CN110470138A - 铝电解废槽衬无害化处理高温连续熔融炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铝电解废槽衬无害化处理高温连续熔融炉，它属于铝电解技术领域。铝电解废槽衬无害化处理高温连续熔融炉，在炉体的上方设有炉盖，炉盖与炉体之间设有绝缘体，在炉体的下方设有出料阀门，在出料阀门下方设有坩埚冷却装置，炉盖上设有入料口和烟气出口，电极棒从炉盖插入到炉体腔体内，设在炉盖外面的电极棒与电源的一端连接，在炉体腔体内的底部设有电极环，电极环与电源的另一端连接。本发明废槽衬在炉体内，通过电极棒和电极环间电流进行加热熔融，使废槽衬中的氰根分解挥发进入烟气、氟离子随烟气排出进入下游净化系统回收为氟化盐。液态渣形成玻璃化产品，可用于玻璃生产添加材料或透水砖添加材料等材料使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种熔融炉，尤其涉及一种铝电解废槽衬无害化处理高温连续熔融炉，它属于铝电解技术领域。
背景技术
电解铝废槽衬是电解铝生产过程中不可避免的固体废弃物，吨铝排放量为7.5-15kg，废槽衬里面氟化物含量通常在30-40%，氰化物含量通常在100ppm。按照《危险废物鉴别标准--浸出毒性鉴别》GB5085.3，废槽衬中氟离子含量约1000-5000mg／L，氰化物的含量10-30mg/L，均严重超标（标准中有关无机氟化物的限值为100mg/L,氰化物（CN-）的限值5mg/L），属于危险废物（按《国家危险废物名录》，危险废物代码331-023-48），直接排放会造成环境的严重污染。2016年电解铝产量3187万吨左右，已经连续16年电解铝产量处于世界第一，约为我国有色金属总产量的50%。按照每吨原铝产生7.5～15kg废阴极炭块计算，2016年产生约22.5～45万吨废槽衬，约为全国危险废物排放量的1.5-3%。目前，国内外处置的主要方式是堆存或填埋，大部分企业没有无害化处置设施。随着新环保法的实施，电解铝废槽衬的无害化处置势在必行。
经过市场调查，目前所有电解铝企业没有成熟的电解铝废槽衬火法无害化处置技术。国内外其他行业现有熔融炉，如玻璃熔融炉等，炉体温度均达不到1700℃，炉衬均不具备在高含量氟环境下长期稳定工作等能力。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种铝电解废槽衬无害化处理高温连续熔融炉，目的是实现废槽衬的熔化分解。
为达上述目的本发明是通过下述技术方案实现的：铝电解废槽衬无害化处理高温连续熔融炉，在炉体的上方设有炉盖，炉盖与炉体之间设有绝缘体，在炉体的底部设有出料管，在炉体的出料管上设有出料阀门，在出料阀门下方设有坩埚冷却装置，炉盖上设有入料口和烟气出口，电极棒从炉盖插入到炉体腔体内，设在炉盖外面的电极棒与电源的一端连接，在炉体腔体内的底部设有电极环，电极环与电源的另一端连接。
所述的炉体包括炉壳，在炉壳内侧设有炉体保温层，炉体保温层内侧与炉体腔体之间设有炉体耐材层。
所述的炉体保温层为炭黑或纳米材料，炉体耐材层为抗氟的纳米材料。所述的炉盖包括炉盖外壳，在炉盖外壳内上部为炉盖保温层，在炉盖外
壳内下部为炉盖耐材层。
所述的炉盖保温层为炭黑或纳米材料，炉盖耐材层为抗氟的纳米材料。
所述的绝缘体为耐火材料。
所述的坩埚冷却装置为空气冷却或水冷却装置。
所述的电极棒和电极环为高功率石墨材料。
所述的炉体为竖式结构。
所述的在入料口的上方设有入料输送机，入料输送机的输出端设在入料口的正上方。
由于采用上述技术方案，使得本发明具有如下优点和效果：
采用废槽衬在炉体内，通过电极棒和电极环间电流进行加热熔融。使废槽衬中的氰根分解挥发进入烟气、氟离子随烟气排出进入下游净化系统回收为氟化盐。液态渣形成玻璃化产品，可用于玻璃生产添加材料或透水砖添加材料等材料使用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1、炉体； 2、绝缘体；3、炉盖；31、炉盖外壳；32、炉盖保温材料；33、炉盖耐材；4、入料输送机；5、入料口；6、出料阀门；7、坩埚冷却装置；8、烟气出口；9、电极棒；10、电极环；11、炉壳；12、炉体保温材料；13、炉体耐材； 14、出料管；15、炉体腔体；16、电源。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来对本发明实施例中的技术案进行清楚完整的描述。显然所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，铝电解废槽衬无害化处理高温连续熔融炉，其结构如下：在炉体1的上方设有炉盖3，炉盖3与炉体1之间设有绝缘体2，在炉体1的底部设有出料管14，出料管14一端穿过电极环10与炉体腔体15相通，出料管14另一端设在炉体1外，在炉体1的出料管上设有出料阀门6，出料阀门6设在出料管14上，在出料阀门6下方设有坩埚冷却装置7，炉盖3上设有入料口5和烟气出口8，电极棒9从炉盖3插入到炉体腔体内，设在炉盖3外面的电极棒9与电源16的一端连接，在炉体腔体内的底部设有电极环10，电极环10与电源16的另一端连接。
炉体包括炉壳11，在炉壳11内侧设有炉体保温层12，炉体保温层12
内侧与炉体腔体15之间设有炉体耐材层13，炉体保温层12为炭黑或纳米材料，炉体耐材层13为抗氟的纳米材料。
炉盖3包括炉盖外壳31，在炉盖外壳31内上部为炉盖保温层32，在炉
盖外壳31内下部为炉盖耐材层33，炉盖保温层32为炭黑或纳米材料，炉盖耐材层33为抗氟的纳米材料。
绝缘体2为耐火材料。坩埚冷却装置7为空气冷却或水冷却装置。电极棒9和电极环10为高功率石墨材料。炉体1为竖式结构。在入料口5的上方设有入料输送机4，入料输送机4的输出端设在入料口5的正上方。
废槽衬经由入料输送机4连续缓慢通过位于炉盖3上方的入料口5进入炉体1内，填充在电极棒9与电极环10之间，当电极棒9与电极环10间有电流通过时填充的废槽衬充当发热电阻产生热量使自身熔融。有害炉气通过位于炉盖3上方的烟气出口8排除。液态炉渣通过位于炉体1下方的出料阀门6排出进入坩埚冷却装置7。
Claims (10)
1.铝电解废槽衬无害化处理高温连续熔融炉，其特征在于在炉体的上方设有炉盖，炉盖与炉体之间设有绝缘体，在炉体的底部设有出料管，在炉体的出料管上设有出料阀门，在出料阀门下方设有坩埚冷却装置，炉盖上设有入料口和烟气出口，电极棒从炉盖插入到炉体腔体内，设在炉盖外面的电极棒与电源的一端连接，在炉体腔体内的底部设有电极环，电极环与电源的另一端连接。
2.根据权利要求1所述的铝电解废槽衬无害化处理高温连续熔融炉，其特征在于所述的炉体包括炉壳，在炉壳内侧设有炉体保温层，炉体保温层内侧与炉体腔体之间设有炉体耐材层。
3.根据权利要求2所述的铝电解废槽衬无害化处理高温连续熔融炉，其特征在于所述的炉体保温层为炭黑或纳米材料，炉体耐材层为抗氟的纳米材料。
4.根据权利要求1所述的铝电解废槽衬无害化处理高温连续熔融炉，其特征在于所述的炉盖包括炉盖外壳，在炉盖外壳内上部为炉盖保温层，在炉盖外壳内下部为炉盖耐材层。
5.根据权利要求4所述的铝电解废槽衬无害化处理高温连续熔融炉，其特征在于所述的炉盖保温层为炭黑或纳米材料，炉盖耐材层为抗氟的纳米材料。
6.根据权利要求1所述的铝电解废槽衬无害化处理高温连续熔融炉，其特征在于所述的绝缘体为耐火材料。
7.根据权利要求1所述的铝电解废槽衬无害化处理高温连续熔融炉，其特征在于所述的坩埚冷却装置为空气冷却或水冷却装置。
8.根据权利要求1所述的铝电解废槽衬无害化处理高温连续熔融炉，其特征在于所述的电极棒和电极环为高功率石墨材料。
9.根据权利要求1所述的铝电解废槽衬无害化处理高温连续熔融炉，其特征在于所述的炉体为竖式结构。
10.根据权利要求1所述的铝电解废槽衬无害化处理高温连续熔融炉，其特征在于在所述的入料口的上方设有入料输送机，入料输送机的输出端设在入料口的正上方。
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