TW494211B - Method of operating a multiple hearth furnace - Google Patents

Description

494211 A7 _____ B7_____ 五、發明說明（ί ) 本發明之範圍： 本發明關於多重壁爐之操作方法。 本發明之背景： 一個多重壁爐包含有一直立的圓柱形爐身外罩，該爐 身外罩被複數個位於垂直對齊之爐床室內的在垂直方向間 隔之爐床底板隔開。一個垂直軸沿著軸向延伸而穿過該圓 柱形爐身外罩，從中央穿過每一個爐床底板。在每個爐床 室內’至少有一個攪拌臂被固定至該垂直軸並且從該處徑 向地往外延伸於整個爐床底板。這些攪拌臂均被提供有攪 拌齒’該等攪拌齒往下延伸至將要在個別之爐床底板上被 處理的物料中。當垂直軸旋轉時，攪拌臂係會移動過整個 位於其個別之爐床底板上的物料，其中攪拌齒係控掘通過 物料。一個攪拌臂之攪拌齒係被定位成使得它們能夠提供 物料以一種周邊與一徑向運動分量，其中該徑向運動分量 係爲向心方向（亦即是物料將徑向地被向內移動朝向垂直 軸）或是離心方向（亦即是物料將徑向地被向外移動朝向 爐身的外罩）其中之一。掉落孔被提供於每一個爐床底板 ’係間隔地被提供於爐床底板的內側區域（亦即是垂直軸 的中央附近）或是被提供於爐床底板的外側區域（亦即是 爐身外罩的周邊附近）。在具有一中央掉落孔的爐床底板 上’該攪拌臂會迫使物料從爐床底板之外側周邊處而沿著 徑向往內移動。在具有一周邊掉落孔的爐床底板上，該攪 拌臂則會迫使物料從爐床底板之內側周邊處而沿著徑向往 /| ~ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公爱) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----^---- ί訂---------線· 494211 A7 _____B7 _ 五、發明說明（V ) 外移動。 此種多重壁爐的操作方式如下述之內容。將被處理之 固體物料是經由一物料進給入口而被連續供應至最上層的 爐床室，物料於此爐床室內係掉落至例如最上層爐床底板 的外側周邊處。當垂直軸旋轉時，最上層爐床室內的攪拌 臂會逐漸迫使物料以一種螺旋運動越過爐床底板而朝向一 個包圍著垂直軸的中央掉落孔。經由此中央掉落孔，物料 會往下掉落至第二爐床室的第二爐床底板上，其中的攪拌 臂會逐漸將物料移動朝向第二爐床底板的外側周邊處。在 此處，物料係經由第二爐床底板之周邊掉落孔而掉落至第 三爐床室中之第三爐床底板上。物料最後在經由一個位於 最下層爐床室之爐床底板內的物料出口離開壁爐之前，該 物料是以相同之方式經過連續的爐床室而慢慢向前進。處 理氣體是以上升的反向流之方式移動經過該多重壁爐。由 於物料從一個爐床底板達另一個爐床底板向下行進，物料 係完全被攪拌並且被曝露至熱處理氣體。 爲了要最佳化在多重壁爐內之流程，通常需要將例如 是煤之還原劑的額外物料進給至一下層爐床底板。此額外 物料通常係藉由一運送機而經過位於具有一中央掉落孔之 爐床底板周邊區域處的爐身外罩（亦即是攪拌臂被設計用 成迫使固體物料沿著徑向往內移動，而且緊接著在上方的 爐床底板因而具有周邊掉落孔）。旋轉中的攪拌臂迫使掉 落經過下一層較高爐床底板之周邊掉落孔的物料，以及藉 由運送機而被排出經過爐身外罩的額外物料一起到達中央 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

494211 A7 _____B7___ 五、發明說明（$ ) 掉落孔。由於攪拌齒的掃除動作，所有的物料在掉落經過 位於下一層較低爐床底板上的中央掉落孔之前已被均勻混 合。 在許多情況中，至少從加工過程最佳化之觀點來看係 爲重要的內容是：在將額外物料添加到在上層爐床底板之 已處理物料之前，將該額外物料以熱預先處理。此種以熱 的預先處理可以例如是包含有預熱該額外的物料來防止在 物料床中出現不均勻的溫度分佈，以及預熱來乾燥額外的 物料或是蒸發其他揮發性成份。然而，在實際上，由於相 較於所能夠得到的效益，該預熱處理被視爲成本太過昂貴 ，因此，此種預熱處理通常未被施行。 本發明之目的： 本項發明之目的是在提供一種簡易和成本低廉的方法 ’用以在將額外固體物料添加至多重壁爐上層爐床底板上 已經被處理物料之前，以熱來預先處理該額外的固體物料 。以上問題係藉由如申請專利範圍第1項之多重壁爐的操 作方式而獲致解決。 本發明之槪述： 依照本項發明，一種用於操作具有若干個在垂直方向 對準之爐床底板的多重壁爐之方法，其中特別包含有下列 步驟。第一批次物料被進給至最上層的爐床底板，並且在 其經由一掉落孔而掉到下一個較低的爐床底板之前，該第 6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 一 ： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線· 叼 4211 A7 -------_B7____ 五、發明說明（+ ) 一批次物料會被移動覆蓋該最上層爐床底板。此第一批次 物料的處理方式是從爐床底板向下到另一爐床底板，而到 達最下層爐床底板。第二批次物料被進給至其中一個爐床 底板，用以被混入該第一批次物料中。依照本發明之一重 要觀點，該第二批次物料於一爐床底板之個別環狀區域上 與第一批次物料獨立地被移動，第二批次物料在混入第一 批次物料之前係被進給至此分開環狀區域。可以察知的是 ，此方法容許在將第二批次物料混入第一批次物料之前， 提供一種有效率以熱預先處理該第二批次物料而無需任何 增捕的設備。 在一種該方法通常較佳的施行中，第二批次物料被進 給至一爐床底板的外側環狀區域上，而且第一批次物料是 從一較高爐床底板掉落至此爐床底板的內側環狀區域上。 然後，第一批次物料被移入至爐床底板的內側環狀區域， 而且第二批次物料被移入至圍繞著在內側環狀區域之第一 批次物料的外側環狀區域中。可疑察知的是此種進行方式 係允許很容易地進給第二批次物料經過一個爐身之橫向外 壁而進入至個別的爐床底板上。 爲了處理的緣故，可能希望保持第一批次物料和第二 批次物料是分開的，直到它們掉下到一層爐床底板上爲止 。倘若希望此種情況發生，第二批次物料是例如有利地被 進給至外側環狀區域的外側周邊處並且向內移動朝向內側 環狀區域；反之，第一批次物料係掉落至內側環狀區域的 內側周邊處並且往外移動朝向外側環狀區域。第一批次物 7 t張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐_) " ' --------------------I ^ --------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 494211 A7 ___B7_ 五、發明說明（< ) 料和第二批次物料接著係掉落經過至少一個座落在內側與 外側環狀區域之間的外緣範圍內的共用掉落孔。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 該第一批次物料和第二批次物料經由至少一個共用掉 落孔而掉落至下層爐床底板的內側區域或是外側區域上。 藉由例如在多重壁爐中經常使用的旋轉攪拌臂，該二批次 物料係分別從內側區域被移至外側區域或從外側區域被移 至內側區域而被混合。 相同的攪拌臂可以被用來將在內側區域移動第一批次 物料以及在外側區域移動第二批次物料。在內側區域中， 攪拌齒係因而被配置成能夠用來將第一批次物料往外移動 。在外側區域中，攪拌齒因而被配置成能夠用來將第二批 次物料往內移動。 線· 在依照本發明之方法另一種施行中，第二批次物料被 進給至一爐床底板的內側環狀區域上並在此處被移動，而 且第一批次物料是掉落至該爐床底板的外側環狀區域上並 在此處被移動繞著位於爐床底板之內側環狀區域的第二批 次物料。此種施行方式的特別重要處是如果第二批次物料 能夠藉由例如一個冷卻運送機而徑向地被導入爐床室或是 經過多重壁爐之一中空中央軸，而容易地被進給至內側環 狀區域的內側周邊處。 在以上之另外一施行方式中，吾人所關心的是將第一 批次物料和第二批次物料保持分開，直到它們被降落至下 一層爐床底板上爲止，有利的是接著以下述之方式來處理 之。第一批次物料掉落至外側環狀區域的外側周邊處，並 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 一 494211 A7 ____B7_ 五、發明說明（b ) 往內移動朝向內側環狀區域。第二批次物料則被進給至內 側環狀區域的內側周邊處，並往外移動朝向外側環狀區域 。該第一批次物料和第二批次物料係通過至少一個被安置 在內側環狀區域與外側環狀區域間之外緣範圍內的共用掉 落孔而掉落。倘若具有攪拌齒的攪拌臂被用來移動該第一 批次物料和第二批次物料，將攪拌齒配置於內側區域以往 外移動第二批次物料，而將攪拌齒配置於外側區域以往內 移動第一批次物料便已足夠。 可察知的是以上所描述之多重壁爐的操作方法可以有 利地被使用於從特別是包含有大量鐵、鋅和鉛的灰塵和派 泥中回收金屬之處理的內容。此種處理被有利地於一個包 含有第一層壁爐和第二層壁爐之多重壁爐中被施行。分開 的壁爐環境普遍出現於每一層壁爐中，而且每一層壁爐均 具有複數個垂直對齊之爐床底板。第一批次物料（亦即是 被進給至第一層壁爐之最上層爐床底板的物料）爲包含有 金屬氧化物的物料。第二批次物料（亦即是被進給至其中 一個爐床底板的額外物料）爲具有揮發性成份的煤。該第 一批次物料首先在第一層壁爐內承受到主要爲吸熱的預調 節處理。煤被進給至第一層壁爐的最下層爐床底板，而且 在該處從此爐床底板的一個獨立環狀區域中之第一批次物 料中被個別地移動，其中大多數的揮發性成份係在第~層 壁爐內被排出並且燃燒掉。已預先處理的第一批次物料以 及已預預先處理的煤接著經由至少一個物料閘而進給到第 二層壁爐的最上層爐床底板並且在該處被完全地混合，使 9 本^張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ' ---I---------------- ^ ------I-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 494211 A7 _ B7 _ 五、發明說明（^]) 得金屬氧化物受到預先處理的煤之還原作用。可察知的是 此種雙層壁爐的操作方法容許藉由使用煤之揮發性成份的 燃燒能量來大體上地改善處理之熱平衡，用於在第一層壁 爐的吸熱處理。同時，其係有助於避免在第一層壁爐中放 熱還原過程的開始，該放熱還原過程將會干擾藉由還原和 蒸發例如在第一層壁爐而非在第二層壁爐之鋅的分離結果 。再者，此方法可以保證用於在第二層壁爐之還原過程的 煤之一個良好的預先處理。 倘若已預熱好的第二批次物料可以混入已存在於有該 第二批次物料進給至其內之爐床底板上的第一批次物料， 則依照本發明之下列施行方式中的其中之一來處理物料係 爲有利的。依照第一種施行方式，第二批次物料被進給至 外側環狀區域的外側周邊處並且個別地往內移動朝向內側 環狀區域，其中該第二批次物料是從外側環狀區域被輸送 至內側環狀區域的外側周邊處。第一批次物料被掉落至內 側環狀區域的外側周邊處並且與第二批次物料一起往內移 動經過內側環狀區域，其中該二批次物料已被均勻混合。 最後，混合好的物料會掉落經過至少一個位於內側環狀區 域之內側周邊處的共用掉落孔。根據第二種施行方式，第 二批次物料被進給至內側環狀區域的內側周邊處並且個別 地往外移動朝向外側環狀區域，該第二批次物料是從內側 環狀區域被輸送至外側環狀區域的內側周邊處。第一批次 物料被掉落至外側環狀區域的內側周邊處並且與第二批次 物料一起往外移動經過外側環狀區域，其中該二批次物料 10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ~ ^ -------*ltr---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 多重壁爐 第一層壁爐 第二層壁爐 氣密物料閘 第一層壁爐外罩 第二層壁爐外罩 第一層壁爐外罩耐火襯層 第二層壁爐外罩耐火襯層 第一層壁爐垂直旋轉軸 第二層壁爐垂直旋轉軸 垂直旋轉軸耐火襯層 494211 A7 _B7_ 五、發明說明（？） 已被均勻混合。最後，混合好的物料會掉落經過至少一個 位於外側環狀區域之外側周邊處的共用掉落孔。 圖式簡單說明： 現在，依照本發明之多重壁爐的操作方法係藉由說明 之方式而被描述，尤其是參考在隨附圖式中所示之多重壁 爐，其中： 圖1爲穿過一個具有二獨立壁爐層之多重壁爐的槪略 垂直視圖，其中每一層壁爐均具有複數個垂直對齊之爐床 底板；以及 圖2爲第一層壁爐之最下層爐床底板的俯視圖。 元件符號說明： 10 12 125 14 16 165 18 18” 20 2(T 21 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------、丨訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 494211 A7 B7 五、發明說明（^ ) 22 第一層壁爐耐火頂板 22， 第二層壁爐耐火頂板 24,24’ 上軸承機構 28 第一層壁爐外罩耐火底板/壁爐底板 30,30’ 下支撐和軸承機構 32,329 旋轉驅動機構 36广 365 中間爐床底板 36、 最上層爐床底板 36，n 最下層爐床底板 38广386 第一層壁爐之爐床室 38、 第二層壁爐之最上層爐床室 38，n 第二層壁爐之最下層爐床室 4〇ι、4〇3、4〇5 第一層壁爐之中央掉落孔 40，ι 第二層壁爐之中央掉落孔 422 ' 424 第一層壁爐之周邊掉落孔 42\ 第二層壁爐之周邊掉落孔 46 物料進給入口（第一層壁爐） 46， 物料進給入口（第二層壁爐） 48,485 排氣出口 50,5(^504,50’ 攪拌臂 52,529 攪拌齒 54 上側表面（第一層壁爐） 56 出口管 60 固體物料 12 ---I.---丨訂·-----1 — i^w. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 494211 A7 B7 五、發明說明（（° ) 62 運送機 64 固體物料 66ι〜664 外側區段 68 外側環狀區域 70 旋轉方向 72 掉落孔的邊界 74广744 內側區段 76 內側環狀區域 80 共用掉落孔 82 隔間壁 84 出口管 85 閂鎖室 86 氣密入口轉板 88 氣密出口轉板 100 排氣調節設備 1005 排氣調節設備 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -線· 較佳實施例詳細說明： 如圖1所示之多重壁爐10具有一個藉由一氣密物料閘 14而被連結至第二層壁爐12’的第一層壁爐12。必須注意 的是第二層壁爐12’僅部份地被顯示。 第一層壁爐將在此被詳加描述。此第一層壁爐包含有 一個具有一耐火襯層18之圓柱形結構的外罩16。此外罩 16被直立安裝於一支撐結構（圖形中未顯示）並且被一個 13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 494211 A7 五、發明說明（I丨） 鋼架結構（圖形中未顯示）所包圍。一個包覆著耐火襯層 21的垂直旋轉軸20係沿著軸向延伸穿過圓柱形外罩16。 此垂直旋轉軸的上側末端突出於外罩16之耐火頂板22上 方，其中該垂直旋轉軸的上側末端係徑向地被導引於上軸 承機構24內。此垂直旋轉軸的下側末端則延伸於外罩16 之耐火底板28下方，其中該垂直旋轉軸的下側末端係接合 下支撐和軸承機構30。元件符號32表示一個用於驅動該 垂直旋轉軸20產生轉動的旋轉驅動機構。 外罩16的內部被五個中間爐床底板36i、362、363、 364、365區隔成爲六個爐床室38!、382、383、384、385、 386。每—個爐床底板36!、362、363、364、365均是由耐·火 材料所製成和被預加應力，用以能夠自行支撐於該外罩16 內。第六個爐床室386的爐床底板是由壁爐底板28所形成 ’以元件符號366來表示之該爐床底板的功能係做爲第一 層壁爐I2的最下層爐床底板。中央掉落孔4〇1、4〇3和405 繞著垂直旋轉軸20而形成於間隔的爐床底板36l、363和 365 °周邊掉落孔422和424則環繞著外罩16而形成於中間 爐床底板362和364。一個物料進給入口 46被配置於頂板 22的外側周邊處，用以將第一批次固體物料進給至第一層 壁爐12的最上層爐床底板36ι上。元件符號48表示一個 用於在第一層壁爐12之最上層爐床室38l內之加工氣體的 排氣出口。必須注意的是第一層壁爐12更包含有未於圖i 中表示的燃燒器。 在每~個爐床室38i中，複數個攪拌臂50被垂直旋轉 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線· 14

494211 A7 ____B7__ 五、發明說明（、V ) 軸20所支撐，用以從該垂直旋轉軸徑向地延伸於整個各自 的爐床底板36i。圖1所示之多重壁爐在每一個爐床室38i 內具有例如是四個等距隔開的攪拌臂50。這些攪拌臂50 的每一個係支撐著複數個向下朝爐床底板36之上側表面 54延伸的攪拌齒52。當垂直軸20旋轉時，該攪拌臂50會 移動掃過個別爐床底板36i、28上的物料，其中攪拌齒52 會翻動經過爐床底板36i上的物料。攪拌齒52是被配置於 該攪拌臂50上，使得爐床底板36i的大致上每一位置點被 一攪拌齒52掃過。一個攪拌臂50之攪拌齒52的定向方式 使得它們提供物料以一圓周運動分量和一徑向運動分量， 其中該徑向運動分量不是向心方向（亦即是物料徑向地往 內朝垂直軸移動）就是離心方向（亦即是物料徑向地往外 朝爐身外罩移動）。尤其是在爐床室38!、383和385中， 該攪拌齒52的定向係使得物料從爐床底板36l、363、365 之周邊徑向地往內朝位於爐床底板36i、363、365的中央掉 落孔4〇i、4〇3、4〇5移動。在爐床室382和384中，該攪拌 齒52的定向係使得物料徑向地往外朝位於爐床底板362和 364的周邊掉落孔422和424移動。在最下層爐床室386處 理的物料是直接與本發明之方法有關，而且將於下文中更 進一步地描述。 第二層壁爐12’的設計大致上與第一層壁爐12相同。 在圖1中，第二層壁爐12’的元件和特點是以與在第一層 壁爐I2中相同之元件符號相同，其中有一個撇節符號被加 入至第二層壁爐12’個別的元件符號中。必須注意的是相 15 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) ' ------------0----.---Γ ^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 494211 A7 ____B7___ _ 五、發明說明（〇 ) ---------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 較於第一層壁爐12,第二層壁爐12’可以具有相同數目的 爐床室38\或是不同數目的爐床室38\。在圖1中，僅有 第二層壁爐12’的最上層爐床室38'和最下層爐床室38，n 被表示出來。最上層爐床底板的元件符號爲36、，以及最 下層爐床底板的元件符號爲36’n。必須指出的是在最下層 爐床室38’n中，攪拌臂50’之攪拌齒52,的定向係使得物料 徑向地往外朝向一個周邊掉落孔42n移動，物料係經由此 周邊掉落孔掉落至一出口管56內。 丨線· 於是，第一層壁爐12的操作方式將依照下列方式描述 。第一批次固體物料60是經由物料進給入口 46而被供應 至第一爐床室38i內，物料於此爐床室內掉落至第一爐床 室36i的外側周邊處。當垂直軸20旋轉時，第一爐床室 38!內的攪拌臂50逐漸迫使遍及於第一爐床底板36l的物 料朝向第一爐床底板內的中央掉落孔4(^。經由此中央掉 落孔4〇ι，物料往下掉落至第二爐床室382內的第二爐床底 板362上’其中該第二爐床室的攪拌臂5〇逐漸將物料移動 朝向外側周邊處。在此，經由第二爐床底板362之周邊掉 落孔422掉落的物料係掉落至第三爐床室383之第三爐床地 板36;上。物料在經過位於第五爐床底板36s內的中央掉落 孔4〇5而往下掉落至第六（亦即是最下層）爐床底板366的 內側周邊處之前，是以相同方式經由第四爐床室384和第 五爐床室38s被處理。加工氣體是在一種上升的反向流中 移動經過該多重壁爐10。當物料從一爐床底板到另一爐床 底板向下行進時’物料係完全地被攪拌並曝露至熱加工氣 16 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 494211 A7 _______B7____ 五、發明說明（八） 體中。 於第一層壁爐12之最下層爐床室386內處理的物料將 在此被詳加描述，同時參考圖1和圖2，其中圖2表示最 下層爐床底板366與其四個攪拌臂SOi、502、503、504之 的俯視圖。箭頭70表示出該四個攪拌臂5〇i的旋轉方向。 例如是一蝸旋運送機的運送機62被用來將第二批次固 體物料64經由圓柱形外罩16進給至最下層爐床底板366 的外側周邊處。此第二批次物料64是受到攪拌臂5()l、5〇2 、503、504的外側區段66i、662、663、664之迫使而被移 動遍及爐床底板366的外側環狀區域68。該等攪拌臂50之 外側區段66!的攪拌齒52之定向使得該等攪拌齒產生具有 向心運動分量的物料運動，亦即是攪拌齒係迫使物料逐漸 朝向爐床底板366的中心。如同前述之內容，第一批次物 料60是經由位於第五爐床底板365內之中央掉落孔405 ( 在圖2中以虛線72來表示該掉落孔405的邊界）而往下掉 落至爐床底板366的內側周邊處。在此，此第一批次物料 6〇係被攪拌臂50〗、5〇2、5〇3、504的內側區段7七、742、 743、744迫使移動遍及爐床底板366的內側環狀區域76。 這些攪拌臂50之內側區段7七的攪拌齒52之定向係使得 該攪拌齒產生具有離心運動分量的物料運動，亦即是攪拌 齒迫使物料逐漸朝向爐床底板366的周邊。在內側環狀區 域76與外側環狀區域68之間的外緣範圍內至少有一用於 第一批次物料60和第二批次物料64的共用掉落孔80。此 共用掉落孔80具有沿著徑向而延伸至外側環狀區域68之 17 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） ---------------- <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂* --線· 494211 A7 _B7___ 五、發明說明（、<) 內側周邊處的長橢圓形狀，用以接收第二批次物料64 ’而 且延伸至內側環狀區域76之外側周邊處，用以接收第一批 次物料60。必須注意的是，倘若能夠在介於內側環狀區域 76與外側環狀區域68間之外緣範圍的周邊分配數個掉落 孔係爲有利的，用以將該二批次物料更加均勻從整個爐床 底板上366淸空。元件符號82表示一個隔開外側環狀區域 68與內側環狀區域76的選擇性小型隔間壁，其中第二批 次物料64是被攪拌臂5〇i的外側區段66i迫使從內側環狀 區域76往內，而第一批次物料60是被攪拌臂5〇i的外側 區段661迫使向外。此隔間壁82之目的是儘可能防止第一 批次物料60和第二批次物料64於爐床底板366上混合。 特定的攪拌齒52亦可以結合該隔間壁82，用以儘可能防 止物料溢流超過隔間壁82。 當第二批次物料被攪拌臂50!、502、503、5〇4之外側 區段66i、662、663、664迫使遍及爐床底板366的外側環 狀區域68而朝向掉落孔80時，該第二批次物料64則承受 到一種有效的熱預先調節作用。此種熱預先調節可以例如 是包含有乾燥第二批次物料（亦即是蒸發水份）、蒸發其 他揮發性成份，或是僅預熱第二批次物料用以在當該二批 次物料被混合時，避免第一批次物料60溫度下降。 經由共用掉落孔80，第一批次物料60和第二批次物 料64係掉落至一個被連接至前述的氣密物料閘14之入口 側邊的出口管84。該氣密物料閘具有一個帶著一氣密入口 轉板86和一氣密出口轉板88的閂鎖室85。氣密物料閘14 18 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱) ----- -------------— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂·- ，線- 494211 A7 五、發明說明（士） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -線_ 塡充期間，該入口轉板86係完全被開啓而該出口轉板88 係完全被關閉。而在氣密物料閘14被排空期間，該入口轉 板86係完全被關閉且該出口轉板88則完全被開啓。一旦 位於出口管84內一列物料將預設之重力施加於入口轉板 86時’此入口轉板被開啓，且出口管84會將物料排出至 閂鎖室85內，其中該出口轉板88是完全關閉的。在此之 後入口轉板86係立即關閉。一旦入口轉板86被關閉，該 出口轉板88則會被開啓，且閂鎖室85會將物料排出經過 .一物料入口管46’而進入至第二層壁爐12’的最上層爐床室 38’！內。第一批次物料60和第二批次物料64 —起掉落至 第一爐床底板36^的外側周邊處。當垂直軸20’旋轉時， 第一爐床室38、內的攪拌臂50’逐漸迫使該二批次物料60 、64 —起掃過該第一爐床底板36、而朝向第一爐床底板內 的中央掉落孔40、。可察知的是藉由將該二批次物料以攪 拌臂50從該爐床底板36i的外側區域翻動至內側區域，該 二批次物料60、64係被完全混合。在已加工的物料最後經 由位於最下層爐床底板36n2掉落孔42’„離開第二層壁爐 12’之前，已混合的物料60接著係如上描述地經過第二層 壁爐12’之後縷爐床室38V…38’。被處理。 可以察知的是上述之多重壁爐的操作方法可以特別有 利地被使用於從包含有大量鐵、鋅和鉛的灰塵和淤泥中回 收金屬之加工的範圍內。此種灰塵和淤泥例如是從銅、鐵 生產過程所產生的副產品，而它們的回收已是熟知的環保 問題。 19 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公爱） ------ ^211 A7 B7________ 五、發明說明（/]) 在本發明之操作方法中，這些灰塵和淤泥代表著被塡 充至第一層壁爐12之最上層爐床室381的第一批次物料6〇 。在此第一層壁爐12中，從一爐床室下降至另一爐床室的 第一批次物料60主要是遭受到吸熱之預先調節處理’例如 乾燥、蒸發有機物質（例如是油）和蒸發鉛與驗。在第一 層壁爐12內被蒸發的產物（亦即，主要是水氣、油、鈴和 鹼）係與該第一層壁爐之廢氣一起經由排氣出口 48被排入 至一個與第一層壁爐12連結的排氣調節設備1〇〇 °在第一 層壁爐12內之吸熱過程所需的熱量是由燃燒器提供° 飽含揮發性成份的煤被當做第二批次物料64經過 形外罩16而被運送機62進給，到達第一層壁爐12之最下 層爐床底板366的外側周邊處。當煤64被迫使遍及爐 板366的外側環狀區域68時，其中的揮發性成份會被 和燃燒掉，藉以提供發生於第一層壁爐12之吸熱過程所需 的熱量輸入。確實，當燃燒氣體往上朝上側爐床室381 @ 的排氣出口 48移動時，在最下層爐床底板366的外側瓌狀 區域68上方之從燃燒煤之揮發性成份所產生的燃燒氣體係 提供熱量予下降第一批次物料60。 由於煤64不會與爐床底板366上的第一批次物料60 混合，第一層壁爐12係不會產生還原作用。於是，能夠有 效防止金屬鋅於第一層壁爐12內形成並蒸發。此金屬鋅事 實上會與第一層壁爐12之廢氣一起被排出，其缺點是無法 從較無價値之鉛和鹼中單獨回收此金屬鋅。 當預先調節好的煤64被混入位於第二層壁爐12’之第 20 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） ------------f _ (請先閲讀背面之注意事項軎填寫本頁：> vaj·' 丨線 494211 A7 ^___B7______ 五、發明說明（（Π 一爐床底板36、上的預先調節好之第一批次物料60時， 氧化鋅和氧化鐵的還原作用僅會在第二層壁爐12’內開始 。此還原過程會放出大量的熱。氧化鋅係被還原成爲金屬 鋅（即時被蒸發），此金屬鋅係與第二層壁爐12’之廢氣 一起被排出，而在一個與第二層壁爐12’之排氣出口 48’相 連結的排氣調節設備100’內再次被氧化並回復成爲固體氧 化鋅。包含於第一批次物料60內的氧化鐵在第二層壁爐 12’被處理成一種直接還原鐵（DRI)，其係被收集於第二 層壁爐12’的出口 56內。 必須指出的是，直接將煤進給至第二層壁爐12’的最 上層爐床室38、內會導致煤之揮發性成份直接與第二層壁 爐12’的廢氣一起被排出，而不會對於多重壁爐的熱平衡 提供任何助益。於是，可以察知的是以上多重壁爐之操作 方法可大致上改善處理過程的熱平衡。 將可察知的是，倘若無須於有第二批次物料64進給至 其上之同一爐床底板上，將該第一批次物料60和第二批次 物料混合在一起，上述之第二批次物料64的處理方式係特 別有利。倘若預先調節好的第二批次物料64可以於有第二 批次物料進給至其上之同一爐床底板上，被混入第一批次 物料60中，此種操作方法可以被修正爲以下的方式。當第 二批次物料64依然是被進給至外側環狀區域68的外側周 邊處並且個別地往內朝向內側環狀區域76移動，第二批次 物料則不再掉落經過一個位於外側環狀區域與內側環狀區 域間之外緣範圍內的掉落孔，但是該第二批次物料會從外 21 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 0

ϋ n n n n n 一°49 mmm mmm mmmm mmm mimm a—n n in n n n ϋ i_l n ϋ ϋ n ϋ βϋ ϋ n ϋ ϋ n n I— I 494211 A7 五、發明說明（、1 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 側環狀區域68傳送至內側環狀區域76的外側周邊處（隔 間壁82當然已被刪除）。第一批次物料6〇掉落至內側環 狀區域76的外側周邊處（例如經過一個直徑尺寸較大的中 央掉落孔或是藉由與位於下一個較高爐床底板內之周邊掉 落孔相連結的滑槽之作用）。從內側環狀區域76的外側周 邊處，攪拌臂50移動該二批次物料一起往內移動並將其完 全混合，隨後，混合好的物料往下掉落經過至少一個被配 置於垂直軸20之周圍的共用掉落孔。藉由將第二批次物料 進給至內側環狀區域76的內側周邊處（例如是藉由一個徑 向穿入爐床室內的冷卻螺旋運送機之作用），並且個別地 移動該第二批次物料往外朝向外側環狀區域68可以得到類 似的結果。在此種情況中，第一批次物料是被進給至外側 環狀區域68的內側周邊處，而第二批次物料是從內側環狀 區域76傳送至外側環狀區域68的內側周邊處。在此外側 環狀區域68中，攪拌臂50將該二批次物料一起往外移動 ，以便於在該外側環狀區域68混合該二批次物料。混合的 物料接著掉落經過至少一個座落於外側環狀區域68之外側 周邊處的共用掉落孔。 在以上的實例中，第二批次物料64通常是與第一批次 物料60 —起經過一個共用掉落孔被排出。必須注意的是該 第一批次物料和第二批次物料係經由分別的掉..落孔而被排 出亦是可能的。倘若預先調節第二批次物料64所需要的空 間要大於有該第二批次物料進給至其上之爐床底板獨立環 狀區域內所能提供的空間，則上述經由個別掉落孔分別排 22 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 494211 A7 _B7_ 五、發明說明（>") 出該二批次物料就較有利。在此種情況中，第二批次物料 64可以單獨往下掉落至一較低之爐床底板，並且正如上述 地在該處與另一分開之環狀區域的第一批次物料60獨立地 被移動。此種操作當然可以在數個爐床底板上重複施行， 直到第二批次物料64預備好被混入第一批次物料60爲止 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - 23 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. A、申請專利範圍 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1·一種用於操作具有複數個在垂直方向對齊之爐床底 板的多重壁爐之方法，其包含有下列步驟： 進給第一批次物料至最上層爐床底板上； 在該第一批次物料經由一掉落孔而掉到下一個較低的 爐床底板之前，在該最上層爐床底板之上移動該第一批次 物料； 以此種方式將該第一批此物料從爐床底板到另一爐床 底板，最後再往下掉到最下層爐床底板來處理該第一批次 物料； 進給第二批次物料至其中一個該爐床底板上；以及 將該第二批次物料混入該第一批次物料中； 其特徵爲： 在進給有該第二批次物料之爐床底板的分開之環狀區 域中，與第一批次物料獨立地移動該第二批次物料。 2·如申請專利範圍第1項所述之方法，其包含有下列 步驟： 進給該第二批次物料至一爐床底板的外側環狀區域上 將該第一批次物料往下掉落至該爐床底板的內側環狀 區域上； 在該爐床底板的該內側環狀區域中移動該第一批次物 料；以及在圍繞著位於該內側環狀區域內之該第一批次物 料的該外側環狀區域中移動該第二批次物料。 3.如申請專利範圍第2項所述之方法，其包含有下列 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） " ----------------·---1 訂---------^ i^w— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 494211 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 步驟: 進給該第二批次物料至該外側環狀區域的外側周邊處 f 向內移動位於該外側環狀區域內之該第二批次物料朝 向該內側環狀區域； 將該第一批次物料往下掉落至該內側環狀區域的內側 周邊處； 往外移動位於該內側環狀區域內之該第一批次物料朝 向該外側環狀區域；以及 將該第一批次物料和第二批次物料往下掉落經過至少 一個共用掉落孔，該共用掉落孔係座落在一介於該內側環 狀區域與外側環狀區域間之外緣範圍內。 4·如申請專利範圍第2項所述之方法，其中該第一批 次物料經由多重壁爐的一個圓柱形外罩而被進給至該外側 環狀區域的外側周邊處。 5·如申if專利範圍第3項所述之方法，其中包含有下 列步驟： 導引該第一批次物料和該第二批次物料經由該至少一 個共用掉落孔’往下掉落至一較低層爐床底板的內側區域 或是外側區域上；以及 藉由旋轉的攪拌臂之作用，將該二批次物料分別從從 內側區域移動至外側區域或是從外側區域移動至內側區域 ，在該較低層爐床底板上混合該第一批次物料和該第二批 次物料。 2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----_---1 訂---------線 —^w— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 494211 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 6.如申請專利範圍第3項所述之方法，其中： 具有攪拌齒的攪拌臂被用來在該內側區域內移動該第 一批次物料以及在該外側區域內移動該第二批次物料； 在該內側區域內，該攪拌齒被配置成能夠將該第一批 次物料往外移動；以及 在該外側區域內，該攪拌齒被配置成能夠將該第二批 次物料往內移動。 7·如申請專利範圍第1項所述之方法，其包含有下列 步驟： 進給該第二批次物料至一爐床底板的內側環狀區域上 9 將該第一批次物料往下掉落至該爐床底板的外側環狀 區域上^ 在該爐床底板的該內側環狀區域中移動該第二批次物 料；以及 在該爐床底板之該外側環狀區域中移動該第一批次物 料，其中該爐床底板係圍繞著位於該爐床底板之該內側環 狀區域內的第二批次物料。 8.如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該第一批 次物料係經由多重壁爐的一個中空中央軸而被進給至該內 側環狀區域的該內側周邊處。 9·如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該第一批 次物料是藉由一個徑向延伸於個別爐床底板上之冷卻螺旋 運送機而被進給至該內側環狀區域的內側周邊處。 3 I紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ~： ---------------------1 訂·--------, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 494211 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 10·如申g靑專利範圍第7項所述之方法，其包含有下歹[j 步驟： 將該第一批次物料往下掉落至該外側環狀區域的外側 周邊處； 往內移動位於該外側環狀區域內之該第一批次物料而 朝向該內側環狀區域； 進給該第二批次物料至該內側環狀區域的內側周邊處 往外移動位於該內側環狀區域內之該第二批次物料而 朝向該外側環狀區域；以及 將該第一批次物料和第二批次物料往下掉落經過至少 一個共用掉落孔，該共用掉落孔係座落在一介於該內側環 狀區域與外側環狀區域間之外緣範圍內。 11·如申請專利範圍第7項所述之方法，其包含有下列 步驟： 導引該弟一批次物料和該第二批次物料經由該至少一 個共用掉落孔往下掉落至一較低層爐床底板的內側區域或 是外側區域上；以及 藉由旋轉的攪拌臂之作用，將該二批次物料分別從內 側區域移動至外側區域或是從外側區域移動至內側區域， 在該較低層爐床底板上混合該第一批次物料和該第二批次 物料。 ， 12 ·如申g靑專利範圍第7項所述之方法，其中： 具有攪拌齒的攪拌臂被用來在該外側區域中移動該第 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----.---r 訂---------線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 494211 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 A8 B8 C8 D8 t、申請專利範圍 一批次物料以及在該內側區域內移動該第二批次物料； 在該內側區域內，該攪拌齒被配置成能夠往外移動該 第二批次物料；以及 在該外側區域內，該攪拌齒被配置成能夠往內移動該 第一批次物料。 13.如申請專利範圍第1項所述之方法，其中： 該多重壁爐包含有第一層壁爐和第二層壁爐，其中不 同層的壁爐存在有個別不同的使用環境’每一層壁爐具有 複數個垂直對齊之爐床底板； 該第一批次物料包含有金屬氧化物； 該第二批次物料是具有揮發性成份的煤； 該第一批次物料首先於該第一層壁爐內主要承受到吸 熱的預先調節處理； 該煤被進給至該第一層壁爐的最下層爐床底板上，並 且在該處上與在此爐床底板之一個別的環狀區域中之第一 批次物料獨立地被移動，其中煤中的大部份揮發性成份係 在該第一層壁爐內被蒸發並燃燒掉；以及 該預先調節的第一批次物料和預先調節的煤係經由至 少一個物料閘而被進給至該第二層壁爐的最上層爐床底板 上，並且於該最上層爐床底板上被完全混合，使得該金屬 氧化物遭受到藉由在該第二層壁爐內之煤的還原作用。 H.如申請專利範圍第2項所述之方法，其包含有下列 步驟： 進給該第二批次物料至該外側環狀區域的外側周邊處 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） ----------------·---r 訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 494211 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 單獨往內移動該第二批次物料朝向該內側環狀區域； 進給該第一批次物料至該內側環狀區域的外側周邊處 f 將該第二批次物料從該外側環狀區域傳送至該內側環 狀區域的外側周邊處； 往內移動該第一批次物料和該第二批次物料一起經過 該內側環狀區域，用以在該內側環狀區域中混合該二批次 物料；以及 將混合好的物料往下掉落經過至少一個共用掉落孔， 該共用掉落孔係座落於該內側環狀區域之內側周邊處。 15·如申請專利範圍第14項所述之方法，其包含有下 列步驟： 進給該第二批次物料至該內側環狀區域的內側周邊處 y 單獨往外移動該第二批次物料朝向該外側環狀區域； 進給該第一批次物料至該外側環狀區域的內側周邊處 將該第二批次物料從該內側環狀區域傳送至該外側環 狀區域的內側周邊處； 往外移動該第一批次物料和該第二批次物料一起經過 該外側環狀區域，用以在該外側環狀區寧中k合該二批次 物料；以及 將混合好的物料往下掉落經過至少一個共用掉落孔’ 6 ----I — I I--— II . I I I. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)' 訂-------- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 494211 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 該共用掉落孔係座落於該外側環狀區域之外側周邊處。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ------- 一-訂---------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐）