碳棒式电弧处理飞灰的实验结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种碳棒式电弧处理飞灰的实验结构，包括炉体(6)、水电箱体(11)和碳棒单元；所述炉体(6)的底部嵌入有导电棒(10)；所述炉体(6)的内腔形成熔池(9)；所述炉体(6)的顶部开设进灰口(7)；所述碳棒单元包括碳棒(5)、夹棒结构(3)和冷水铜管(4)；所述水电箱体(11)包括供电电源、进水箱、回水箱和供气气源。优点为：本实用新型专利技术具有结构简单、操作性强、成本低廉、飞灰处理效率高的优点，可以大大降低等离子体处理飞灰的实验成本，并为工业处理飞灰提供一定的实践及理论指导。

EXPERIMENTAL STRUCTURES OF CARBON ROD ARC TREATMENT OF FLY ASH

【技术实现步骤摘要】
碳棒式电弧处理飞灰的实验结构
本技术属于环保行业
，具体涉及一种碳棒式电弧处理飞灰的实验结构。
技术介绍
垃圾焚烧飞灰中含有大量的Cd、Cr、Ni、Pb等有害重金属物质，并且吸附了许多高毒性难降解的持久性有机污染物。因此，《国家危险废物名录》明确规定其为危险废物，必须经过稳定化、无害化处理。目前，较常用的垃圾焚烧飞灰的处理方法主要有分离技术、固化稳定化技术以及热处理技术。电弧技术作为一种在工业中得到广泛应用的技术，也可以用于垃圾焚烧飞灰的处理。与传统的热处理技术相比，电弧技术具有更高的温度和能量密度，可以实现飞灰的玻璃化，抑制重金属迁移。工业中处理飞灰一般采用超大功率的等离子系统，其电源的功率有几百千瓦甚至几千千瓦，相应的送灰设备、反应炉及尾气处理系统都结构复杂、成本高昂；在处理飞灰实验中，即便是小型的等离子设备成本也非常高，而且一般的等离子设备无法满足处理飞灰的要求，不适合用于处理飞灰实验。因此，目前亟需找到一种成本低且效率高的电弧处理飞灰工艺，能够简单有效地进行飞灰处理实验，并为工业处理飞灰提供新的实践及理论指导。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本技术提供一种碳棒式电弧处理飞灰的实验结构，可有效解决上述问题。本技术采用的技术方案如下：本技术提供一种碳棒式电弧处理飞灰的实验结构，包括炉体(6)、水电箱体(11)和碳棒单元；所述炉体(6)的底部嵌入有导电棒(10)；所述炉体(6)的内腔形成熔池(9)；所述炉体(6)的顶部开设进灰口(7)；所述碳棒单元包括碳棒(5)、夹棒结构(3)和冷水铜管(4)；所述碳棒(5)的底端穿入到所述炉体(6)的内腔中；所述碳棒(5)的顶端位于所述炉体(6)的上方，所述碳棒(5)为空心碳棒，所述碳棒(5)的顶端插入到所述夹棒结构(3)的外部，所述碳棒(5)通过所述夹棒结构(3)固定；所述夹棒结构(3)和所述碳棒(5)的中心具有连通的通孔(16)，所述通孔(16)的底部与所述炉体(6)的内腔连接；在所述夹棒结构(3)上设置有进气口(1)，所述进气口(1)与所述通孔(16)连通；所述碳棒(5)的顶部外面紧密盘绕所述冷水铜管(4)；所述水电箱体(11)包括供电电源、进水箱、回水箱和供气气源；所述供电电源的正极(12)与所述导电棒(10)相接；所述供电电源的负极与所述冷水铜管(4)相接，进而与所述碳棒(5)相接；所述进水箱的进水口与所述冷水铜管(4)的进水口连接；所述冷水铜管(4)的回水口与所述回水箱的回水口(14)连接；所述供气气源的供气口(13)与所述进气口(1)连通。优选的，所述供电电源为焊接电源或等离子电源。本技术提供的碳棒式电弧处理飞灰的实验结构具有以下优点：本技术具有结构简单、操作性强、成本低廉、飞灰处理效率高的优点，可以大大降低等离子体处理飞灰的实验成本，并为工业处理飞灰提供一定的实践及理论指导。附图说明图1为本技术提供的碳棒式电弧处理飞灰的实验结构的结构示意图；图2为本技术提供的碳棒单元的结构示意图；图3为本技术提供的碳棒的结构示意图；图4为本技术提供的冷水铜管在碳棒的缠绕方式示意图；图5为本技术提供的夹棒结构的示意图；其中：1-进气口；2-进水电口；3-夹棒结构；4-冷水铜管；5-碳棒；6-炉体；7-进灰口；8-电弧；9-熔池；10-导电棒；11-水电箱体；12-正极；13-供气口；14-回水口；15-进水电口；16-通孔。具体实施方式为了使本技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。本技术提供一种碳棒式电弧处理飞灰的实验结构，应用于环保行业处理垃圾焚烧后的二次污染物(飞灰)，是一种成本低且效率高的飞灰处理实验装置，能够简单有效地进行飞灰处理实验，并为工业处理飞灰提供一定的实践及理论指导。参考图1-图5，碳棒式电弧处理飞灰的实验结构包括炉体6、水电箱体11和碳棒单元；炉体6的底部嵌入有导电棒10；炉体6的内腔形成熔池9；炉体6的顶部开设进灰口7；碳棒单元包括碳棒5、夹棒结构3和冷水铜管4；碳棒5的底端穿入到炉体6的内腔中；碳棒5的顶端位于炉体6的上方，碳棒5为空心碳棒，碳棒5的顶端插入到夹棒结构3的外部，碳棒5通过夹棒结构3固定；夹棒结构3和碳棒5的中心具有连通的通孔16，通孔16的底部与炉体6的内腔连接；在夹棒结构3上设置有进气口1，进气口1与通孔16连通；碳棒5的顶部外面紧密盘绕冷水铜管4；水电箱体11包括供电电源、进水箱、回水箱和供气气源；供电电源的正极12与导电棒10相接；供电电源的负极与冷水铜管4相接，进而与碳棒5相接；进水箱的进水口与冷水铜管4的进水口连接；冷水铜管4的回水口与回水箱的回水口14连接；供气气源的供气口13与进气口1连通。本技术采用焊接原理，将碳棒接电源负极、炉体的导电棒接电源正极，在碳棒与炉体之间产生高温电弧，并在炉底形成高温熔池，飞灰撒入熔池之中即可瞬间融化。碳棒顶端与夹棒结构连接，碳棒与夹棒结构中心具有5～10mm的通孔，离子气体(氩气或氮气)从通孔中流入炉体内的电弧区域以产生稳定的电弧。碳棒上端由冷水铜管紧密盘绕，冷却水在冷水铜管内部循环，为碳棒及时降温冷却，保证碳棒不会因过热而发红。电源可采用焊接电源、也可采用等离子电源，最好采用有水冷结构的焊接电源或等离子电源。操作过程中，先在炉底放一些铁块，启动电源，离子气体(氩气或氮气)从通孔中流入炉体内，使碳棒与炉底之间产生高温电弧，待铁块融化形成熔池后由进灰口向炉体内投放飞灰，飞灰接触熔池便会即刻融化。在实验过程中，碳棒会因烧损而变短，当碳棒变短后需通过手动或自动装置将碳棒向下移以保证电弧持续稳定。具体地，相对于现有实验装置，本技术还具有以下优点：1)结构简单：本技术的核心是一根空心碳棒，上面盘有一根冷水铜管，结构设计简单，便于加工。2)操作性强：碳棒可以是任意长度任意直径，只要铜管能够盘上就可以进行操作，建议碳棒直径最好大一些，烧损得慢。3)对电源要求低：电源可以是焊接电源也可以是等离子电源，只要碳极接负极炉底接正极即可，建议最好用有水冷结构的等离子电源。此实验结构核心是利用碳棒产生电弧、碳棒由水循环铜管冷却，中心有通孔提供离子气体，这种方法结构简单、操作性强、成本低廉，有一台电焊机或等离子切割机即可实现，大大降低了等离子体处理飞灰的实验成本。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳棒式电弧处理飞灰的实验结构，其特征在于，包括炉体(6)、水电箱体(11)和碳棒单元；所述炉体(6)的底部嵌入有导电棒(10)；所述炉体(6)的内腔形成熔池(9)；所述炉体(6)的顶部开设进灰口(7)；所述碳棒单元包括碳棒(5)、夹棒结构(3)和冷水铜管(4)；所述碳棒(5)的底端穿入到所述炉体(6)的内腔中；所述碳棒(5)的顶端位于所述炉体(6)的上方，所述碳棒(5)为空心碳棒，所述碳棒(5)的顶端插入到所述夹棒结构(3)的外部，所述碳棒(5)通过所述夹棒结构(3)固定；所述夹棒结构(3)和所述碳棒(5)的中心具有连通的通孔(16)，所述通孔(16)的底部与所述炉体(6)的内腔连接；在所述夹棒结构(3)上设置有进气口(1)，所述进气口(1)与所述通孔(16)连通；所述碳棒(5)的顶部外面紧密盘绕所述冷水铜管(4)；所述水电箱体(11)包括供电电源、进水箱、回水箱和供气气源；所述供电电源的正极(12)与所述导电棒(10)相接；所述供电电源的负极与所述冷水铜管(4)相接，进而与所述碳棒(5)相接；所述进水箱的进水口与所述冷水铜管(4)的进水口连接；所述冷水铜管(4)的回水口与所述回水箱的回水口(14)连接；所述供气气源的供气口(13)与所述进气口(1)连通。...

【技术特征摘要】
1.一种碳棒式电弧处理飞灰的实验结构，其特征在于，包括炉体(6)、水电箱体(11)和碳棒单元；所述炉体(6)的底部嵌入有导电棒(10)；所述炉体(6)的内腔形成熔池(9)；所述炉体(6)的顶部开设进灰口(7)；所述碳棒单元包括碳棒(5)、夹棒结构(3)和冷水铜管(4)；所述碳棒(5)的底端穿入到所述炉体(6)的内腔中；所述碳棒(5)的顶端位于所述炉体(6)的上方，所述碳棒(5)为空心碳棒，所述碳棒(5)的顶端插入到所述夹棒结构(3)的外部，所述碳棒(5)通过所述夹棒结构(3)固定；所述夹棒结构(3)和所述碳棒(5)的中心具有连通的通孔(16)，所述通孔(16)的底部与所述炉体(6)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：施军营，平义超，王超，
申请(专利权)人：蓝德环保科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41