CN217483265U - 一种等离子体炉辅助加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种等离子体炉辅助加热装置，涉及等离子体炉技术领域，以解决现有技术中等离子炉的正负极之间由于绝缘层的形成而无法形成电流回路，导致等离子炉将无法继续工作的问题，该等离子体炉辅助加热装置包括正电极、辅助负电极和主负电极接口，主负电极接口设置于炉体的底部，正电极从炉体的顶部伸入炉体内并能够相对于主负电极接口上下移动，辅助负电极与正电极呈夹角设置并能够上下移动至炉体内，辅助负电极的底端能够在炉体的底部与正电极的底端相交。本实用新型的等离子体炉辅助加热装置在出现断弧现象时，可以通过启动辅助负电极，来对炉内物质继续进行升温加热，使等离子体炉快速恢复到正常运行状态，且无需停炉，降温清理。

Description

一种等离子体炉辅助加热装置

技术领域

本实用新型涉及等离子体炉技术领域，尤其是涉及一种等离子体炉辅助加热装置。

背景技术

等离子体处理危险废物的原理是利用超过5500℃高温的等离子体炬作为热源，处理固体或危险废物。等离子技术是一种气化技术，由于其高温和高热密度，几乎能将碳基废物中的有机物完全转化成合成气(主要为CO和H2)，而无机物则可转变成无害灰渣(玻璃体)。利用等离子体气化技术处理固体废弃物，不仅能够从源头上扼制了二噁英的产成，而且比焚烧产生的残渣减容90％以上，大大减轻填埋用地负担；同时，气化过程产生的残渣经过等离子体高温熔融后成为玻璃体，使重金属等有害物质被封闭其中，不会对周围环境造成污染。

现有的等离子炉的炉体内侧设有耐火材料炉衬及隔热保温层，炉体的炉膛底部侧面设有熔融体排出口，而炉壁上设有气体出口；在炉顶正中间设置有一根可以上下移动石墨电极作为正极，在炉底安装有可导电材料作为负极。在工作状态时，给正负两极加载高压直流电源，当正负极之间的距离较小时，正负极间的气体被电压击穿，形成闭合回路，并产生高温等离子体弧，从而对炉内的废物进行快速升温、分解、气化、熔融。

但现有的等离子炉在实际运行过程中，可能出现如下问题：由于等离子体炉工作状态时，正负极之间需要形成导通状态，形成闭合回路，但是很多被处理物质的性质不导电，只有在被加热到高温熔融状态时，这些物质才具有导电性，熔融状态的温度通常为1300℃-1500℃。等离子炉在运行过程中，如出现临时停电，更换电极，或者原料进料不均匀时，炉内熔融态的物质会快速冷却，失去导电性能，进而在炉底形成一层绝缘层，使正负极之间无法形成电流回路，出现断弧现象，导致等离子炉将无法继续工作，只能待炉内温度降低，再由人工将炉底的绝缘物质清理干净，露出炉底导电电极，才能再次恢复生产。在停炉处理过程中，等待炉内降温时间较长，清理工作耗费大量人力，工作环境恶劣，且存在环境污染，严重影响工作效率，增加工作成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种等离子体炉辅助加热装置，以解决现有技术中等离子炉的正负极之间由于绝缘层的形成而无法形成电流回路，导致等离子炉将无法继续工作的问题，本实用新型的等离子体炉辅助加热装置在出现断弧现象时，能够对炉内物质继续进行升温加热，使等离子体炉快速恢复到正常运行状态，且无需停炉，降温，人工清理等工作，省时省力，操作简单。

本实用新型提供的一种等离子体炉辅助加热装置，包括正电极、辅助负电极和主负电极接口，所述主负电极接口设置于炉体的底部，所述正电极从炉体的顶部伸入炉体内并能够相对于所述主负电极接口上下移动，所述辅助负电极与所述正电极呈夹角设置并能够上下移动至炉体内，所述辅助负电极的底端能够在炉体的底部与所述正电极的底端相交。

作为本实用新型的一个优选方案，所述正电极垂直设置于所述主负电极接口的正上方，所述辅助负电极倾斜设置于所述主负电极接口的上方，且所述正电极与所述辅助负电极在所述主负电极接口处相交。

作为本实用新型的一个优选方案，所述辅助负电极与所述正电极之间的夹角为a，15°≤a≤30°。

作为本实用新型的一个优选方案，还包括辅助负电极支架，所述辅助负电极支架包括辅助升降架和辅助支撑架，所述辅助升降架沿所述辅助支撑架可升降连接，所述辅助支撑架安装于炉体上，所述辅助升降架的一端与所述辅助负电极连接且另一端与负极电源接口连接。

作为本实用新型的一个优选方案，还包括正电极支架，所述正电极支架包括主升降架和主支撑架，所述主升降架沿所述主支撑架可升降连接，所述主支撑架连接于炉体上，所述主升降架的一端与所述正电极连接且另一端与正极电源接口连接。

与现有技术相比，本实用新型有以下积极效果：

1、本实用新型提供的等离子体炉辅助加热装置，通过包括正电极、辅助负电极和主负电极接口，主负电极接口设置于炉体的底部，正电极从炉体的顶部伸入炉体内并能够相对于主负电极接口上下移动，辅助负电极与正电极呈夹角设置并能够上下移动至炉体内，辅助负电极的底端能够在炉体的底部与正电极的底端相交。本实用新型的等离子体炉辅助加热装置在使用时，当正电极与主负电极接口之间由于存在绝缘层而无法形成回路时，等离子炉出现断弧现象，此时将电源的负极切换至与辅助负电极连接，辅助负电极在向下移动的过程中，辅助负电极的底端与正电极的底端之间的间距不断减小，当两电极之间的距离较小时，辅助负电极与正电极间的气体被电压击穿，形成闭合回路，并产生高温等离子体弧，开始对炉内物质升温加热，将炉底的绝缘物料加热到熔融状态，使其具备导电性能时，辅助负电极与负极的电源连接被断开，回路切换到炉底主负电极接口与正电极导通状态，恢复正常的工作运行。本实用新型的等离子体炉辅助加热装置在出现断弧现象时，可以通过启动辅助负电极，来对炉内物质继续进行升温加热，使等离子体炉快速恢复到正常运行状态，且无需停炉，降温，人工清理等工作，省时省力，操作简单，且处理过程不增加额外的能耗，从而提高等离子体炉的工作效率，节约成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它的附图。

图1为本实用新型的等离子体炉辅助加热装置的结构示意图。

图中：1、正电极；2、主负电极接口；3、辅助负电极；4、辅助负电极支架；41、辅助支撑架；42、辅助升降架；43、负极电源接口；5、正电极支架；51、主支撑架；52、主升降架；53、正极电源接口；6、炉体；61、排渣口；62、物料进口；63、烟气出口。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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，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”等仅用于描述目的，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，还需要说明的是，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。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步详细的说明。

实施例1：

本实施例提供的一种等离子体炉辅助加热装置，如图1所示，包括正电极1、辅助负电极3和主负电极接口2，主负电极接口2设置于炉体6的底部，正电极1从炉体的顶部伸入炉体6内并能够相对于主负电极接口2上下移动，辅助负电极3与正电极1呈夹角设置并能够上下移动至炉体6内，辅助负电极3的底端能够在炉体6的底部与正电极1的底端相交。

本实施例的等离子体炉辅助加热装置在使用时，当正电极1与主负电极接口2之间由于存在绝缘层而无法形成回路时，等离子炉出现断弧现象，无法继续升温运行。此时将电源的负极切换至与辅助负电极3连接，辅助负电极3在向下移动的过程中，辅助负电极3的底端与正电极1的底端之间的间距不断减小，当两电极之间的距离较小时，在辅助负电极3与正电极1上加载电压，辅助负电极3与正电极1间的气体被电压击穿，形成闭合回路，并产生高温等离子体弧，开始对炉内物质升温加热。正电极1与辅助负电极3之间的等离子体电弧将炉底的绝缘物料加热到熔融状态，使其具备导电性能时，辅助负电极3与负极的电源连接将被断开，回路切换到炉底主负电极接口2与正电极1导通状态，恢复正常的工作运行。当正电极1与炉底主负电极接口2之间等离子体弧运行正常后，辅助负电极3将退出炉外，处于备用态。

本实施例的等离子体炉辅助加热装置在出现断弧现象时，可以通过启动辅助负电极3，来对炉内物质继续进行升温加热，使等离子体炉快速恢复到正常运行状态，且无需停炉，降温，人工清理等工作，省时省力，操作简单，且处理过程不增加额外的能耗，从而提高等离子体炉的工作效率，节约成本。

优选地，如图1所示，正电极1垂直设置于主负电极接口2的正上方，辅助负电极3倾斜设置于主负电极接口2的上方，辅助负电极3相对于炉体6的底面倾斜设置。且正电极1与辅助负电极3在主负电极接口2处相交，使正电极1与炉底的主负电极接口2之间的距离能够调节，也使正电极1与辅助负电极3之间的距离便于调节。正电极1与主负电极接口2之间形成回路的位置和正电极1与辅助负电极3之间形成回路的位置相靠近，便于使正电极1与辅助负电极3之间的等离子体电弧将炉底的绝缘物料加热到熔融状态。

优选地，辅助负电极3与正电极1之间的夹角为a，15°≤a≤30°，使辅助负电极3与正电极1之间在保持一定距离的同时，便于调节辅助负电极3向正电极1靠近，当两者底端距离较近时，在辅助负电极3的底端与正电极1的底端之间加载电压容易形成闭合回路。

优选地，本实施例提供的等离子体炉辅助加热装置还包括辅助负电极支架4，辅助负电极支架4包括辅助升降架42和辅助支撑架41，辅助升降架42沿辅助支撑架41可升降连接，辅助支撑架41安装于炉体6上，辅助升降架42的一端与辅助负电极3连接且另一端与负极电源接口43连接。辅助升降架42与辅助支撑架41相垂直设置，辅助支撑架41与辅助负电极3相平行设置。辅助负电极3由炉体6顶部边上斜向伸入炉体6内。

当辅助升降架42沿辅助支撑架41上下移动时，辅助升降架42带动辅助负电极3一同移动，从而调节辅助负电极3在炉内的伸入的长度，调节辅助负电极3的底端与正电极1之间的距离。当正电极1与炉底主负电极接口2之间等离子体弧运行正常后，辅助升降架42带动辅助负电极3上移，直至退出炉外，处于备用态。

优选地，本实施例提供的等离子体炉辅助加热装置还包括正电极支架5，正电极支架5包括主升降架52和主支撑架51，主升降架52沿主支撑架51可升降连接，主支撑架51连接于炉体6上，主升降架52的一端与正电极1连接且另一端与正极电源接口53连接。主升降架52与主支撑架51相垂直设置。正电极1由炉体6顶部的中间伸入炉体6内。当主升降架52沿主支撑架51上下移动时，主支撑架51带动正电极1同步移动，从而调节正电极1在炉内的伸入长度。

优选地，正电极1、辅助负电极3和主负电极接口2均为石墨电极，具有较好的耐高温和导电性能。

本实施例中的等离子体炉6上设置有排渣口61，物料进口62和烟气出口63，如图1所示，排渣口61设置于体炉6下端的侧壁上，物料进口62和烟气出口63分别设置于体炉6上端的两个侧壁上。主负电极接口2设置于炉体6底面的中间。

对于未在本实用新型中描述的等离子体炉的结构部分，均为现有技术。

以上所述的仅为本实用新型的优选实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可做出若干变形和改进，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种等离子体炉辅助加热装置，其特征在于，包括正电极(1)、辅助负电极(3)和主负电极接口(2)，所述主负电极接口(2)设置于炉体(6)的底部，所述正电极(1)从炉体的顶部伸入炉体(6)内并能够相对于所述主负电极接口(2)上下移动，所述辅助负电极(3)与所述正电极(1)呈夹角设置并能够上下移动至炉体(6)内，所述辅助负电极(3)的底端能够在炉体(6)的底部与所述正电极(1)的底端相交。

2.根据权利要求1所述的一种等离子体炉辅助加热装置，其特征在于，所述正电极(1)垂直设置于所述主负电极接口(2)的正上方，所述辅助负电极(3)倾斜设置于所述主负电极接口(2)的上方，且所述正电极(1)与所述辅助负电极(3)在所述主负电极接口(2)处相交。

3.根据权利要求1所述的一种等离子体炉辅助加热装置，其特征在于，所述辅助负电极(3)与所述正电极(1)之间的夹角为a，15°≤a≤30°。

4.根据权利要求1所述的一种等离子体炉辅助加热装置，其特征在于，还包括辅助负电极支架(4)，所述辅助负电极支架(4)包括辅助升降架(42)和辅助支撑架(41)，所述辅助升降架(42)沿所述辅助支撑架(41)可升降连接，所述辅助支撑架(41)安装于炉体(6)上，所述辅助升降架(42)的一端与所述辅助负电极(3)连接且另一端与负极电源接口(43)连接。

5.根据权利要求1所述的一种等离子体炉辅助加热装置，其特征在于，还包括正电极支架(5)，所述正电极支架(5)包括主升降架(52)和主支撑架(51)，所述主升降架(52)沿所述主支撑架(51)可升降连接，所述主支撑架(51)连接于炉体(6)上，所述主升降架(52)的一端与所述正电极(1)连接且另一端与正极电源接口(53)连接。

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