CN109945201A - 一种连续进料及排料的等离子非金属物料熔融装置 - Google Patents

一种连续进料及排料的等离子非金属物料熔融装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109945201A
CN109945201A CN201910330153.5A CN201910330153A CN109945201A CN 109945201 A CN109945201 A CN 109945201A CN 201910330153 A CN201910330153 A CN 201910330153A CN 109945201 A CN109945201 A CN 109945201A
Authority
CN
China
Prior art keywords
furnace
plasma
metallic
water
discharge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910330153.5A
Other languages
English (en)
Inventor
熊新
张�浩
饶耀
郑宇�
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WUHAN TIANHE TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
WUHAN TIANHE TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WUHAN TIANHE TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical WUHAN TIANHE TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201910330153.5A priority Critical patent/CN109945201A/zh
Publication of CN109945201A publication Critical patent/CN109945201A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

本发明公开了一种连续进料及排料的等离子非金属物料熔融装置,包括炉体和设于炉体上的炉盖,所述炉体上设有进料口、排料口和排渣口,所述炉盖顶部设有水冷夹套,所述水冷夹套的下端伸入炉体内,其内部设有等离子火炬发生器,所述等离子火炬发生器包括等离子火炬阴极和等离子火炬阳极,且其上端伸出水冷夹套外,所述炉体底部设有底阳极,所述等离子火炬阳极串联连接有断路器,且其与底阳极并联连接。本发明通过非转移弧起弧,并结合转移弧熔融非金属物料,简化了起弧方式、提高了起弧的效率,且该装置能够连续进料和排料,提高了该装置的运行效率,降低了生产成本,节约了大量能源,而且对环境无污染,具有极大的经济效益和社会效益。

Description

一种连续进料及排料的等离子非金属物料熔融装置
技术领域
本发明涉及等离子体应用技术领域,特别涉及一种连续进料及排料的等离子非金属物料熔融装置。
背景技术
随着工业的发展,工业生产过程排放的危险废物日益增多。据估计,全世界每年的危险废物产生量为3.3亿吨。危险废物对环境带来了严重污染和潜在的严重影响。危险废弃物的非金属物料种类繁多,处理方式不同于一般物料。现有的非金属物料的熔融装置有冲热工窑炉、电炉、等离子火炬、电弧炉。
热工窑炉通过煤或燃气的燃烧产生的热量来熔化非金属材料,非金属材料多为绝缘体,其吸收热量慢,能源浪费严重,且采用热工窑炉熔融非金属物料会排出大量污染气体,危害环境。电炉热效率较低,且不能到达很高的温度,不适用于熔点较高的材料。电弧炉通常用于非金属物料的熔融,但是其起弧过程繁琐需要导电块或者空炉方式进行起弧,且需要间歇性运行。等离子火炬虽然不受起弧限制,但是运行过程需要大量气体介质,导致热效率较低。
因此,亟需提供一种针对危险废弃的非金属物料的熔融装置,从而解决电弧炉起弧问题以及等离子火炬运行效率低的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种起弧简单、运行效率高,且能够连续进料及排料的等离子非金属物料熔融装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种连续进料及排料的等离子非金属物料熔融装置,包括炉体和设于炉体上的炉盖,所述炉体上设有进料口、排料口和排渣口,所述炉盖顶部设有水冷夹套,所述水冷夹套的下端伸入炉体内,其内部设有等离子火炬发生器,所述等离子火炬发生器包括等离子火炬阴极和等离子火炬阳极,且其上端伸出水冷夹套外,所述炉体底部设有底阳极,所述等离子火炬阳极串联连接有断路器,且其与底阳极并联连接。
通过等离子火炬发生器的等离子火炬阴极和等离子火炬阳极形成非转移弧,产生高温等离子体火焰对非金属物料进行加热,再通过等离子火炬阴极与底阳极之间形成的转移弧使非金属物料熔融,提高了非金属物料熔融的运行效率,降低了起弧时气体的使用量,提高了热效率,降低了加工成本。该非转移弧的起弧方式简单,不受非金属物料
进一步,所述水冷夹套上设有第一进水口、第一出水口和进风口,所述进风口的一端伸入水冷夹套和等离子火炬发生器的间隙之间,其另一端伸出水冷夹套外。
进一步,所述底阳极的内部为空腔,在所述空腔内设有水冷组件。
通过设有水冷夹套和水冷组件,降低了炉体内释放的热量对等离子火炬阴极、等离子火炬阳极和底阳极的损害,延长了等离子火炬阴极、等离子火炬阳极和底阳极的使用寿命。
进一步,所述水冷组件包括隔板,所述隔板将空腔分隔为进水冷却腔和回收冷却腔。
进一步,所述进水冷却腔连接有第二进水口,所述回水冷却腔连接有第二出水口。
进一步,所述炉体和炉盖的壁面由外至内依次包括碳钢层、保温层和耐热层。
进一步,所述碳钢层由碳钢板制成,所述保温层采用轻质保温浇筑料进行浇筑制成,所述耐热层采用刚玉莫来石耐火浇注料进行浇筑制成。
进一步,所述排渣口设于炉体的底部一侧,所述排渣口采用堵头进行封堵。
进一步,所述炉盖上设有吊耳。
优选地,所述炉盖上设有一对吊耳。
进一步,所述炉体的外表面设有至少1个测温点,至少1个可以为1个、2个、3个或更多个。
优选地,所述炉体的外表面从上至下对称设有6个测温点。
本发明一种连续进料及排料的等离子非金属物料熔融装置的有益效果:
本发明通过设有等离子火炬发生器和炉体底部的底阳极,利用等离子火炬阳极和等离子火炬阴极形成的非转移弧起弧,能够迅速形成等离子体火焰对非金属物料进行加热,简化了起弧方式、提高了起弧的效率;加热后的非金属物料熔融后,切断等离子火炬阴极与等离子火炬阳极的电流回路,利用等离子火炬阴极与底阳极之间形成转移弧使非金属物料熔融,降低了非金属物料在熔融过程中等离子火炬发生器中气体的使用量,提高了热效率;且该装置能够连续进料和排料,提高了该装置的运行效率,降低了生产成本,节约了大量能源,而且对环境无污染,具有极大的经济效益和社会效益。
附图说明
图1—为本发明一种连续进料及排料的等离子非金属物料熔融装置的结构示意图;
图2—为图1中熔融装置的剖面图;
图3—为图1中熔融装置的俯视图。
上述附图标记:1-炉体,2-炉盖,3-进料口,4-排料口,5-水冷夹套,51-第一进水口,52-第一出水口,53-进风口,6-等离子火炬发生器,61-等离子火炬阳极,7-底阳极,71-空腔,72-隔板,73-第二进水口,74-第二出水口,8-排渣口,9-吊耳,10-测温点。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明,但这些具体实施方案不以任何方式限制本发明的保护范围。
参见图1-3,一种连续进料及排料的等离子非金属物料熔融装置,包括炉体1和设于炉体1上的炉盖2,所述炉体1上设有进料口3、排料口4和排渣口8,所述炉盖2顶部设有水冷夹套5,所述水冷夹套5的下端伸入炉体1内,其内部设有等离子火炬发生器6,所述水冷夹套5上设有第一进水口51、第一出水口52和进风口53,所述进风口53的一端伸入水冷夹套5和等离子火炬发生器6的间隙之间,其另一端伸出水冷夹套5外,所述等离子火炬发生器6包括等离子火炬阴极和等离子火炬阳极61,且其上端伸出水冷夹套5外,所述炉体1底部设有底阳极7,底阳极7采用纯铜制成,所述等离子火炬阳极61用电缆串联连接有断路器,且其与底阳极7并联连接。
在本发明中,先通过等离子火炬阳极61和等离子火炬阴极形成非转移弧,弧根落点位于等离子火炬阳极61上,相比于电弧炉熔融非金属物料,该非转移弧的起弧方式更简单、不受非金属物料不导电的影响且热效率高;利用非转移弧形成的高温等离子体火焰对非金属物料进行加热,使非金属物料中心处够被迅速熔化成熔融状态而导电,提高了非金属物料熔融的效率;熔融后的非金属物料呈导电状态,切断断路器使等离子火炬阳极61和等离子火炬阴极形成的回路断开,使等离子火炬阴极、导电熔融物和底阳极7形成回路,此时以等离子火炬阴极和底阳极7之间形成的转移弧方式工作,该转移弧的弧根落于熔融物上,且当等离子火炬阴极、导电熔融物和底阳极7形成的回路的电流通过熔融物时,熔融物电阻会产生热量,对非金属物料进行熔融,提高了热量的利用效率,降低了等离子火炬发生器6中气体的使用量,从而减少了该装置的运行成本,提高了运行效率。
在等离子火炬发生器6外设有水冷夹套5,通过冷却水的水路循环降低等离子火炬阳极61和等离子火炬阴极的温度,从而降低了等离子火炬阳极61和等离子火炬阴极的氧化烧蚀程度,延长了其使用寿命,降低了该装置的使用和维修成本;且由于水冷夹套5和等离子火炬发生器6之间存在间隙,炉体1内上升的热量会散发至间隙之间,通过进风口53将密封风输送至该间隙之间,避免了间隙之间的热量对等离子火炬发生器6的损害,进一步降低等离子火炬发生器6的温度,延长其使用寿命。
所述底阳极7的内部为空腔71,在所述空腔71内设有水冷组件,所述水冷组件包括隔板72,所述隔板72将空腔71分隔为进水冷却腔和回收冷却腔,所述进水冷却腔连接有第二进水口73,所述回水冷却腔连接有第二出水口74,通过设有水冷组件,在水冷组件内形成循环水路,降低了炉体1内释放的热量对底阳极7的损害,延长了底阳极7的使用寿命。
所述炉体1和炉盖2的壁面由外至内依次包括碳钢层、保温层和耐热层,所述碳钢层由10mm以上的碳钢板制成,所述保温层采用100mm以上的轻质保温浇筑料进行浇筑制成,所述耐热层采用100mm以上的刚玉莫来石耐火浇注料进行浇筑制成。
耐热层主要其耐高温作用,最高耐温可达1700℃,避免了炉内高温对炉体1的损伤;保温层主要起保温隔热的作用,既能防止炉内的温度过多的散失,又能使本发明的熔融装置的最外层不会太烫,防止烫伤操作人员
所述排渣口8设于炉体1的底部一侧,所述排渣口8采用堵头进行封堵,堵头采用刚玉莫来石耐火浇注料进行浇筑制成,在进行炉体1检修或者停炉时将堵头拉出后将熔融物排出,实现炉体1内部的排空。
所述炉盖2上设有一对吊耳9,便于打开炉盖2;所述炉体1的外表面设有所述炉体1的外表面从上至下对称设有6个测温点10,具体为炉体1的正面设有3个测温点10,与炉体1正面相对的一侧面对称设有3个测温点10,用于监测炉内不同位置的温度。
本发明一种连续进料及排料的等离子非金属物料熔融装置的工作原理及使用方法:本发明工作时,非金属物料通过进料口3送入炉体1内,物料堆积在炉体1底部,启动等离子火炬发生器6电源,等离子火炬发生器6产生高温等离子体,对非金属物料进行加热,由于非金属物料处于不导电状态,等离子火炬阳极61与等离子火炬阴极形成回路,底阳极7并未接通,此时以非转移弧形式工作;
当非金属物料不断熔融后在炉体1内部形成熔池,熔融物是导电状态,此时底阳极7与其直接接触的熔融物导通,切断与等离子火炬阳极61串联的断路器,等离子火炬阴极、导电熔融物和底电极形成回路,此时以转移弧形式工作;
随着非金属物料的不断进料,非金属物料逐渐熔化,熔池不断扩大,逐渐使熔池的液面抬高,当到达排料口4时,熔融物料从排料口4排出,实现物料连续进料、熔融物连续排料的过程。
需要另行说明的是,本文使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件,但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件和另一个元件区分开。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发 明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、 等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种连续进料及排料的等离子非金属物料熔融装置,包括炉体和设于炉体上的炉盖,所述炉体上设有进料口、排料口和排渣口,其特征在于:所述炉盖顶部设有水冷夹套,所述水冷夹套的下端伸入炉体内,其内部设有等离子火炬发生器,所述等离子火炬发生器包括等离子火炬阴极和等离子火炬阳极,且其上端伸出水冷夹套外,所述炉体底部设有底阳极,所述等离子火炬阳极串联连接有断路器,且其与底阳极并联连接。
2.如权利要求1所述一种连续进料及排料的等离子非金属物料熔融装置,其特征在于:所述水冷夹套上设有第一进水口、第一出水口和进风口,所述进风口的一端伸入水冷夹套和等离子火炬发生器的间隙之间,其另一端伸出水冷夹套外。
3.如权利要求1所述一种连续进料及排料的等离子非金属物料熔融装置,其特征在于:所述底阳极的内部为空腔,在所述空腔内设有水冷组件。
4.如权利要求3所述一种连续进料及排料的等离子非金属物料熔融装置,其特征在于:所述水冷组件包括隔板,所述隔板将空腔分隔为进水冷却腔和回收冷却腔。
5.如权利要求4所述一种连续进料及排料的等离子非金属物料熔融装置,其特征在于:所述进水冷却腔连接有第二进水口,所述回水冷却腔连接有第二出水口。
6.如权利要求1所述一种连续进料及排料的等离子非金属物料熔融装置,其特征在于:所述炉体和炉盖的壁面由外至内依次包括碳钢层、保温层和耐热层。
7.如权利要求6所述一种连续进料及排料的等离子非金属物料熔融装置,其特征在于:所述碳钢层由碳钢板制成,所述保温层采用轻质保温浇筑料进行浇筑制成,所述耐热层采用刚玉莫来石耐火浇注料进行浇筑制成。
8.如权利要求1所述一种连续进料及排料的等离子非金属物料熔融装置,其特征在于:所述排渣口设于炉体的底部一侧,所述排渣口采用堵头进行封堵。
9.如权利要求1所述一种连续进料及排料的等离子非金属物料熔融装置,其特征在于:所述炉盖上设有吊耳。
10.如权利要求1-9任一项所述一种连续进料及排料的等离子非金属物料熔融装置,其特征在于:所述炉体的外表面设有至少1个测温点。
CN201910330153.5A 2019-04-23 2019-04-23 一种连续进料及排料的等离子非金属物料熔融装置 Pending CN109945201A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910330153.5A CN109945201A (zh) 2019-04-23 2019-04-23 一种连续进料及排料的等离子非金属物料熔融装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910330153.5A CN109945201A (zh) 2019-04-23 2019-04-23 一种连续进料及排料的等离子非金属物料熔融装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109945201A true CN109945201A (zh) 2019-06-28

Family

ID=67016004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910330153.5A Pending CN109945201A (zh) 2019-04-23 2019-04-23 一种连续进料及排料的等离子非金属物料熔融装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109945201A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110470139A (zh) * 2019-07-10 2019-11-19 江苏天楹环保能源成套设备有限公司 一种从熔池液面以下加热的飞灰等离子体熔融装置及方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110470139A (zh) * 2019-07-10 2019-11-19 江苏天楹环保能源成套设备有限公司 一种从熔池液面以下加热的飞灰等离子体熔融装置及方法
CN110470139B (zh) * 2019-07-10 2021-01-26 江苏天楹环保能源成套设备有限公司 一种从熔池液面以下加热的飞灰等离子体熔融装置及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102020411A (zh) 感应加热式非金属熔炼方法及其所采用的系统
CN109945201A (zh) 一种连续进料及排料的等离子非金属物料熔融装置
CN102384646A (zh) 实现内加热的坩埚、炉体及坩埚电阻炉
CN103468955B (zh) 一种废杂铜冶炼工艺
CN103060850A (zh) 一种连续熔盐电解制备金属钛的方法
CN102564125A (zh) 一种超音频感应加热熔炼炉
CN206337297U (zh) 钛合金铸锭用真空自耗炉
CN102080931A (zh) 铝压铸用高频感应熔铝炉
CN112212346A (zh) 一种多种热源协同加热的等离子气化熔融炉
CN210088870U (zh) 一种连续进料及排料的等离子非金属物料熔融装置
CN203432279U (zh) 带冷却系统的电弧炉的炉盖
CN208346238U (zh) 一种设有精炼孔的阳极炉
CN204848984U (zh) 电磁感应加热熔融还原金属镁真空还原炉
CN216346296U (zh) 一种处理危废物料的电熔等离子矩复合炉装置
CN202915711U (zh) 一种新型高效节能矿热炉
CN203923299U (zh) 一种滚筒式钢珠淬火加热炉
CN2399691Y (zh) 熔炼高熔点物质的电弧炉
CN214064933U (zh) 一种多种热源协同加热的等离子气化熔融炉
CN205482334U (zh) 有色金属等温熔炉
CN206559713U (zh) 一种浸没加热用管式等离子喷枪
CN215572102U (zh) 一种防热量散失的速热式冶金炉
RU2157795C1 (ru) Способ получения силикатного расплава и устройство для его осуществления
CN212481324U (zh) 一种用于无机类危废处理熔融炉
CN213356978U (zh) 一种用于氧化锌的自热式生产装置
CN209893932U (zh) 小型高效燃气熔炼炉

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination