熔融炉内热流场的控制方法、熔融炉及其应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115681989A(43)申请公布日2023.02.03(21)申请号202211349891.2F23L7/00(2006.01)(22)申请日2022.10.31F27B14/08(2006.01)F27B14/14(2006.01)(71)申请人山西智博环化工程有限公司F27B14/20(2006.01)地址030006山西省太原市山西综改示范F27D7/02(2006.01)区太原学府园区南中环街529号清控F27D27/00(2010.01)创新基地C座14层1413室(72)发明人请求不公布姓名杨智锋齐庆牛艳霞樊泽坤董子枫(74)专利代理机构太原申立德知识产权代理事务所(特殊普通合伙)14115专利代理师王芳(51)Int.Cl.F23G5/10(2006.01)F23G5/44(2006.01)F23G5/50(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图3页(54)发明名称熔融炉内热流场的控制方法、熔融炉及其应用(57)摘要本发明提供了一种熔融炉内热流场的控制方法，包括通过顶吹喷枪将含氧气体以射流方式喷吹入熔融液液面下一定深度以及通过若干设置于熔融炉炉身的侧吹喷枪向熔融炉喷吹固体颗粒物料，所述的侧吹喷枪以与一定夹角的方式浸没在熔融液中的步骤；以及通过电极和热电偶实现对熔融炉内熔融液的辅助加热及炉温控制的步骤。本发明还提供了一种基于上述熔融炉内热流场的控制原理的熔融炉及其在处理固体颗粒领域的应用。本发明的熔融炉处理固体颗粒具有热流场操作可控、物料搅拌充分，物料反应快速高效的优点。CN115681989ACN115681989A权利要求书1/1页1.一种熔融炉内热流场的控制方法，其特征在于：通过顶吹喷枪将含氧气体以射流方式喷吹入熔融液液面下至少200mm深度；通过至少一杆侧吹喷枪向炉内喷吹一定粒度的固体颗粒物料，至少一杆侧吹喷枪向炉内喷吹助溶剂和/或添加剂和/或改性剂，所述侧吹喷枪的喷嘴浸没在熔融液中，其枪身与熔融液的水平液面呈30°~50°夹角；通过至少在熔融炉内炉底和流液洞的内壁同时设置的电极实现对熔融炉内熔融液的辅助加热，设置热电偶实现实时温度监测，并由炉温控制系统与预先设定的炉内温度数值进行比较，智能调控进入熔融炉内的富氧或纯氧气体，或者调整进入熔融炉内的固体颗粒物料的喷吹量实现炉温的调节，从而将炉内熔融液的温度维持在1200℃‑2000℃。2.如权利要求1所述的熔融炉内热流场的控制方法，其特征在于：所述的顶吹喷枪采用多喷嘴喷头，且每个喷嘴的气流方向与顶吹喷枪枪身的中心垂直轴线的夹角可调。3.如权利要求2所述的熔融炉内热流场的控制方法，其特征在于：所述的多喷嘴喷头出口马赫数Ma≤2.0。4.如权利要求1所述的熔融炉内热流场的控制方法，其特征在于：所述的侧吹喷枪置入熔融液的深度不高于顶吹喷枪喷吹富氧或纯氧气体时在熔融液液面所形成的凹液面的最低处。5.如权利要求1所述的熔融炉内热流场的控制方法，其特征在于：所述的侧吹喷枪采用气力输送的方式调节进入熔融炉内的固体颗粒物料的速度及物料量。6.一种熔融炉，包括设置于熔融炉顶部的顶吹喷枪、若干设置于熔融炉炉身的侧吹喷枪、供熔融液流出的流液洞、熔融液温度控制系统，以及至少在炉底、流液洞的内壁同时设置的可控功率的电极；和至少在流液洞、上升区设置的热电偶；其特征在于，采用权利要求1至5中任一项所述的熔融炉内热流场的控制方法，智能调控进入熔融炉内的富氧或纯氧气体和/或固体颗粒物料的喷吹量。7.根据权利要求6所述的熔融炉，其特征在于，所述的侧吹喷枪的数量为2n杆，且沿所述熔融炉的同一水平切面对称设置；n为不超过6的正整数。8.一种权利要求6或7所述的熔融炉在工业固体废物、危险废物和城市生活垃圾处理领域的应用。9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：所述的工业固体废物为冶金废渣、采矿废渣、燃料废渣、化工废渣、玻璃废渣、陶瓷废渣或建筑垃圾。10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：所述的工业固体废物为高炉矿渣、钢渣、有色金属渣、铁合金渣、化铁炉渣、煤粉渣、煤渣、煤气炉渣、硫酸矿烧渣、电石渣、碱渣、磷渣、汞渣、铬渣、硼渣、选洗废渣、选矿废石、煤矸石、工业尾矿、烟道灰、粉煤灰、煤焦油渣、气化渣、泥煤、盐泥、污泥、橡胶碎屑、玻璃废渣、陶瓷废渣、建筑废材、垃圾焚烧飞灰中的任意一种或多种。11.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：所述的城市生活垃圾为废干电池、废荧光灯管、废旧电器、废金属、废玻璃、陶瓷碎片、废家具、废织物、废旧塑料制品、废旧轮胎中的任意一种或多种。2CN115681989A说明书1/8页熔融炉内热流场的控制方法、熔融炉及其应用技术领域[0001]本发明涉及工业废弃物处理技术领域，尤其是涉及一种利用高温熔融技