專利名稱：一種轉(zhuǎn)移弧等離子爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及高新技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種有新型結(jié)構(gòu)的多用途轉(zhuǎn)移弧等離子爐。
技術(shù)背景隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、環(huán)境安全要求的提高，有毒有害垃圾無害化的處理提出更高的要求。有毒有害垃圾的處理，用常規(guī)的焚燒處理方法已不能滿足要求。以垃圾處理為例，環(huán)境安全要求必須嚴(yán)格控制有巨大毒性的二惡英的排放，而常規(guī)的垃圾焚燒不可能達(dá)到為防止二惡英生成所要求的1400°C。醫(yī)療垃圾的處理也有同樣的問題。目前常規(guī)的醫(yī)療垃圾處理僅能達(dá)到消毒的效果，被消毒的醫(yī)療垃圾被破碎后仍需嚴(yán)格掩埋。只有等離子爐能使被處理的垃圾在1500°C以上的高溫下氣化、分解、電離，實(shí)現(xiàn)完全分解與解離，少量的被高溫熔化的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為玻璃渣，達(dá)到徹底無害化并防止二惡英的生成和消毒的目的。一些新型材料的冶煉與提純，用常規(guī)的冶煉方法也已不能滿足要求。等離子體是物質(zhì)的第四態(tài)，等離子焰流心部的溫度可達(dá)7000°C以上。熱等離子與物質(zhì)的相互作用及等離子化學(xué)研究的進(jìn)展，使等離子爐在材料處理與冶煉，有毒有害垃圾處理等方面得到了廣泛的重視并取得進(jìn)展
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型給出的是一種可用于材料的冶煉與提純、垃圾處理的新型多用途轉(zhuǎn)移弧等離子爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。一種轉(zhuǎn)移弧等離子爐，由爐上體和爐下體組成。其特征在于轉(zhuǎn)移弧等離子爐的等離子槍炬置于爐下體，向下傾斜進(jìn)入爐膛；轉(zhuǎn)移弧等離子爐的爐上體的下部有向下突出的部分，并置入爐下體；爐膛的上部隔為2室，進(jìn)料區(qū)與排氣區(qū)隔開；轉(zhuǎn)移弧等離子爐有平板式轉(zhuǎn)移弧電極，傾斜置于爐下體的底部轉(zhuǎn)移弧電極基底上。所設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)移弧等離子爐由爐上體(說明書附圖2中的U)和爐下體(說明書附圖2中的V)兩大部分組成。其間以法蘭連接，密封并以螺栓緊固。爐上體的外殼(說明書附圖2中的1)為Q235鋼焊接結(jié)構(gòu).。外殼內(nèi)鋪敷襯耐火材料(說明書附圖2中的2)。在爐上體上有進(jìn)料通道(說明書附圖2中的4)、排氣通道(說明書附圖2中的3)。 進(jìn)料通道頂端有法蘭，用于與進(jìn)料器相接，密封并以螺栓緊固。排氣通道頂端有法蘭，用于與排氣處理系統(tǒng)相接，密封并以螺栓緊固。爐上體的下部有向下突出的部分，深入爐下體， 將爐膛的上部隔為2室，將進(jìn)料區(qū)與排氣區(qū)隔開(見說明書附圖2)。在爐上體的頂部設(shè)有進(jìn)氣孔道(說明書附圖1中的16，也即說明書附圖3中的 16)，其頂端有法蘭，用于與配氣系統(tǒng)管路相接，密封并以螺栓緊固。根據(jù)等離子爐工作需要配氣系統(tǒng)調(diào)配的氣體通過進(jìn)氣孔道進(jìn)入等離子爐膛內(nèi)，調(diào)控爐內(nèi)氣氛。在爐上體的頂部設(shè)有泄壓孔道(說明書附圖1中的15，也即說明書附圖3中的15)，其頂端有法蘭，用于與壓力表、壓力傳感器、泄壓閥-泄壓氣處理系統(tǒng)相接，密封并以螺栓緊固。用于監(jiān)測爐內(nèi)氣壓， 且當(dāng)偶發(fā)等離子爐工作失常，爐內(nèi)出現(xiàn)高壓時，爐內(nèi)氣體通過泄壓孔道、泄壓閥，被排入泄壓氣處理系統(tǒng)。工作時根據(jù)等離子爐的工作情況設(shè)置泄壓閥的泄壓壓力限。在爐上體的頂部還設(shè)有觀察孔道(說明書附圖3中的17)。在觀察孔道內(nèi)裝有測溫傳感器，通過觀察孔道伸入爐膛，用于監(jiān)測爐內(nèi)溫度。所設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)移弧等離子爐的爐膛主要部分在爐下體。爐下體的外殼(說明書附圖 2中的5)為Q275鋼焊接結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯耐火材料(說明書附圖2中的6)，構(gòu)成爐膛。爐上體的下部有向下突出的部分，深入爐下體，將爐膛的上部隔為2室，將進(jìn)料區(qū)與排氣區(qū)隔開(見說明書附圖2)。與傳統(tǒng)的等離子爐的等離子槍炬從爐的頂部向下深入爐膛不同，所設(shè)計(jì)的的等離子爐的等離子槍炬(說明書附圖3中的14)裝置于爐下體，通過耐火絕緣陶瓷管((說明書附圖3中的13)傾斜進(jìn)入爐膛(見說明書附圖3)。這樣的設(shè)計(jì)使等離子槍炬進(jìn)入高溫爐膛的部分大大縮短，有利于提高槍炬的維護(hù)和使用壽命。在所設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)移弧等離子爐爐下體內(nèi)的底部設(shè)有轉(zhuǎn)移弧電極。與轉(zhuǎn)移弧電源相接的導(dǎo)電體(說明書附圖3中的9)通過耐火絕緣陶瓷管(說明書附圖3中的10)與轉(zhuǎn)移弧電極耐火耐高溫導(dǎo)電基底(說明書附圖3中的11)相接。在導(dǎo)電基底上放置平版形轉(zhuǎn)移弧極板(說明書附圖3中的12)，傾斜置于爐下體的底部(見說明書附圖3)。在等離子爐工作過程中，隨爐料的情況可開啟轉(zhuǎn)移弧電源，建立轉(zhuǎn)移等離子弧，提高等離子爐的功率和熱效率。在爐的底部設(shè)有排渣通道(說明書附圖2中的7)，在不排渣時用耐火排渣通道塞 (說明書附圖2中的8)塞住。與所設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)移弧等離子爐配套使用的有電源系統(tǒng)(包括等離子槍炬主電源和轉(zhuǎn)移弧電源)，控制系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)，供氣-配氣系統(tǒng)，排氣及其凈化系統(tǒng)和儲氣罐。
說明書附圖1 所設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)移弧等離子爐的結(jié)構(gòu)示意圖的頂視圖。說明書附圖2 所設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)移弧等離子爐的整個爐體的縱截面剖視圖(說明書附圖1上A-A剖視圖)?？娠@示所設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)移弧等離子爐的結(jié)構(gòu)。圖中U為爐上體，V為爐下體。說明書附圖3 所設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)移弧等離子爐的整個爐體的另一方向的縱截面剖視圖 (說明書附圖2上的B-B剖視圖)，可顯示所設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)移弧等離子爐的側(cè)面爐門(說明書附圖3中的G)、等離子槍炬(說明書附圖3中的14)、轉(zhuǎn)移弧電極組件(說明書附圖3中的9、 10、11、12)以及觀察孔(說明書附圖3中的17)等結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
典型例按本說明書所述的轉(zhuǎn)移弧等離子爐結(jié)構(gòu)，爐膛爐底尺寸D1 (說明書附圖2) XD2 (說明書附圖3)為400mmX400mm，爐膛上口尺寸L1(說明書附圖2) XL2(說明書附圖3)為 800mmX450mm，爐膛高H(說明書附圖3)為550mm。電源系統(tǒng)的功率為等離子槍炬主電源功率100kW，轉(zhuǎn)移弧電源功率100kW。在處理松裝密度為1. 5g/cm3的醫(yī)療垃圾時，在不接入轉(zhuǎn)移弧電源的情況下啟動，等離子槍炬在80士5kW的下工作。在接入轉(zhuǎn)移弧電源、啟動轉(zhuǎn)移弧時，轉(zhuǎn)移弧的工作功率在80士5kW，等離子槍炬的維弧功率在30士5kW，裝料速率 lOkg/lOmin情況下，等離子爐正常完成處理工作，絕大多數(shù)物料被氣化，產(chǎn)生的固體玻璃渣為 1· Ikg0
權(quán)利要求1. 一種轉(zhuǎn)移弧等離子爐，由爐上體和爐下體組成，其特征在于轉(zhuǎn)移弧等離子爐的等離子槍炬置于爐下體，向下傾斜進(jìn)入爐膛；轉(zhuǎn)移弧等離子爐的爐上體的下部有向下突出的部分，并置入爐下體；爐膛的上部隔為2室，進(jìn)料區(qū)與排氣區(qū)隔開；轉(zhuǎn)移弧等離子爐有平板式轉(zhuǎn)移弧電極，傾斜置于爐下體的底部轉(zhuǎn)移弧電極基底上。
專利摘要一種轉(zhuǎn)移弧等離子爐，由爐上體和爐下體組成。其特征在于轉(zhuǎn)移弧等離子爐的等離子槍炬置于爐下體，向下傾斜進(jìn)入爐膛；轉(zhuǎn)移弧等離子爐的爐上體的下部有向下突出的部分，并置入爐下體；爐膛的上部隔為2室，進(jìn)料區(qū)與排氣區(qū)隔開；轉(zhuǎn)移弧等離子爐有平板式轉(zhuǎn)移弧電極，傾斜置于爐下體的底部轉(zhuǎn)移弧電極基底上。效果本實(shí)用新型所述的等離子槍炬進(jìn)入高溫爐膛的部分大大縮短，有利于提高槍炬的維護(hù)和使用壽命；其在工作過程中隨爐料的情況可開啟轉(zhuǎn)移弧電源，建立轉(zhuǎn)移等離子弧，提高等離子爐的功率和熱效率。
文檔編號F27B3/20GK202032871SQ20112006720
公開日2011年11月9日 申請日期2011年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月15日
發(fā)明者孫曉冰 申請人:孫曉冰