CN113560318A - 熔融炉和放浆装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及熔融炉和放浆装置，包括放浆口，还包括：封闭机构，具有封闭部，封闭部用于封闭所述的放浆口，加热机构，用于加热所述的封闭部。本发明的放浆装置，通过设置封闭机构与来封闭的放浆口，使得放浆口能够及时的开启和关闭。在该结构的基础上，放浆口的构件可设计成一体结构，提高了放浆口的密封性和安全性，进一步的，由于封闭放浆口由塞体结构来实现，冷却仅需针对塞体附近的浆料来进行，冷却和加热的换热量均得以大幅降低，进一步提高了放浆口启闭的及时性。
Description
技术领域
本发明涉及熔融炉和放浆装置。
背景技术
随着等离子体气化熔融气化技术的逐渐成熟，人们开始采用这项技术来处理固体废物。采用等离子体熔融气化技术处理固体废弃物相较于现有的焚烧工艺具有无可比拟的优势。等离子体熔融气化技术能够可以获得更高的温度，可以彻底碳化其中的有机成分，避免了焚烧过程中产生的二噁英等有毒有害气体，无机物可通过配比熔融形成玻璃体浆料，金属则沉于底部形成金属浆料。
在采用等离子体熔融气化系统处理固体废弃物时，炉内的熔融浆料的主要成分包括的玻璃体浆料和金属浆料，金属浆料沉于炉底，玻璃体浆料则在上层。在处理的过程中，金属浆料的液位会逐渐上升，如果金属浆料与电极接触，会造成短路，因此需要不断的排出金属浆料。在相关技术中，一般通过在等离子体熔融气化炉的底部设置用于排出金属浆料的放浆口。当金属浆料累积到一定量后，打开放浆口将金属浆料排尽再关闭放浆口。放浆口在处理固体废物的过程中，需要频繁的开启和关闭。现有的放浆口结构实现开启和关闭是通过让放浆口位置的物料凝固或熔融来实现的，这些物料可能是的金属，也有可能是玻璃体，或者两者的混合物。当物料在放浆口位置凝固后，放浆口得以关闭，相反，熔融时放浆口则得以开启。
然而通过上述方式来开启和关闭放浆口都需要一定的时间，这是由于无论是冷却凝固物料，还是熔融物料都需要一定的时间。这就导致了放浆口放浆不具有及时性。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种不同结构的放浆装置，从而提高放浆口开启和关闭的及时性、放浆装置维修更换部件的便利性以及放浆口的密封性。
为了实现上述目的，本发明提供一种熔融炉的放浆装置，包括放浆口，其特征在于还包括：
封闭机构，具有封闭部，封闭部用于封闭所述的放浆口，
加热机构，用于加热所述的封闭部。
在一些实施例中，还包括冷却机构，用于冷却所述的放浆口和/或所述的封闭部。
在一些实施例中，所述的加热机构采用电磁感应加热机构，所述的电磁感应加热机构包括环绕于放浆口外的铜管线圈，封闭部中至少部分含有用于电磁感应加热的导体材质，铜管与电源电连接构成回路，铜管内部与冷却水源连通构成冷却水循环。
在一些实施例中，所述的封闭机构为塞棒，塞棒的棒芯由导体材料制成。
在一些实施例中，熔融炉的炉体上设置有放浆件，所述的放浆件上具有所述的放浆口，放浆件的外表面上设置有用于放置所述铜管线圈的环形凹槽，所述的环形凹槽与铜管线圈之间填充有绝缘耐火材料。
在一些实施例中，所述的放浆口具有导热的内表面，封闭部具有导热的外表面，封闭部封闭放浆口时，所述的内表面和外表面之间形成紧密配合或间隙配合，所述的间隙与放浆口连通。
本发明的第二方面涉及一种熔融炉，熔融炉中包括了上述的放浆装置，所述的放浆口与熔融炉的炉腔连通。
在一些实施例中，所述的熔融炉为等离子体气化熔融炉。
本发明的放浆装置，通过设置封闭机构与来封闭的放浆口，使得放浆口能够及时的开启和关闭。在该结构的基础上，放浆口的构件可设计成一体结构，提高了放浆口的密封性和安全性，进一步的，由于封闭放浆口由塞体结构来实现，冷却仅需针对塞体附近的浆料来进行，冷却和加热的换热量均得以大幅降低，进一步提高了放浆口启闭的及时性。
附图说明
图1为实施例中放浆机构关闭时的结构示意图。
图2为实施例中放浆机构开启时的结构示意图。
图3为冷却机构冷却封闭部与放浆口间浆料的示意图。
图4为放浆件的结构示意图。
图中：1.炉体，2.绝缘耐火材料，3.铜管线圈，4.塞棒，5.放浆件，6.炉腔， 7.间隙，8.熔融的浆料，41.外表面，51.环形凹槽，52.放浆口，53.外表面。
具体实施方式
用于处理固体废弃物的等离子体气化熔融炉的底部具有放浆件，放浆件上具有连通炉腔和外界的放浆口，在等离子体气化熔融处理固体废弃物的过程中，开启放浆口来排出沉于炉底的金属浆料，由放浆口排出的熔融浆料最初是金属浆料，在金属浆料排尽后，后续也会排出一定的玻璃体浆料。
在相关一些实施方式中，放浆件由耐火的非导体材料铸成，放浆口的开闭是通过加热放浆口中的物料形成可流动的熔融浆料，冷却放浆口中的物料凝固形成不可流动的固态浆料来实现的。在上述过程中，放浆口实现开闭都需要经历一定的时间，导致调节具有一定的滞后性。
由于存在上述问题，本发明提供一种熔融炉的放浆装置，包括放浆口，还包括：封闭机构，具有封闭部，封闭部用于封闭所述的放浆口，加热机构，用于加热所述的封闭部。相对于现有的通过冷却凝固或加热熔融放料口中的物料对放料口进行开启和关闭的方式，通过封闭机构的封闭部对放浆口进行封闭具有开启和关闭放浆口更加效率的优点。在该基础上，无论在放浆口内是否存在导电加热管，都可以通过加热封闭部来实现对固态金属的熔融，而在更换和维修方面，封闭机构相比于导电加热管道更加简单。
所述的放浆口具有导热的内表面，封闭部具有导热的外表面，封闭部封闭放浆口时，所述的内表面和外表面之间形成紧密配合或间隙配合，所述的间隙与放浆口连通，在本实施例中，放浆口为一锥形的扩口，密封端则具有与该放浆口形状配合的锥形侧面，密封段在插入放浆口后，侧面能够与放浆口密封贴合，从而增加封闭部的封闭效果。而在实际使用的过程中，该结构还产生了其他的效果，参考图2和图3，由于熔融炉的炉腔内的浆料自身具有较大的压力，当封闭部4插入放浆口时，位于放浆口内表面与的封闭部的外表面之间的浆料无法完全排出或完全回到炉腔内，这些浆料会让封闭部与的放浆口之间产生间隙7，而本发明的封闭部和放浆口能够刚好利用间隙之间的浆料来实现放浆口的开关。当封闭部插入放浆口后，浆料存在于封闭部4与放浆件5之间的间隙7 中，这些存在于间隙7的浆料较少，能够被快速的冷凝形成固体，将间隙密封，从而实现快速关闭放浆口的目的。同样的，需要开启放浆口时，也仅需要加热熔融间隙7中的固体浆料，实现快速的开启放浆口。
放浆装置中还包括冷却机构，用于冷却所述的放浆口和/或所述的封闭部。冷却机构用于帮助关闭所述的放浆口，与现有技术有所不同的是，冷却机构将整段熔融浆料凝固已经不再是必须，冷却机构通过放浆口或封闭部与熔融浆料进行传导换热后，仅需要将封闭部与放浆口封闭位置熔融浆料进行冷却凝固，所需的冷却量下降。采用的冷却机构可以是现有的任何冷却机构或者根据传热原理进行设计的结构。
所述的加热机构采用电磁感应加热机构，所述的电磁感应加热机构包括环绕于放浆口外的铜管线圈，封闭部中至少部分含有用于电磁感应加热的导体材质，铜管与电源电连接构成回路，铜管内部与冷却水源连通构成冷却水循环。参考图1，冷却水从铜管线圈的一端流入(图中示为a箭头方向)，并从铜管线圈的另一端流出(图中示为b箭头方向)。封闭部中的导体材质能够被电磁感应加热机构所加热，从而进一步使得封闭部整体得到加热。铜管中的冷却水一方面能够防止线圈过热，另一方面能够对于放浆口进行冷却。相较于现有技术中通过电磁感应加热嵌套于放浆口内的导电加热管而言，通过设置含有导体材质的封闭部，并通过加热封闭部来对放浆口内浆料进行加热的做法能够更快的开启放浆口，这是由于原有的加热方式需要对放浆口内的整段浆料加热才能够打开放浆口，而加热封闭部后，位于封闭部表面的固态浆料就能够发生熔融，从而轻易的将封闭部拔出，实现放浆口的开启。封闭机构的其中一种可采用的结构为塞棒，塞棒的前端作为封闭放浆口的封闭部，塞棒的棒芯由导体材料制成。通过电磁感应对塞棒的棒芯进行加热后，塞棒表面的浆料发生熔融，从而能够去除塞棒实现放浆口的开启。
在本实施例的等离子体气化熔融炉的炉体底部设置有放浆件，参考图4，所述的放浆件5上具有所述的放浆口52，放浆件5的外表面上设置有用于放置所述铜管线圈的环形凹槽51，所述的环形凹槽与铜管线圈之间填充有绝缘耐火材料2。放浆件包括但不限于采用具有耐火性能的不导电材料进行预制，等离子体气化熔融炉的炉底位置如图设置该放浆件，放浆件埋设于炉体中。相较于现有技术中导电加热管和绝缘管的多层结构，该锻件不会由于频繁的热冲击发生泄露的问题，设置于外表面一侧的环形凹槽中设置所述铜管线圈并由绝缘耐火材料填充，能够防止熔融浆料与铜管线圈接触。
以下，通过结合具体实施例对于本申请作进一步说明。
如图1所示，在等离子体气化熔融炉的炉体底部一侧设置有放浆件5，放浆件5上具有所述的放浆口52，放浆件5的外表面上设置有环绕于放浆口52的环形凹槽51，环形凹槽51中设置有螺旋环绕于放浆口的铜管线圈3，铜管线圈 3与外部的电源连接构成可导通的回路，铜管线圈3与外部的冷却水机构连通形成冷却水循环，铜管线圈3与环形凹槽51间的绝缘耐火空余凹槽部分由绝缘耐火材料2填充。当需要关闭的放浆口时，将铁芯塞棒4沿附图1中的箭头c方向塞入放浆口52进行封堵，切断电源停止加热，参考图2和图3，本实施例中铁芯塞棒端部的外表面41与放浆口51的内表面53之间由于熔浆的压力形成间隙7，在该间隙中含有一层浆料，铜管线圈中的冷却水通过热传导对该层浆料进行快速的冷却，熔融浆料冷却凝固实现对放浆口的关闭。当需要打开放浆口时，打开电源导通铜管线圈3，铜管线圈3通过电磁感应加热铁芯塞棒4，铁芯塞棒 4加热缝隙7中的少量固态浆料快速熔融，沿图2箭头d方向取出铁芯塞棒4，放浆口即打开。通过上述方法快速的打开或关闭放浆口，以排出一定量的熔融浆料。
本发明中的实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本发明保护范围内。
Claims (8)
1.熔融炉的放浆装置，包括放浆口，其特征在于还包括：
封闭机构，具有导热的封闭部，封闭部用于封闭所述的放浆口，
加热机构，用于加热所述的封闭部。
2.如权利要求1所述的放浆装置，其特征在于还包括冷却机构，用于冷却所述的放浆口和/或所述的封闭部。
3.如权利要求2所述的放浆装置，其特征在于所述的加热机构采用电磁感应加热机构，所述的电磁感应加热机构包括环绕于放浆口外的铜管线圈，封闭部中至少部分含有用于电磁感应加热的导体材质，铜管与电源电连接构成回路，铜管内部与冷却水源连通构成冷却水循环。
4.如权利要求3所述的放浆装置，其特征在于所述的封闭机构为塞棒，塞棒的棒芯由导体材料制成。
5.如权利要求3所述的放浆装置，其特征在于熔融炉的炉体上设置有放浆件，所述的放浆件上具有所述的放浆口，放浆件的外表面上设置有用于放置所述铜管线圈的环形凹槽，所述的环形凹槽与铜管线圈之间填充有绝缘耐火材料。
6.如权利要求1所述的放浆装置，其特征在于所述的放浆口具有导热的内表面，封闭部具有导热的外表面，封闭部封闭放浆口时，所述的内表面和外表面之间形成紧密配合或间隙配合，所述的间隙与放浆口连通。
7.一种熔融炉，其特征在于包括权利要求1～6任一所述的放浆装置，所述的放浆口与熔融炉的炉腔连通。
8.如权利要求8所述的放浆装置，其特征在于所述的熔融炉为等离子体气化熔融炉。
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