[發(fā)明專利]一種三相交流轉(zhuǎn)移弧等離子體加熱熔融方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011379080.8
• 申請(qǐng)日: 2020-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112460993B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱興營(yíng);董永輝;陳海群;周法;劉金濤;歐東斌;馬建平;鄭魯平;蘇有為
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): F27B14/06
• 分類號(hào): F27B14/06;F27B14/14;C22B5/02;C22B7/00;C22B7/02
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張曉飛

1.一種三相交流轉(zhuǎn)移弧等離子體加熱熔融方法的系統(tǒng)，其特征在于，包括三只結(jié)構(gòu)相同的交流電弧等離子體發(fā)生器和加熱熔融爐，三只交流電弧等離子體發(fā)生器沿加熱熔融爐周向均勻布置；

所述加熱熔融爐包括爐體(10)、排漿孔(11)、排渣孔(12)和排氣孔(13)，爐體(10)內(nèi)部自下而上橫截面積先增加后降低，排漿孔(11)位于最大橫截面所在位置，排渣孔(12)位于爐體(10)底部，排氣孔(13)位于爐體(10)頂部；

所述交流電弧等離子體發(fā)生器包括噴嘴(1)、交流電弧電極(2)、后蓋板(3)、分?jǐn)嚅_(kāi)關(guān)(4)、后端進(jìn)氣孔(5)和前端進(jìn)氣孔(6)，噴嘴(1)、交流電弧電極(2)和后蓋板(3)從前向后依次同軸布置，噴嘴(1)與爐體(10)之間進(jìn)行絕緣、連接和密封；三個(gè)交流電弧電極(2)分別與上游交流電源的A、B、C相進(jìn)行導(dǎo)線連接，三個(gè)分?jǐn)嚅_(kāi)關(guān)(4)的一端分別對(duì)應(yīng)與三個(gè)噴嘴(1)進(jìn)行導(dǎo)線連接，另一端則通過(guò)導(dǎo)線連接于同一點(diǎn)，后端進(jìn)氣孔(5)位于后蓋板(3)和交流電弧電極(2)之間，前端進(jìn)氣孔(6)位于交流電弧電極(2)和噴嘴(1)之間；

在物料預(yù)熔階段，三個(gè)分?jǐn)嚅_(kāi)關(guān)(4)處于閉合狀態(tài)，此時(shí)噴嘴(1)同時(shí)起到輔助電極的作用，噴嘴(1)與交流電弧電極(2)之間產(chǎn)生等離子體焰流(8)，通過(guò)后端進(jìn)氣孔(5)和前端進(jìn)氣孔(6)進(jìn)入電弧室的氣體產(chǎn)生電離，從噴嘴(1)噴出形成等離子體焰流(8)；在物料充分熔融階段，三個(gè)分?jǐn)嚅_(kāi)關(guān)(4)處于斷開(kāi)狀態(tài)，在交流電弧電極(2)與物料(14)表層間形成轉(zhuǎn)移電弧(9)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三相交流轉(zhuǎn)移弧等離子體加熱熔融方法的系統(tǒng)，其特征在于，噴嘴(1)中心軸線與爐體(10)中心軸線之間的夾角γ為15°～60°。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三相交流轉(zhuǎn)移弧等離子體加熱熔融方法的系統(tǒng)，其特征在于，所述后端進(jìn)氣孔(5)和前端進(jìn)氣孔(6)的進(jìn)氣質(zhì)量比為5％～25％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三相交流轉(zhuǎn)移弧等離子體加熱熔融方法的系統(tǒng)，其特征在于，所述物料(14)為天然含有或人工摻入的含有Fe、Al、Mg、Ca、Cr、Cu、Hg、Pb、Cd、Zn、Ni成分的飛灰，以及包含銀、銅、鎢、鉬、鈮、鈦的礦石塊或顆粒，以及廢舊金屬塊或顆粒或者其他熔融后具有導(dǎo)電性的固體物質(zhì)。