一种熔炼系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种熔炼系统，包括熔炼炉和电热前床，所述熔炼炉具有排渣口，所述电热前床上设有上、下分布的放渣口和虹吸口；所述排渣口连通有三通阀，所述三通阀的一个出口与电热前床连通，所述三通阀的另一个出口连通有水淬池；所述放渣口与水淬池连通。本实用新型专利技术涉的熔炼系统对原料的适用性强，且环保性能较好。好。好。

【技术实现步骤摘要】
一种熔炼系统


[0001]本技术属于冶炼设备领域，涉及一种熔炼系统。

技术介绍

[0002]生活垃圾目前的主要处置方式有三种：(1)水泥固化填埋；(2)化学药剂稳定技术；(3)热处理技术。但由于垃圾数量的不断增加、土地资源的日益紧张、生活垃圾里的有价成分无法有效回收等问题，生活垃圾的热处理工艺逐渐成为主流。但在垃圾焚烧过程中亦会产生大量二次污染物，如尾气、飞灰等。根据数据，飞灰的产生量约占焚烧垃圾量的3～5％，由于垃圾焚烧基数大，每年产生的焚烧飞灰的量也已达到一个不可忽视的规模，飞灰中含有的二噁英、较高的Cl及其他重金属组分也成为了飞灰难以得到有效处理的主要阻碍。
[0003]含铜污泥则主要来源于电镀、印染、金属加工等行业，其中有价金属品味低、成分复杂，从而导致其具有较高的处理难度，目前该类污泥主要采用堆存的方式处理，占用了大量土地资源，若处理不当，则会导致污泥中的重金属成分进入土壤中，对周边生态环境造成不可估量的破坏。
[0004]申请人此前研发了一种电热前床侧吹炉（CN201921168485.X），其设有与炉缸内腔连通的电热前床，可方便渣液分离，实现对低品位含铜镍危废的综合回收。然而，对于一些高氯物料的处理，例如含氯18wt%、含铜3.4wt%的物料，其熔炼反应过程中，难有金属液形成，熔融渣往往无需进行渣液分离，电热前床的存在，会导致熔融渣流入下一级处理单元的路径增长，为了保持熔融渣处于熔融态，势必需要消耗更多的能量。因此，该电热前床侧吹炉对于物料的普适性不够高，还有进一步改进空间。
技术内容
[0005]本技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种熔炼系统，以适用于不同品位物料的处理。
[0006]为了解决上述技术问题，本技术的技术方案为：
[0007]一种熔炼系统，包括熔炼炉和电热前床，所述熔炼炉具有排渣口，所述电热前床上设有上、下分布的放渣口和虹吸口，所述排渣口与电热前床连通；所述排渣口还连通有水淬池；所述放渣口与水淬池连通。
[0008]如此，可根据需要将熔融渣排至电热前床或水淬池，实现对需要沉降分离金属相的熔融渣、不需要沉降分离金属相的熔融渣的差异化处理，提升系统对原料的普适性。
[0009]进一步地，所述排渣口连通有三通阀，所述三通阀的一个出口与电热前床连通，所述三通阀的另一个出口连通有水淬池。如此，通过三通阀可控制熔融渣流向，将熔融渣排向电热前床或水淬池，当所熔炼处理物料为高氯物料时，可将熔融渣直接排入水淬池，水淬生成玻璃体尾渣；当所熔炼处理物料为低氯物料时，可将熔融渣先排入电热前床，使得金属相和渣相在电热前床分层，实现渣液分离后，再将渣相排入水淬池，水淬处理。因而，本技术的熔炼系统的对物料的适用面广，可适用于不同铜、氯含量的物料的熔炼处理，提升的设
备对原料的适用性。
[0010]进一步地，所述述三通阀通过第一溜槽与电热前床连通。
[0011]进一步地，所述述三通阀通过第二溜槽与水淬池连通。
[0012]进一步地，所述放渣口通过第三溜槽与水淬池连通。
[0013]作为本技术的另一种方案，所述排渣口与电热前床之间设有第一阀门；所述排渣口与水淬池之间设有第二阀门。通过第一阀门和第二阀门的选择性开启、关闭，控制熔融渣流向，实现对不同物料的熔融渣的处理。
[0014]进一步地，所述熔炼炉为侧吹炉。
[0015]进一步地，所述熔炼炉自下而上依次包括炉基、炉缸和炉顶，所述排渣口设置于炉缸的底侧。
[0016]为了便于熔炼后直接排渣或使渣相与液相从炉缸内流向电热前床进行更好的分层，所述炉缸与电热前床之间的溜槽呈10~25
°
倾斜角，第三溜槽倾斜角为15~30
°
。更优选地，所述倾斜角为相对水平面15
°‑
20
°
，可以保证有一定的流速，但又不至于流的太快。
[0017]可选的，通过分叉式溜槽将熔炼炉与电热前床、水淬池相连接。炉缸较电热前床炉底高1~3m，炉缸与电热前床距离间隔3~5m。当混合物料为高氯物料时，混合物料经过高温熔融后，金属进入烟气中，熔渣通过第三溜槽直接排至水淬池冷却生成玻璃体尾渣。当混合物料为低氯物料时，熔融物料通过主溜槽进入电热前床沉淀分层，电热前床容积较大，从而保证放置熔融物料较多，从而更易积累更多的金属液相，使渣相与液相有明显分层，从而达到渣液分离的目的。
[0018]电热前床根据处理物料量可选择不同的底部截面积，一般为10~20m2，容积为30~50m3。
[0019]可选的，所述炉顶的内壁设有保温层。
[0020]可选的，所述炉顶由保温材料构成。
[0021]炉顶采用保温材料构成或在其内壁设置保温层，可保证含铜镍危废物料冶炼后产生的烟气在炉顶内腔中温度能达到850℃以上，从而使炉顶的内腔形成供二噁英分解的场所，保证烟气的充分分解，降低后续烟气处理压力，有利于提升系统的环保性能。
[0022]与现有技术相比，本技术的有益效果如下：
[0023]（1）原料适应性强，可根据原料铜、氯含量的差异，合理控制熔融渣流向，实现熔融渣的高效、低能耗处理。
[0024]（2）通过提升炉顶的保温性能，使得二噁英在熔炼炉内分解，系统的环保性能得到提升。
[0025]（3）可在现有熔炼设备的基础上进行直接改进，具有良好的推广应用价值。
[0026]本技术的熔炼系统尤其适用于垃圾焚烧飞灰和含铜污泥的协同处理，具体处理方法包括如下步骤：
[0027]S1、将垃圾焚烧飞灰和含铜污泥混合均匀，造球，获得球料；
[0028]其中，所述球料中，氯含量为1~25wt%，铜、镍的总含量为1~10wt%，水含量＜30wt%；
[0029]S2、将S1获得的球料、助熔剂和燃料混合，获得混合料；
[0030]其中，所述混合料中，SiO2、Fe的质量比为0.5~1.5：1，SiO2、CaO的质量比为0.5~1.5:1；每1kg球料，配入具有1000~3000kcal热量的燃料；所述燃料包含焦炭；可选的，燃料
中焦炭的添加量为球料的12
‑
30wt%；
[0031]S3、对S2获得的混合料进行熔炼处理，获得熔融渣和烟气；可选的，可根据需要在熔炉时，向熔炼炉内充入天然气等可燃性气体作为辅助燃料；
[0032]S4、当球料中的氯含量为5~25wt%，铜的含量＜5wt%，镍的含量＜5wt%时（将该种球料记为“高氯物料”），对所述熔融渣进行水淬，获得玻璃体尾渣；收集烟气中的烟灰，对所述烟灰依次进行水洗、固液分离，获得上清液，再向上清液中加入碱，获得富含铜、镍的沉淀物；
[0033]当球料中的氯含量＜5wt%，铜的含量为5~10wt%，镍的含量为5~10wt%时（将该种球料记为“低氯物料”），对所述熔融渣进行贫化处理，获得渣相和冰铜，然后对渣相进行水淬，获得玻璃体尾渣。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种熔炼系统，包括熔炼炉（1）和电热前床（4），所述熔炼炉（1）具有排渣口（15），所述电热前床（4）上设有上、下分布的放渣口（6）和虹吸口（7），所述排渣口（15）与电热前床（4）连通；其特征在于，所述排渣口（15）还连通有水淬池（17）；所述放渣口（6）与水淬池（17）连通。2.根据权利要求1所述的熔炼系统，其特征在于，所述排渣口（15）连通有三通阀（16），所述三通阀（16）的一个出口与电热前床（4）连通，所述三通阀（16）的另一个出口连通有水淬池（17）。3.根据权利要求2所述的熔炼系统，其特征在于，所述三通阀（16）通过第一溜槽（3）与电热前床（4）连通。4.根据权利要求2所述的熔炼系统，其特征在于，所述三通阀（16）通过第二溜槽（2）与水淬池（17）连通。5.根据权利要求2所述的熔炼...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭红葵，张力攀，张立，李琛，梁超，韩旭，谢龙臣，罗健，龙森，周佳佳，顾佳顺，
申请(专利权)人：湖南锐异资环科技有限公司，
类型：新型
国别省市：