CN211552428U - 一种等离子体感应炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种等离子体感应炉，包括：炉体，其上设置有炉盖，所述炉盖上设置有加料口和排烟口，所述炉盖上连接有与排烟口相连通的排烟管，所述炉体内设置有等离子体发生器；沉降室，包括烟气入口、废料出口和烟气出口，所述烟气入口通过排烟管与炉体相连通；余热锅炉，包括第一进气口和第一出气口，所述余热锅炉内设置有冷却水管，所述冷却水管穿出余热锅炉的一端用于与冷源相连通，所述烟气出口与第一进气口之间连通有引烟管。不仅实现烟气中热量的回收利用，而且先经过沉降室处理后的烟气中颗粒污染物的含量大幅度降低，从而减少了颗粒污染物的排放。

Description

一种等离子体感应炉

技术领域

本实用新型涉及等离子熔炼技术领域，具体涉及一种等离子体感应炉。

背景技术

目前，等离子技术已经在很多领域得到了广泛的应用，其产生的等离子体火炬温度很高，可以瞬间熔化难以熔化的物体。等离子体熔炼炉或者感应炉是利用等离子弧作为热源来熔化、精炼和重熔金属的一种冶炼方法，可用于直接从矿石或者精选矿中还原金属、回收利用废弃的金属与合金材料、合成碳化物、硼化物、氮化物等材料。

例如，中国专利文献CN209326338U公开了一种等离子熔炼炉，包括熔炼炉本体和熔炼炉盖，所述熔炼炉本体的底部通过支撑架螺旋连接有固定底座，所述熔炼炉本体外侧壳体顶部通过转动连接架转动连接有熔炼炉盖，所述熔炼炉盖的顶部中心位置处嵌入设有等离子体喷枪，且等离子体喷枪的内部设有阴极座，所述熔炼炉盖的顶部位于等离子体喷枪的一侧通过排烟口连接有排烟管。

然而上述等离子熔炼炉装置会产生大量的高温烟气，温度可到几千度，这些高温烟气若直接排入大气中，不仅会造成大气升温，带来空气污染，还会造成能量的浪费，故有待改善。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的的等离子体熔炼或者感应炉烟气直接排空造成空气污染和能源浪费的缺陷，从而提供一种等离子体感应炉。

本实用新型提供了一种等离子体感应炉，包括：

炉体，其上设置有炉盖，所述炉盖上设置有加料口和排烟口，所述炉盖上连接有与排烟口相连通的排烟管，所述炉体内设置有等离子体发生器；

沉降室，包括烟气入口、废料出口和烟气出口，所述烟气入口通过排烟管与炉体相连通；

余热锅炉，包括第一进气口和第一出气口，所述余热锅炉内设置有冷却水管，所述冷却水管穿出余热锅炉的一端用于与冷源相连通，所述烟气出口与第一进气口之间连通有引烟管。

进一步地，所述沉降室自上而下包括依次连通的第一锥形部、方筒部和第二锥形部，所述排烟管的出料端连接于所述方筒部上。

进一步地，所述第一锥形部、方筒部之间设置有多个挡板，所述挡板罩设于所述方筒部的折角和所述第二锥形部的交界处，所述挡板的横截面为V型，所述挡板V型结构的两端分别固定于所述第一锥形部、方筒部的内壁上，所述挡板V型结构的中部朝向所述沉降室内部的方向延伸。

进一步地，所述余热锅炉位于第一出气口处通过输气管连通有喷淋塔，所述喷淋塔包括第二进气口、第二出气口和用于洗气的喷淋装置。

进一步地，所述第二进气口位于所述喷淋塔的底部，所述喷淋塔位于第二进气口处设置有导流板，所述导流板沿塔底至塔顶的方向斜向设置。

进一步地，所述喷淋塔位于第二出气口处连接有引风管，所述引风管远离第二出气口的一端连接有除雾塔。

进一步地，所述除雾塔包括有设置于塔顶的旋流板以及设置于旋流板下方的堆砌式除雾装置，所述堆砌式除雾装置包括有鲍尔环以及填充于其中的波纹填料。

进一步地，所述除雾塔底部还设置有引风机。

进一步地，所述炉体由内而外依次包括陶瓷层、坩埚层和不锈钢金属层。

进一步地，所述沉降室的烟气出口处设置有用于罩设烟气出口的格栅或者网板。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的等离子体感应炉，包括炉体、等离子体发生器、沉降室和余热锅炉，其中，沉降室包括烟气入口、废料出口和烟气出口，所述烟气入口与排烟管相连通；余热锅炉包括第一进气口和第一出气口，所述余热锅炉内设置有冷却水管，所述冷却水管穿出余热锅炉的一端用于与冷源相连通，所述烟气出口与第一进气口之间连通有引烟管，通过上述技术方案，

2.本实用新型提供的等离子体感应炉，所述沉降室自上而下依次连通有第一锥形部、方筒部和第二锥形部，所述排烟管的出料端连接于所述方筒部上，通过上述技术方案，采用自上而下先锥形，再方形，后锥形的结构，提高烟气中颗粒物质与高温气体的分离效果，而且通过沉降室内壁的阻挡，使得更多的颗粒物质得到沉降，而不易被烟气带走，有利于烟气中颗粒物质的沉降。

3.本实用新型提供的等离子体感应炉，所述第一锥形部、方筒部之间设置有多个挡板，所述挡板罩设于所述方筒部的折角和所述第一锥形部的交界处，所述挡板的横截面为V型，所述挡板V型结构的两端分别固定于所述第一锥形部、方筒部的内壁上，所述挡板V型结构的中部朝向所述沉降室内部的方向延伸，能够进一步提高烟气中颗粒物质与高温气体的分离效果，减少固体在气体中的夹带，而且通过采用V形截面结构的挡板，改善了烟气上升过程中沉积于方筒部与第一锥形部交界位置形成的死角处，降低出现爆燃的风险。

4.本实用新型提供的等离子体感应炉，所述余热锅炉位于第一出气口处通过输气管连通有喷淋塔，所述喷淋塔包括第二进气口、第二出气口和用于洗气的喷淋装置，通过喷淋装置能够对经过余热回收的烟气进行洗气处理，清除烟气中的小颗粒物质和有害气体，进一步改善空气污染。

5.本实用新型提供的等离子体感应炉，所述第二进气口位于所述喷淋塔的底部，所述喷淋塔位于第二进气口处设置有导流板，所述导流板沿塔底至塔顶的方向斜向设置，烟气通过斜向设置的导流板引入喷淋塔内，使得烟气在撞到喷淋塔的内壁后形成气体旋流，从而延长烟气在喷淋塔内的停留时间，保证喷淋装置对其进行充分的处理，提高净化效果。

6.本实用新型提供的等离子体感应炉，所述喷淋塔位于第二出气口处连接有引风管，所述引风管远离第二出气口的一端连接有除雾塔，通过除雾塔的设置可以在洗气后进行除湿过程，不仅能够除去喷淋后烟气中夹带的药液，避免二次污染，而且避免烟气的湿度过大而导致排气阻力增大，使气体不易排出的情况发生。

7.本实用新型提供的等离子体感应炉，所述炉体由内而外依次包括陶瓷层、坩埚层和不锈钢金属层，采用陶瓷层具有良好的耐高温、耐火效果，而且通过陶瓷层与坩埚层结合，起到很好的保温效果，极大降低热量损失，通过最外层不锈钢金属层起到很好地保护、固定和防腐蚀的作用，整体上得到既保温、又坚固的等离子体感应炉。

8.本实用新型提供的等离子体感应炉，所述沉降室的烟气出口处设置有用于罩设烟气出口的格栅或者网板，通过格栅或者网板的设置，可以预先阻挡颗粒污染物随烟气输出至余热锅炉，不仅提高净化效果，而且可以减少余热锅炉内污染物的沉积，延长使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的等离子体感应炉的一种具体的实施方式的结构示意图；

图2为本实用新型提供的等离子体感应炉的另一种具体的实施方式的结构示意图；

附图标记说明：

1、炉体；11、炉盖；12、加料口；13、排烟口；14、排烟管；15、陶瓷层；16、坩埚层；17、不锈钢金属层；2、等离子发生器；21、阴极；22、阳极；3、沉降室；31、烟气入口；32、废料出口；33、烟气出口；34、第一锥形部；35、方筒部；36、第二锥形部；37、挡板；4、余热锅炉；41、第一进气口；42、第一出气口；43、冷却水管；44、引烟管；5、喷淋塔；51、第二进气口；52、第二出气口；53、喷淋装置；54、导流板；55、引风管；6、除雾塔；61、旋流板；62、堆砌式除雾装置；7、引风机。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图1所示的等离子体感应炉的一种具体实施方式，包括炉体1，炉体1的顶部开口设置，炉体1上设置有炉盖11，炉盖11罩设于炉体1顶部开口处，炉盖11上的两侧分别设置有加料口12和排烟口13，加料口12和排烟口13分别与炉体1内腔相连通，所述炉盖11上位于排烟口13处连接有排烟管14，排烟管14用于将炉体1内产生的烟气向外输出，所述炉体1内设置有等离子发生器2，所述等离子发生器2穿过所述炉盖11设置于所述炉体1内，所述等离子体发生器包括设置于炉盖11上的阴极21和设置于炉体1底部的阳极22，所述阴极21和阳极22呈上下对应设置。

还包括沉降室3和余热锅炉4，所述沉降室3包括烟气入口31、废料出口32和烟气出口33，所述烟气入口31通过排烟管14与炉体1相连通；余热锅炉4包括第一进气口41和第一出气口42，所述余热锅炉4内设置有冷却水管43，所述冷却水管43穿出余热锅炉4的一端用于与冷源相连通，冷源可以为自来水管或者冷水蓄水池，所述烟气出口33和所述第一进气口41之间连接有引烟管44。等离子发生器2熔炼金属过程中产生的烟气经过排烟口13通过排烟管14输出，然后经烟气入口31进入沉降室3内，沉降室3对烟气中的大颗粒污染物进行沉降，使得烟气得到初步净化，再通过烟气出口33排出，经过沉降室3处理后的烟气中颗粒污染物的含量大幅度降低，从而减少了颗粒污染物的排放，进入余热锅炉4后，通过冷却水管43向余热锅炉4内输送冷却水，冷却水管43内的冷却水与余热锅炉4内的高温烟气发生间接热交换，使得高温烟气中的热量得到回收利用。

作为沉降室3的一种具体地实施方式，所述沉降室3自上而下包括依次连通的第一锥形部34、方筒部35和第二锥形部36，所述排烟管14的出料端连接于所述方筒部35的侧壁上，即烟气入口31位于方筒部35的侧壁上。废料出口32位于第二锥形部36的底部，烟气出口33位于第一锥形部34的顶部。采用自上而下先锥形，再方形，后锥形的结构，提高烟气中颗粒物质与高温气体的分离效果，而且通过沉降室3内壁的阻挡，使得更多的颗粒物质得到沉降，而不易被烟气带走，有利于烟气中颗粒物质的沉降。通过将废料出口32位于第二锥形部36的底部，烟气出口33位于第一锥形部34的顶部，延长烟气的流通路径，增加处理时间，从而提高固体颗粒物质的沉降效果。

第一锥形部34与方筒部35之间设置有多个挡板37，本实施例中，挡板37设置有4个，分别位于第一锥形部34与方筒部35之间连接的4个折角处，所述挡板37罩设于所述方筒部35的折角和所述第二锥形部36的交界处，所述挡板37的横截面为V型，所述挡板37的V型结构的两端分别固定于所述第一锥形部34、方筒部35的内壁上，所述挡板37的V型结构的中部朝向所述沉降室3内部的方向延伸。上述挡板37的设置能够进一步提高烟气中颗粒物质与高温气体的分离效果，减少固体在气体中的夹带，而且通过采用V形截面结构的挡板37，改善了烟气上升过程中沉积于方筒部35与第一锥形部34交界位置形成的死角处，降低出现爆燃的风险。

作为余热锅炉4的一种具体地实施方式，冷却水管43为螺旋管，第一进气口41的高度低于第一出气口42，冷却水管43的进水端的高度低于出水端，能够延长换热路径，提高热交换效果，进而进一步提高热量的回收利用。

此外，所述炉体1由内而外依次包括陶瓷层15、坩埚层16和不锈钢金属层17。采用陶瓷层15具有良好的耐高温、耐火效果，而且通过陶瓷层15与坩埚层16结合，起到很好的保温效果，极大降低热量损失，通过最外层不锈钢金属层17起到很好地保护、固定和防腐蚀的作用，整体上得到既保温、又坚固的等离子体感应炉。

所述沉降室3的烟气出口33处设置有用于罩设烟气出口33的格栅或者网板。通过格栅或者网板的设置，可以预先阻挡小颗粒污染物随烟气输出至余热锅炉4，不仅提高净化效果，而且可以减少余热锅炉4内污染物的沉积，延长使用寿命。

实施例2

与实施例1的区别在于，如图2所示，本实施例中，所述余热锅炉4位于第一出气口42处通过输气管连通有喷淋塔5，所述喷淋塔5包括第二进气口51、第二出气口52和用于洗气的喷淋装置53。其中，喷淋装置可以为喷淋头、喷淋嘴或者喷淋管，通过喷淋装置53对经过余热回收的烟气进行洗气处理，清除烟气中的小颗粒物质和有害气体，进一步改善空气污染。所述第二进气口51位于所述喷淋塔5的底部，所述喷淋塔5位于第二进气口51处设置有导流板54，所述导流板54沿塔底至塔顶的方向斜向设置。烟气通过斜向设置的导流板54引入喷淋塔5内，使得烟气在撞到喷淋塔5的内壁后形成气体旋流，从而延长烟气在喷淋塔5内的停留时间，保证喷淋装置53对其进行充分的处理，提高净化效果。

所述第二出气口52上连接有引风管55，所述引风管55远离第二出气口52的一端连接有除雾塔6。所述除雾塔6包括有设置于塔顶的旋流板61以及设置于旋流板61下方的堆砌式除雾装置62，所述堆砌式除雾装置62包括有鲍尔环或者拉西环以及填充于其中的波纹填料。所述除雾塔6底部还设置有引风机7。通过除雾塔6的设置可以在洗气后进行除湿处理，不仅能够除去喷淋后烟气中夹带的药液，避免二次污染，而且避免烟气的湿度过大而导致排气阻力增大，使气体不易排出的情况发生。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种等离子体感应炉，其特征在于，包括：

炉体，其上设置有炉盖，所述炉盖上设置有加料口和排烟口，所述炉盖上连接有与排烟口相连通的排烟管，所述炉体内设置有等离子体发生器；

沉降室，包括烟气入口、废料出口和烟气出口，所述烟气入口通过排烟管与炉体相连通；

余热锅炉，包括第一进气口和第一出气口，所述余热锅炉内设置有冷却水管，所述冷却水管穿出余热锅炉的一端用于与冷源相连通，所述烟气出口与第一进气口之间连通有引烟管。

2.根据权利要求1所述的等离子体感应炉，其特征在于，所述沉降室自上而下包括依次连通的第一锥形部、方筒部和第二锥形部，所述排烟管的出料端连接于所述方筒部上。

3.根据权利要求2所述的等离子体感应炉，其特征在于，所述第一锥形部、方筒部之间设置有多个挡板，所述挡板罩设于所述方筒部的折角和所述第二锥形部的交界处，所述挡板的横截面为V型，所述挡板V型结构的两端分别固定于所述第一锥形部、方筒部的内壁上，所述挡板V型结构的中部朝向所述沉降室内部的方向延伸。

4.根据权利要求1-3中任一所述的等离子体感应炉，其特征在于，所述余热锅炉位于第一出气口处通过输气管连通有喷淋塔，所述喷淋塔包括第二进气口、第二出气口和用于洗气的喷淋装置。

5.根据权利要求4所述的等离子体感应炉，其特征在于，所述第二进气口位于所述喷淋塔的底部，所述喷淋塔位于第二进气口处设置有导流板，所述导流板沿塔底至塔顶的方向斜向设置。

6.根据权利要求4所述的等离子体感应炉，其特征在于，所述喷淋塔位于第二出气口处连接有引风管，所述引风管远离第二出气口的一端连接有除雾塔。

7.根据权利要求6所述的等离子体感应炉，其特征在于，所述除雾塔包括有设置于塔顶的旋流板以及设置于旋流板下方的堆砌式除雾装置，所述堆砌式除雾装置包括有鲍尔环以及填充于其中的波纹填料。

8.根据权利要求6所述的等离子体感应炉，其特征在于，所述除雾塔底部还设置有引风机。

9.根据权利要求1所述的等离子体感应炉，其特征在于，所述炉体由内而外依次包括陶瓷层、坩埚层和不锈钢金属层。

10.根据权利要求1所述的等离子体感应炉，其特征在于，所述沉降室的烟气出口处设置有用于罩设烟气出口的格栅或者网板。

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