CN114130800B - 使用固体废物制造回收物品的方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种使用固体废物制造回收物品的方法，并且提供一种能够通过一起使用布朗气体和加热器来回收固体废物的制造装置和制造方法。使用固体废物制造回收物品的装置包括：i)下壳体，其具有形成在下壳体的上侧的第一开口；ii)上壳体，其具有与第一开口连通并且形成在上壳体的下侧的第二开口，并且该上壳体可以从下壳体拆卸；iii)坩埚，其容纳固体废物；iv)气体燃烧器，其沿竖直方向穿透上壳体以插入至上壳体中，并且从原料上方直接供应熔化原料的布朗气体；v)加热器，其定位在第一开口中，与坩埚间隔开，并且围绕坩埚的侧表面以间接熔化固体废物；以及vi)铰链，其沿水平方向安装在下壳体的一个侧表面上以使下壳体倾斜。

Description

使用固体废物制造回收物品的方法

技术领域

本公开涉及一种使用固体废物制造回收物品的方法，并且更具体地，涉及一种通过一起使用布朗气体和加热器以混合形式熔化固体废物而获得的回收物品的制造方法。

背景技术

随着工业的快速发展，产生了大量的生活垃圾(废物)、工业垃圾、以及农渔业村落垃圾。通常，这些固体废物被填埋。然而，这些废物的填埋存在限制，并且因此对这些固体废物进行焚烧和清除。为此，正在不断建造用于焚烧固体废物的焚烧炉。

当这些固体废物燃烧时，从焚烧炉产生的例如底灰或飞灰的焚烧灰和指定的固体废物含有大量的二噁英或有害重金属。当焚烧灰和指定的固体废物被填埋时，由于填埋而产生二次环境污染和细粉尘。此外，填埋场已经饱和，并且因此不能对土地进行有效利用。新垃圾填埋场的建设不仅会增加投诉，而且还需要花费大量的时间和金钱。另外，不可燃烧的固体废物无法焚烧，因此需要单独处理。

发明内容

本公开的目的是提供一种制造回收物品的装置，该回收物品通过使用布朗气体和加热器来熔化固体废物以生产混凝土骨料(KSF 2527)、覆盖材料、路基材料、玻璃棉原料、矿棉原料等，从而可以回收。另外，本公开的目的是提供一种使用制造回收物品的装置来制造回收物品的方法。

根据本公开的实施例，一种使用固体废物制造回收物品的装置包括：i)下壳体，其具有形成在下壳体的上侧的第一开口；ii)上壳体，其具有形成在上壳体的下侧的与第一开口连通的第二开口，并且该上壳体可以从下壳体拆卸；iii)坩埚，其容纳固体废物；iv)气体燃烧器，其沿竖直方向穿透上壳体以插入至上壳体中，并且从原料上方直接供应熔化原料的布朗气体；以及v)加热器，其定位在第一开口中，与坩埚间隔开，并且围绕坩埚的侧表面以间接熔化固体废物。可以应用气体燃烧器使得气体燃烧器在坩埚的上方面对坩埚，并且从气体燃烧器排出的气体朝向固体废物喷射以与固体废物直接接触。加热器可以是碳化硅加热器、中频加热器或高频加热器，并且加热器可以以非接触方式从侧表面加热固体废物以熔化固体废物。

根据本公开的实施例的使用固体废物制造回收物品的装置还可以包括绝热体，该绝热体形成第一开口并且隔着加热器位于坩埚的另一侧。加热器可以包括：i)多个第一加热器单元，其沿平行于水平方向的第一方向延伸；以及ii)多个第二加热器单元，其与多个第一加热器单元成直角相交，并且沿第二方向延伸。多个第一加热器单元中的一对或多对第一加热器单元可以彼此间隔开并且可以定位成坩埚成介于一对或多对第一加热器单元之间。多个第二加热器单元中的一对或多对第二加热器单元可以彼此间隔开并且定位成坩埚成介于一对或多对第二加热器单元之间。一对或多对第一加热器单元和一对或多对第二加热器单元可以定位成彼此间隔开，同时沿竖直方向彼此交替。多个第一加热器单元和多个第二加热器单元中的一对第一加热器部可以位于顶部处。

根据本公开的实施例，使用固体废物制造回收物品的装置可以包括：i)固体废物料斗，其在沿水平方向与上壳体间隔开的同时面对上壳体，并且固体废物料斗存储固体废物；ii)通孔，其沿水平方向穿透上壳体并且与第二开口连通；以及iii)水平传送单元，其在固体废物料斗下方沿水平方向移动以插入至通孔中。水平传送单元可以将从固体废物料斗掉落的固体废物沿水平方向传送，并且通过第二开口将固体废物供应至坩埚。水平传送单元可以包括通过旋转将固体废物传送至上壳体的多个螺杆，其中，多个螺杆的直径随多个螺杆接近上壳体而变小，并且多个螺杆对传送的固体废物进行压缩以将包含在固体废物中的水分向下排出。

根据本公开的实施例，使用固体废物制造回收物品的装置还可以包括：i)铰链，其沿水平方向安装在下壳体的一侧上以使下壳体倾斜；ii)斜盘，其使熔融固体废物倾斜落下；iii)冷却喷嘴，其位于斜盘上并且将冷却水喷射至固体废物的熔融金属中以冷却熔融金属并且将冷却的熔融金属转化为回收物品；以及iv)输送机，其位于斜盘下方并且在输送机中设置有带，并且使带运行以将通过斜盘提供的回收物品传送至外部。

根据本公开的实施例，使用固体废物制造回收物品的方法包括：i)设置下壳体，下壳体具有形成在其上侧的第一开口，并且具有安装在第一开口中的坩埚和围绕坩埚的加热器；ii)设置上壳体，上壳体具有形成在其下侧的与第一开口连通的第二开口，并且该上壳体能够从下壳体拆卸；iii)将下壳体提升至上壳体，以使上壳体和下壳体彼此紧密接触；iv)将含硅的固体废物通过穿透上壳体的原材料入口放入坩埚中；v)利用加热器对坩埚的侧表面进行加热以间接加热和熔化固体废物；vi)通过穿透上壳体并且插入第二开口中的气体燃烧器来供应气体；以及vii)点燃气体并且将气体朝向固体废物喷射以直接加热和熔化固体废物。

直接加热和熔化固体废物可以包括：i)在向上提升气体燃烧器的同时，将其它固体废物放入坩埚中；以及ii)利用气体燃烧器对该其它固体废物进行加热和熔化。根据本公开的实施例，使用固体废物制造回收物品的方法还可以包括在通过气体对其它固体废物进行直接加热和熔化的同时，利用加热器对该其它固体废物进行间接加热和熔化。

根据本公开的实施例，使用固体废物制造回收物品的方法还可以包括：i)降低下壳体以将下壳体与上壳体分离；ii)沿第一方向使下壳体水平移动；以及iii)以铰链作为轴使下壳体倾斜以将固体废物的熔融金属排出至外部，该铰链安装在下壳体的一个侧表面上并且沿与第一方向相交的方向延伸。根据本发明的实施例，使用固体废物制造回收物品的方法可以进一步包括：i)将熔融金属排出至倾斜表面；以及ii)将冷却水从安装在倾斜表面上的冷却喷嘴喷射至熔融金属，以将熔融金属转化为回收物品。

附图说明

图1是根据本公开的第一实施例的制造回收物品的装置的示意图。

图2是包括在图1的制造回收物品的装置中的加热器的示意性立体图。

图3A是示出了图1的制造回收物品的装置中的熔融金属的温度曲线的图，并且图3B是示出了根据现有技术的熔化装置中的熔融金属的温度曲线的图。

图4是使用图1的制造回收物品的装置来制造回收物品的方法的示意性流程图。

图5至图7是示意性示出了图4的制造回收物品的方法的每个步骤的图。

图8是根据本公开第二实施例的制造回收物品的装置的示意图。

具体实施方式

当部件被称为在其它部件“上方”时，该部件可以直接在其它部件上方，或者该部件和该其它部件之间可以包括另外部件。相反，当部件被称为在另一部件“正上方”时，则在该部件和该另一个部件之间不涉及其它部件。

术语第一、第二、第三等用于描述，但不局限于各种部件、组件、区域、层和/或区段。这些术语仅用于将部件、组件、区域、层或区段与其它部件、组件、区域、层或区段区分开。因此，在不脱离本公开的范围的情况下，下文描述的第一部件、组件、区域、层或区段可以称为第二部件、组件、区域、层或区段。

本文使用的专有名词仅提及特定的示例性实施例，并不对本发明进行限制。只要措辞没有明确指示出相反含义，则本文使用的单数形式包括复数形式。本说明书中使用的“包括”的含义具体表示特定的属性、面积、整数、步骤、操作、元件和/或组件，并且不排除其它特定的属性、面积、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在或添加。

可以使用诸如“下方”和“上方”的指示相对空间的术语而更易于对附图中示出的一个部件与另一部件的关系进行描述。这些术语与附图中所意指的含义一起使用，旨在包括设备的其他含义或操作。例如，如果图中的设备被翻转，则将描述为在其它部件“下方”的一些部件描述为在其它部件的“上方”。因此，示例性术语“下”同时包括上下方向。设备可以旋转90°或者其它角度，并且表示相对空间的术语也进行相应解释。

尽管没有不同定义，但是除非另外定义，否则本文使用的包括技术术语和科学术语的所有术语具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。在通常使用的字典中定义的术语另外解释为具有与现有技术文献和当前公开的内容相匹配的含义，并且除非被定义，否则不解释为理想含义或者非正式含义。

参考截面结构描述的本公开的实施例具体代表本公开的理想实施例。结果，可以预期图示的例如制造方法和/或规格的变型的各种变型。因此，实施例不局限于所示区域的特定形状，并且可以包括例如通过制造的形状变型。例如，示出或描述为平坦的区域可以具有大体粗糙或者粗糙并且非直线的特性。另外，示出为具有锐角的部分可以被倒圆。因此，附图中示出的区域本质上仅为近似，并且该区域的形状不旨在描绘区域的确切形状，并且不旨在缩小本公开的范围。

在下文中，将参照附图对本公开的实施例进行详细描述，使得本公开所属领域的技术人员可以易于对本公开进行实践。然而，本公开可以以各种不同形式实现，并且不局限于本文描述的示例性实施例。

图1示意性示出了根据本公开第一实施例的制造回收物品的装置100。图1中的制造回收物品的装置100的结构仅用于说明本公开，并且本公开不局限于此。因此，制造回收物品的装置的结构可以改变为其它形式。

制造回收物品的装置100是熔融型熔化设施。即，制造回收物品的装置100通过一起使用气体燃烧器60和加热器40来熔化包括焚烧灰的固体废物以制造回收物品，例如土木工程材料或建筑材料。此处，固体废物是指焚烧灰、尾矿、废矿棉、废玻璃棉、石棉等，并且土木工程或建筑材料是路基材料、混凝土骨料、联锁砖原料、玻璃棉原料、矿棉原料等。

在制造回收物品的装置100中同时使用气体燃烧器60和加热器40的原因是由于作为熔融对象的固体废物的特性。即，固体废物中与高温布朗气体的火焰接触的部分很好地被熔化。然而，固体废物含有大量的硅(Si)，并且与金属不同，硅的传热速度非常慢。固体废物含有例如40wt％至60wt％的硅。因此，即使利用布朗气体将固体废物的上部中心熔化，由于固体废物中含有大量的硅，热量也不能很好地传递至固体废物的侧部。即，仅使用布朗气体来熔化固体废物的侧部需要大量的时间和能量。

如图1所示，制造回收物品的装置100包括下壳体10、上壳体20、坩埚30、加热器40、液压轴50、气体燃烧器60、绝热体15和17、排气管80和固体废物料斗90。另外，制造回收物品的装置100还可以包括其它部件。

在下壳体10的上侧形成有开口101。尽管下壳体10的下表面和侧表面被金属盖等封盖，但下壳体10的上侧与上壳体20联接，并且下壳体10通过开口101敞开以与上壳体20连通。

为了阻挡容纳在坩埚30中的固体废物熔化并且变成熔融金属时所散发的热量，将绝热体15安装在下壳体10中。出于相同原因，还将绝热体17安装在上壳体20的内表面上。

如图1所示，在上壳体20的下侧形成开口201。尽管上壳体20的上表面和侧表面被金属盖等封盖，但上壳体20的下侧与下壳体10联接，并且上壳体20通过开口201敞开以与下壳体10连通。因为通过液压轴50使下壳体10上升或下降，所以上壳体20可以与下壳体10联接或者与下壳体分离。上壳体20可以布置在下壳体10上以通过上壳体20的重量来保持联接状态，但是上壳体20和下壳体10可以彼此对准并且然后使用单独的联接构件彼此联接。

坩埚30位于开口101中以熔化容纳在坩埚30中的固体废物。可以使用碳化硅(SiC)材料来制造坩埚30以承受1600℃以上的高温。

同时，如图1所示，液压轴50由四个螺旋千斤顶构成，其中下壳体10分别沿x轴方向和y轴方向介于该四个螺旋千斤顶之间。通过液压轴50，下壳体10沿±z轴方向(即，上下)移动。液压轴50分别布置在左侧和右侧。因此，右侧的液压轴50可以延伸成长于左侧的液压轴50，并且可以以铰链55作为轴以用于使下壳体10倾斜。虽然出于方便起见没有在图1中示出，但是上壳体20通过支架25(如图5示出)单独固定，并且因此，即使下壳体10从上壳体20移除，上壳体20的位置仍能稳定保持。由于液压轴50自身的提升运动在固定状态下进行，所以坩埚30可以稳定上升或下降。

气体燃烧器60插入至上壳体20的内部(即，开口201)。气体燃烧器60沿竖直方向(即坩埚30上的z轴方向)延伸并且朝向坩埚30定位。因此，从气体燃烧器60排出的气体被点燃并且朝向容纳在坩埚30中的固体废物W喷射。气体通过与固体废物W直接接触而熔化固体废物W。气体燃烧器传送设备65位于上壳体20上方。气体燃烧器60通过气体燃烧器传送设备65沿-z轴方向向下移动的同时插入至上壳体20中。当不使用气体燃烧器60时，可以通过气体燃烧器传送设备65使气体燃烧器60沿+z轴方向上升而拉出。由于驱动电机651附接至气体燃烧器传送设备65，所以在通过驱动电机651使气体燃烧器传送设备65上升或下降的同时，气体燃烧器60上升和下降。由于本领域的技术人员能够易于理解气体燃烧器传送设备65和驱动电机651的详细结构，因此将省略其详细描述。

例如可以使用布朗气体作为气体燃烧器60中使用的气体。布朗气体是指通过电解水获得的气体，并且解释为包括氢气和氧气的混合气体。在布朗气体中，氢气和氧气以2：1的当量比混合。当对水进行电解时，在负极获得氢气并且在正极获得氧气。通过同时收集而非分别收集氢气和氧气来制取布朗气体。当布朗气体燃烧时，仅产生水作为燃烧产物，因此无需担心环境污染。可以使用布朗气体使容纳在坩埚30中的固体废物W非常快速熔化。因此，将固体废物W转化为熔融金属的时间大大减少，因此可以确保较高能量效率。

如图1所示，绝热体15分隔开口101。绝热体15隔着加热器40位于坩埚30的相对侧。由于绝热体15围绕坩埚30，所以能够阻挡热量泄漏至外部，从而减少熔化固体废物W所需的能量。排气管80将通过熔化固体废物W而排出的废气排出至外部。即，当布朗气体从气体燃烧器60喷射至坩埚30中时，包含在固体废物W中的杂质由气体燃烧或由气体推动，并且沿坩埚30的侧表面流动以向下流至坩埚30的外部。因此，通过固体废物W熔化而排出的废气通过排气管80排出至外部。

如图1所示，可以通过探针孔35来观察制造回收物品的装置100的内部。即，通过诸如将探针351通过探针孔35插入至坩埚30中的方法等方法可以对固体废物W的熔化状态进行检测。通过气体燃烧器60喷入的气体量可以根据探针351检测的温度进行调节。此外，可以通过将气体燃烧器传送设备65上下移动来调节气体燃烧器60的位置。结果，当固体废物熔化时，能够保持熔融金属的温度恒定。

另一方面，当容纳在坩埚30中的固体废物W熔化时，固体废物W之间的空隙消失并且容纳在坩埚30中的固体废物W的水平降低。因此，由于必须补充容纳在坩埚30中的固体废物以提高制造效率，所以固体废物W通过固体废物料斗90额外添加至坩埚30中。由于固体废物料斗90面对坩埚30，所以通过固体废物料斗90注入的固体废物W被精准供应至坩埚30中。

受热并且熔化的固体废物W通过位于下壳体10下方的移动转向架110沿-x轴方向移动，并且然后相对于沿与x轴方向相交的y轴方向延伸的铰链55倾斜并且排出至外部。为此，铰链55以水平方向作为轴(即，沿y轴方向延伸)安装在下壳体10的左侧表面上。

如图1所示，制造回收物品的装置100还包括位于坩埚30和绝热体15之间的加热器40。作为加热器40，可以使用碳化硅加热器、中频加热器或者高频加热器。中频加热器可以具有约1kHz至20kHz的频率范围。另外，高频加热器可以具有21kHz至300kHz的频率范围。由于本领域的技术人员能够易于理解这种加热器，所以将省略其详细描述。

加热器40与坩埚30间隔开以从侧表面间接加热和熔化固体废物W。由于加热器40与坩埚30间隔开，所以固体废物W在由加热器40的辐射热从侧表面间接加热的同时被熔化。即，加热器40以非接触的方式从侧表面加热并且熔化固体废物W。即，在本公开的实施例中，固体废物W通过不仅包括在竖直方向上的气体燃烧器60而且包括在横向方向上的加热器40的混合方法加热和熔化。因此，固体废物W可以更快并且更均匀地熔化。即，由于固体废物W含有减少传热的硅，因此仅利用气体燃烧器60的气体难以均匀熔化固体废物W。因此，通过以混合形式在横向方向上一起使用加热器40来熔化固体废物W是有效的。在下文中，将参考图2对加热器40的结构进行更详细描述。

图2示意性地示出了包括在图1的制造回收物品的装置100中的加热器40。图2的加热器40的结构仅用于说明本公开，并且本公开不局限于此。因此，加热器40的结构可以以另一种形式修改。另一方面，由于本领域的技术人员能够易于理解图2的加热器40的电源连接或安装结构，因此将省略其详细描述。

如图2所示，加热器40包括多个第一加热器单元401和多个第二加热器单元403。多个第一加热单元401沿y轴方向延伸，并且多个第二加热单元403与多个第一加热单元401呈直角相交并且沿x轴方向拉长地延伸。由于加热器40具有这种结构，该加热器40可以完全围绕坩埚30的周边以均匀加热坩埚30的侧表面。即，多个第一加热器单元401中的一对第一加热器单元401定位成坩埚30沿x轴方向介于该一对第一加热器单元401之间。另外，多个第二加热器单元403中的一对第二加热器单元403定位成坩埚30沿y轴方向介于该一对第二加热器单元403之间。另外，在竖直方向(即，z轴方向)上的一对第一加热器单元401和一对第二加热器单元403在彼此间隔开的同时交替定位。结果，可以更均匀加热坩埚30的侧表面。

该对第一加热器单元401位于加热器40的顶部处。这是因为优选的是，该对第一加热器单元401延伸的方向和铰链55(图1所示)的轴向彼此匹配。即，在固体废物W转化为熔融金属后，需要倾斜坩埚30以将熔融金属沿箭头方向排出。在这种情况下，仅当沿与熔融金属的排出方向相交的方向保持下壳体10的加热时，才可以预先防止熔融金属快速凝固。因此，第一加热器单元401位于顶部处以保持加热状态，从而使得更容易将熔融金属排出。

图3A是示出了图1的制造回收物品的装置中的熔融金属的温度曲线的图，并且图3B是示出了根据现有技术的熔化装置中的熔融金属的温度曲线的图。图3A和图3B示意性示出了坩埚中的熔融金属的热分布，即，在坩埚30的中心和坩埚30的左右侧表面处的热分布。

如图3A所示，在图1的制造回收物品的装置100中，不仅固体废物W在箭头所示的竖直方向上被气体燃烧器直接加热，而且固体废物W从左右两个侧表面被间接加热。结果，坩埚30内部的所有表面上获得均匀的温度分布，并且表面的最高温度还可以升高至1700℃。相反，在图3B的现有技术中，不存在从侧表面加热并且仅沿竖直方向加热，坩埚30内部的每个位置处的温度偏差太大。即，被气体燃烧器直接加热的坩埚30的中心处的固体废物W的中心温度最高，而坩埚30的侧表面没有直接加热导致温度非常低。因此，难以均匀熔化固体废物W。特别地，在本公开的实施例中，固体废物W而不是一般原料被熔化。因此，固体废物W中除了包含诸如硅的杂质以外，还由于原料特性而产生偏析。因此，通过图3A的加热类型而不是图3B的加热类型可以获得更均匀地良好熔化的熔融金属。

图4示意性示出了使用图1的制造回收物品的装置来制造回收物品的方法的流程图。图4的制造回收物品的方法的流程图仅用于对本公开进行说明，并且本公开不局限于此。因此，制造回收物品的方法的每个步骤可以进行各种修改。

图5至图7是示意性示出了图4的制造回收物品的方法的每个步骤的图。即，图5示出了图4的步骤S10、S20、S30、S40、S50、S60以及S70，图6示出了图4的步骤S80和S90，并且图7示出了图4的步骤S100。同时，为了便于说明，图5至图7示出了沿图1的-x轴方向观察的制造回收物品的装置100。在下文中，将通过结合图5至图7对图4的每个步骤进行详细描述。

如图4所示，制造回收物品的方法包括：设置安装有坩埚和加热器的下壳体(S10)；设置能够从下壳体拆卸的上壳体(S20)；将下壳体提升至上壳体以使上壳体和下壳体彼此紧密接触(S30)；将固体废物放入至坩埚中(S40)；利用加热器对坩埚的侧表面进行加热以间接加热和熔化固体废物(S50)；通过插入至第二开口的气体燃烧器来供应气体(S60)；通过朝向固体废物喷射气体来直接加热和熔化固体废物(S70)；降低下壳体使得下壳体与上壳体分离(S80)；水平移动下壳体(S90)；以及通过以铰链为轴使下壳体倾斜来将固体废物的熔融金属排出至外部(S100)。另外，制造回收物品的装置100还可以包括其它步骤。

首先，在图4的步骤S10中，设置下壳体10。将下壳体10定位在移动转向架110(图5中示出)上方，并且因此可以自由移动至期望位置。

在图4的步骤(S20)中，设置能够从下壳体10拆卸的上壳体20(如图5所示)。上壳体20通过支架25稳定安装。因此，即使上壳体20没有由下壳体10支撑，上壳体20同样保持在空气中浮动的状态。

在图4的步骤S30中，将下壳体10沿图5的箭头方向(见图5)朝向上壳体20升高。结果，下壳体10和上壳体20彼此紧密接触。在这种情况下，尽管将下壳体10简单定位在上壳体20下方已然足够，但是优选将上壳体20和下壳体10对准。即，有必要将上壳体20和下壳体10对准，使得开口101和201彼此连通。因此，尽管图5中未示出，但是上壳体20和下壳体10可以使用单独的联接构件彼此联接。同时，在下壳体10和上壳体20彼此紧密接触之后，可以抽空开口101和201以将制造回收物品的装置100的内部抽为真空。即，通过真空抽吸来移除开口101和201中存在的外来杂质和水分。结果，能够防止出现开口101和201中存在的空气中的氧气与固体废物反应而产生氧化物的现象。

接下来，在图4的步骤(S40)中，将固体废物W放入坩埚30中。即，通过固体废物料斗90(参见图5)将固体废物W装入坩埚30中。

在图4的步骤S50中，利用加热器40对坩锅30的侧表面进行加热以间接加热和熔化固体废物W。结果，还可以从侧表面均匀加热固体废物W。特别地，根据固体废物W的装料量，首先仅加热器40中的下部加热器进行加热，并且根据固体废物W的装料量的增加而逐渐运行的加热器40的量可以向上侧增加。即，能够从底部到顶部逐渐增加响应于固体废物W的装料量水平而运行的加热器40。

同时，在步骤S60中，气体通过气体燃烧器60供应。该气体可以为布朗气体。将气体燃烧器60插入至上壳体20的内部(即，开口201)。气体燃烧器60沿竖直方向定位。

在图4的步骤S70中，通过朝向固体废物W喷射气体来直接加热和熔化固体废物W。即，气体在与固体废物W直接接触的同时通过高温热量来熔化固体废物W。在这种情况下，在向上提升气体燃烧器60的同时，可以通过固体废物料斗90将另一固体废物W加入至坩锅30中。额外加入至气体燃烧器60的固体废物W被加热和熔化。结果，熔融金属的量可以连续增加。另一方面，额外添加的固体废物W同样由加热器40间接加热和熔化。结果，通过不仅竖直向上加热而且还从侧表面加热，能够均匀地熔化固体废物W。

在图4的步骤S80中，降低下壳体10以与上壳体20分离(如图6所示)。即，通过使用液压轴50，下壳体10可以与上壳体20分离以稳定下降。

接下来，在图4的步骤S90中，使下壳体10水平移动。即，使下壳体10沿x轴方向移动(如图6所示)。通过使用移动转向架110能够稳定移动下壳体10。

最后，在图4的步骤S100中，通过以铰链55为轴使下壳体10倾斜，将固体废物W的熔融金属排出至外部。即，通过沿图7中的箭头方向来倾斜下壳体10，将熔融金属排出至外部。覆盖有盖58的下壳体10在下壳体10和盖58之间形成狭窄放出口(tap hole)59，以将熔融金属稳定排出至外部。第一加热单元401位于顶部，并且因此防止熔融金属凝固，从而更易于排出熔融金属。同时，虽然图7中示出了倾斜方法，但是可以通过使用机器人铲起或溢出熔融金属的方法将熔融金属从下壳体10排出至外部。

如图7所示，制造回收物品的装置100还包括冷却喷嘴120、斜盘122和输送机123。另外，制造回收物品的装置100还可以包括其它部件。

由于斜盘122倾斜定位，因此能够在对熔融金属的速度进行控制的同时，易于使熔融金属向下掉落。冷却喷嘴120位于斜盘122的上方。冷却喷嘴120通过将冷却水喷射至熔融金属来冷却熔融金属，并且将冷却的熔融金属转化为回收物品。输送机123可以定位在斜盘122下方并且使用刮板。在输送机123的内部安装有带或链(未示出)。输送机123通过带或链将通过斜盘122提供的回收物品传送至外部。换言之，回收物品可以被传送至外部并且提供给消费者。回收物品可以用作土木工程材料或建筑材料，并且因此可以提供给建筑公司等。

图8示意性示出了根据本公开的第二实施例的制造回收物品的装置200。由于图8的制造回收物品的装置200的结构与图1的制造回收物品的装置100的结构相同，所以通过相同的附图标记表示来相同的部件，并且将省略其详细描述。

如图8所示，制造回收物品的装置200包括固体废物料斗92、通孔91以及水平传送单元96。固体废物料斗92在沿水平方向(即，x轴方向)与上壳体20间隔开的同时面对上壳体20。即，图1的固体废物料斗90位于上壳体20上，而图8的固体废物料斗92定位成与上壳体20相邻，因此制造回收物品的装置200可以安装在具有相对较小高度的空间中。另外，由于固体废物料斗92与上壳体20间隔开，所以固体废物料斗92的容积可以大大增加。

通孔91形成为穿过上壳体20的侧表面。特别地，在对固体废物进行加热的情况下，必须堵塞通孔91以维持热量保存。即，当水平传送单元96位于通孔91中以供应固体废物时，对通孔91进行自动堵塞，但是当水平传送单元96没有位于通孔91中时，必须对通孔91进行堵塞。因此，将通孔91制造为打开/关闭类型。即，虽然在图8中未示出，但是在通孔91中安装有闸门以根据需要打开和关闭通孔91。即，当将水平传送单元96插入至通孔91中时，闸门打开，并且当将水平传送单元96从通孔91中拉出时，闸门关闭。通孔可以形成为筒状。

水平传送单元96在支撑件99上沿水平方向左右移动。即，通过使用牵引缸97，水平传送单元96可以沿箭头方向在+x轴方向上被推动，或者在-x轴方向上被拉动。因此，水平传送单元96的位置可以根据工艺进程而自由改变。

水平传送单元96位于固体废物料斗92的下方以接收来自上方的固体废物。水平传送单元96包括螺杆961，该螺杆961通过驱动电机98旋转以传送螺杆961中的固体废物。位于固体废物料斗92下方的螺杆961的直径相同，但是位于固体废物料斗92右侧的螺杆963的直径随螺杆963接近上壳体20而变小。因此，传送的固体废物被螺杆963压缩，并且通过第二开口201供应至坩埚30。当固体废物被螺杆963压缩时，将螺杆中包含的水分向下排出。尽管图8中未示出，但是多个排出孔形成在水平传送单元96的下方以用于排出水分。水通过多个排出孔向下排出，并且经由排水孔93排出至储水箱95。由于装入至坩埚30中的固体废物W在高温下被加热，所以当引入水分时，固体废物可能发生爆炸，并且迅速产生大量水蒸气，这对于工艺过程是危险的。因此，在水分流入坩埚30之前，使用螺杆963对固体废物进行压缩并且阻挡水分。结果，能够在提高坩埚30中固体废物W的燃烧效率的同时，预先防止由于水分而可能发生的问题。

使用图8的制造回收物品的装置来制造回收物品的方法如下进行。首先，打开通孔91。即，打开闸门以打开通孔91。然后，水平传送单元96通过牵引缸97沿+x轴方向被推动，以将水平传送单元96定位在固体废物料斗92下方，并且同时，将水平传送单元96的右端部插入至通孔91中。然后，驱动电机98被驱动以旋转螺杆961和963。然后，打开固体废物料斗92的下部以将固体废物装入水平传送单元96，并且将固体废物沿+x轴方向通过第二开口201引入至坩埚30中。另外，固体废物被螺杆963压缩，并且固体废物中包含的水分被排出至出水口93，并且被收集在储水箱95中。当固体废物的供应完成时，首先阻断固体废物料斗92中的固体废物的供应。然后，对驱动电机98连续驱动以将所有剩余在水平传送单元96中的固体废物装入至坩埚30中。当不再有固体废物剩余时，驱动电机98停止。接着，拉动牵引缸97以将水平传送单元96沿-x轴方向移动。然后，通过对通孔91进行封闭来封闭上壳体20。由于通过本过程已经去除水分的固体废物可以有效装入至坩埚30中，所以能够在提高制造回收物品的装置200的燃烧效率的同时，还阻止由于水分而可能发生的问题。

在下文中，将通过实验例对本公开进行更详细描述。这些实验例仅用于对本公开进行说明，并且本公开不局限于此。

实验例

使用各种类型的熔炉来熔化用作玻璃棉原料的废玻璃棉。废玻璃棉的密度为240kg/m³并且体积为0.5663369m³。大气温度为20℃，并且熔化温度升高，并且然后均匀保持在1350℃。由于本领域的技术人员可以易于理解剩余的实验过程，因此将省略其描述。

实验例1

使用制造图1的回收物品的装置来熔化750kg的废玻璃棉。由于废玻璃棉的量较大，因此将废玻璃棉间歇放入坩埚中并且熔化。使用布朗气体作为气体。使用固体废物制造回收物品的装置的坩埚的容积为约0.26m³。SiC坩埚模型的重量为204kg，并且坩埚周围的绝热体的重量为203.9kg。下壳体的重量为311.6kg。使用由碳化硅制成的电加热器作为加热器。剩余实验过程与上述实验例相同。

实验例2

熔化250kg废玻璃棉。由于废玻璃棉的投入量较少，所以首先将放入坩埚中的废玻璃棉熔化，然后再连续放入废玻璃棉并且进行熔化。剩余实验过程与上述实验例1相同。

比较例1

使用韩国注册实用新型No.231985中公开的布朗气体型表面熔化炉来熔化1吨废玻璃棉。表面熔化炉的内部容积为约1.42m³。由于本领域的技术人员可以易于理解剩余的实验过程，因此将省略其描述。

比较例2

仅使用中频熔化炉熔化250kg废玻璃棉。中频熔化炉的容积为约0.26m³。即，中频熔化炉坩埚的标准为800mm×430mm×750mm。重量为约15kg，电压为3相830V，并且功率为8.5kW。在中频熔化炉的主体中，对熔化废玻璃棉所需的中频进行控制，并且将熔化的废玻璃棉在水箱中凝固以制造建筑材料。由于本领域的技术人员可以易于理解剩余的实验过程，因此将省略其描述。

实验结果

在实验例1、实验例2、比较例1和比较例2中，测量在熔化废玻璃棉时消耗的电量。对电量进行测量，将测量的电量转化为生产1吨废玻璃棉所需的电量。实验例1、实验例2、比较例1和比较例2的实验结果总结在下表1中。

实验例1

作为精确测量的结果，确认的是，使用698kW的电力产生布朗气体并且使用电加热器对1吨废玻璃棉进行熔化。

实验例2

确认的是，使用690kW的电力产生布朗气体并且使用电加热器对1吨废玻璃棉进行熔化。即，发现熔化效率得到改善。

比较例1

确认的是，在表面熔融炉中使用布朗气体所消耗的总电量为2100kW。

比较例2

确认的是，在中频熔化炉中应用的电量为600kW。因此，确认的是，熔化1吨废玻璃棉所用的总电量为2400kW。

[表1]

序号	实验例	容积	每吨废玻璃棉的耗电量
				1	实验例1	0.26m<sup>3</sup>	698kW
2	实验例2	0.26m<sup>3</sup>	690kW
				3	比较例1	1.42m<sup>3</sup>	2100kW
4	比较例2	0.26m<sup>3</sup>	2400kW

如表1所示，在实验例1和实验例2的情况下，制造回收物品的装置的容积较小，并且因此占用面积较小，并且与比较例1和比较例2相比，能够通过仅利用约25％至33％的电力对废玻璃棉进行熔化来制造建筑材料。比较例1的表面熔化炉的容积是实验例1和实验例2的制造回收物品的装置的容积的5.46倍，并且比较例1的表面熔化炉的耗电量是实验例1和实验例2的制造回收物品的装置的耗电量的约3.9倍。另外，比较例2的中频熔化炉的容积是实验例1和实验例2的制造回收物品的装置的容积的约3.3倍，并且比较例2的中频熔化炉的耗电量是比较例2的中频熔化炉的耗电量的约3.9倍。因此，在空间占用率和消耗电力方面，发现实验例1和实验例2的制造回收物品的装置优于仅使用比较例1的表面熔化炉和比较例2的中频熔化炉的装置。尽管已经对本公开进行如上所述，但是本公开所属领域的技术人员能够易于理解，在不脱离下文阐述的权利要求的概念和范围的情况下，能够进行各种变型和变化。

利用加热器对难以传热的熔炉的坩埚侧部进行加热，并且利用布朗气体对熔炉的坩埚的中心部分进行加热，使焚烧灰或固体废物均匀并且快速熔化。结果，可以显著节约用于回收物品的能量和时间。结果，可以统一制造可以用作建筑材料或土木工程材料的高品质回收物品。特别地，通过提高传热效率能够显著减小熔炉尺寸。结果，能够降低熔炉的制造成本。

Claims (2)

1.一种使用固体废物制造回收物品的方法，包括：

设置下壳体，所述下壳体具有形成在其上侧的第一开口，并且具有安装在所述第一开口中的坩埚和围绕坩埚的加热器；

设置上壳体，所述上壳体具有形成在其下侧的与所述第一开口连通的第二开口，并且所述上壳体能够从所述下壳体拆卸；

设置固体废物料斗，所述固体废物料斗在沿水平方向与所述上壳体间隔开的同时面向所述上壳体，并且所述固体废物料斗储存含硅的固体废物；

设置通孔，所述通孔沿所述水平方向穿透所述上壳体以与所述第二开口连通，并且所述通孔设置有能够打开和关闭的闸门；

设置水平传送单元，所述水平传送单元在所述固体废物料斗下方沿所述水平方向移动，并且所述水平传送单元在其下方形成有多个排出孔；

设置出水口，所述出水口位于所述固体废物料斗和所述水平传送单元下方；

设置储水箱，所述储水箱位于所述出水口下方；

将所述下壳体提升至所述上壳体，以使所述上壳体和所述下壳体彼此紧密接触；

打开所述闸门以打开所述通孔；

沿所述水平方向移动所述水平传送单元，并且将所述水平传送单元插入至所述通孔中；

通过所述固体废物料斗将所述固体废物供应至所述水平传送单元；

在所述水平传送单元压缩所述固体废物并且将被压缩的固体废物供应至所述坩埚的同时，通过所述多个排出孔排出从所述固体废物移除的水分；

经由所述出水口将所述水分储存在所述储水箱中；

当所述固体废物的供应完成时，堵塞所述固体废物料斗；

将剩余在所述水平传送单元中的所有所述固体废物装入所述坩埚中；

将所述水平传送单元拉出，并且关闭所述闸门以关闭所述通孔；

利用所述加热器对所述坩埚的侧表面进行加热以间接加热和熔化所述固体废物；

通过穿透所述上壳体并且插入至所述第二开口中的气体燃烧器供应气体；

点燃所述气体并且将所述气体朝向所述固体废物喷射以直接加热和熔化所述固体废物；

降低所述下壳体以将所述下壳体与所述上壳体分离；

将所述下壳体沿所述水平方向移动；以及

以安装在所述下壳体的一个侧表面上的铰链为轴使所述下壳体倾斜，以将所述固体废物的熔融金属排出至外部，

其中，在设置所述下壳体中，所述加热器包括：

多个第一加热器单元，其沿与所述水平方向平行的第一方向延伸，以及

多个第二加热器单元，其与所述多个第一加热器单元成直角相交并且沿第二方向延伸，

所述多个第一加热器单元中的一对或多对第一加热器单元彼此间隔开，并且定位成所述坩埚介于所述一对或多对第一加热器单元之间，

所述多个第二加热器单元中的一对或多对第二加热器单元彼此间隔开，并且定位成所述坩埚介于所述一对或多对第二加热器单元之间，

所述多个第一加热器单元和所述多个第二加热器单元中的所述一对第一加热器单元位于顶部处，并且

在将所述固体废物的所述熔融金属排出至外部时，所述铰链的轴向与定位在所述顶部上的所述一对或多对第一加热器单元延伸的方向相同，并且在所述熔融金属在位于顶部处的所述一对第一加热器的正上方排出的同时，保持所述下壳体沿与所述熔融金属的排出方向相交的方向的加热。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在将所述固体废物的所述熔融金属排出至外部后，将所述熔融金属排出至倾斜表面；以及

从安装在所述倾斜表面上的冷却喷嘴向所述熔融金属喷射冷却水，以将所述熔融金属转化成所述回收物品。

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