[發明專利]廢料處理爐及方法

有效

• 申請號: 200680053664.8
• 申請日: 2006-01-26
• 公開（公告）號: CN101395287A
• 公開（公告）日: 2009-03-25
• 發明（設計）人: L·考伯斯吉曼內茲
• 申請（專利權）人: 伊納斯米特基金會
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 李 帆

發明目的

本發明涉及廢料處理爐及方法，特別適于諸如煉鋼粉塵、鋁渣和 鋁屑、電子廢棄物、含貴金屬的廢料、或惰性有害材料如石棉纖維的 廢料的增值。

廢料被倒入熔融金屬床，實際上在熔融金屬床的表面上執行所述 廢料的全部處理。這種處理例如允許回收包含在廢料中的金屬成分 (fraction)。

背景技術

用于處理來自不同工業的廢料的工藝是基于包括爐在內的大型設 施的例子，在所述大型設施中，對有待回收、惰性化或消除的廢料進 行熔煉、玻璃化或揮發，這些設施通常昂貴而且能效相當低，由此使 廢料回收處理變成非常昂貴的工藝。

使用熔融金屬時，密度比熔融金屬密度低的廢料的處理是復雜的， 因為這樣的廢料由于其表面上存在渣層而沒有被引入熔融金屬中，所 述渣層的較低密度阻止廢料與熔融金屬的接觸。

同樣地，廢料通常納入來自不同混合類別的材料，諸如塑料、金 屬和在熔煉時能引起難以處理的污染氣體或煙霧的其它材料。這意味 著必須執行預先的廢料分離或選擇處理。

要處理的一種廢料類型將是例如煉鋼粉塵，其含有大量的Zn、Pb 或Cd并且在煉鋼工藝中的精煉和熔煉操作中生成，收集在煙霧凈化系 統中，并主要由于Pb或Cd的存在而形成有害廢料。

目前，以不同方式來處理煉鋼粉塵：

-倒入用于有害產品的堆料場。這是使用最少的選擇，因為其昂 貴并且有其它更好的替代方案。

-借助于能夠產生密封的混合凝結添加劑進行惰性化，該密封允 許通過法律規定的浸出試驗。

-通過熱處理及分離和凈化包含揮發性金屬的氣體來回收可蒸發 金屬。

有相當多的為處理煉鋼粉塵而特別設計的方法，其意圖達到借助 于應用各種各樣的技術來回收包含在所述廢料中的金屬的目的。因此， 例如專利US6322745、US5942023和US6494933描述了其中所使用的 技術和獲得的結果均基本上根據所應用的工藝而不同的處理方法。所 述專利包含目前實行的現有技術，因為其包括通過三種全世界使用最 多的方法來處理煉鋼粉塵。

在這些工藝中，在所有情形中均是通過供入作為還原劑元素的含 碳材料來實現還原包含在煉鋼粉塵中的鐵氧化物。差別在于將材料引 入爐的方式和時機、爐的幾何形狀以及所使用的加熱系統。

所述差別可以特別地在不同工藝所具有的操作限制中看到。作為 例子可以提及加熱系統。所述專利分別以指示順序使用通過氧氣噴吹 而執行的碳燃燒、DC等離子體弧和通過吹入空氣而執行的碳燃燒。

使用氧氣噴吹和等離子體獲得高的工藝溫度，這引起爐耐火材料 或反應器中嚴重的劣化問題。對面板和制冷系統的迫切需要直接影響 降低能效。

使用空氣吹掃時溫度較低，但包含在煉鋼粉塵中的鐵的可變部分 未被還原，并且所獲得的材料必須在電弧爐中進一步再處理，因為沒 有達到將允許直接提取鐵的金屬熔煉溫度。

另一種難以處理的廢料將是鋁屑，其具有與熔融金屬相比非常小 的密度，使得這些屑片難以熔煉并且由于它們與空氣接觸時易于生銹 從而同樣存在問題。專利US6,036,745中描述了用于處理這些廢料的 設備。該案件描述了與兩個互連槽連通的大型爐，借助于泵或泵單元， 將熔融金屬從爐輸送到所述兩個互連的槽。在第一槽中，一方面從外 部引入固體金屬顆粒，另一方面從爐引入熔融金屬，這樣形成的混合 物隨后被輸送到第二槽，從該第二槽，將來自熔池的雜質、浮渣和爐 渣輸送往外部，將熔融金屬返回到爐。

這個爐在其一側具有小出口以便借助于泵使金屬流向分流器位于 其中的第一槽，產生有利于廢料顆粒浸入金屬流中的螺旋環流，用于 隨后使這個金屬流通過位于所述第一槽底部的管道，到達其中如前所 述浮渣、爐渣和雜質被釋放的第二槽，然后該金屬流被引入爐中。

因此，借助于產生將屑片從熔融金屬的表面拖到其內部的向下螺 旋流通過浸入包含在第一槽中的金屬中來執行鋁渣或鋁屑的處理。

這是一種大型爐，其通過需要大電壓的電阻來加熱，并且其要求 有大的長度，基本上使其在大型廢料處理設施中是成本有效的。

該設備由于一方面結合了爐并且另一方面結合了互連槽和連通管 道而具有復雜的幾何結構，增加了維護、關閉、開啟和排空該設備的 復雜性。

同樣必須指出在該專利的設備主題中，使用浸沒式泵來移動熔融 金屬，這具有其維護所隱含的復雜性。