熔融炉的制作方法

本实用新型涉及固态危废的无害化处理技术领域，尤其涉及一种熔融炉。

背景技术：

固态危废经过高温熔融后可形成玻璃态物体，玻璃态物体能够封存固态危废中的有害物质，达到无害化处理固态危废的目的。固态危废熔融炉原理为等离子炬喷射高压放电产生高温电弧即等离子炬火焰，依靠等离子炬火焰的超高温度的热量熔融固态危废，炉体为耐火材料制作，热源释放到固态危废熔融炉炉膛内的气态等离子电弧温度一般3000-7000℃，固态危废熔融炉内熔渣温度范围为1000～2000℃，工作过程中进炉的固态危废物料由于密度小于炉内已熔融的液态危废物料将漂浮于液态危废物料上表面，等离子炬安装于熔融炉顶部或侧壁液态危废物料液面以上的位置。

工作过程中熔融炉内液面需始终处于等离子炬火焰高温区，以便漂浮于液态危废物料上表面的固态危废颗粒物料在等离子炬火焰高温区内熔融，由于等离子炬火焰的长度是等离子炬的固有参数，不能随意调节，因此熔融炉在使用过程中需要准确测量和控制炉内的熔融渣的液位。由于熔融炉内的工作温度超过1200℃，目前已知的直接液位测量仪器均无法使用，间接可视摄像头或视窗可粗略测量液位，但存在测量精度低、需要大量低温保护气的问题，一旦低温保护气进入熔融炉将导致熔融炉内宝贵的高温热量的损失，降低热效率。玻璃或冶金工业有使用称重熔融炉整体重量的方法间接测量熔渣量，但整体称重的方法用于固态危废熔融炉液位测量存在以下问题：1、固态危废熔融炉固有重量较大，固态危废熔融炉内熔渣重量相对较小，称重元件量程需大于固态危废熔融炉和炉内熔渣重量之和，而称重元件的精度是确定的，导致整体称重误差值可能大于炉内熔渣重量，进而导致测量结果失真；2、整体称重需要熔融炉与外界连接的管道全部为软连接，否则影响重量测量，但固态危废熔融炉操作温度过高，导致难以设计选型连接固态危废熔融炉的软管。

技术实现要素：

本实用新型要解决传统的固态危废熔融炉在使用时，熔渣液面测量不准确，导致固态危废熔融效果不理想的问题。

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本实用新型提供了一种熔融炉，包括：炉体和称重组件，所述炉体的内部具有炉腔，所述炉体上设有与所述炉腔连通的测量口，所述称重组件包括称重元件和与探棒，所述探棒的一端与所述称重元件连接，另一端从所述测量口直立伸入所述炉腔内。

可选的，所述探棒与所述测量口为间隙配合。

可选的，所述称重元件设于所述炉体的外部。

可选的，所述称重元件通过支架固定在所述炉体的外壁上。

可选的，还包括保护罩，所述保护罩罩设在所述称重元件的上。

可选的，所述保护罩具有一个敞口端，所述保护罩通过敞口端罩设在称重元件上，且所述敞口端与所述炉体的外壁密封连接。

可选的，所述探棒上设有沿轴向设置的刻度。

可选的，所述测量口设于所述炉体的顶部。

可选的，所述称重元件包括能够与外部软件通信的电子称重器。

可选的，还包括在所述称重元件测得的重量值超出预设范围时能够发出报警信号的报警器。

本实用新型实施例提供的熔融炉，在炉体上设有与炉腔连通的测量口，称重元件的探棒直立伸入到炉腔内，在使用时，探棒下端的一部分位于炉渣液面之下，此时，称重元件测得的重量值等于探棒的真实重量与炉渣给探棒的浮力的差值，探棒的真实重量已知，因此可以根据探棒的真实重量与称重元件测得的重量值得到炉渣给他探棒的浮力，利用浮力公式，可以得到探棒伸入到炉渣内液面以下的长度，当已知探棒的下端与炉体底部之间的距离时，即可得到炉渣液面的实时高度，当炉渣液面高度达到最大值时，停止或者放慢往炉腔内的加料速度，当炉渣液面高度达到最小值时，开始往炉腔内继续加料。由此可知，采用本实用新型提供的熔融炉，可以比较准确的得知炉渣的液面高度，操作人员可以根据炉渣的液面高度调节进料速度，使炉渣液面始终处于等离子炬的高温区，保证等离子炬对固态危废的熔融效果。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一些实施例提供的熔融炉的结构示意图。

其中，1：炉体；2：探棒；3：支架；4：称重元件；5：保护罩；6：等离子炬发生装置；101：炉腔；102：进料口；103：等离子炬进口；104：排渣口；105：排烟口；106：测量口；601：等离子炬尾气。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面将对本实用新型的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种熔融炉，包括：炉体1和称重组件，炉体1的内部设有炉腔101，炉体1的壁上设有进料口102、等离子炬进口103、排渣口104、排烟口105和测量口106，其中测量口106、进料口102和等离子炬进口103设于炉体1的顶部，排渣口104设于炉体1的下部，排烟口105设于炉体1的上部的侧壁上，称重组件包括称重元件4和探棒2，探棒2的一端与称重元件4连接，另一端从测量口106直立伸入到炉腔101内，本实用新型实施例中的探棒采用耐高温材料制成，可以承受炉腔内的高温工作环境，在一些实施例中，可以采用与炉体1相同的材质制成。在使用时，探棒2下端的一部分位于炉渣液面之下，此时，称重元件4测得的重量值等于探棒2的真实重量与炉渣给探棒2的浮力的差值，即f测＝g0-f浮，探棒2的真实重量g0已知，因此可以根据探棒2的真实重量g0与称重元件4测得的重量值f测得到炉渣给探棒2的浮力f浮，利用浮力公式f浮＝ρgv排，ρ为炉渣的密度，是已知的，g为比例系数，大小约为9.8n/kg，因此，可以得到伸入到炉渣内的探棒2排开的炉渣的体积，该体积约等于探棒2伸入到炉渣液面内的部分的体积，探棒2的横截面积已知，可以得到探棒2伸入到炉渣液面以下的长度，当已知探棒2的下端与炉体1底部之间的距离时，即可得到炉渣液面的实时高度，当炉渣液面高度达到最大值时，停止或者放慢往炉腔101内的加料速度，当炉渣液面高度达到最小值时，开始往炉腔101内继续加料。由此可知，采用本实用新型实施例提供的熔融炉，可以比较准确的得知炉渣的液面高度，操作人员可以根据炉渣的液面高度调节进料速度，使炉渣液面始终处于等离子炬尾气601的高温区，保证等离子炬尾气601对固态危废的熔融效果。

为了保证测量结果的准确性，一般将测量口106设置在炉体1的顶部，以保证探棒2可以直立的伸入到炉腔101内。当然，排烟口105、进料口102和等离子炬进口103的位置可以根据炉体1的尺寸和形状进行调整，比如也可以将排烟口105设置在炉体1的顶部，将进料口102和等离子炬进口103设置在炉体1的上部的侧壁上，只要能够保证正常的进料和熔融即可。等离子炬进口103的数量也可以设置为多个，多个等离子炬进口103均匀的设置在炉体1的顶部，或者沿炉体1的周向均匀的设置在炉体1上部的侧壁上，设置多个等离子炬进口103，可以由多个等离子炬发生装置6发出的等离子炬尾气601同时对炉渣进行加热，具有比较好的熔融效果。

进一步的，在本实用新型的一些实施例中，为了避免测量口106对探棒2的干涉造成的测量结果误差大的问题，将探棒2与测量口106采用间隙配合，探棒2在测量口106内可以上下微小的窜动。

进一步的，称重元件4设置在炉体1的外部，在本实用新型的一些实施例中，将称重元件4设置在炉体1顶部的上方，也就是探棒2的正上方，将称重元件4设置在炉体1的外部，避免了炉腔101内的高温工作环境对称重元件4造成的损坏，减小了测量的误差。

更进一步的，称重元件4通过支架3固定在炉体1的外壁上，支架3的一端与炉体1的外壁固定连接，另一端与称重元件4固定连接，将称重元件4固定在探棒2的正上方。

为了保护称重元件4，在称重元件4外罩上一个保护罩5，该保护罩5采用耐高温材料制成，进一步的，在本实用新型的一些实施例中，保护罩5具有一个敞口端，且保护罩5通过敞口端罩设在称重元件4上，且敞口端与炉体1的外壁密封连接，测量口106和支架3均位于该保护罩5内，采用密封连接的方式，将保护罩5的敞口端与炉体1的外壁密封连接，可以防止炉腔101内高温气体通过测量口106与探棒2之间的间隙中窜出到外界环境中。

此外，保护罩还可以制作成透明结构，操作人员可以清楚的观察到保护罩内的称重器的读数。

进一步的，在本实用新型的一些实施例中，可以在探棒2上沿轴向设置刻度，一方面可以很好的判断探棒2伸入到炉腔101内的长度，由于炉体1的尺寸参数已知，根据探棒2伸入到炉腔101内的长度可以控制探棒2的下端与炉体1的底壁之间的最小垂直距离为预设数值，该预设数值根据多次试验获得，要保证探棒2的最下端与炉体1的底壁不接触，且探棒2的最下端也要能位于正常工作时炉腔101内的炉渣液面之下，以便于称重组件4可以正常工作。通过称重组件4得到探棒2位于炉渣液面之下的长度之后，由于探棒2的最下端与炉体的1底壁之间的最小垂直距离为预设数值，也就是已知的，即可得到炉腔101内的液面高度。

进一步的，在本实用新型的一些实施例中，称重元件4包括能够与外部软件通信的电子称重器，电子称重器将测量的探棒2的重量值以电信号的方式传送到外部软件中进行显示，操作人员可以根据显示的f测计算出炉腔101内的炉渣液面高度，或者外部软件可以带有计算功能，根据预设输入到该外部软件中的数值和公式，最终可以计算出炉渣液面高度。

在本实用新型的一些实施例中，该熔融炉还设有报警器(图上未示出)，当称重元件4测得的重量值超出预设范围时，报警器会发出报警信号，提醒工作人员炉渣液面高度已经超出等离子炬尾气的高温区内了，需要向炉腔101内加料或者停止加料。该报警器发出的报警信号可以是声音信号，也可以是灯光信号。

综上所述，本实用新型实施例提供的等离子炬熔融炉，通过伸入到炉渣液面下的探棒和设于炉体外部的称重元件，即可得到炉渣液面的实时高度，操作人员可以根据炉渣的实时高度，判断是否往炉腔内加料，使炉渣液面始终处在等离子炬尾气的高温区，提高了等离子炬熔融炉的熔融效果。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所实用新型的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。