CN109028946A - 一种具有上下双炉膛结构的飞灰熔融炉 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种双炉膛飞灰熔融炉，属于电加热技术领域；由高温炉膛(1200℃‑1800℃)及中高温炉膛(25℃‑1200℃)、陶瓷纤维隔离砖、第一物料台、第二物料台、箱门，传动装置及控制箱组成，所述传动装置包括四条铰链、升降架、第一旋钮和第二旋钮；所述控制箱上设有PID温度控制器；本发明通过上下双炉膛的结构实现了连续操作，在提高实验效率的同时降低了单炉膛熔融操作的热损失，也保证了实验人员的人身安全。

Description

一种具有上下双炉膛结构的飞灰熔融炉
技术领域
本发明涉及电加热技术领域，具体涉及一种具有上下双炉膛结构的飞灰熔融炉。
背景技术
熔融技术在灰渣的减量化、资源化、无害化方面有着广泛的应用，在高温下有机物热分解，无机物转化为无定型的玻璃熔渣。现有灰渣熔融炉通常利用电阻加热元件发出的热量对灰渣进行加热。熔融炉大多为单炉膛设备，物料在熔融、冷却过程中温差变化大，这对于晶体应力消解有一定制约，在很大程度上影响其理化性质，这对于所成晶格的完整性及元素的检测分析有较大的影响。采用高温熔融协同水淬方法制备玻璃熔渣的过程造成大量的热损失。此外，温度较高的坩埚暴露于空气中容易造成坩埚热裂破碎，影响实验效率，同时物料的取出可能威胁实验人员人身安全。
发明内容
为了克服现有现有技术中冷却周期长、坩埚热裂及安全性问题，本发明提供一种新型飞灰熔融设备，将高温炉膛处理的样品转移至中高温炉膛进行中温核化与晶化处理，完成对样品的应力消解。该过程为连续操作，避免了物料与空气的直接接触；同时，去除浆液水淬环节，优化应力消除工艺。
本专利解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有上下双炉膛结构的飞灰熔融炉，其特征在于，由高温炉膛(1200℃-1800℃)及中高温炉膛(25℃-1200℃)、陶瓷纤维隔离砖、第一物料台、第二物料台、箱门，传动装置及控制箱组成，所述传动装置包括四条铰链、升降架、第一旋钮和第二旋钮；所述控制箱上设有PID温度控制器，整个炉体由保温耐火材料隔板隔开为两个箱体，分别为中高温炉箱和高温炉箱；高温炉膛设置在高温炉箱内，中高温炉膛设置在中高温炉箱内，所述高温炉膛和中高温炉膛上下依次排列在炉体的中心轴线上，所述保温耐火材料隔板的中心设有炉膛通道，所述炉膛通道通过陶瓷纤维隔离砖控制开关，所述陶瓷纤维隔离砖设在保温耐火材料隔板、第一物料台旁的滑道上；所述高温炉膛和中高温炉膛周围均用陶瓷纤维填充；高温炉膛下设有第一物料台，所述第一物料台的前后左右与四条铰链相连，可自由升降；中高温炉膛下设有第二物料台，第二物料台通过升降架控制，且中高温炉膛的升降架与第二物料台为一个整体，通过第二旋钮可上下调节；高温炉膛的直径比中高温炉膛小。
所述第一物料台和第二物料台为圆形耐火砖所制。
所述第一旋钮和第二旋钮设置在箱体外。
所述高温炉膛由硅钼棒加热，中高温炉膛由电阻丝加热，两炉膛均为井室炉膛。
所述铰链的材质为耐高温镍合金。
所述第一、第二物料台的直径均大于相应的炉膛直径30mm。
所述中高温炉膛的直径比高温炉膛的直径大40mm。
一种具有上下双炉膛结构的飞灰熔融炉的使用方法，包括两种使用方法具体步骤如下：
第一种为中高温炉膛的单独使用，适用于物料熔点在1200℃以下的物料，通过升降架调节中高温炉膛第二物料台的高度，将装好物料的坩埚置于其上，再次调节升降架将物料送入中高温炉膛中，关闭箱门，同时向右滑动陶瓷纤维隔离砖，关闭炉膛通道，通过控制箱上的PID温度控制器设置温度进行加热，当物料熔融后，打开箱门，由于此时第二物料台与中高温炉膛未分离，因此避免了温度的骤降，且箱门较大，故散热效果明显，降温结束后下降，取出坩埚；
第二种为中高温炉和高温炉的联合使用，适用于熔点在1200℃-1800℃的物料。
具体操作为：通过升降架调节中高温炉膛物料台的高度，下放第一物料台至第二物料台上，将坩埚放置在上面，然后通过铰链的提升送入高温炉膛，通过控制第一旋钮向右滑动隔离砖，关闭炉膛通道，同时上调升降架，关闭箱门，随后在控制箱上的PID温度控制器上设置熔融温度，加热熔融后，将高温炉膛中的样品熔浆下放至中高温炉膛的物料台上，进行核化和晶化处理。热处理完毕后，待中高温炉膛温度降至室温，调节升降架和铰链，用坩埚钳取出样品。
本发明的有益效果：本发明的一种具有上下双炉膛结构的飞灰熔融炉，同时具备高温与中高温两个炉膛；其中，高温炉膛的物料台可以通过铰链控制在两个炉膛中上下移动；中高温炉膛的物料台通过升降架控制物料进出炉膛，由于两个炉膛相通且高温炉膛的直径比中高温炉膛直径小40mm，故可实现物料在高温与中高温环境中的交换；两个炉子可单独使用，也可联合使用；联合使用时，物料在高温炉膛熔融后再送入中高温炉膛，确保熔浆样品核化与晶化处理和应力消解；本发明通过上下双炉膛的结构实现了连续操作，在提高实验效率的同时降低了单炉膛熔融操作的热损失，也保证了实验人员的人身安全。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明一种具有上下双炉膛结构的飞灰熔融炉的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
一种具有上下双炉膛结构的飞灰熔融炉，由高温炉膛11(1200℃-1800℃)及中高温炉膛9(25℃-1200℃)、陶瓷纤维隔离砖3、第一物料台10、第二物料台7、箱门5，传动装置及控制箱1组成，所述传动装置包括四条铰链2、升降架6、第一旋钮和第二旋钮；所述控制箱1上设有PID温度控制器，整个炉体由保温耐火材料隔板4隔开为两个箱体，分别为中高温炉箱8和高温炉箱12；高温炉膛11设置在高温炉箱12内，中高温炉膛9设置在中高温炉箱8内，所述高温炉膛11和中高温炉膛9上下依次排列在炉体的中心轴线上，所述保温耐火材料隔板4的中心设有炉膛通道，所述炉膛通道通过陶瓷纤维隔离砖3控制开关，所述陶瓷纤维隔离砖3设在保温耐火材料隔板4、第一物料台10旁的滑道上；所述高温炉膛11和中高温炉膛9周围均用陶瓷纤维填充；高温炉膛11下设有第一物料台10，所述第一物料台10的前后左右与四条铰链2相连，可自由升降；中高温炉膛9下设有第二物料台7，第二物料台7通过升降架6控制，且中高温炉膛9的升降架与第二物料台7为一个整体，通过第二旋钮可上下调节；高温炉膛11的直径比中高温炉膛9小40mm。
所述第一物料台10和第二物料台7为圆形耐火砖所制。
所述第一旋钮和第二旋钮设置在箱体外。
所述高温炉膛11由硅钼棒加热，中高温炉膛9由电阻丝加热，两炉膛均为井室炉膛。
所述铰链2的材质为耐高温镍合金。
所述第一、第二物料台的直径均大于相应的炉膛直径30mm。
所述中高温炉膛9的直径比高温炉膛11的直径大40mm。
上述一种具有上下双炉膛结构的飞灰熔融炉使用可分为两种：
第一种为中高温炉膛的单独使用，适用于物料熔点在1200℃以下的物料，通过升降架6调节中高温炉膛9第二物料台7的高度，将装好物料的坩埚置于其上，再次调节升降架6将物料送入中高温炉膛中，关闭箱门5，同时向右滑动陶瓷纤维隔离砖3，关闭炉膛通道，通过控制箱1上的PID温度控制器设置温度进行加热，当物料熔融后，打开箱门5，由于此时第二物料台7与中高温炉膛9未分离，因此避免了温度的骤降，且箱门5较大，故散热效果明显，降温结束后下降，取出坩埚。
第二种为中高温炉和高温炉的联合使用，适用于熔点在1200℃-1800℃的物料。
具体操作为：通过升降架6调节中高温炉膛物料台7的高度，下放高温炉膛第一物料台10至7上，将坩埚放置在上面，然后通过铰链2的提升送入高温炉膛11，通过第一旋钮向右滑动隔离砖3，关闭炉膛通道，同时上调升降架6，关闭箱门5，随后在控制箱1上的PID温度控制器上设置温度，加热熔融后，将高温炉膛11中的样品熔浆下放至中高温炉膛9的物料台7上，进行核化和晶化处理。热处理完毕后，待中高温炉膛9温度降至室温，调节升降架和铰链，用坩埚钳取出样品。由于整个操作为连续过程，大大缩短实验周期，同时确保了操作人员的安全。
实施例2
垃圾焚烧发电厂的飞灰主要成分为：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2、MgO、K2O、MnO2等，其熔点大于1400℃，采用刚玉坩埚对其进行熔融实验。
首先将一定量的飞灰装入刚玉坩埚，通过升降架调节中高温炉膛物料台7的高度，下放高温炉膛物料台10至7上，将坩埚放置在上面。然后，通过铰链2的提升送入高温炉膛11，通过第一旋钮向右滑动隔离砖3，关闭上下炉膛通道；同时上调升降架6，关闭箱门5，随后在控制箱上的PID温度控制器上设置熔融温度，加热熔融。物料熔融处理后，向左滑动隔离砖3，将高温炉膛11中的样品熔浆下放至中高温炉膛9的物料台7上，进行核化和晶化处理。热处理完毕后，待中高温炉膛9温度降至室温，调节升降架和铰链，用坩埚钳取出样品。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种具有上下双炉膛结构的飞灰熔融炉，其特征在于，由高温炉膛(1200℃-1800℃)及中高温炉膛(25℃-1200℃)、陶瓷纤维隔离砖、第一物料台、第二物料台、箱门，传动装置及控制箱组成，所述传动装置包括四条铰链、升降架、第一旋钮和第二旋钮；所述控制箱上设有PID温度控制器，整个炉体由保温耐火材料隔板隔开为两个箱体，分别为中高温炉箱和高温炉箱；高温炉膛设置在高温炉箱内，中高温炉膛设置在中高温炉箱内，所述高温炉膛和中高温炉膛上下依次排列在炉体的中心轴线上，所述保温耐火材料隔板的中心设有炉膛通道，所述炉膛通道通过陶瓷纤维隔离砖控制开关，所述陶瓷纤维隔离砖设在保温耐火材料隔板、第一物料台旁的滑道上；所述高温炉膛和中高温炉膛周围均用陶瓷纤维填充；高温炉膛下设有第一物料台，所述第一物料台的前后左右与四条铰链相连，可自由升降；中高温炉膛下设有第二物料台，第二物料台通过升降架控制，且中高温炉膛的升降架与第二物料台为一个整体，通过第二旋钮可上下调节，高温炉膛的直径略小于中高温炉膛。
2.根据权利要求1所述的一种具有上下双炉膛结构的飞灰熔融炉，其特征在于，所述第一物料台和第二物料台为圆形耐火砖所制。
3.根据权利要求1所述的一种具有上下双炉膛结构的飞灰熔融炉，其特征在于，所述第一旋钮和第二旋钮设置在箱体外。
4.根据权利要求1所述的一种具有上下双炉膛结构的飞灰熔融炉，其特征在于，所述高温炉膛由硅钼棒加热，中高温炉膛由电阻丝加热，两炉膛均为井室炉膛。
5.根据权利要求1所述的一种具有上下双炉膛结构的飞灰熔融炉，其特征在于，所述铰链的材质为耐高温镍合金。
6.根据权利要求1所述的一种具有上下双炉膛结构的飞灰熔融炉，其特征在于，所述第一、第二物料台的直径均大于相应的炉膛直径30mm。
7.根据权利要求1所述的一种具有上下双炉膛结构的飞灰熔融炉，其特征在于，所述中高温炉膛的直径比高温炉膛的直径大40mm。
8.一种如权利要求1-8所述的一种具有上下双炉膛结构的飞灰熔融炉的使用方法，其特征在于，包括两种使用方法具体步骤如下：
第一种为中高温炉膛的单独使用，适用于物料熔点在1200℃以下的物料，通过升降架调节中高温炉膛第二物料台的高度，将装好料的坩埚置于其上，再次调节升降架将物料送入中高温炉膛中，关闭箱门，同时向右滑动陶瓷纤维隔离砖，关闭炉膛通道，通过控制箱上的PID温度控制器设置熔融温度进行加热，当物料熔融后，打开箱门，由于此时第二物料台与中高温炉膛未分离，因此避免了温度的骤降，且箱门较大，故散热效果明显，降温结束后下调升降架，取出坩埚；
第二种为中高温炉和高温炉的联合使用，适用于熔点在1200℃-1800℃的物料。
具体操作为：通过升降架调节中高温炉膛物料台的高度，下放第一物料台至第二物料台上，将坩埚放置在上面，然后通过铰链的提升送入高温炉膛，通过第一旋钮向右滑动隔离砖，关闭炉膛通道，同时上调升降架，关闭箱门，随后在控制箱上的PID温度控制器设置熔融温度，加热熔融后，将高温炉膛中的样品熔浆下放至中高温炉膛的物料台上，进行核化和晶化处理。热处理完毕后，待中高温炉膛温度降至室温，调节升降架和铰链，用坩埚钳取出样品。
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