等离子快速熔融炉的制作方法

1.本实用新型涉及危险废弃物焚烧技术领域，具体而言，涉及一种等离子快速熔融炉。


背景技术：

2.固体废物尤其是危险固体废物的无害化处理是世界性难题，而我国每年的危险废弃物产生量已超过4000万吨，目前针对危险废弃物的处理技术主要有固化填埋法、焚烧法及高温熔融技术等方法。固化填埋法是最简单和普遍的方法，但该方法存在重大的环境风险和土地资源占用问题，目前已逐步被其他方法所取代。焚烧法是危险废物处理领域中较为主流的处理方法，目前建成的危险废弃物焚烧处置厂，一般一日处理30
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100吨为主，该方法虽然在一定程度上能够起到减量化的作用，但是处理后的残留物如飞灰等依然为危险废物，飞灰随烟气排出，预期中含有重金属以及二噁英等物质，仍然危害地球环境以及人类健康。
3.目前，等离子体高温熔融技术是国际上工人的可靠且有效的适用大部分危险废物处理方法，能够做到轻排放以及少填埋的效果，目前等离子熔融炉的功率都很大，而目前采用的等离子熔融炉技术普遍存在物料入炉都不均匀，反应不充分，水冷炉壁带走大部分热量，热量率降低等缺点，因此需要对等离子熔融炉的反应腔作出改进，能够快速反应，提高等离子熔融炉的使用效率以及维持等离子熔炉反应腔附近的热量，提到等离子熔融炉的反应精度以及节约耗能。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种等离子快速熔融炉，其反应腔室区域小升温快，处理精度高，效果显著，能处理更多的物料种类。
5.本实用新型的实施例通过以下技术方案实现：
6.一种等离子快速熔融炉，包括熔融炉主体、进料装置、排料通道、炉渣收集装置以及支架，所述进料装置安装在所述熔融炉主体的侧面，所述排料通道的一端与所述熔融炉主体的底部连接，所述排料通道的另一端置于所述炉渣收集装置中，所述支架安装于所述熔融炉主体；
7.所述熔融炉主体包括第一反应腔、第二反应腔以及熔融炉盖，所述第一反应腔可拆卸内置第一等离子发生器，所述第二反应腔可拆卸内置第二等离子发生器，第一反应腔与所述第二反应腔相通，所述第二反应腔的底部与所述排料通道连通；
8.所述进料装置包括传动装置、推料板、送料桶以及进料斗，所述送料桶包括出料口，所述出料口与所述第一反应腔连通，所述进料斗设置在所述送料桶上方。
9.优选地，所述第一反应腔包括陡降区、缓降区、缓升区、测温孔、进气孔以及排出口，所述陡降区靠近所述出料口，所述缓升区靠近所述排出口，所述缓降区位于所述陡降区与所述缓升区中间，所述排出口与所述第二反应腔相通，所述测温孔设置在所述第一等离
子发生器的下端，所述进气孔位于所述第一反应腔内。
10.优选地，所述第二反应腔包括第一冲刷腔以及第二冲刷腔，所述第一冲刷腔位于所述第二冲刷腔的上方，所述第一冲刷腔的下端开口与所述第二冲刷腔的上端开口交错连通，所述第二冲刷腔的下端连接所述排料通道。
11.优选地，所述排料通道包括密封段以及开放段，所述密封段位于所述开放段的上方。
12.优选地，所述炉渣收集装置为液封收集箱，所述液封收集箱内设有冷却液体介质，所述冷却液体介质的液面高度高于所述开放段。
13.优选地，所述冷却液体介质为水，所述液封收集箱上端为开放式或者设有引风系统。
14.优选地，所述冷却液体介质为油类，所述液封收集箱密封良好。
15.优选地，所述熔融炉主体还设有排气口以及观察口，所述排气口与所述观察口设置在所述熔融炉主体侧壁。
16.优选地，所述液封收集箱设有补液孔以及排液孔，所述补液孔设置于所述液封收集箱的侧壁上方，所述排液孔设置于所述液封收集箱的侧壁下方。
17.优选地，熔融炉主体设有不锈钢外壳、保温层、隔热层以及耐火层，所述耐火层包裹所述第一反应腔以及所述第二反应腔，所述隔热层包裹所述耐火层，所述保温层包裹所述隔热层，所述不锈钢外壳置于最外层。
18.本实用新型实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
19.1.本实用新型设计耐火层包裹反应腔，可以经受等离子体直射，采用隔热层包裹耐火层，隔断内层的高温传导，采用保温层包裹隔热层减小热量的散失；
20.2.本实用新型第一反应腔设置陡降区、缓降区、缓升区，物料经陡降区快速进入等离子高温区，再经过缓降区增加熔融时间，充分熔融，最后再经过缓升区将入第二反应腔；
21.3.本实用新型第二反应腔的第一冲刷腔与第二冲刷腔交错设置，在第二等离子发生器的冲刷下，使得熔融物不会粘连在第二反应腔；
22.4.本实用新型的排料通道设置为密封段和开放段，其开放段置于液封收集箱中，因此也能在排料通道中形成液封；
23.5.本实用新型第一反应腔还设置有测温孔以及进气孔，测温孔能够在线监测等离子快速熔融炉炉内的温度变化以便调整进料方案，进气孔能够通入空气，对有机物料辅助处理；
24.6.本实用新型还设置有排气孔以及观察孔，排气孔能够外接引风设备，对排出的气体进行处理，观察孔能够直接贯彻到熔融炉的流出状态，以便调整熔融方案；
25.本实用新型设计合理、结构简单，熔融速度快、精度高。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
27.图1为本实用新型实施例1中等离子快速熔融炉的剖面结构示意图；
28.图2为本实用新型实施例1中等离子快速熔融炉的左视图；
29.图3为本实用新型图1中的a处放大示意图；
30.图4为本实用新型实施例1中进料装置结构示意图；
31.图5为本实用新型图1中的b处放大示意图；
32.图标：1
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熔融炉主体，2
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进料装置，3
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排料通道，4
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炉渣收集装置， 5
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支架，101
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第一反应腔，102
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第二反应腔，103
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熔融炉盖，104
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第一等离子发生器，105
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第二等离子发生器，106
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排气口，107
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观察口，1011
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陡降区，1012
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缓降区，1013
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缓升区，1014
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测温孔，1015
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进气孔，1016
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排出口，1021
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第一冲刷腔，1022
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第二冲刷腔，201
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传动装置，202
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推料板， 203
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送料桶，204
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进料斗，2031
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出料口，301
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密封段，302
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开放段，401
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补液孔，402
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排液孔。
具体实施方式
33.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
34.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
35.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
36.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。
37.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，若出现术语“设置”、“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。
38.实施例1
39.如图1
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5所示，一种等离子快速熔融炉，包括熔融炉主体1、进料装置 2、排料通道3、炉渣收集装置4以及支架5，所述进料装置2安装在所述熔融炉主体1的侧面，所述排料通道3的一端与所述熔融炉主体1的底部连接，所述排料通道3的另一端置于所述炉渣收集装置4中，所述支架5 安装于所述熔融炉主体1。所述进料装置2向所述熔融炉主体1输送熔融物料，所述熔融物料进入所述熔融炉主体1，在等离子发生器的作用下发生反应，快速熔融，
随后经所述排料通道3排出至所述炉渣收集箱。
40.所述熔融炉主体1包括第一反应腔101、第二反应腔102以及熔融炉盖 103，所述第一反应腔101可拆卸内置第一等离子发生器104，所述第二反应腔102可拆卸内置第二等离子发生器105，第一反应腔101与所述第二反应腔102相通，所述第二反应腔102的底部与所述排料通道3连通，所述熔融炉盖103为水冷炉盖，所述水冷炉盖不仅盖住所述熔融炉主体1，也将所述第一等离子发生器104与所述第二等离子发生器105靠近所述水冷炉盖的部分包围。
41.所述进料装置2包括传动装置201、推料板202、送料桶203以及进料斗204，所述送料桶203包括出料口2031，所述出料口2031与所述第一反应腔101连通，所述进料斗204设置在所述送料桶203上方。所述熔融物料经所述进料斗204进入所述送料桶203内，所述传动装置201控制所述推料板202移动将所述送料桶203内的物料输送至所述出料口2031，所述熔融物料经所述出料口2031进入所述第一反应腔101。所述进料装置2与所述熔融炉主体1靠近熔融炉盖103的一端形成夹角，所述夹角小于90度，其目的在于防止所述熔融物料回流至所述进料装置中。
42.所述第一反应腔101包括陡降区1011、缓降区1012、缓升区1013、测温孔1014、进气孔1015以及排出口1016，所述陡降区1011靠近所述出料口2031，所述缓升区1013靠近所述排出口1016，所述缓降区1012位于所述陡降区1011与所述缓升区1013中间，所述排出口1016与所述第二反应腔102相通，所述测温孔1014设置在所述第一等离子发生器104的下端，所述进气孔1015位于所述第一反应腔101内。所述第一反应腔101区域较小，就设置在所述第一等离子发生器104的下方以及包围所述第一等离子发生器104，当所述熔融物料从所述出料口2031进入所述第一发生腔时，首先来到所述陡降区1011，所述陡降区1011区域为所述出料口2031到所述第一等离子发生器104的下方边缘，所述陡降区1011能产生加速度，使得所述熔融物料快速来到等离子体高温区，发生熔融反应，所述缓降区1012 设置在所述第一等离子发生器104的下方，所述缓降区1012能够增加熔融时间，使得熔融反应更加充分，确保熔融后的物料进入所述缓升区1013并经所述缓升区1013进入所述排出口1016通向所述第二反应腔102，所述测温孔1014设置在所述第一等离子发生器104的下端，能够实时监测所述第一反应腔101内的温度变化，以便工作人员能够根据温度变化来调整进料方案以及等离子发生器的功率，所述进气孔1015的作用是通入空气，当所述熔融物料中含有有机物时，可以通入空气对所述熔融物料辅助处理。
43.所述第一等离子发生器105倾斜插入所述第一反应腔101中，其倾斜角为靠近所述进料装置那一端的倾斜角，所述倾斜角小于90度，目的在于将所述缓降区1012反应的熔融物料经过等离子火焰的冲刷下，受到一定的冲击力度而进入所述缓升区1013。
44.所述第二反应腔102包括第一冲刷腔1021以及第二冲刷腔1022，所述第一冲刷腔1021位于所述第二冲刷腔1022的上方，所述第一冲刷腔1021 的下端开口与所述第二冲刷腔1022的上端开口交错连通，所述第二冲刷腔 1022的下端连接所述排料通道3，所述第一冲刷腔1021上方设置有所述第二等离子发生器105，经所述第一反应腔101处理后的物料首先来到所述第一冲刷腔1021，所述第一冲刷腔1021由所述第二等离子发生器105不断冲刷，使得所述第一冲刷腔1021不会有熔融物粘连，所述第一冲刷腔1021 与所述第二冲刷腔1022交错连通目的在于从所述排出口1016排出的物料下落至所述第二冲刷腔1022时会落
在所述第二冲刷腔1022的中间位置，可以有效防止熔融物在所述第二冲刷腔1022时的粘连。
45.所述排料通道3包括密封段301以及开放段302，所述密封段301位于所述开放段302的上方，所述开放段302置于所述炉渣收集装置4内。
46.所述炉渣收集装置4为液封收集箱，所述液封收集箱内设有冷却液体介质，所述冷却液体介质的液面高度高于所述开放段302，可以在排料通道 3的开放段302形成液封。
47.所述冷却液体介质为水，所述液封收集箱上端为开放式或者设有引风系统，水具有价格低廉、比热容大、副产物清洁等特点，经等离子发生器熔融后的物料温度很高，当排入到水中时会产生大量的水蒸气，若水蒸气不及时进行消散处理，那么大量的水蒸气则会进入所述第二反应腔102内，而所述第二反应腔102内的等离子火焰能将所述水蒸气分解成氢气和氧气，容易对所述第二反应腔102造成破坏。
48.所述冷却液体介质为油类，所述液封收集箱密封良好，防止氧气进入所述液封收集箱内发生燃烧反应，容易引起火灾。
49.所述熔融炉主体1还设有排气口106以及观察口107，所述排气口106 与所述观察口107设置在所述熔融炉主体1侧壁，所述排气口106后接引风设备以及过滤设备。过滤设备可以为喷淋塔，目的在于将气体类产物由引风设备进入所述过滤设备中，能够清洁所述气体类产物。所述观察口107 可以外接观察窗，可从观察窗中观察到熔融的流出状态，便于及时调整熔融方案。
50.所述液封收集箱设有补液孔401以及排液孔402，所述补液孔401设置于所述液封收集箱的侧壁上方，所述排液孔402设置于所述液封收集箱的侧壁下方。
51.熔融炉主体1设有不锈钢外壳、保温层、隔热层以及耐火层，所述耐火层包裹所述第一反应腔101以及所述第二反应腔102，所述隔热层包裹所述耐火层，所述保温层包裹所述隔热层，所述不锈钢外壳置于最外层。所述耐火层包裹所述第一反应腔101与所述第二反应腔102，可以经受等离子体直射，采用所述隔热层包裹所述耐火层以隔断内层的高温传导，采用所述保温层包裹所述隔热层以减小热量的散失。
52.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。