[發明專利]等離子體爐和含金屬廢物等離子體熔融處理系統及方法

在審

• 申請號: 202111061796.8
• 申請日: 2021-09-10
• 公開（公告）號: CN113701166A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 陳中華;俞孝冬
• 申請（專利權）人: 中野環保科技（重慶）股份有限公司
• 主分類號: F23G5/08
• 分類號: F23G5/08;F23G5/44;F23G7/06
• 代理公司: 重慶航圖知識產權代理事務所(普通合伙) 50247
• 代理人: 霍本俊

1.一種等離子體爐，其特征在于：所述等離子體爐包括爐體，所述爐體包括爐頂、爐壁和爐底，所述爐頂中心設有進料口；所述爐頂上安裝有第一等離子炬，所述第一等離子炬以進料口為中心均勻分布，所述第一等離子炬朝下指向爐體的中心軸線安裝，所述第一等離子炬與豎直方向的夾角為10～60°；所述爐壁上安裝有第二等離子炬，所述第二等離子炬沿爐壁均勻分布，所述第二等離子炬朝下指向爐體的中心軸線安裝，所述第二等離子炬與水平方向的夾角為0～45°；在爐體的水平投影面上，所述第二等離子炬指向相鄰第一等離子炬中間的空隙。

2.根據權利要求1所述的等離子體爐，其特征在于：所述第一等離子炬的數量為2個以上，所述第二等離子炬的數量為2個以上。

3.根據權利要求1所述的等離子體爐，其特征在于：所述第一等離子炬的角度可調節，所述第二等離子炬的角度可調節。

4.根據權利要求1所述的等離子體爐，其特征在于：所述等離子體爐還包括爐內布料器，所述爐內布料器懸垂于爐體內進料口處。

5.根據權利要求1所述的等離子體爐，其特征在于：所述爐體從外至內依次包括鋼外殼、保溫材料層、絕熱材料層以及耐火材料層。

6.根據權利要求1所述的等離子體爐，其特征在于：所述爐體的橫截面為圓形，所述爐體的高徑比為0.5～2。

7.根據權利要求1至6任意一項所述的等離子體爐，其特征在于：所述爐壁上部設有尾氣出口，所述爐壁下部設有熔融玻璃液溢流口，所述第二等離子炬位于熔融玻璃液溢流口上方；所述爐底側面設有熔融金屬液排放口，所述爐底中部設有熔液排盡口。

8.一種含金屬廢物等離子體熔融處理系統，其特征在于：所述等離子體熔融處理系統包括權利要求7所述的等離子體爐、進料裝置以及尾氣燃燒室，所述進料裝置包括爐前料倉和螺旋給料機，所述爐前料倉下部連接螺旋給料機，所述螺旋給料機連接等離子體爐的進料口，所述等離子體爐的尾氣出口與尾氣燃燒室連接。

9.使用權利要求8所述的含金屬廢物等離子體熔融處理系統對含金屬廢物進行等離子體熔融處理的方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)將包括含金屬廢物、助熔劑和還原劑在內的物料配伍后投入爐前料倉，物料由螺旋給料機送至等離子體爐的進料口；

(2)物料在等離子體爐內下落過程中接受第一等離子炬和第二等離子炬的熱輻射，物料在助熔劑的作用下熔融形成玻璃液，部分金屬離子在還原劑的作用下還原成金屬單質形成合金；等離子體爐的底部上層得到玻璃液以連續溢流方式排出，等離子體爐的底部下層得到金屬液以間歇方式排出；

(3)等離子體爐的尾氣由尾氣出口排至尾氣燃燒室，尾氣在尾氣燃燒室內燃燒處理，尾氣燃燒室產生煙氣在后序煙氣處理系統中處理，達標后排放。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于：所述等離子體爐的爐內溫度1200～1800℃，下部熔池熔液層溫度1400～1800℃，上部等離子體氣熔空間溫度1200～1600℃；所述尾氣在尾氣燃燒室內1100℃以上燃燒2s以上。