一种炉底结构及等离子熔融炉制造技术

本实用新型专利技术提供一种炉底结构及等离子熔融炉，所述炉底结构包括：炉底本体；设置在所述炉底本体底部的耐火材料层；嵌入所述耐火材料层的内嵌电极；和设置在所述内嵌电极上的金属电极层。根据本实用新型专利技术的炉底结构，在内嵌电极上方增加了金属电极层，避免了熔融灰渣接触并侵蚀耐火材料层，而金属电极层的侵蚀性弱，可以降低对耐火材料层的侵蚀，并延长其寿命，同时，金属电极层与熔融灰渣的接触面积为整个金属电极层，导电性良好，避免了导电性不良的问题和由于内嵌电极的电极分布不合理而出现的冷热区现象。

A furnace bottom structure and plasma melting furnace

The utility model provides a bottom structure and plasma melting furnace, comprising a furnace bottom structure: the bottom set body; refractory layer at the bottom of the stove body; embedded electrodes embedded in the refractory material layer; and a metal electrode layer is disposed on the embedded electrodes. According to the bottom structure of the utility model, the embedded electrode added above the metal electrode layer, to avoid the erosion of molten slag contact and refractory material layer, and the corrosion of the metal electrode layer is weak, can reduce the erosion of refractory material layer, and prolong the service life, at the same time, the contact area of the metal electrode layer and the molten slag the metal electrode layer, good conductivity, avoid the conductive problems due to electrode and electrode embedded in the irrational distribution of hot and cold area phenomenon.

【技术实现步骤摘要】
一种炉底结构及等离子熔融炉
本技术涉及危险废弃物焚烧
，具体而言涉及一种炉底结构及等离子熔融炉，尤其涉及一种用于危险废弃物焚烧灰渣的炉底结构及等离子熔融炉。
技术介绍
目前，我国每年危险废弃物产生量已超过4000万吨，将危险废弃物进行焚烧处理，是一种减量效果最明显、无害化最彻底、焚烧热量可以有效利用的处理危险废弃物的方法，因而得到广泛的应用。目前建成的危险废弃物焚烧处置厂，一般以日处理30-100吨为主，则年处理量为1万-3万吨。若日处理为30吨，年处理为1万吨的话，按目前30％的灰渣量计算，将产生3000吨的焚烧灰渣。灰渣是飞灰和底渣的简称，其中飞灰是垃圾或者危险废弃物焚烧过程中随烟气排出的微小颗粒，其中含有重金属和二噁英等物质，属于危险废弃物；底渣是垃圾或者危险废弃物焚烧过程中所产生的燃尽物料，其中含有重金属，其性质亦属于危险废弃物。因此，危险废弃物焚烧产生的灰渣仍为危险废弃物，目前处置的主要方式是进入危险废弃物填埋场处理，这种处理方式的填埋成本高、并占用大量土地，没有从根本上解决问题。如何实现这类二次污染物的妥善处置已成为危险废弃物焚烧领域亟待解决的问题。通过等离子熔融技术可以将灰渣无害化、减容化、资源化。等离子熔融炉是通过等离子电弧产生的高温(中心区可达7000℃)迅速将飞灰和底渣变成熔融状态的反应器，是将飞灰和底渣无害化处理和资源化利用的一种方式和装置。对于等离子熔融炉来说，阴极为在炉体上部的石墨电极，阳极存在于炉底结构中，炉底结构通常分为耐火材料中嵌入导电的金属电极或使用导电耐火材料两种形式，其中的耐火材料分为工作层和永久层两层，其中工作层在上部，与熔融灰渣接触，而永久层在工作层的下部，不与灰渣直接接触。一方面，在熔融过程中，灰渣与炉底耐火材料直接接触，且灰渣中含有较高的碱金属成分，会导致熔融的灰渣具有较强的侵蚀性；另一方面，由于嵌入金属电极随着运行而造成烧蚀，在停炉时容易被导电性差的物料或者耐火材料覆盖，导致导电性不良，另外，嵌入金属电极的电极分布会影响电弧的电流分布，导致电流分布不均匀。因此，有必要为危险废弃物焚烧灰渣的处理提供一种新的炉底结构及等离子熔融炉，以解决上述技术问题。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。针对目前的不足，本技术提供一种炉底结构，包括：炉底本体；设置在所述炉底本体底部的耐火材料层；嵌入所述耐火材料层的内嵌电极；和设置在所述内嵌电极上的金属电极层。进一步，所述金属电极层的材料包括碳钢。进一步，所述金属电极层与所述内嵌电极的材料相同。进一步，所述金属电极层与所述耐火材料层的热膨胀系数接近。进一步，所述耐火材料层包括位于上部的工作层和位于所述工作层下方的永久层。进一步，所述工作层和所述内嵌电极之间设置有第一热膨胀缝。进一步，所述工作层和所述永久层之间设置有第二热膨胀缝。进一步，所述第一热膨胀缝或第二热膨胀缝用石墨粉末填充。本技术还提供一种等离子熔融炉，包含上述的炉底结构。进一步，所述等离子熔融炉还包括炉体；位于所述炉体顶部的物料入炉系统；和位于所述炉体顶部的中心区域、并由所述炉体顶部的上方插入所述炉体内部的阴极。综上所述，根据本技术的炉底结构，在内嵌电极上方增加了金属电极层，避免了熔融灰渣接触并侵蚀耐火材料层，而金属电极层的侵蚀性弱，可以降低对耐火材料层的侵蚀，并延长其寿命，同时，金属电极层与熔融灰渣的接触面积为整个金属电极层，导电性良好，避免了导电性不良的问题和由于内嵌电极的电极分布不合理而出现的冷热区现象。附图说明本技术的下列附图在此作为本技术的一部分用于理解本技术。附图中示出了本技术的实施例及其描述，用来解释本技术的原理。附图中：图1为本技术实施例的等离子熔融炉的结构示意图。附图标记说明：100、等离子熔融炉101、炉体102、物料入炉系统103、阴极104、炉底结构105、灰渣外排口106、金属外排孔107、线圈加热流道1041、耐火材料层1042、内嵌电极1043、金属电极层1044、热膨胀缝1045、炉底本体1041a、工作层1041b、永久层具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。为了彻底理解本技术，将在下列的描述中提出具体的实施方案，以便阐释本技术如何改进目前存在的问题。显然，本技术的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本技术的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本技术还可以具有其他实施方式。应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。对于目前的等离子熔融炉的炉底结构来说，一方面，在熔融过程中，灰渣与炉底结构的耐火材料层直接接触，而且灰渣中含有较高的碱金属成分会导致熔融的灰渣具有较强的侵蚀性，另外，由于垃圾和危险废弃物的特殊性，其成分的不确定性高，随时间的波动性大，而炉底结构部分由于等离子电弧的阳极效应，是温度最高的部位，在高温下熔融灰渣对耐火材料层的侵蚀作用十分严重，而且这对针对物料设计抗侵蚀的炉底耐火材料造成了障碍，目前炉底耐火材料的寿命普遍在6个月以内，需要停止系统运行并对耐火材料的工作层进行大修；另一方面，由于金属电极随着运行而造成烧蚀，在停炉时容易被导电性差的物料或者耐火材料覆盖，在下一次起弧的过程中会造成接触电阻高，阻碍电弧的形成，导致起弧困难，而导电耐火材料炉底本身的电阻率偏高，导致其起弧过程更加困难，另外，对于在耐火材料中嵌入金属电极的炉底结构，电流通路为熔融灰渣流向嵌入金属电极或者导电耐火材料，由于嵌入金属电极的接触面积有限，而导电耐火材料的电阻率远大于嵌入金属电极，导致电流通过熔渣层流向炉底电极时的电阻较高，导电不良，容易出现断弧、接触位置电分压过高和局部过热的情况，而且嵌入金属电极的电极分布影响电弧的电流分布，如果电极分布设计不佳，很容易造成加热不均匀，造成冷热区域的形成，对于炉体内加热的物料难以做到均匀受热，最终结果是物料不能完全熔融，部分物料受热过多，导致耐火材料的损失，而部分物料会冷凝，导致工艺失败。示例性实施例图1示出了本技术的实施例的一种等离子熔融炉100的结构示意图。下面参照图1来具体描述该等离子熔融炉。根据本技术的实施例，一种等离子熔融炉100包括炉体101、位于所述炉体101顶部的物料入炉系统102、位于所述炉体顶部的中心区域，并由所述炉体顶部的上方插入所述炉体内部的阴极103，以及位于所述炉体底部的炉底结构104。其中，所述炉底结构104位于所述炉体内部，并延伸到所述炉体外部。进一步，所述物料入炉系统102位于所述炉体顶部的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炉底结构，其特征在于，包括：炉底本体；设置在所述炉底本体底部的耐火材料层；嵌入所述耐火材料层的内嵌电极；和设置在所述内嵌电极上的金属电极层。

【技术特征摘要】
1.一种炉底结构，其特征在于，包括：炉底本体；设置在所述炉底本体底部的耐火材料层；嵌入所述耐火材料层的内嵌电极；和设置在所述内嵌电极上的金属电极层。2.根据权利要求1所述的炉底结构，其特征在于，所述金属电极层的材料包括碳钢。3.根据权利要求1所述的炉底结构，其特征在于，所述金属电极层与所述内嵌电极的材料相同。4.根据权利要求1所述的炉底结构，其特征在于，所述金属电极层与所述耐火材料层的热膨胀系数接近。5.根据权利要求1所述的炉底结构，其特征在于，所述耐火材料层包括位于上部的工作层和位于所述工作层下方的永久层。6.根据权利要求5所述的炉底结构，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫臣，胡明，徐鹏程，王婷婷，
申请(专利权)人：光大环保技术研究院南京有限公司，光大环境科技中国有限公司，光大环保技术研究院深圳有限公司，光大环保技术装备常州有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32