环保冶金炉及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明属于冶金技术领域，涉及一种环保型冶金炉及其使用方法。
【背景技术】
[0002]我国的有色金属工业，尤其是再生有色金属工业，长期以来都属于高污染高能耗的行业。行业中使用的冶金炉不仅能耗高，有害物质排放也高。有害物质中硫化物、氮氧化物和粉尘，现在已经有了成熟的技术，可以通过在冶金炉的排烟系统后面安装相应的脱硫脱销和除尘设备来达到国家环保要求的排放标准。但烟气中含有的剧毒含氯有机化合物二噁英，到目前为止，还没有成熟有效的解决技术。
[0003]目前，对于二噁英这类有害物质的处理方式主要有两种方式。第一种是烟气排放系统中加装活性炭吸附设备。这种方式只适合小型系统，而且定期更换活性炭成本高，企业无法负担；再者，活性炭吸附的二噁英并没有消除，还需要二次处理，不处理具有更大的危险性，故而这个技术推广价值不大。
[0004]第二种方法是高温裂解法，即建一套高温燃烧系统，将冶金炉排放的烟气收集起来送入高温燃烧系统在高温下使其裂解。这一技术有两个致命缺点:一、系统建设和运行成本很高，代价昂贵，二、二噁英裂解后的产物在300-400度的温度环境下又会大量再生成二噁英，无法达到满意的排放。
[0005]由于没有恰当的技术，目前，不仅国内，整个全球金属再生行业二噁英排放都没有有效的控制，在我国已经造成了大量的污染。为此环保部2015年4月出台了国家标准，规定金属再生行业二卩惡英排放限值为0.5ng/Nm3。
[0006]在该标准出台后，中国有色金属行业对于如何达到这个标准，一直处于探讨和论证阶段，没有有效可行的技术。相关企业、行业协会、研究院所也组织了多次讨论，至今仍然没有成熟可靠的技术。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于，为解决上述问题，提供一种环保冶金炉，同时提供该环保冶金炉的使用方法。
[0008]为实现上述目的，本发明的技术方案为:一种环保冶金炉，包括主炉膛，主炉膛设置的烧嘴、风口，与主炉膛相邻的还设有投带杂质料的投料炉炉膛、内设搅拌栗的搅拌栗室，主炉膛与投料炉炉膛之间隔墙设有液态金属流道和气体流道，主炉膛与搅拌栗室之间隔墙也设有液态金属流道和气体流道，投料炉炉膛与搅拌栗室之间隔墙设有液态金属流道，主炉膛的风口有两个，分别为第一连接风口，第二连接风口，所述第一连接风口连通第一降温室，所述第二连接风口连通第二降温室，第一降温室与第二降温室之间设有换向系统，所述换向系统通过排气管道连通环保烟道、通过管道连通鼓风机，第一降温室与第二降温室内设有快速吸热、放热材料，第一降温室与第二降温室各自连通吸风机。
[0009]所述换向系统为内部设有换向板的关联通道，换向板可旋转，该关联通道连通鼓风机、第一降温室、第二降温室、排风管道，排风管道连通吸风机，鼓风机抽取的外部空气通过换向板调节实现第一降温室进风、第二降温室排风或第二降温室进风、第一降温室排风的转换。
[0010]所述吸风机有两个，分别为第一引风机、第二引风机，第二引风机通过支管连通排风管道。
[0011]所述吸风机也可以是一台，其吸风量是第一、第二吸风机的总和，设置为普通和环保状态运行。
[0012]所述鼓风机通过鼓风机变频器连接电脑控制柜；所述第一引风机通过第一引风机变频器连接电脑控制柜；所述第二引风机通过第二引风机变频器连接电脑控制柜。
[0013]所述投料炉炉膛设有连续加料机、炉门。
[0014]所述连续加料机与大气相通。
[0015]主炉膛与投料炉膛之间的气体通道上设置有催化剂添加系统.所述投催化剂添加系统与电脑控制柜相连。
[0016]所述烧嘴连接有燃料供应管道，燃料供应管道上有燃料流量控制装置，所述燃料流量控制装置通过燃料控制器连接电脑控制柜。
[0017]所述燃料控制器内设置有变频器或电控阀门。
[0018]该环保冶金炉的使用方法，主炉膛投入干净的金属原料，风口进风、烧嘴进燃气燃烧，金属得以熔化为液态，启动搅拌栗使液态金属从主炉膛一搅拌栗室一投料炉炉膛一主炉膛循环流动起来，向投料炉炉膛加废料，废料遇到高温液态金属产生含二噁英废气，废料熔化为低温液态金属，催化剂添加系统输送雾化的二噁英裂解催化剂进入投料炉炉膛与二噁英废气混合，二噁英废气和低温液态金属通过各自通道进入主炉膛，二噁英废气进入主炉膛在高温和催化剂作用下分解，主炉膛的烟气通过第一降温室或第二降温室降温防止二噁英再生成，吸风机吸烟气然后排到环保烟道；换向系统实现第一降温室进风、第二降温室排风或第二降温室进风、第一降温室排风的转换，进风时快速吸热、放热材料放出热量对空气加热，排风时快速吸热、放热材料吸收热量对烟气降温。换向系统由控制系统自动控制以一定时间间隔进行方向转换。
[0019]本发明的有益效果:相较于现有技术，本发明将冶金炉技术、燃烧技术、余热回收技术和有机化工技术科学地创造性地结合在一起，形成一项技术同时解决多项问题，并且互相协调工作。如:
1、冶金炉技术:本技术中冶金炉本身除了用于冶金外，同时也是二噁英的裂解炉。
[0020]2、燃烧技术:通常冶金炉燃烧燃料的目的是为了将金属熔化达到生产目的，本技术将同一燃烧过程用于二噁英的热裂解。二噁英的热裂解要求燃烧技术保证炉膛内燃烧区和其它区温差小，即不存在局部高温区和局部低温区，减少二噁英在局部低温区的残留。
[0021]3、余热回收技术:在迅速降低含二噁英裂解产物的高温烟气、防止二噁英再生成的同时，将烟气中的余热保留，用于下一循环的助燃空气加热。
[0022]4、有机化工技术:催化剂的使用使二噁英的裂解加速，同时降低了二噁英裂解需要的温度环境，消除了炉膛内温度500-800°C的局部空间残留二噁英废气的可能，确保了二噁英的完全裂解。同时也降低了二噁英再生成的温度范围，提高了排放标准。
[0023]本技术由电脑控制柜根据投料速度(可以自动获取，也可以人工获取后输入)发出相应指令，改变与鼓风机、引风机和燃料流量控制装置连接的控制设备输出，改变鼓风机、引风机的风量和压力，改变燃料供应装置向炉膛供应的燃料流量，催化剂的输送时间和输送量，以及投料筒的投料速度，从而同时达到以下目的:
1、主炉膛可以吸入投料炉膛的含催化剂和二噁英的废气，投料炉膛可以通过投料筒吸入少量助燃空气。
[0024]2、鼓风机提供合适的助燃空气，通过降温室内蓄热材料加温后送入炉膛助燃。引风机可以将主炉膛高温烟气引入降温室，迅速降温。
[0025]3、催化剂添加系统适时适量添加催化剂。
[0026]4、燃料流量控制装置可以将适当的燃料送入主炉膛参与燃烧，保持炉膛工作温度。
[0027]使用本技术可以节省处理设备的投资，降低燃料成本，使再生金属的总处理成本降低，产生可观的经济效益。
【附图说明】
[0028]图1是本发明的结构原理示意图。
【具体实施方式】
[0029]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0030]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为