一种连续进料出渣的节能电熔融装置的制作方法

本实用新型涉及危险废物焚烧产生的飞灰与炉渣、重金属污泥等重金属类废物进行熔融处理，使其达到无毒、减容与资源化的熔融装置技术领域，特别涉及一种连续进料出渣的节能电熔融装置。

背景技术：

目前市场上有代表性的熔融炉型有燃料燃烧熔融炉和电熔融炉两大类型,其中燃料燃烧熔融炉包括表面燃烧熔融炉、旋风式熔融炉等；电熔融炉包括电阻炉、等离子炉等。燃料燃烧熔融炉的缺点是产生烟气量大，尾气处理复杂。电熔融炉的缺点是耗电量大，维修维护费用高。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有燃料燃烧熔融炉和电熔融炉所存在的上述技术问题而提供一种连续进料出渣的节能电熔融装置。

本实用新型所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

一种连续进料出渣的节能电熔融装置，包括一连续进料装置、一电熔融装置和一连续出渣装置，其中所述连续进料装置连续向电熔融装置中进料，所述电熔融装置中的熔渣通过连续出渣装置送出，其特征在于，所述电熔融装置包括:

一水冷炉体,所述水冷炉体的顶部设置有一进料通道，所述进料通道的入口与所述连续进料装置的出料口连接，所述水冷炉体的底部设置有出渣通道，所述出渣通道的出口与所述连续出渣装置的入口连接；

设置在所述水冷炉体中心轴线位置并位于所述水冷炉体的炉腔中的碳化硅石墨坩埚，所述碳化硅石墨坩埚的顶部盖有一碳化硅石墨盖，所述碳化硅石墨盖上开设有一进料口；所述碳化硅石墨坩埚的底部设置有出渣口；

设置在所述碳化硅石墨坩埚外并位于所述水冷炉体的炉腔中的石英保护套和设置在所述碳化硅石墨盖外并位于所述水冷炉体的炉腔中的石英保护盖，所述石英保护套和石英保护盖分别对碳化硅石墨坩埚和碳化硅石墨盖起隔热保温及保护作用；所述石英保护盖固定在所述水冷炉体中的中间水冷隔套上，所述水冷炉体中的中间水冷隔套位于所述水冷炉体的顶部下方；所述石英保护盖上分别设置有第一进料孔，所述碳化硅石墨盖上的进料口通过所述石英保护盖上的第一进料孔与所述进料通道的出口连通；所述石英保护套的底部通过一底部隔热支撑件支撑在所述水冷炉体的底部上，所述石英保护套的底部设置有第一落渣孔，在所述底部隔热支撑件内设置有第二落渣孔，所述碳化硅石墨坩埚的出渣口依次通过第一落渣孔和第二落渣孔与出渣通道连通；

设置在所述石英保护套外并位于所述水冷炉体的炉腔中的保温层，所述保温层的顶部与所述水冷炉体中的中间水冷隔套的底面水平高度位置，所述保温层的底部与所述水冷炉体的底部的内表面接触；

设置在所述保温层外并位于所述水冷炉体的炉腔中的高频电炉线圈，所述高频电炉线圈固定在所述加热线圈固定板上，所述加热线圈固定板通过水冷支架悬挂在所述水冷炉体中的中间水冷隔套上；所述高频电炉线圈的引出线引出水冷炉体外。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述石英保护盖通过紧固件固定在所述水冷炉体中的中间水冷隔套上。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述连续进料装置的出料口通过一进料横螺旋与所述进料通道连接，所述进料通道的内径大于所述进料横螺旋的直径，使落料更顺畅。

在本实用新型的一个优选实施例中，在所述进料通道与所述进料横螺旋连接处的上部设有可拆卸的镶有玻璃的顶盖，通过亮光可观察物料在熔融炉内的高度合理设定螺旋转速。

在本实用新型的一个优选实施例中，在所述水冷炉体的顶部设置有若干排气管，所述排气管位于所述进料通道的周围，在所述水冷炉体的顶部上还设置有一水冷集气罩，所有排气管的上端与所述水冷集气罩的内腔连通，在所述碳化硅石墨盖和石英保护盖上均设置有相互贯通的排气孔，所有排气管的下端与石英保护盖上的排气孔连通；所述水冷集气罩与所述顶部水冷炉体为一个整体，共用同一组冷却水进、出口；在所述水冷集气罩上设置有一总排气口，所述总排气口与所述水冷集气罩的内腔连通，所述总排气口与一变频引风机连接。

在本实用新型的一个优选实施例中，在所述总排气口上设置测压计，所述测压计与变频引风机控制连接，控制变频引风机的变频调速。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述高频电炉线圈分为主高频电炉线圈和辅助高频电炉线圈，其中所述主高频电炉线圈位于所述辅助高频电炉线圈的上方；所述辅助高频电炉线圈位于所述碳化硅石墨坩埚底部周围位置。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述碳化硅石墨坩埚的上部为上大下小的锥柱状，中部和下部为圆柱状。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述碳化硅石墨坩埚由多节组成，每节之间采用衔接卡槽方式连接；所述石英保护套由多节组成，每节之间采用衔接卡槽方式连接。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述碳化硅石墨坩埚衔接卡槽处与石英保护套衔接卡槽处不在同一水平高度。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述碳化硅石墨坩埚的出渣口的顶部呈蘑菇状，在蘑菇状的底部的周边设置有流渣凹槽，所述流渣凹槽通过若干由周边向中心倾斜的流渣通道与所述出渣口连通。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述碳化硅石墨坩埚的出渣口为T形熔渣流出口。

在本实用新型的一个优选实施例中，在所述碳化硅石墨坩埚的底部设置有若干防流槽，所述防流槽位于所述出渣口底部的外围。

在本实用新型的一个优选实施例中，在所述水冷炉体上设置有若干个观察孔。

在本实用新型的一个优选实施例中，在所述水冷炉体上设置有水冷检修门。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述水冷炉体由若干个水冷炉外壁通过紧固件连接而成，每个水冷炉外壁均具有单独的进、出水口，每个出水口设有单独的测温仪。

在本实用新型的一个优选实施例中，在所述水冷炉体上插由若干个高温测温仪，每一高温测温仪均穿过所述保温层和石英保护套与所述碳化硅石墨坩埚接触。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述连续进料装置包括料仓和设置在所述料仓底部的称重模块。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述连续出渣装置由水封式排渣机和排渣机组成。

在本实用新型的一个优选实施例中，在所述出渣通道上设置有熔渣流出口观察孔。

本实用新型的物料熔融过程：

物料通过连续进料装置的料仓下的进料横螺旋按设定量连续从进料通道、石英保护盖上的第一进料孔、碳化硅石墨盖上的进料口落入碳化硅石墨坩埚内。物料在碳化硅石墨坩埚内从上到下的运动路径不断蓄热，先后通过软化层、变形层、熔融层、熔流层后，从碳化硅石墨坩埚底部的出渣口排出，落入水封式排渣机冷却，水冷后的熔融渣由排渣机排出，物料在高温下产生的废气依次通过碳化硅石墨盖上的排气孔、石英保护盖上的排气孔、水冷炉体顶部的排气管排出，进入水冷集气罩内，然后再通过水冷集气罩上的总排气口排放出去。

本实用新型与现有技术相比，具有如下特点：

1.料仓称重加上横螺旋变频电机，可以按设定值控制连续密闭进料。

2.进料口直径大于横螺旋直径，落料更顺畅。进料口与横螺旋连接处的上部设有可拆卸的镶有玻璃的顶盖，通过亮光可观察物料在熔融炉内的高度合理设定螺旋转速。

3.进料口周围设有若干个排气管，在碳化硅石墨盖和石英保护盖上均设置有相互贯通的排气孔，排气管的下端与石英保护盖上的排气孔连通，产生的高温烟气依次通过碳化硅石墨盖上的排气孔、石英保护盖上的排气孔、水冷炉体顶部的排气管汇集到总排气口排出。总排烟口设有测压仪，控制引风机变频调速。

4.采用的高频电炉线圈是加热效率最高、速度最快，低耗节能环保型的感应加热设备。高频大电流流向被绕制成环状的高频电炉线圈。由此在高频电炉线圈内产生极性瞬间变化的强磁束，磁束就会贯通放置在内部的碳化硅石墨坩埚，在碳化硅石墨坩埚的内部与加热电流相反的方向，便会产生相对应的很大涡电流。由于碳化硅石墨坩埚内存在着电阻，所以会产生很多的焦耳热，使碳化硅石墨坩埚自身的温度迅速上升。达到对碳化硅石墨坩埚内的物料加热的目的。

5.可通过测温仪，实现温度的自动控制，提高加热质量和简化工人操作。

6.高频电炉线圈可自由拆装，更换方便。超快的加热速度大大减少炉体预热时间。

7. 100％负载持续率,可连续24小时最大功率的加热状态下进行。

8.高频电炉线圈分为主高频电炉线圈和辅助高频电炉线圈，辅助高频电炉线圈设置在碳化硅石墨坩埚底部周围，防止有未熔融的高熔点废物堵塞出渣口或未达到熔融状态直接落入水封式排渣机内，底部温度调节方便，更节能。除底部周围外，碳化硅石墨坩埚其余部分都被主高频电炉的线圈环绕。

9.高频电炉线圈由若干加热线圈固定板固定，防止变形。

10.碳化硅石墨坩埚放置于高频电炉线圈内，而且在石墨坩埚的原材料里面加入不等含量的碳化硅颗粒，其与普通石墨坩埚对比：

①抗裂性能佳、耐溶损和耐氧化，使用寿命长。

②传热性好、导热率高、缩短溶解时间，省能源。

11.碳化硅石墨坩埚顶部为上大下小的锥柱形，增加高温气体排放口面积，降低排风速度。碳化硅石墨坩埚底部设有出渣口，出渣口为T形出渣口，底部设有防溜槽，有利于熔渣汇集后流出，且不会向周边蔓延，防止熔渣积累堵塞通道。出渣口上部为蘑菇形底，蘑菇形底底部有若干个由周边向中心倾斜的流渣通道通向出渣口，蘑菇形底周围有流渣凹槽，保证熔流的物料顺利进入流渣通道，蘑菇形底部设计可有效防止粉状料或小颗粒料直接从出渣口溜出，处理范围更广。

12.石英保护套以精选熔融石英为主要原料，用现代陶瓷技术加工制成，高纯度、耐温性强、耐侵蚀、强度高、抗热震性能高、保温性好。

13.保温材料，设置在石英保护套外侧、底部隔热支撑下面，热损失小节约能源。

14.水冷炉炉体，是由紧固件连接的若干个水冷炉外壁组成，每个水冷炉外壁设有单独的进水口和出水口，每个出水口设有单独的测温仪，水冷炉体表面温度均匀，温度控制精度高，且安装检修方便。

15.水冷炉炉体上设有若干个高温测温仪安装口、观察口、水冷检修门。

16.水冷炉体内设有单独水冷支架，用来固定顶部的石英保护盖。

17.水封式排渣机，急冷熔渣，密闭炉内气体不外泄。

18.碳化硅石墨坩埚与若干个高温测温仪接触，测温精准，反应速度快，根据温度调节高频电炉的功率，更节能。

19.碳化硅石墨坩埚和石英保护套，由若干段衔接而成，各段之间通过卡槽密封，方便生产、安装及维修维护。碳化硅石墨坩埚衔接卡槽处与石英保护套衔接卡槽处不在一水平高度，起到双重密封保护作用。

附图说明

图1为本实用新型连续进料出渣的节能电熔融装置的外形示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图1的B-B剖视图。

图4为图2的A处放大示意图。

图5为图2的B处放大示意图。

具体实施方式

参见附图，图中给出的一种连续进料出渣的节能电熔融装置，包括一连续进料装置100、一电熔融装置200和一连续出渣装置300，其中连续进料装置100位于电熔融装置200的上方，连续向电熔融装置200中进料，电熔融装置200中的熔渣通过位于其下方的连续出渣装置300送出。

连续进料装置100包括料仓110、进料横螺旋120和称重模块130，料仓110用于存贮物料，称重模块130设置在料仓110的底部，对料仓110中的物料进行称重。进料横螺旋120的进料端与料仓110的出料口连接，料仓110中的物料通过进料横螺旋120连续不断的送出。料仓称重加上横螺旋变频电机，可以按设定值控制连续密闭进料。

电熔融装置200包括一水冷炉体210，水冷炉体210通过支架330支撑。水冷炉体210由若干个水冷炉外壁通过紧固件例如螺丝连接而成，每个水冷炉外壁均具有单独的进、水口211、212，每个出水口212设有单独的测温仪。另外在水冷炉体210上设置有若干个观察孔213和水冷检修门214

在水冷炉体210的顶部设置有一进料通道220，进料通道220的入口与进料横螺旋120的出料端连接。在进料通道220与进料横螺旋120连接处的上部设有可拆卸的镶有玻璃的顶盖221，通过亮光可观察物料在熔融炉内的高度合理设定螺旋转速。进料通道220的内径大于进料横螺旋120的直径，使落料更顺畅。

在水冷炉体210的底部设置有出渣通道230，出渣通道230的出口与连续出渣装置300的入口连接。连续出渣装置300由水封式排渣机310和排渣机320组成。在出渣通道230上设置有熔渣流出口观察孔231。

在水冷炉体210中心轴线位置设置有一碳化硅石墨坩埚240，碳化硅石墨坩埚240位于水冷炉体210的炉腔中。碳化硅石墨坩埚240由多节碳化硅石墨坩埚241组成，每节碳化硅石墨坩埚241之间采用衔接卡槽方式连接。碳化硅石墨坩埚240的上部为上大下小的锥柱状，中部和下部为圆柱状。

在碳化硅石墨坩埚240的顶部盖有一碳化硅石墨盖260，碳化硅石墨盖260上开设有一进料口261；碳化硅石墨坩埚240的底部设置有出渣口242。

碳化硅石墨坩埚240的出渣口242的顶部呈蘑菇状243，在蘑菇状243的底部的周边设置有流渣凹槽244，流渣凹槽244通过若干由周边向中心倾斜的流渣通道245与出渣口242连通。碳化硅石墨坩埚240的出渣口242为T形熔渣流出口。在碳化硅石墨坩埚240的底部设置有若干防流槽246，防流槽246位于出渣口242的外围。

石英保护套250也位于水冷炉体210的炉腔中，石英保护套250位于碳化硅石墨坩埚240的外围，对碳化硅石墨坩埚240起隔热保温及保护作用。石英保护套250固定在水冷炉体210中的中间水冷隔套215上，水冷炉体210中的中间水冷隔套215位于所述水冷炉体210的顶部下方。也由多节石英保护套252组成，每节石英保护套252之间采用衔接卡槽方式连接。碳化硅石墨坩埚衔接卡槽处与石英保护套衔接卡槽处不在一水平高度，起到双重密封保护作用。

另外为了保护碳化硅石墨盖260，在碳化硅石墨盖260外也套有一石英保护盖270，石英保护盖270上分别设置有第一进料孔271，碳化硅石墨盖260上的进料口261通过石英保护盖270上的第一进料孔271与进料通道220的出口连通。

石英保护盖270上设有若干个螺丝孔，通过螺丝固定在水冷炉体210中的中间水冷隔套215上。

石英保护套250的底部通过一底部隔热支撑件280支撑在水冷炉体210的底部上，石英保护套250的底部设置有第一落渣孔251，在底部隔热支撑件280内设置有第二落渣孔281，碳化硅石墨坩埚240的出渣口242依次通过第一落渣孔251和第二落渣孔281与出渣通道230连通。

在水冷炉体210的顶部设置有若干排气管216，排气管216位于进料通道220的周围，在水冷炉体210的顶部上还设置有一水冷集气罩217，所有排气管216的上端与水冷集气罩217的内腔连通，在碳化硅石墨盖260和石英保护盖270上均设置有相互贯通的排气孔，排气管216的下端与石英保护盖270上的排气孔连通，水冷集气罩217与顶部水冷炉体210为一个整体；在水冷集气罩217上设置有一总排气口218，总排气口218与集气罩217的内腔连通，总排气口218还与一变频引风机连接。在总排气口218上设置测压计219，测压计219与变频引风机控制连接，控制变频引风机的变频调速。

在石英保护套250外套有一保温层290，保温层290也位于水冷炉体210的炉腔中的，保温层290的顶部与水冷炉体210中的中间水冷隔套215的底面同一水平位置，保温层290的底部与水冷炉体210的底部的内表面接触。

在保温层290外设置有高频电炉线圈400，高频电炉线圈400也位于水冷炉体210的炉腔中，高频电炉线圈400固定在加热线圈固定板410上，加热线圈固定板410通过水冷支架420悬挂在水冷炉体210中的中间水冷隔套215上；高频电炉线圈400的引出线引出水冷炉体210外。高频电炉线圈400分为主高频电炉线圈和辅助高频电炉线圈，其中主高频电炉线圈位于辅助高频电炉线圈的上方；辅助高频电炉线圈位于碳化硅石墨坩埚240底部周围位置。

在水冷炉体210上插由若干个高温测温仪510，每一高温测温仪510均穿过保温层290和石英保护套250与碳化硅石墨坩埚240接触。