專利名稱：U形廢棄物高溫資源化處置爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢棄物處理領(lǐng)域，尤其涉及一種U形廢棄物高溫資源化處置爐。
背景技術(shù)：
廢線路板不同于一般生活垃圾，廢線路板由玻璃纖維強(qiáng)化樹脂、塑料和多種金屬組成，還含有有毒的溴化阻燃劑，不帶元件廢線路板一般含有20%以上的銅，帶元件的線路板一般含有銅25%、鐵5%、鋁5%、鎳0. 5%、貴金屬40-80克/噸，價(jià)值超過2萬(wàn)元/噸。目前， 廢線路板處置常見方法是焚燒處理，其中的有機(jī)物成分高溫焚燒，金屬熔鑄成混合金屬錠。 傳統(tǒng)設(shè)備會(huì)排放大量刺激惡臭和含大量多氯聯(lián)苯/二噁英的有毒廢氣。經(jīng)濟(jì)環(huán)保處置廢線路板成為全球環(huán)保焦點(diǎn)。研發(fā)高效節(jié)能環(huán)保經(jīng)濟(jì)、金屬回收率高、廢料適應(yīng)性強(qiáng)的廢線路板處置技術(shù)設(shè)備，符合國(guó)家循環(huán)經(jīng)濟(jì)政策和“十二五”國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，可推動(dòng)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和“兩型”社會(huì)建設(shè)。目前國(guó)內(nèi)廣泛應(yīng)用的鼓風(fēng)爐焚燒法雖然工藝簡(jiǎn)單、投資小，但是因廢料會(huì)在爐膛上部低溫裂解且不能完全燃燒，故會(huì)產(chǎn)生大量黑煙、灰塵和二噁英呋喃等有毒氣體。文獻(xiàn)(張紹坤.回轉(zhuǎn)窯處理危險(xiǎn)廢物的工程設(shè)計(jì)[J].冶金設(shè)備，2010，(2): 58-62)報(bào)道了回轉(zhuǎn)窯處理醫(yī)療危險(xiǎn)廢棄物，但是其存在附屬設(shè)備復(fù)雜、投資大、易結(jié)焦、故障率高、能耗高、處置效率不高等不足。國(guó)外報(bào)道了卡爾多爐、頂部浸吹、氣化一熔融、高溫蒸餾、等離子高溫?zé)峤夥ㄌ幚韽U線路板，但因設(shè)備投資大，運(yùn)行成本高，因此僅停留在實(shí)驗(yàn)室研究階段。在中國(guó)專利號(hào)為ZL200920118074，名稱為“處理廢線路板的熔煉裝置”的專利文獻(xiàn)中公開了一種處理廢線路板的裝置，該裝置包括立式焚燒爐和對(duì)接在立式焚燒爐下端的臥式回轉(zhuǎn)爐，立式焚燒爐設(shè)置有熔煉室和二次燃燒室，塊狀的線路板在熔煉室內(nèi)燃燒、粉狀線路板在回轉(zhuǎn)爐中燃燒，氣體在二次燃燒室內(nèi)進(jìn)行再次燃燒。在中國(guó)專利號(hào)為 ZL2008100613467，名稱為“處理廢線路板的閃速熔煉及電爐貧化工藝”的專利文獻(xiàn)中報(bào)道了一種處理廢線路板的方法。上述兩篇專利文獻(xiàn)所采用的方式都是通過立式焚燒爐和臥式轉(zhuǎn)爐有機(jī)結(jié)合、基于轉(zhuǎn)爐原理的焚燒處置爐，熔煉室要完成廢料燃燒和廢銅熔煉兩功能， 燃燒和熔煉功能分區(qū)模糊導(dǎo)致工況穩(wěn)定性差、工況調(diào)控困難；且轉(zhuǎn)爐的電力驅(qū)動(dòng)設(shè)備復(fù)雜； 大處置量時(shí)因廢料和氧化劑接觸混合燃燒不充分，煙氣中有害成分和氧化劑混合氧化不充分等原因出現(xiàn)尾氣排放不達(dá)標(biāo)現(xiàn)象，不適應(yīng)于工業(yè)化生產(chǎn)使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種處置能力大、環(huán)保經(jīng)濟(jì)、金屬回收率高、廢料適應(yīng)性強(qiáng)的U形廢棄物高溫資源化處置爐，解決了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐的燃燒與熔煉功能分區(qū)模糊所導(dǎo)致的工況穩(wěn)定性差、尾氣氧化不充分導(dǎo)致尾氣有毒害氣體排放超標(biāo)的問題。以上技術(shù)問題是通過下列技術(shù)方案解決的一種U形廢棄物高溫資源化處置爐， 包括豎直設(shè)置的中空的燃燒塔、水平設(shè)置的中空的冶煉池和豎直設(shè)置的中空的消毒塔，所述冶煉池一端的頂壁上設(shè)有第一冶煉池進(jìn)孔、端壁上設(shè)有第二冶煉池進(jìn)孔，所述冶煉池的另一端的頂壁上設(shè)有冶煉池出孔，所述燃燒塔的頂壁上設(shè)有燃燒塔進(jìn)孔、底壁上設(shè)有燃燒塔出孔，所述消毒塔的底壁上設(shè)有消毒塔進(jìn)孔、頂端設(shè)有排煙孔，所述燃燒塔進(jìn)孔內(nèi)安裝有第一旋流燃燒器，所述燃燒塔出孔同所述第一冶煉池進(jìn)孔對(duì)接，所述冶煉池出孔同所述消毒塔進(jìn)孔對(duì)接，所述消毒塔的側(cè)壁上設(shè)有至少兩個(gè)進(jìn)風(fēng)孔。廢棄物粉末或顆粒在小量壓縮空氣作用下離開旋流燃燒器螺旋下行進(jìn)入燃燒塔，進(jìn)入燃燒塔后很快和第一旋流燃燒器送入的助燃空氣充分混合并燃燒。廢棄物進(jìn)入燃燒塔后，在燃燒塔里邊下落邊干餾熱解燃燒， 到煙氣離開燃燒塔時(shí)已經(jīng)完成全部燃燒反應(yīng)。在燃燒放熱作用下，廢棄物中的金屬被迅速加熱到熔融狀態(tài)從燃燒塔出孔和第一冶煉池進(jìn)孔落入到熔煉池的高溫熔液中。保溫用燃料粉如廢線路板粉末或顆?；蛎悍酆涂諝庠谛×繅嚎s空氣作用下經(jīng)第二冶煉池進(jìn)孔螺旋前行進(jìn)入熔煉池內(nèi)的氣相空間，并在熔煉池內(nèi)的氣相空間里燃燒。在燃燒放熱作用下，有機(jī)廢料或煤粉被迅速加熱燃燒、金屬被加熱到熔融狀態(tài)而落入熔煉池高溫熔液中。熔煉池的氣相空間里保溫用廢線路板料燃燒的同時(shí)使從燃燒塔流出的未燃燼的有毒害氣體繼續(xù)燃燒。 熔煉池池面上剩余碳燃燒有助于維持熔煉池氣相空間溫度。燃燒塔落下的高溫金屬熔體和熔煉池新形成的高溫金屬熔體沉積于熔煉池底部，在煙氣作用下，非常緩慢地向消毒塔所在端流動(dòng)。高溫熔渣密度小于銅液密度，加上沿氣流流動(dòng)方向即熔煉池的長(zhǎng)度控制來(lái)保證有足夠的熔體流動(dòng)時(shí)間，以致于到消毒塔所在端時(shí)高溫熔渣和銅液能理想地分層分離。冶煉池內(nèi)的高溫?zé)煔饨?jīng)冶煉池出孔和消毒塔進(jìn)孔進(jìn)入消毒塔內(nèi)，助燃空氣從進(jìn)風(fēng)孔進(jìn)入消毒塔內(nèi)，在排煙孔負(fù)壓、消毒塔高度形成的抽吸力和助燃空氣抽吸力作用下，煙氣螺旋上升燃燒并形成尾氣經(jīng)排煙孔排出消毒塔，助燃空氣能使煙氣在消毒塔內(nèi)進(jìn)一步充分燃燒、變成符合標(biāo)準(zhǔn)的尾氣從排煙孔排出。作為優(yōu)選，所述第二冶煉池進(jìn)孔內(nèi)安裝有第二旋流燃燒器。在燃燒塔下方的熔煉池液面出現(xiàn)熔融塊料堆積燃燒時(shí)，啟動(dòng)第二旋流燃燒器，促使堆料短時(shí)間燃燼，防止出現(xiàn)堆碳現(xiàn)象。作為優(yōu)選，所述進(jìn)風(fēng)口位于所述消毒塔的底端。使從冶煉池中排入消毒塔內(nèi)的氣體中所夾帶的煙氣進(jìn)行燃燒的時(shí)間長(zhǎng)，燃燒更加之充分。作為優(yōu)選，所述進(jìn)風(fēng)孔的軸線同以所述消毒塔的內(nèi)腔的中心線為中心線的圓柱體的側(cè)面相切，經(jīng)不同進(jìn)氣孔進(jìn)入所述消毒塔內(nèi)的氣流在消毒塔內(nèi)所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)氣流的旋轉(zhuǎn)方向相同。此種設(shè)計(jì)，從進(jìn)風(fēng)孔進(jìn)入消毒塔內(nèi)的助燃空氣為沿切向進(jìn)入，使經(jīng)冶煉池排入消毒塔內(nèi)的高溫?zé)煔庑D(zhuǎn)上升與燃燒，延長(zhǎng)了未燃燼煙氣在高溫環(huán)境里的停留時(shí)間、得到充分燃燒。作為優(yōu)選，所述進(jìn)風(fēng)孔同水平面之間的夾角大小為A，0° <A<30°。既能確保經(jīng)進(jìn)風(fēng)孔進(jìn)入的助燃空氣能引導(dǎo)消毒塔內(nèi)的高溫氣體向上流動(dòng)，高溫氣體又不會(huì)過快地離開消毒塔。作為優(yōu)選，所述進(jìn)風(fēng)孔的高度相等。經(jīng)不同進(jìn)風(fēng)孔進(jìn)入的助燃空氣之間不會(huì)相互干擾。作為優(yōu)選，沿氣流流動(dòng)方向的所述的第一旋流燃燒器的氣流旋轉(zhuǎn)方向、所述的第二旋流燃燒器的氣流旋轉(zhuǎn)方向和由所述的進(jìn)風(fēng)口進(jìn)風(fēng)產(chǎn)生的氣流旋流方向相同。作為優(yōu)選，所述消毒塔排煙孔位于所述消毒塔的側(cè)壁。外部冷氣體不會(huì)下沉而影響消毒塔內(nèi)氣體的外排，排氣通暢。作為優(yōu)選，所述消毒塔的頂壁上設(shè)有緊急排煙孔。當(dāng)本發(fā)明內(nèi)部出現(xiàn)燃燒異常時(shí)， 開啟緊急排煙孔進(jìn)行排氣，使內(nèi)部恢復(fù)正常燃燒狀態(tài)，同時(shí)緊急排煙孔可兼作檢修孔，對(duì)本發(fā)明內(nèi)部進(jìn)行檢修時(shí)方便。作為優(yōu)選，所述冶煉池的內(nèi)腔的底面為向下凹陷的拱形結(jié)構(gòu)、頂面為向上凸起的拱形結(jié)構(gòu)、頂面的跨度大于等于底面的跨度，所述冶煉池的內(nèi)腔從所述燃燒塔所在端向所述消毒塔所在端依次設(shè)有大徑段、漸縮段和小徑段，所述冶煉池的內(nèi)腔的底面從所述燃燒塔所在端到所述消毒塔所在端向下傾斜。“大徑段”是指冶煉池的內(nèi)腔的橫截面積最大的部分，“小徑段”是指冶煉池的內(nèi)腔的橫截面積最小的部分，“漸縮段”是指冶煉池的內(nèi)腔的連接大徑段和小徑段的且橫截面積逐漸變小的部分，弧形設(shè)計(jì)加上內(nèi)腔設(shè)計(jì)為由三段構(gòu)成， 強(qiáng)化了熔煉池的輻射傳熱，節(jié)省了熔煉池保溫所需的額外燃料，做到自熱運(yùn)行。底面設(shè)計(jì)為傾斜的下面，確保熔渣和銅液能按照設(shè)定方向流動(dòng)。作為優(yōu)選，本發(fā)明包括消毒塔支撐架和燃燒塔支撐架，所述消毒塔通過所述消毒塔支撐架支撐在地面上，所述燃燒塔通過所述燃燒塔支撐架支撐在地面上。設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的支撐架分別將燃燒塔和消毒塔支撐在地面上，不需要冶煉池承受燃燒塔和消毒塔的重量，增強(qiáng)了冶煉池在高溫條件下的安全性，便于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)使用，給擴(kuò)大焚燒爐處置能力留夠了空間，廢料處置量加大時(shí)可以加長(zhǎng)燃燒塔高度、熔煉池長(zhǎng)度和消毒塔高度，達(dá)到實(shí)現(xiàn)燃燒空間加大、停留時(shí)間加長(zhǎng)等目的。作為優(yōu)選，所述冶煉池的位于所述消毒塔所在的一端設(shè)有排渣孔、排銅孔和觀察孔。使用中可以從排渣口排渣到貧化電爐中，也可以通過觀察孔噴入焦炭粉到高溫熔渣中， 進(jìn)行還原貧化反應(yīng)以降低熔渣含銅量，最后中排渣口排出高溫熔渣，從放銅口放出高純度銅液。本發(fā)明具有下述優(yōu)點(diǎn)
燃燒塔、冶煉池和消毒塔三者的內(nèi)腔呈“U”字形連接，合理布置了燃燒區(qū)(燃燒塔)、造渣貧化區(qū)(熔煉池)、尾氣燃燼區(qū)(消毒塔)，燃燒區(qū)和造渣貧化區(qū)分開設(shè)置，燃燒過程和造渣貧化過程均可以獨(dú)立調(diào)節(jié)控制，增強(qiáng)了工況穩(wěn)定性及調(diào)控性和工藝可靠性；在高溫?zé)焿m流經(jīng)燃燒塔一熔煉池一消毒塔的流動(dòng)過程中，煙塵流動(dòng)速度方向發(fā)生二次90°改變，強(qiáng)化了煙氣中氣固兩相分離作用，降低了煙氣含塵量；和回轉(zhuǎn)窯焚燒爐相比，U形設(shè)計(jì)更節(jié)省占地空間。沿?zé)煔庑谐淘鲈O(shè)了進(jìn)風(fēng)孔和第二冶煉池進(jìn)氣孔且在優(yōu)選方案中在第二進(jìn)氣孔中安裝第二旋流燃燒器，增強(qiáng)了爐內(nèi)燃燒過程的調(diào)控性，易于增大燃燒功率，和回轉(zhuǎn)窯焚燒爐相比，延長(zhǎng)了煙氣行程和停留時(shí)間；燃料分二次投入(一次從燃燒塔進(jìn)孔投入、另一次從冶煉池第二進(jìn)孔投入)，助燃空氣分三次鼓入(一次從燃燒塔進(jìn)孔鼓入、第二次從冶煉池第二進(jìn)孔鼓入、第三次從進(jìn)風(fēng)孔鼓入)，實(shí)現(xiàn)了分級(jí)分區(qū)燃燒，避免了局部高溫現(xiàn)象，抑制了氮氧化物的生成。本發(fā)明具有“三次旋流”技術(shù)特征，即燃燒塔進(jìn)孔設(shè)置第一旋流燃燒器、熔煉池第二進(jìn)孔設(shè)置第二旋流燃燒器和進(jìn)風(fēng)孔設(shè)計(jì)為切向進(jìn)入，使得顆粒路徑和可燃?xì)饬鲃?dòng)路線為螺旋曲線，延長(zhǎng)了可燃物在燃燒塔、熔煉池和消毒塔里的停留時(shí)間，保證了有機(jī)廢料和尾氣完全燃燒；第一旋流燃燒器提供了顆粒和煙氣螺旋運(yùn)動(dòng)動(dòng)力，第二旋流燃燒器補(bǔ)加了煙氣螺旋流動(dòng)動(dòng)力，進(jìn)風(fēng)孔切向進(jìn)風(fēng)進(jìn)一步補(bǔ)加尾氣螺旋運(yùn)動(dòng)動(dòng)力、三次螺旋流動(dòng)增強(qiáng)了工況的穩(wěn)定性，從源頭上抑制二惡英生成，做到工藝環(huán)保清潔。本發(fā)明適用于低品位發(fā)熱量大于lOOOkcal/kg、揮發(fā)份含量低于60%、銅含量低于 25%的廢電子線路板、可燃性工業(yè)含銅廢料、醫(yī)療垃圾等各類危險(xiǎn)廢棄物經(jīng)濟(jì)節(jié)能環(huán)保焚燒處置使用。本發(fā)明具有高強(qiáng)度處置有機(jī)廢料、高效回收廢舊金屬、高效節(jié)能處置、低煙塵排放清潔處置、低成本運(yùn)行和寬廢料適應(yīng)性等多重技術(shù)優(yōu)勢(shì)。應(yīng)用本發(fā)明后，廢線路板回收處理產(chǎn)品中粗銅品位>80-90%，爐渣含銅<0. 5%，銅回收率>98%，貴金屬回收率>96%。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例一豎直剖切時(shí)的正視示意圖。圖2為圖1的A— A剖視示意圖。圖3為圖1的消毒塔的經(jīng)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)行送風(fēng)時(shí)的C一C剖視示意圖。圖4為圖1的冶煉池的B— B剖視示意圖。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例二的冶煉池的B—B剖視示意圖。圖中燃燒塔1，燃燒塔進(jìn)孔11，燃燒塔出孔12，燃燒塔的內(nèi)腔13，冶煉池2，第一冶煉池進(jìn)孔21，第二冶煉池進(jìn)孔22，排銅孔23，第一觀察孔對(duì)，排渣孔25，第二觀察孔26， 冶煉池出孔27，冶煉池的內(nèi)腔觀，大徑段觀1，漸縮段觀2，小徑段觀3，冶煉池的內(nèi)腔的底面 284,冶煉池的內(nèi)腔的頂面觀5，緊急排銅孔四，消毒塔3，消毒塔進(jìn)孔31，消毒塔的內(nèi)腔32， 緊急排煙孔33，排煙孔34，進(jìn)風(fēng)孔35，以消毒塔的內(nèi)腔的中心線為中心線的圓柱體36，氣流 37，第二旋流燃燒器4，第一旋流燃燒器5，冶煉池沉重基礎(chǔ)6，燃燒塔支撐架7，消毒塔支撐架8。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。實(shí)施例一，參見圖1，一種U形廢棄物高溫資源化處置爐，包括豎直設(shè)置的中空的燃燒塔1、水平設(shè)置的中空的冶煉池2和豎直設(shè)置的中空的消毒塔3。冶煉池2左端的頂壁上設(shè)有第一冶煉池進(jìn)孔21。冶煉池2的左端壁上設(shè)有第二冶煉池進(jìn)孔22。冶煉池2的后側(cè)壁的右端上設(shè)有排銅孔23、左端上設(shè)有緊急排銅孔四。設(shè)計(jì)緊急排銅孔四的有益效果為當(dāng)出現(xiàn)異常、導(dǎo)致溫度下降時(shí)，能將銅液加快排出，防止銅液凝固在冶煉池內(nèi)。冶煉池2的右端壁上設(shè)有第一觀察孔M。在此處設(shè)計(jì)觀察孔的有益效果為液渣既可從排渣孔25 (參見圖2)排渣到貧化電爐中進(jìn)行，也可以通過第一觀察孔 24噴入焦炭粉到高溫熔渣中，進(jìn)行還原貧化反應(yīng)以降低熔渣含銅量，使用時(shí)選擇余地大，通用性好。冶煉池2的后側(cè)壁的中間部位設(shè)有第二觀察孔沈。冶煉池2的右端的頂壁上設(shè)有冶煉池出孔27。在第二冶煉池進(jìn)孔22內(nèi)安裝有第二旋流燃燒器4。熔煉池2的頂壁由內(nèi)而外依次是耐火層和保溫層。熔煉池2的底壁由內(nèi)而外依次是耐火層、保溫層和沉重層。沉重層為粘土磚層。熔煉池2的側(cè)壁即左右端壁和前后壁由內(nèi)而外依次是耐火層、保溫層和鋼質(zhì)護(hù)板(參見圖4)。耐火層由耐火磚砌成，側(cè)壁的磚縫和頂壁的磚縫交錯(cuò)開。側(cè)壁和頂壁上都留有膨脹縫。側(cè)壁上的膨脹縫和頂壁上的膨脹縫相互錯(cuò)開。熔煉池2內(nèi)腔磚縫按I類砌體要求設(shè)置。冶煉池2安裝在冶煉池沉重基礎(chǔ)6上。冶煉池的內(nèi)腔觀從左向右依次設(shè)有大徑段觀1、漸縮段282和小徑段觀3。冶煉池的內(nèi)腔觀的底面從左到右向下傾斜。傾斜角度以小于等于3°比較合適，本實(shí)施例中為 2°。太大的話，冶煉池的內(nèi)腔觀內(nèi)的流體流動(dòng)得太快，不利于煙氣的充分燃燒和液態(tài)金屬之間的分層。冶煉池2的長(zhǎng)度為6米。燃燒塔1的頂壁上設(shè)有燃燒塔進(jìn)孔11、底壁上設(shè)有燃燒塔出孔12。燃燒塔進(jìn)孔11 內(nèi)安裝有第一旋流燃燒器5。第一旋流燃燒器5為懸掛式的旋流燃燒器。燃燒塔的內(nèi)腔13 為圓柱形。燃燒塔出孔12為圓形孔。燃燒塔的內(nèi)腔13和燃燒塔出孔2同軸線且二者的橫截面大小相等。第一冶煉池進(jìn)孔21為圓孔。第一冶煉池進(jìn)孔21和燃燒塔出孔12的大小相等。燃燒塔出孔12同第一冶煉池進(jìn)孔21相對(duì)接。燃燒塔出孔12的下端面同冶煉池進(jìn)孔21的上端面之間留有間隙。間隙以小于等于5厘米、大于等于5毫米為佳，本實(shí)施例中為3厘米。間隙用高溫硬質(zhì)耐火纖維填充。留有縫隙的作用為確保熱脹或支撐燃燒塔和冶煉池的地基沉降量不同時(shí)，燃燒塔1的重量不會(huì)壓在冶煉池2上。燃燒塔1由內(nèi)向外依次是耐火層、保溫層和鋼殼。耐火層由耐火磚砌成，磚縫按II類砌體要求設(shè)置。消毒塔3的底壁上設(shè)有消毒塔進(jìn)孔31。消毒塔的內(nèi)腔32為圓柱形。消毒塔進(jìn)孔 31為圓形孔。消毒塔的內(nèi)腔32和消毒塔進(jìn)孔31同軸線且二者的橫截面大小相等。冶煉池出孔27為圓孔。冶煉池出孔27和消毒塔進(jìn)孔31的大小相等。消毒塔進(jìn)孔31同冶煉池出孔27相對(duì)接。消毒塔進(jìn)孔31的下端面同冶煉池出孔27的上端面之間留有間隙。間隙以小于等于5厘米、大于等于5毫米為佳，本實(shí)施例中為3厘米。間隙用高溫硬質(zhì)耐火纖維填充。留有縫隙的作用為確保熱脹或支撐消毒塔和冶煉池的地基沉降量不同時(shí)，消毒塔3的重量不會(huì)壓在冶煉池2上。消毒塔3由內(nèi)向外依次是耐火層、保溫層和鋼殼。耐火層由耐火磚砌成，磚縫按II類砌體要求設(shè)置。消毒塔3的下端的側(cè)壁上設(shè)有三個(gè)進(jìn)風(fēng)孔35。進(jìn)風(fēng)孔35為矩形孔。進(jìn)風(fēng)孔35同水平面之間的夾角為10°。進(jìn)風(fēng)孔35同水平面之間的夾角設(shè)計(jì)為大于0°、小于等于30度，進(jìn)風(fēng)旋流效果都較理想。三個(gè)進(jìn)風(fēng)孔35的高度相等。消毒塔3的頂壁上設(shè)有緊急排煙孔33。不緊急排煙時(shí)將緊急排煙孔33蓋設(shè)住。消毒塔3的上端的側(cè)壁上設(shè)有排煙孔34。參見圖2，冶煉池2右端的前側(cè)壁上設(shè)有排渣孔25。燃燒塔1通過燃燒塔支撐架 7支撐在地面上。消毒塔3通過消毒塔支撐架8支撐在地面上。地面上設(shè)有承載燃燒塔重量和防止燃燒塔下沉用的燃燒塔沉重基礎(chǔ)和承載消毒塔重量和防止消毒塔下沉用的消毒塔沉重基礎(chǔ)承載，燃燒塔沉重基礎(chǔ)、消毒塔沉重基礎(chǔ)和冶煉池沉重基礎(chǔ)三者相互獨(dú)立，不連接在一起，以減少相互之間的影響。為了增強(qiáng)熔煉池2高溫條件下的安全性，在冶煉池前后側(cè)壁外規(guī)律性地布置眾多側(cè)立柱一橫拉桿，在冶煉池左右側(cè)壁外布置有端立柱一縱拉桿 (圖中沒有畫出)。參見圖3，進(jìn)風(fēng)孔35的軸線同以消毒塔的內(nèi)腔的中心線為中心線的圓柱體36的側(cè)面相切，經(jīng)不同進(jìn)氣孔進(jìn)入消毒塔內(nèi)的氣流37所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)氣流的旋轉(zhuǎn)方向相同。參見圖4，冶煉池的內(nèi)腔的底面觀4為向下凹陷的拱形結(jié)構(gòu)，冶煉池的內(nèi)腔的頂面 285為向上凸起的拱形結(jié)構(gòu)，冶煉池的內(nèi)腔的頂面285的跨度大于冶煉池的內(nèi)腔的底面觀4 的跨度。冶煉池的內(nèi)腔觀的橫截面整體呈上端寬下端窄的梯形形狀。以下以焚燒處理廢線路板為列對(duì)本發(fā)明的工作過程作具體說參見圖1，廢線路板粉末或顆粒從燃燒塔進(jìn)孔11投入燃燒塔1內(nèi)。在小量壓縮空氣作用下廢線路板粉末或顆粒離開第一旋流燃燒器5在燃燒塔的內(nèi)腔13內(nèi)螺旋下行、并和第一旋流燃燒器5送入的助燃空氣充分混合與燃燒。燃燒所形成的煙氣及液態(tài)金屬經(jīng)燃燒塔出孔12和第一冶煉池進(jìn)孔11進(jìn)入冶煉池的內(nèi)腔觀并在冶煉池的內(nèi)腔觀內(nèi)從上向下依次分為煙氣層(氣相空間)、液態(tài)層(液相空間)。保溫用廢線路板粉末或顆?；蛎悍?以下統(tǒng)稱為保溫燃料)和空氣在壓縮空氣作用下經(jīng)第二冶煉池進(jìn)孔22前行進(jìn)入熔煉池的內(nèi)腔觀的煙氣層內(nèi)，在燃燒放熱作用下，保溫燃料被迅速加熱燃燒，起到進(jìn)一步燃燒從燃燒塔流出的未燃燼有毒害氣體和保持氣相空間溫度的作用，保溫燃料中的金屬被加熱到熔融狀態(tài)而落入熔煉池2內(nèi)的液相空間中。燃燒塔1落下的高溫金屬熔體和熔煉池新形成的高溫金屬熔體沉積于熔煉池的內(nèi)腔觀的底部， 在煙氣作用下，非常緩慢地向右端流動(dòng)。由于高溫熔渣密度大于銅液密度，加上冶煉池2的長(zhǎng)度較長(zhǎng)(本實(shí)施例中為6米，可按照實(shí)際需要來(lái)加長(zhǎng)冶煉池2的長(zhǎng)度)，使得熔體有足夠的流動(dòng)分層時(shí)間，當(dāng)流動(dòng)到冶煉池2的右端即小徑段283時(shí)，熔渣和銅液已理想地分層分離。在燃燒塔1下方的熔煉池2內(nèi)的液面出現(xiàn)熔融塊料堆積燃燒時(shí)，啟動(dòng)第二旋流燃燒器4，促使堆料短時(shí)間燃燼，防止出現(xiàn)堆碳現(xiàn)象。液渣從排渣孔25 (參見圖2)排出，液銅從排銅孔23排出。冶煉池2內(nèi)的高溫?zé)煔饨?jīng)冶煉池出孔27和消毒塔進(jìn)孔31進(jìn)入消毒塔的內(nèi)腔32內(nèi)。助燃空氣從進(jìn)風(fēng)孔35進(jìn)入消毒塔3內(nèi)。在排煙孔34負(fù)壓、消毒塔3高度形成的抽吸力和助燃空氣抽吸力作用下，煙氣能螺旋上升燃燒，所形成的尾氣順利地經(jīng)排煙孔34 排出消毒塔，助燃空氣能使煙氣在消毒塔3內(nèi)進(jìn)一步充分燃燒。烘爐時(shí)先保證消毒塔3的溫度要求，再滿足熔煉池2的溫度要求，最后滿足燃燒塔 1的溫度要求。實(shí)施例二，參見圖5，與實(shí)施例一的不同之處為冶煉池的內(nèi)腔觀的橫截面為圓形。在以上兩個(gè)實(shí)施例中燃燒塔1和消毒塔3都是單節(jié)的結(jié)構(gòu)形式。如果燃燒塔1高度較高時(shí)，可以將燃燒塔1設(shè)計(jì)為多節(jié)串聯(lián)而成，各節(jié)的重量直接通過燃燒塔支撐架7承受，也即上節(jié)的重量不傳遞給下節(jié)。節(jié)與節(jié)之間布置高溫耐火墊圈后法蘭連接，密封不透氣。同樣如果消毒塔3高度較高時(shí)，可以將消毒塔3設(shè)計(jì)為多節(jié)串聯(lián)而成，各節(jié)的重量直接通過消毒塔支撐架8承受，也即上節(jié)的重量不傳遞給下節(jié)。節(jié)與節(jié)之間布置高溫耐火墊圈后法蘭連接，密封不透氣。這樣設(shè)計(jì)的有益效果為各節(jié)可以按照相同的設(shè)計(jì)要求制作，不需要考慮因高度增加而改變下節(jié)的承重能力，故可按照處理需求要而方便地增加燃燒塔和/或消毒塔的高度。以上兩個(gè)實(shí)施例中，沿氣流流動(dòng)方向的第一旋流燃燒器的氣流旋轉(zhuǎn)方向、第二旋流燃燒器的氣流旋轉(zhuǎn)方向和由進(jìn)風(fēng)口進(jìn)風(fēng)產(chǎn)生的氣流旋流方向設(shè)計(jì)為一致，即同時(shí)為順時(shí)針方向，當(dāng)然也可以同時(shí)為順時(shí)針方向。這樣設(shè)計(jì)的有益效果為可以保證氣流依次經(jīng)燃燒塔、冶煉池和消毒塔時(shí)能夠順利地前行，最大限度地延長(zhǎng)高溫氣流在爐內(nèi)的行程和停留時(shí)間，促使有毒害尾氣充分完全燃燒和氧化。
權(quán)利要求
1.一種U形廢棄物高溫資源化處置爐，其特征在于，包括豎直設(shè)置的中空的燃燒塔、 水平設(shè)置的中空的冶煉池和豎直設(shè)置的中空的消毒塔，所述冶煉池一端的頂壁上設(shè)有第一冶煉池進(jìn)孔、端壁上設(shè)有第二冶煉池進(jìn)孔，所述冶煉池的另一端的頂壁上設(shè)有冶煉池出孔， 所述燃燒塔的頂壁上設(shè)有燃燒塔進(jìn)孔、底壁上設(shè)有燃燒塔出孔，所述消毒塔的底壁上設(shè)有消毒塔進(jìn)孔、頂端設(shè)有排煙孔，所述燃燒塔進(jìn)孔內(nèi)安裝有第一旋流燃燒器，所述燃燒塔出孔同所述第一冶煉池進(jìn)孔對(duì)接，所述冶煉池出孔同所述消毒塔進(jìn)孔對(duì)接，所述消毒塔的側(cè)壁上設(shè)有至少兩個(gè)進(jìn)風(fēng)孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的U形廢棄物高溫資源化處置爐，其特征在于，所述第二冶煉池進(jìn)孔內(nèi)安裝有第二旋流燃燒器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的U形廢棄物高溫資源化處置爐，其特征在于，所述進(jìn)風(fēng)口位于所述消毒塔的底端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的U形廢棄物高溫資源化處置爐，其特征在于，所述進(jìn)風(fēng)孔的軸線同以所述消毒塔的內(nèi)腔的中心線為中心線的圓柱體的側(cè)面相切，經(jīng)不同進(jìn)氣孔進(jìn)入所述消毒塔內(nèi)的氣流在消毒塔內(nèi)所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)氣流的旋轉(zhuǎn)方向相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的U形廢棄物高溫資源化處置爐，其特征在于，所述進(jìn)風(fēng)孔同水平面之間的夾角大小為A，0° <A<30°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的U形廢棄物高溫資源化處置爐，其特征在于，所述進(jìn)風(fēng)孔的高度相等。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的U形廢棄物高溫資源化處置爐，其特征在于，沿氣流流動(dòng)方向的所述的第一旋流燃燒器的氣流旋轉(zhuǎn)方向、所述的第二旋流燃燒器的氣流旋轉(zhuǎn)方向和由所述的進(jìn)風(fēng)口進(jìn)風(fēng)產(chǎn)生的氣流旋流方向相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的U形廢棄物高溫資源化處置爐，其特征在于，所述冶煉池的內(nèi)腔的底面為向下凹陷的拱形結(jié)構(gòu)、頂面為向上凸起的拱形結(jié)構(gòu)、頂面的跨度大于等于底面的跨度，所述冶煉池的內(nèi)腔從所述燃燒塔所在端向所述消毒塔所在端依次設(shè)有大徑段、漸縮段和小徑段，所述冶煉池的內(nèi)腔的底面從所述燃燒塔所在端到所述消毒塔所在端向下傾斜。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的U形廢棄物高溫資源化處置爐，其特征在于，包括消毒塔支撐架和燃燒塔支撐架，所述消毒塔通過所述消毒塔支撐架支撐在地面上，所述燃燒塔通過所述燃燒塔支撐架支撐在地面上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的U形廢棄物高溫資源化處置爐，其特征在于，所述冶煉池位于所述消毒塔所在的一端設(shè)有排渣孔、排銅孔和觀察孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及廢棄物處理領(lǐng)域。本發(fā)明提供了一種處置能力大、環(huán)保經(jīng)濟(jì)、金屬回收率高、廢料適應(yīng)性強(qiáng)的U形廢棄物高溫資源化處置爐，包括豎直設(shè)置的燃燒塔、水平設(shè)置的冶煉池和豎直設(shè)置的消毒塔，冶煉池一端的頂壁上設(shè)有第一冶煉池進(jìn)孔、端壁上設(shè)有第二冶煉池進(jìn)孔，冶煉池另一端的頂壁上設(shè)有冶煉池出孔，燃燒塔頂壁上設(shè)有燃燒塔進(jìn)孔、底壁上設(shè)有燃燒塔出孔，消毒塔底壁上設(shè)有消毒塔進(jìn)孔、頂端設(shè)有排煙孔，燃燒塔進(jìn)孔內(nèi)安裝有第一旋流燃燒器，燃燒塔出孔同第一冶煉池進(jìn)孔對(duì)接，冶煉池出孔同消毒塔進(jìn)孔對(duì)接，消毒塔的側(cè)壁上設(shè)有至少兩個(gè)進(jìn)風(fēng)孔。本發(fā)明解決了廢棄物焚燒時(shí)工況穩(wěn)定性差、尾氣有毒害氣體排放超標(biāo)的問題。
文檔編號(hào)B09B3/00GK102380501SQ20111019481
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月13日
發(fā)明者王威平, 艾元方 申請(qǐng)人:浙江環(huán)益科技有限公司