专利名称：一种危险废物热处理箱式试验电炉装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种试验室用电炉装置，具体是一种危险废物热处理箱式试验电炉装置。
背景技术：
固体废物的热化学处理，如焚烧、热解，熔M微波等，就是高温^f牛下对废物 进行分解，使其中的某些剧毒成分毒性降低，实现快速、显著地减容，并对废物的有 用成分加以利用。由于该方法有诸多上述提及的优点，因此，目前，利用热化学处理
实iM固体废物，特别是危险废物的处理或安全处置，在国内正逐渐弓胞人们的重视。 固体废物在热化学处理过程中，最终产物可能包括酸性气体(如C02、 HCL及 S02等)、碳烟、CO、未完全燃烧的有机组成、粉尘以及灰渣等物质，甚至还可能产 生二垩英、多环碳氢化合物(PHA)和醛类等有毒气体。因此，必须对固体废物热 化学处理过程中产生的污染物进行控制和处理。而一股瞎况下，在实验室条件下，与 固体废物，特别是与危险废物相关的多数研究主要是在不尽相同的普通试验电炉上开 展的，如马沸炉。由于危险废物本身的特性，普通的试验电炉并不能满足试验室的各 种要求，如试验室安全要求。因此，开发一种新型的处理危险废物的试验电炉具有重 要意义。
普通试验电炉一般由两大系统组成，即加热系统、^^控制系统。加热系统一般 采用电阻丝，温控系统一皿用热电偶。普通试验电炉具有以下缺点
(1)开放性普通试验电炉一般为开放系统，在固体废物、特别是危险废物热 处理过程中，不倉树该过程中产生的有害废气进行收集处理。(2) M^低普通i微电炉的额定^g—l^j低于或等于1200t:，不能满足高 温处理固体废物的要求。固体废物处理研究的主要问题是如何实现固体废物的资源 化，而高温处理固体废物实现其资源化又是目前研究的热点，如高^C段烧制水泥、耐 火材料等。因此，普通 电炉不具备高纟显要求。
(3) 、鹏控制系统简单普通i微电炉的鹏控制系统一般比较简单，只能满 足简单的试验要求，而高温处理固体废物实现其资源化， 一般要求复杂的时间々M 处理过程。因此，普通试验电炉不适于复杂^f牛下处理固体废物。
发明内容
本发明的目的在于针对已有技术存在的缺点，提供一种新型的试验室用电炉装 置。本发明采用纟驢-时间反馈系统，实现了工业级单片微处理器自动控制加热系统，
使加热系统处于较佳试验状态，令炉膛保温系统内温度上升，a3i达到设定温度，实 王M危险废物的密封加热处理。
本发明通过以下技术方案达到发明目的
一种危险废物热处理箱式试验电炉装置，包括密封加热系统、气路系统和温控系
统；密封加热系统包括炉体密封外壳、炉膛、硅钼棒加热系统、耐高温炉衬和炉门； 炉膛前端设有炉门口，炉门口安装有炉门，炉膛设置在耐高温炉衬中，多支硅钼棒组 成硅钼棒加热系统，通过导线串联设置在炉E^右两恻的耐高温炉衬中，由炉膛、硅 钼棒加热系统、耐高温炉衬及炉门组成的电炉主体被炉体密封外壳所密封，形成一个 密封加热系统；
所述气路系统主要由排气阀、进气阀及流量计和胶管组成;进气阀与流量计连接， 流量计ffl31胶管连接到炉膛内的炉门口处;排气阀通过管道连接到炉膛的炉门口相对 端；
所述温控系统由工业级单片微处理器、变压器及热电偶组成；热电偶设置在炉膛 后端，插入炉膛内，与微处理器连接；微处理器还与变压器连接。
为进一步实现本发明目的，
所述密封加热系统还包括挡火砖，挡火砖位于炉门口内。
戶皿微处理器为BT109型可编30段时间-，程序的智能PID控制仪。 所述热电偶为B分度型热电偶。
所述硅钼棒加热系统由8支150热端X350冷端X6X40规格的硅钼棒组成，设 置在炉膛左右两侧的耐高温炉衬中，每侧各支。
所述炉膛横断面为半圆形，管体由钢玉莫莱石材料制成。 与已有技斜目比，本实用新型具有如下优点
(1) 密封性本體舰炉体密封外壳和排气阀，实现了对危险废物加热处理 过程中产生的废气的收集。炉体密封外壳，可使实验过程中产生的废气被密封在炉体 内，而通过排气阀，贝何以方便将废气输入到后续烟气处理系统，实5赚物零排放。
(2) 温度高本发明^g采用硅钼棒系统为左右加热元件，采用钢玉莫莱石为
炉膛管体材料，采用氧化铝聚轻砖和陶瓷纤维符合材料为炉膛保温材料，即耐高温炉
衬可使炉内温度高达160(TC。这既能满足普通试验^jt，也能满足高温i微要求。
(3) 智能多段式^it-时间控制本发明装置采用工业级单片微处理器自动控制
加热系统，实现了对控温系统的编程控制，通过控制工业级单片微处理器的人工智能
PBD调节仪表，可实现30段可编程序(温度-时间控制)，因而具有微^f牛精确， 每炉次加热条〗牛对等， 具有可比性等优点。
(4) 升温快本发明體采用8支硅钼棒系统在炉膛左右两侦咖热，因此，升 温速度比较快，能节省实验时间，炉温从425。C升高至820。C时，所需时间大约90Min， 而从425。C升温至90(TC时，所需时间大约为180Min。
图1为本发明危险废物热处理箱式试验电炉装置的结构示意图； 图2为应用本发明^g的皿-时间关系图。
具体鄉方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，需要说明的是本发明要求保护的范围并 不局限于实施方式泰述的范围。
如图1所示，危险废物热处理箱式 电炉装置，包括密封加热系统、气路系统
和温控系统。密封加热系统包括炉体密封外壳13、炉膛12、硅钼棒加热系统ll、耐 高温炉衬8、炉门1及挡火砖2;炉膛12前端设有炉门口，炉门口安装有炉门l，并 在炉门口设置挡火砖2，炉膛12设置在耐高温炉衬8中，8支硅钼棒组成硅钼棒加热 系统11 ，通过铝质导线串联设置在炉膛12左右两侧的耐高温炉衬8中，每侦恪4支； 由炉膛12、硅钼棒加热系统11、耐高温炉衬8及炉门1组成的电炉主体被炉体密封 外壳13所密封，形成一个密封加热系统。气路系统主要由排气阀10、进气阀6及流 量计5和胶管3组成；进气阀6与流量计5连接，流量计5 ilil胶管3连接到炉膛 12内的炉门口处；排气阀10通过管道与炉膛12内相通，具体是通过管道连接到炉 膛12的炉门口相对端。温控系统由工业级单片微处理器4、变压器7及热电偶9组 成；热电偶9设置在炉膛12正后端，插入炉膛12内，采用B分度号补偿导线与工 业级单片微处理器4连接；工业级单片微处理器4还与^E器7连接。 主要部件及其功能说明
(1) 微处理器4为工业级单片微处理器，具体是BT109型可编30段时间-、 程序的智能PID控制仪，包括禾Mm信号发生器、微伏放大器、PID调节器、可控硅执 行元件4部分。微处理器的作用是根据热电偶反馈的信号，对变压器发出接通或断开 连接硅钼棒加热系统电源的指令。
(2) 流量计5为普通玻璃转子流量计，主要用于控制进气流量。
(3) 变压器7为2相380V的普通，器，其作用是，通过微处理器4发出的指 令，对硅钼棒加热系统ll提供电流。配置电源时，按10KW酉己置导线容量。
(4) 热电偶9为B分度型热电偶，其长度为350醒，作用为测温，并向微处理
器4反馈的信号。
(5) 硅钼棒加热系统11由8支150热端X350冷端X6X40 (MM)规格的硅 钼棒组成，其作用是在ffi器7提供电流的作用下对电炉加温。硅钼棒为易损部件， 安装时需注意，不能用力过大，防止断损。更换时，需要专门定制。
(6) 炉膛12为物质加热区，横断面为半圆形，炉膛12管体材料为钢玉莫莱石， 如果用该材料制备炉膛，不能加热对硅酸铝系统耐火材半4W腐蚀性或发生高温反应的 物质，不能处理高温挥发而低温又凝结的物质。
主要技术 : 额定加热功率8KW
额定 鹏画。c 控温精度±rc
恒温段炉温均匀度土2"
具体实施时，根据实验的要求，设置好"温度-时间"控制指令。工业级单片微 处理器4的程序信号发生器按照给定的程序方式(升温、恒温、降温或循环)给出毫伏
信号。如温控热电耦9的热电势与禾將发生器给出的毫伏值有偏差时，说明炉温偏离 给定值，此偏差经微伏放大器放大，送入PID调节器，再经可控硅执行元件，向ffi器 7发出指令，调整电阻炉的加热电流从而使偏差消除，使电炉按给定的"m-时间"
工作，最终达到使炉温按一定的速度上升、下降或f亘定的目的。应用本发明的装置具 有升温速度比较快的优点，能节省实验时间。经测试， 度-时间关系曲线如附图
2所示。由图可知，炉温从425。C升高至820。C时，所需时间大约90Min，而从425。C 升温至90(TC时，所需时间大约为180Min。
由于该驢还具有密封性好，温度高，以及功能丰富，操作流畅，简单易学，安 装方便靴点，同时，因此，不仅适合实验室处理一般固体废物，更特别适合于处理 危险废物。
权利要求
1、一种危险废物热处理箱式试验电炉装置，其特征在于包括密封加热系统、气路系统和温控系统；密封加热系统包括炉体密封外壳、炉膛、硅钼棒加热系统、耐高温炉衬和炉门；炉膛前端设有炉门口，炉门口安装有炉门，炉膛设置在耐高温炉衬中，多支硅钼棒组成硅钼棒加热系统，通过导线串联设置在炉膛左右两侧的耐高温炉衬中，由炉膛、硅钼棒加热系统、耐高温炉衬及炉门组成的电炉主体被炉体密封外壳所密封，形成一个密封加热系统；所述气路系统主要由排气阀、进气阀及流量计和胶管组成；进气阀与流量计连接，流量计通过胶管连接到炉膛内的炉门口处；排气阀通过管道连接到炉膛的炉门口相对端；所述温控系统由工业级单片微处理器、变压器及热电偶组成；热电偶设置在炉膛后端，插入炉膛内，与微处理器连接；微处理器还与变压器连接。
2、 根据权利要求1所述的危险废物热处理箱式试验电炉装置，其特征在于所述 密封加热系统还包括挡火砖，挡火砖位于炉门口内。
3、 根据权利要求1戶脱的危险废物热处理箱式试验电炉装置，其特征在于所述 微处理器为BT109型可编30段时间-，程序的智能PID控制仪。
4、 根据权利要求1所述的危险废物热处理箱式试验电炉装置，其特征在于所述 热电偶9为B分度型热电偶。
5、 根据权利要求1所述的危险废物热处理箱式试验电炉装置，其特征在于戶， 硅钼棒加热系统由8支150热端X350冷端X6X40规格的硅钼棒组成，设置在炉膛 左右两侧的耐高温炉衬中，每侧各支。
6、 根据权利要求1 5任一项所述的危险废物热处理箱式试验电炉装置，其特征 在于所述炉膛横断面为半圆形，管体由钢玉莫莱石材料制成。
全文摘要
本发明公开了一种危险废物热处理箱式试验电炉装置。该装置包括密封加热系统、气路系统和温控系统；密封加热系统包括炉体密封外壳、炉膛、硅钼棒加热系统、耐高温炉衬和炉门；气路系统主要由排气阀、进气阀及流量计和胶管组成；进气阀与流量计连接，流量计通过胶管连接到炉膛内的炉门口处；排气阀通过管道连接到炉膛的炉门口相对端；所述温控系统由工业级单片微处理器、变压器及热电偶组成；热电偶设置在炉膛后端，与微处理器连接；微处理器还与变压器连接。本发明采用温度-时间反馈系统，实现了工业级单片微处理器自动控制加热系统，使加热系统处于最佳试验状态，令炉膛保温系统内温度上升，迅速达到设定温度，实现对危险废物的密封加热处理。
文档编号F27B17/02GK101187528SQ200710032718
公开日2008年5月28日 申请日期2007年12月19日 优先权日2007年12月19日
发明者周少奇, 陈永松 申请人:华南理工大学