一种用于无机类危废处理熔融炉的制作方法

[0001]
本实用新型涉及危险废弃物处理的环保领域，尤其是涉及一种用于无机类危废处理熔融炉。


背景技术：

[0002]
危险废弃物具有腐蚀性、毒性、易燃性、反应性、感染性等。2016年我国危废产生量统计值为6937吨，其中资源化综合利用、无害化处置以及贮存占比分别为58%、37%、5%，实际估量超过1亿吨/年。2018年，生态环境部的“清废行动2018”；工信部的长江经济带绿色发展、工业固体废物综合利用大排查；海关的打击“洋垃圾”走私等行动，刺激了危废处置市场空间的释放，提升了危废处理的刚性需求。
[0003]
国内危险废弃物的处置方式包括资源化利用和无害化处置。资源化利用经过多年发展，已经达到基本平衡。无害化处置由于产能释放缓慢、资质审批时间长、资质与需求错配、跨省运输限制等因素，导致产能缺口巨大。传统焚烧目前占据无害化处置市场的重要地位，但处置后具有二次污染物。水泥协调处置成本优势明显，但对危险废弃物成分要求较高，很多微量成分对水泥制品存在潜在安全性隐患。等离子体高温熔融处理技术无害化彻底，物料适应性广，但是能源利用率极低，运行成本较高。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种用于无机类危废处理熔融炉，该熔融炉通过双热源结合方式实现高效率加热、快速熔融形成玻璃化熔池，达到彻底无害化处理。
[0005]
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于无机类危废处理熔融炉，包括炉体，所述炉体的上部设有炉盖，炉体的一侧设有排料通道，炉体的底部设有排液通道，以及炉体的下部设有排渣通道，所述炉盖上设有辅助热源通道和至少两个电极通道，辅助热源通过辅助热源通道插入到炉体内，电极通过电极通道插入到炉体内，所述炉体在与排料通道的连接处设有挡墙，所述挡墙与炉体底部存在间距形成排料通道的进料口。
[0006]
进一步，所述炉盖上还设有进料通道和排气通道，所述进料通道与排气通道的中心距离炉盖中心间距要大于电极通道的中心到炉盖中心的间距。
[0007]
进一步，所述排料通道包括进料口、排料口和溢流通道，所述溢流通道的一端连接进料口，另一端连接排料口，溢流通道呈倒u形结构。
[0008]
进一步，所述炉体下方设有底座。
[0009]
进一步，所述炉体包括炉体外壳和内部的容纳腔，所述炉体外壳与容纳腔之间依次设有保温层、隔热层和耐火层。
[0010]
进一步，所述炉盖包括炉盖外壳，所述炉盖外壳为双层结构，中部中空。
[0011]
进一步，所述炉盖外壳中部为水冷却层，炉盖外壳远离炉体的一侧设有进水管和出水管。
[0012]
本实用新型的有益效果：
[0013]
1、辅助热源通过辅助热源通道对炉内加热，形成熔池，再将至少两个电极插入对应的电极通道内，伸入到熔池下方，电极启动电源，在熔池内部的电极建立电流，产生焦耳热，使熔池产生热量，不断使熔池体积扩大，采用双加热结合方式实现高效率加热、快速熔融形成熔池，达到彻底无害化处理；
[0014]
2、当炉内的危废原料形成熔池后，熔池液面上漂浮有浮渣，通过挡墙挡住这些浮渣，以免从排料通道流出。
附图说明
[0015]
图1为本实用新型剖面示意图；
[0016]
图2为本实用新型俯视图；
[0017]
图3为本实用新型侧面示意图。
[0018]
图中：1-底座，2-炉体底板，3-炉体第一保温层，4-隔热层，5-耐火层，6-排渣通道，7-钢构，8-外壳，9-炉盖耐火层，10-水冷却层，11-炉盖外壳，12-进料通道，13-电极陶瓷绝缘环，14-电极通道，15-辅助热源陶瓷绝缘环，16-辅助热源通道，17-排气通道，18-炉体第二保温层，19-溢流通道，20-排料通道外壳，21-排料口，22-挡墙，23-石墨堵头，24-进水管，25-出水管。
具体实施方式
[0019]
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
[0020]
参照图1~图3：一种用于无机类危废处理熔融炉，该熔融炉包括炉体，所述炉体的上部设有炉盖，炉体的一侧设有排料通道，炉体的底部设有排液通道，以及炉体的下部设有排渣通道，所述炉盖上设有辅助热源通道和至少两个电极通道，辅助热源通过辅助热源通道插入到炉体内，电极通过电极通道插入到炉体内。
[0021]
本实施例中，该熔炼炉放置在底座1上，底座1为整个支撑部件，方便吊装或叉车起重。
[0022]
炉体的最下端为炉体底板，炉体底板2设置在底座1上，采用焊接方式连接。炉体底板2四周焊接炉体外壳8。在炉体底板上设有炉体保温层，炉体第一保温层3由轻质保温材料砌筑而成，铺设在底板2上，炉底保温层3选用材料比如轻质莫来石，轻质保温砖，硅藻砖等，厚度在50mm-300mm；优选材料为轻质保温砖，铺设厚度为150mm，该厚度既能具有良好的保温效果，又不会造成材料的过多使用，增加经济成本，具有很好的性价比。
[0023]
在炉体第一保温层3上铺设隔热层4，炉体的隔热层4选用材料比如轻质高铝砖、粘土砖，莫来石等，隔热层4厚度50mm-300mm；优选材料为轻质高铝砖，铺设厚度为100mm。
[0024]
在炉体的隔热层4之上砌筑耐火层5，耐火层5选用材料比如石英砖，刚玉砖，锆刚玉砖，镁质砖、耐火层4厚度50mm-300mm；优选材料为石英砖，铺设厚度为230mm。
[0025]
耐火层5在排料通道上游布置挡墙22，挡墙22的底部距离炉体底部间距50mm-1000mm，优选，挡墙底部距离炉体底部的距离为500mm，挡墙底部与炉体底部形成的间距为排料通道的进料口。排料通道的中部由溢流通道19组成，溢流通道的靠近炉体的一端与进料口相通，另一端设置排料口21，排料口竖直向下布置。
[0026]
隔热层4与炉体外壳8之间填充有炉体第二保温层18，炉体第二保温层18选用材料比如陶瓷纤维棉、硅酸铝棉、氧化铝空心球、莫来石纤维棉等，炉体第二保温层18厚度50mm-300mm；优选材料为轻质莫来石，铺设厚度为100mm。
[0027]
排料通道外壳20与炉体外壳8焊接，封闭整个炉体。
[0028]
整个炉体的下部设置排渣通道6，排渣通道6采用耐火砌块封堵，耐火砌块与排渣通道的缝隙采用耐火泥填充。耐火砌块与钢构7浇筑在一起，可通过拉出钢构打开排渣通道。
[0029]
炉体底部设置排液通道，该排液通道主要是排出金属液，因为如果危险废弃物存在部分不易挥发的金属，由于金属液的重力作用会在底部沉积，沉积到一定厚度后，可从排液通道排出，排金属液通道采用石墨堵头23进行封堵。
[0030]
炉盖部分安置在炉体之上，以中心为基准对齐。炉盖部分设置炉盖外壳11，外壳11采用双层结构，中间层设置水冷却层10对炉盖进行冷却。炉盖外壳11顶部设置一个进水管24和一个出水管25，对水冷却层中水的循环流动来降低炉盖的温度。
[0031]
炉盖外壳11内部靠近炉体的一侧设置炉盖耐火层9，炉盖耐火层9采用材料比如高铝浇注料、莫来石浇注料、粘土浇注料，炉盖耐火层9厚度50mm-400mm，优选炉盖耐火层的材料为高铝浇注浇注料，厚度为150mm。
[0032]
炉盖顶部中心设置辅助热源通道16，通道边缘设置辅助热源陶瓷绝缘环15。炉盖顶部中心对称分布至少2个以上电极通道14，电极通道14边缘设置电极陶瓷绝缘环13，电极通道优选为两个，辅助热源通道内安装辅助热源，辅助热源可以选择等离子体火炬，电极通道内安装电极。辅助热源通道16设置辅助热源陶瓷绝缘环15以及电极通道14设置电极陶瓷绝缘环13是为了避免插入装置带电导通到炉盖外壳11；另外，辅助热源陶瓷绝缘环和电极陶瓷绝缘环为市场上现有的陶瓷绝缘环，辅助热源陶瓷绝缘环和电极陶瓷绝缘环的名称只是为了区别安装在不同位置的陶瓷绝缘环。
[0033]
炉盖顶部设置一个进料通道12，设置一个排气通道17。进料通道12与排气通道17的中心距离炉盖中心间距要大于电极通道14的中心到炉盖中心的间距。
[0034]
本实用新型的运行原理如下：危险废弃物原料经传送装置通过进料通道12进入炉体内的容纳腔内，等离子体火炬插入辅助热源通道16中，对炉体内的危废原料进行加热，使得危废原料逐渐形成熔池；将2个电极插入电极通道14，电极一端伸入到熔池内，另一端与电源接通。
[0035]
当玻璃液熔池形成后，玻璃液熔池变为导体，启动电源，电极通电，在玻璃液熔池内部的两个电极之间建立电流，产生焦耳热，使玻璃液熔池产生热量，不断使熔池体积扩大，温度逐渐升高到1400℃，再次加入原料。
[0036]
最终原料的添加与熔池温度达到平衡，热源输入功率稳定。当熔池液面到达溢流通道19底部高度时，玻璃液进入溢流通道19，然后通过排料口21排出。熔池液面上漂浮有浮渣，通过挡墙22挡住这些浮渣。
[0037]
炉体内部内衬用耐火层5砌筑，耐火层5具有耐温等级在1700℃以上，密实度高的特点，可以耐受高温及玻璃液的冲刷。与耐火层5接触的采用隔热层4，隔热层4耐温等级在1300℃以上，同时具备一定的隔热能力。炉体底部与隔热层4接触是炉底保温层3，采用轻质型保温砖砌筑，具有保温隔热及一定的强度，承受炉体的压力。炉体底板2支撑炉体，并分散
压力。
[0038]
底座1将整个熔融装置架空，方便熔融装置的运输和移动。炉体四周壁面的炉体外壳8与隔热层4之间采用炉体第二保温层18，这种保温层具有孔隙率高，隔热效果好的特点，使炉体外壳8的表面温度在80℃以下。同时炉体第二保温层18具有一定的压缩能力，当耐火层5与隔热层4由于高温膨胀，可以挤压炉体第二保温层18，避免了炉体外壳8的变形。
[0039]
炉体部分与炉盖部分配合形成一个密闭空间，密闭空间底部是熔池，熔池液面到炉盖耐火层9距离在200mm以上，熔池上方保留了一个预热区域，原料进入后与热气接触被预热。同时熔池玻璃液形成过程排出的气体进入预热区域，从排气通道17排出。炉盖外壳11采用双层结构，冷却水流从进水管24进入，从挡水隔板导流后，从出水管25流出，形成循环水，对炉盖进行降温。
[0040]
如果危险废弃物存在部分不易挥发的金属，由于金属液的重力作用会在底部沉积，沉积到一定厚度后，打开石墨堵头23，排出金属液，再复位石墨堵头23。
[0041]
当熔融炉停炉后，拉开钢构7与耐火砌块的结合体，炉内玻璃液排空。
[0042]
以上仅是本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有前述各种技术特征的组合和变型，本领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，对本实用新型的改进、变型、等同替换，或者将本实用新型的结构或方法用于其它领域以取得同样的效果，都属于本实用新型包括的保护范围。

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