权利要求
1.一种竖炉烟气治理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将含
铜量92%-98%的
废铜投入熔炼装置内进行熔炼，利用不低于1000℃温度，使烟气中的VOC充分裂变;
S2、对熔炼装置燃烧后排出的烟气进行二次燃烧，延长烟气滞留时间;
S3、对二次燃烧后烟气进行激冷降温;
其中，所述熔炼装置包括炉体(1)，所述炉体(1)顶端一侧连通有二次燃烧机构(13);
所述二次燃烧机构(13)包括排烟通道(14)，所述排烟通道(14)内部设置有多个空燃一体式烧嘴(16)，多个空燃一体式烧嘴(16)连接供气组件;
所述排烟通道(14)顶端连通有L型冷却通道(18)，所述L型冷却通道(18)内部设置有雾化喷嘴阵列(21)。
2.根据权利要求1所述的一种竖炉烟气治理方法，其特征在于：所述L型冷却通道(18)和排烟通道(14)的连接处设置有转向阀(19)，所述L型冷却通道(18)上设置有排出管(20)，所述转向阀(19)的一个出口和排出管(20)连接;
所述排烟通道(14)的底端呈锥形分布。
3.根据权利要求1所述的一种竖炉烟气治理方法，其特征在于：所述供气组件包括连接杆(17)，所述连接杆(17)的一端固定于排烟通道(14)上，所述连接杆(17)的另一端连接有供气管(15)。
4.根据权利要求1所述的一种竖炉烟气治理方法，其特征在于：所述炉体(1)的顶端中部连通有加料分配仓(2);
所述炉体(1)内部转动连接有转轴(5)，所述转轴(5)的外侧固定有转动板(6)，所述转轴(5)和转动板(6)设置于加料分配仓(2)的下方。
5.根据权利要求4所述的一种竖炉烟气治理方法，其特征在于：所述炉体(1)的内壁上固定有多个凸起块(4)，多个凸起块(4)沿着炉体(1)的高度方向分布，且多个凸起块(4)位置和转动板(6)位置对应。
6.根据权利要求1所述的一种竖炉烟气治理方法，其特征在于：所述炉体(1)的中部分别设置有第一管道(7)和第二管道(8)，所述第一管道(7)、第二管道(8)分别连接有氧化供气装置(10)和还原供气装置(9)。
7.所述第一管道(7)、第二管道(8)上均设置有电磁阀，所述第一管道(7)、第二管道(8)的一端均和炉体(1)内部连通。
8.根据权利要求1所述的一种竖炉烟气治理方法，其特征在于：所述炉体(1)的中部还连通有加热口(3)，所述加热口(3)通过管道连接有热风输入机构。
9.根据权利要求1所述的一种竖炉烟气治理方法，其特征在于：所述炉体(1)外侧底端分别设置有出渣口(11)和出料口(12)，所述出渣口(11)设置于出料口(12)上方。
10.根据权利要求1所述的一种竖炉烟气治理方法，其特征在于：所述空燃一体式烧嘴(16)为富氧燃烧烧嘴，氧气浓度≥25%，所述二次燃烧机构(13)温度维持在800℃-1000℃，所述雾化喷嘴阵列(21)喷入碱性溶液，喷淋量根据烟气温度实时调节。
11.根据权利要求4所述的一种竖炉烟气治理方法，其特征在于：所述转动板(6)为耐高温合金材质，表面设有导流槽，用于均匀分散废铜原料并避免炉膛温度分层。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及竖炉烟气治理领域，特别涉及一种竖炉烟气治理方法。
背景技术
[0002]随着工业化进程的加速，含铜废料的回收利用成为资源循环利用的重要环节。含铜废料的熔炼是回收铜的重要工艺之一，然而，熔炼过程中产生的烟气中含有大量的挥发性有机化合物(VOC)、酸性气体(如二氧化硫、氯化氢等)以及其他有害物质，这些烟气若未经处理直接排放，会对环境造成严重污染，同时也会对操作人员的健康产生危害。
[0003]传统的竖炉虽然采用了燃烧处理，但由于燃烧不充分或温度控制不当，导致有害物质未能完全分解，甚至可能产生二次污染。
[0004]因此，提出一种竖炉烟气治理方法来解决上述问题很有必要。
发明内容
[0005]本发明的目的在于提供一种竖炉烟气治理方法，以解决传统的竖炉虽然采用了燃烧处理，但由于燃烧不充分或温度控制不当，导致有害物质未能完全分解，甚至可能产生二次污染的问题。
[0006]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种竖炉烟气治理方法，包括以下步骤：
[0007]第一步、将含铜量92%-98%的废铜投入熔炼装置内进行熔炼，利用不低于1000℃温度，使烟气中的VOC充分裂变;
[0008]第二步、对熔炼装置燃烧后排出的烟气进行二次燃烧，延长烟气滞留时间;
[0009]第三步、对二次燃烧后烟气进行激冷降温;
[0010]其中，所述熔炼装置包括炉体，所述炉体顶端一侧连通有二次燃烧机构;
[0011]所述二次燃烧机构包括排烟通道，所述排烟通道内部设置有多个空燃一体式烧嘴，多个空燃一体式烧嘴连接供气组件;
[0012]所述排烟通道顶端连通有L型冷却通道，所述L型冷却通道内部设置有雾化喷嘴阵列。
[0013]优选的，所述L型冷却通道和排烟通道的连接处设置有转向阀，所述L型冷却通道上设置有排出管，所述转向阀的一个出口和排出管连接;
[0014]所述排烟通道的底端呈锥形分布。
[0015]优选的，所述供气组件包括连接杆，所述连接杆的一端固定于排烟通道上，所述连接杆的另一端连接有供气管。
[0016]优选的，所述炉体的顶端中部连通有加料分配仓;
[0017]所述炉体内部转动连接有转轴，所述转轴的外侧固定有转动板，所述转轴和转动板设置于加料分配仓的下方。
[0018]优选的，所述炉体的内壁上固定有多个凸起块，多个凸起块沿着炉体的高度方向分布，且多个凸起块位置和转动板位置对应。
[0019]优选的，所述炉体的中部分别设置有第一管道和第二管道，所述第一管道、第二管道分别连接有氧化供气装置和还原供气装置;
[0020]所述第一管道、第二管道上均设置有电磁阀，所述第一管道、第二管道的一端均和炉体内部连通。
[0021]优选的，所述炉体的中部还连通有加热口，所述加热口通过管道连接有热风输入机构。
[0022]优选的，所述炉体外侧底端分别设置有出渣口和出料口，所述出渣口设置于出料口上方。
[0023]优选的，所述空燃一体式烧嘴为富氧燃烧烧嘴，氧气浓度≥25%，二次燃烧机构温度维持在800℃～1000℃，所述雾化喷嘴阵列喷入碱性溶液，喷淋量根据烟气温度实时调节。
[0024]优选的，所述转动板为耐高温合金材质，表面设有导流槽，用于均匀分散废铜原料并避免炉膛温度分层。
[0025]本发明的技术效果和优点：
[0026]1、增加二次燃烧机构后，通过高温裂变、二次燃烧、碱性溶液中和等一系列措施，能够有效减少烟气中VOC、酸性气体等有害物质的排放，达到环保排放标准，减少对环境的污染。
[0027]2、快速降温过程和碱性溶液喷淋能够防止有害物质在高温下重新合成，进一步降低烟气的毒性，保护后续设备免受腐蚀，延长设备使用寿命。
[0028]3、通过驱动电机可以带动转轴以及转动板进行转动，从而使转动板击打下落的废铜原料，避免废铜原料混合在一起，击打作用不仅能够使废铜原料均匀分散，还能防止炉膛温度分层现象的出现。能够提高废铜的燃烧效率和融化速度，减少废铜堆积，促进热量均匀分布，从而提高整个熔炼过程的效率，缩短熔炼时间，降低能耗。炉体的内壁上固定有多个凸起块。
[0029]4、灵活的气氛调节和热风输入能够根据熔炼过程中的具体需求进行优化，进一步提高铜的回收率和产品质量。
附图说明
[0030]图1为本发明炉体的整体结构示意图。
[0031]图2为本发明二次燃烧机构的结构示意图。
[0032]图中：1、炉体;2、加料分配仓;3、加热口;4、凸起块;5、转轴;6、转动板;7、第一管道;8、第二管道;9、还原供气装置;10、氧化供气装置;11、出渣口;12、出料口;13、二次燃烧机构;14、排烟通道;15、供气管;16、空燃一体式烧嘴;17、连接杆;18、L型冷却通道;19、转向阀;20、排出管;21、雾化喷嘴阵列。
具体实施方式
[0033]本发明提供了如图1～图2所示的一种竖炉烟气治理方法，包括以下步骤：
[0034]S1、将含铜量92%-98%的废铜投入熔炼装置内进行熔炼，利用不低于1000℃温度，使烟气中的VOC充分裂变;
[0035]S2、对熔炼装置燃烧后排出的烟气进行二次燃烧，延长烟气滞留时间;
[0036]S3、对二次燃烧后烟气进行激冷降温;
[0037]其中，熔炼装置包括炉体1，炉体1的顶端中部连通有加料分配仓2;用于将含铜量92%-98%的废铜均匀投入炉体1内进行熔炼。
[0038]炉体1内部转动连接有转轴5，转轴5的外侧固定有转动板6，转轴5和转动板6设置于加料分配仓2的下方。炉体1外侧固定有驱动电机，驱动电机的驱动轴通过联轴器和转轴5进行连接，通过驱动电机可以带动转轴5以及转动板6进行转动，从而使转动板6击打下落的废铜原料，避免废铜原料混合在一起，击打作用不仅能够使废铜原料均匀分散，还能防止炉膛温度分层现象的出现。若废铜原料堆积在一起，会导致局部热量积聚，使炉膛温度分布不均匀，进而影响熔炼效果。
[0039]炉体1的内壁上固定有多个凸起块4，这些凸起块4沿着炉体1的高度方向分布，且它们的位置和转动板6的位置是对应的。当转动板6进行转动时，它可以将下落的废铜击打到凸起块4的位置上。这个过程中产生的冲击力有两个重要的作用：一是可以将废铜上黏附的杂质进行分离，因为杂质通常附着在废铜表面，在冲击力的作用下容易脱落;二是可以使部分废铜碎裂。碎裂后的废铜体积变小，同时粘附的杂质也变少。体积变小的废铜在后续的燃烧过程中熔化速度会更快，因为其比表面积增大，与火焰的接触面积增加，热量传递更加迅速。此外，杂质的减少也有助于提高废铜的纯度，进一步提高熔炼效率。同时，由于废铜分布更加均匀，也能够促进热量在炉内的均匀分布，避免局部过热或过冷，从而提高整个熔炼过程的稳定性和效率。
[0040]炉体1的中部分别设置有第一管道7和第二管道8，第一管道7、第二管道8分别连接有氧化供气装置10和还原供气装置9，第一管道7、第二管道8上均设置有电磁阀，第一管道7、第二管道8的一端均和炉体1内部连通，电磁阀可根据熔炼需求实时调节气体流量。第一管道7和第二管道8的一端均与炉体1内部连通，用于向炉内供应氧化或还原气体，调节炉内气氛。
[0041]在熔炼过程中，根据废铜的成分和熔炼阶段的不同，需要适时调整炉内的氧化还原气氛。例如，在某些阶段可能需要氧化气氛来促进废铜中杂质的氧化去除，而在另一些阶段则需要还原气氛来防止铜的过度氧化。通过这种灵活的气氛调节，可以优化熔炼过程，提高铜的回收率和产品质量。
[0042]炉体1的中部还连通有加热口3，加热口3通过管道连接有热风输入机构，热风输入机构为熔炼过程提供高温热源，确保炉内温度达到熔炼要求，保证热力足够，在熔炼过程中，稳定的高温环境是实现废铜快速熔化和杂质去除的关键。热风输入机构可以根据熔炼过程中的温度变化和需求，实时调整热风的流量和温度，从而确保熔炼过程的顺利进行。
[0043]炉体1顶端一侧连通有二次燃烧机构13;
[0044]二次燃烧机构13包括排烟通道14，排烟通道14内部设置有多个空燃一体式烧嘴16，多个空燃一体式烧嘴16连接供气组件;空燃一体式烧嘴16为富氧燃烧烧嘴，氧气浓度≥25%，空燃一体式烧嘴16可以实现高效的燃烧过程。而且，烧嘴是富氧燃烧烧嘴，氧气浓度≥25%。富氧燃烧能够提高燃烧效率，使烟气中的可燃成分更加充分地燃烧，从而减少有害气体的排放
[0045]排烟通道14顶端连通有L型冷却通道18，L型冷却通道18内部设置有雾化喷嘴阵列21。
[0046]排烟通道14的底端呈锥形分布，有助于烟气的均匀分布和流动，提高二次燃烧效率。
[0047]供气组件包括连接杆17，连接杆17的一端固定于排烟通道14上，连接杆17的另一端连接有供气管15，供气管15为烧嘴提供燃料和富氧空气，确保燃烧过程稳定。
[0048]炉体1外侧底端分别设置有出渣口11和出料口12，出渣口11设置于出料口12上方，便于分离和排出熔炼过程中产生的渣和铜液。
[0049]排烟通道14和L型冷却通道18内均设置有温度传感器，二次燃烧机构13温度维持在800℃～1000℃，雾化喷嘴阵列21喷入碱性溶液，喷淋量根据烟气温度实时调节，经过二次燃烧后的高温烟气能够进入L型冷却通道18，在雾化喷嘴阵列21的作用下进行快速降温。雾化喷嘴阵列21喷入碱性溶液，喷淋量根据烟气温度实时调节。碱性溶液可以中和烟气中的酸性气体，减少对后续设备的腐蚀。同时，喷淋量的实时调节能够确保烟气在0.5秒内从800℃降至200℃以下。这种快速降温过程能够有效防止烟气中的有害物质在高温下重新合成，确保烟气治理效果。
[0050]L型冷却通道18和排烟通道14的连接处设置有转向阀19，L型冷却通道18上设置有排出管20，转向阀19的一个出口和排出管20连接;根据烟气处理过程中的需要，灵活调整烟气的流向，确保烟气处理过程的顺利进行。
[0051]转动板6为耐高温合金材质，表面设有导流槽，用于均匀分散废铜原料并避免炉膛温度分层，耐高温合金材质保证转动板6的稳定性和使用寿命。
[0052]同时，转动板6的表面设有导流槽。导流槽的作用是进一步均匀分散废铜原料，避免炉膛温度分层。在废铜原料下落过程中，导流槽能够引导废铜沿着特定的方向分布，使废铜在炉内的分布更加均匀，从而提高熔炼效率和产品质量。
[0053]增加二次燃烧机构13后，通过高温裂变、二次燃烧、碱性溶液中和等一系列措施，能够有效减少烟气中VOC、酸性气体等有害物质的排放，达到环保排放标准，减少对环境的污染。
[0054]快速降温过程和碱性溶液喷淋能够防止有害物质在高温下重新合成，进一步降低烟气的毒性，保护后续设备免受腐蚀，延长设备使用寿命。
[0055]炉内废铜的均匀分布、杂质分离、碎裂等设计，能够提高废铜的燃烧效率和熔化速度，减少废铜堆积，促进热量均匀分布，从而提高整个熔炼过程的效率，缩短熔炼时间，降低能耗。
[0056]灵活的气氛调节和热风输入能够根据熔炼过程中的具体需求进行优化，进一步提高铜的回收率和产品质量。
说明书附图(2)
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“竖炉烟气治理方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
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编辑：北方有色网
来源：赣州江钨新型合金材料有限公司
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