料输送系统，还包括：

收回机构，所述收回机构具有：

收回臂，所述收回臂能够与扦串器杆协作地往复运动；以及

在收回臂的端部周围的收回构件，所述收回构件构造成从扦串器杆移除金属丝残留物。

14.根据权利要求13所述的固体燃料输送系统，还包括：

切割器，所述切割器具有切割臂，所述切割臂沿着扦串器杆与燃料推进系统大致相反地延伸，以从扦串器杆上切掉已燃烧的固体燃料所残留的金属丝，使得金属丝从扦串器杆上掉落下来。

15.一种用于将固体燃料输送到窑炉的固定式传热站的方法，所述方法包括：

实施自动循环，所述自动循环包括：

通过将固体燃料扦串到扦串器杆的第一端部上而自动地将固体燃料装载到具有第一端部和一部段的扦串器杆上；以及

将固体燃料沿着扦串器杆推进到窑炉的固定式传热站中，以使得扦串器杆将已装载的固体燃料悬挂在流过固定式传热站的已加热气体流中，以及扦串器杆限制固体燃料响应于由已加热气体流所产生的作用在固体燃料上的作用力而从扦串器杆上分离；以及

控制所述自动循环，以按设定速度将计划量的轮胎循环到扦串器臂上。

16.根据权利要求15所述的方法，其中:

将固体燃料扦串到扦串器杆的第一端部上包括通过将轮胎插到扦串器杆上以使得扦串器杆穿过每个轮胎中的中心孔而自动地将轮胎装载到扦串器杆上。

17.根据权利要求15所述的方法，还包括：

从来自扦串器臂的已焚烧的轮胎收回金属丝残留物。

18.根据权利要求15所述的方法，还包括：

切割由已焚烧的轮胎留在扦串器臂上的金属丝残留物，以使得已切割的金属丝从扦串器臂掉落下来。

19.根据权利要求15所述的方法，其中：

将固体燃料扦串到扦串器杆的第一端部上包括使扦串器杆在固定式传热站内旋转，以将至少一个轮胎拾取到扦串器杆的第一端部上。

20.根据权利要求15所述的方法，还包括：

利用多个扦串器杆；

使该多个扦串器杆在大致竖直平面中旋转，以使得所述多个扦串器杆的每个扦串器杆抓紧轮胎，使得轮胎保持悬挂，直到轮胎完全被焚烧，以及使得来自焚烧轮胎的残留金属丝能够从所述多个扦串器杆的每个扦串器上掉落下来以落入到窑炉中。