一种预熔型铝酸钙生产装置的制作方法

1.本实用新型属于铝灰处理设备技术领域，具体涉及一种预熔型铝酸钙生产装置。


背景技术：

2.铝灰是铝工业生产过程产生的废渣，分为一次铝灰和二次铝灰，除铝含量的差异外，两种铝灰的物质组成相似，环境危害特性均为反应性，铝灰还具有浸出毒性或者遇水释放易燃性气体等特性。鉴于铝灰对环境造成危害的风险较高，已将其纳入2016年版《国家危险废物名录》中，废物代码为321-024-48和321-026-48。
3.我国铝灰的年产生量约260-300万吨，且每年以2％左右的速率增长，由于国内缺乏成熟、先进的处理技术，常规处理方式为堆放或掩埋，该处理方式浪费了大量铝元素资源，同时，还会对环境造成污染。因此，发明一种能够将铝灰重新利用的生产装置，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供一种用铝灰生产预熔型铝酸钙的生产装置，以解决现有技术中存在的铝灰通过堆放或掩埋处理方式既浪费了大量铝元素资源，且对环境造成污染的技术问题。
5.本实用新型通过以下技术方案具体实现：
6.一种预熔型铝酸钙生产装置，包括生产炉、电极阴极和电极阳极；
7.所述生产炉的内部设置有加热腔，且所述生产炉上设置有与所述加热腔连通的进料口、出料口以及烟气出口；
8.所述电极阳极和所述电极阴极分别与电源的正、负极电连接，且所述电极阳极和所述电极阴极均插设在所述生产炉上，使所述电极阳极的工作端和所述电极阴极的工作端均位于所述加热腔内。
9.为了更好的实现本实用新型，在上述结构中作进一步的优化，所述生产炉的截面形状为圆形，所述电极阳极到所述生产炉的中心的连线与所述电极阴极到所述生产炉的中心的连线的夹角为180
°
。
10.为了更好的实现本实用新型，在上述结构中作进一步的优化，所述电极阳极和所述电极阴极为大小相等的圆柱状结构，所述电极阳极和所述电极阴极均竖直的插设在所述生产炉上，且所述电极阳极和所述电极阴极之间的间距等于所述电极阳极的直径。
11.为了更好的实现本实用新型，在上述结构中作进一步的优化，所述电极阳极和所述电极阴极均由石墨制成。
12.为了更好的实现本实用新型，在上述结构中作进一步的优化，该预熔型铝酸钙生产装置还包括用于调整所述电极阳极的工作端以及所述电极阴极的工作端的位置的升降装置，所述升降装置的升降端与所述电极阳极和所述电极阴极连接。
13.为了更好的实现本实用新型，在上述结构中作进一步的优化，所述升降装置的内
部设置有穿线孔，且所述穿线孔内设置有连接导线，所述电极阳极和所述电极阴极均通过所述连接导线与电源电连接。
14.为了更好的实现本实用新型，在上述结构中作进一步的优化，所述生产炉包括炉体和炉盖；
15.所述加热腔设置在所述炉体上，且所述炉体的顶部设置有与所述加热腔连通的开口，所述出料口设置在所述炉体的侧壁上；
16.所述炉盖盖设在所述开口处，所述进料口以及所述烟气出口均设置在所述炉盖上。
17.为了更好的实现本实用新型，在上述结构中作进一步的优化，所述炉体为圆形筒状结构，所述炉盖的形状与所述炉体的截面形状相匹配，且所述炉盖的直径与所述炉体的直径相等，所述炉盖紧密的盖设在所述炉体上。
18.为了更好的实现本实用新型，在上述结构中作进一步的优化，所述炉盖上设置有两个电极插孔，所述电极阳极和所述电极阴极分别通过两个所述电极插孔插设在所述生产炉中。
19.为了更好的实现本实用新型，在上述结构中作进一步的优化，该预熔型铝酸钙生产装置还包括冷却釜，所述冷却釜设置在所述出料口处。
20.综上所述，本实用新型具有以下技术效果：
21.该预熔型铝酸钙生产装置是将铝灰与氧化钙放入生产炉中，并通过电极阴极与电极阳极产生的电弧进行高温熔融反应生产预熔型铝酸钙，整个生产过程安全环保，且能够将铝灰回收利用，以减少资源的浪费，同时，减少铝灰对环境造成污染的情况发生。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是本实用新型一种预熔型铝酸钙生产装置的结构示意图；
24.图2是本实用新型一种预熔型铝酸钙生产装置的俯视图；
25.图3是本实用新型一种预熔型铝酸钙生产装置中生产炉的爆炸图。
26.附图标记：
27.1、生产炉；11、炉体；111、出料口；12、炉盖；121、进料口；122、烟气出口；123、电极插孔；
28.21、电极阴极；22、电极阳极；
29.3、升降装置。
具体实施方式
30.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前
提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
31.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，
″
多个
″
的含义是两个或两个以上；术语
″
上
″
、
″
下
″
、
″
左
″
、
″
右
″
、
″
内
″
、
″
外
″
、
″
前端
″
、
″
后端
″
、
″
头部
″
、
″
尾部
″
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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语
″
第一
″
、
″
第二
″
、
″
第三
″
等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语
″
安装
″
、
″
相连
″
、
″
连接
″
应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.实施例：
34.如图1至图3所示：
35.一种预熔型铝酸钙生产装置，其包括生产炉1、电极阴极21和电极阳极22；其中，
36.生产炉1的内部设置有加热腔，且生产炉1上设置有与加热腔连通的进料口121、出料口111以及烟气出口122；
37.电极阳极22和电极阴极21分别与电源的正、负极电连接，且电极阳极22和电极阴极21均插设在生产炉1上，使电极阳极22的工作端和电极阴极21的工作端均位于加热腔内。
38.在使用该预熔型铝酸钙生产装置时，工作人员可以将铝灰与氧化钙通过称重给料机定量的送到混料机中进行混合形成原料，且在铝灰与氧化钙混合均匀后，将其由进料口121送入生产炉1中；
39.同时，启动电源，使电源为电极阳极22和电极阴极21通电，以使电极阳极22和电极阴极21之间产生电弧，通过电极阳极22和电极阴极21产生的电弧为原料进行加热；
40.待生产炉1内的原料的温度至1400～1450℃高温，原料将变成熔融态流动状物质；此时，工作人员再将熔融态流动状物质倒出，使熔融态流动状物质自然冷却，在冷却过程中，原料中的三氧化二铝和氧化钙互相作用形成预熔型铝酸钙结晶体。
41.该预熔型铝酸钙生产装置在对铝灰处理的整个过程安全环保，且能够将铝灰全部的回收利用，以减少资源的浪费，同时，减少铝灰对环境造成污染的情况发生。
42.需要说明的是，原料中的铝灰与生石灰的配比为1：0.75，铝灰中含有大量的三氧化二铝以及少量的金属铝、氮化铝和其他杂质，在预熔型铝酸钙的生产过程中：
43.金属铝与氧气在高温下发生氧化反应，具体的化学方程式为：4al 3o2→
2al2o3；
44.氮化铝在高温煅烧的情况下向al2o3转化，具体的化学方程式为：4aln 302＝al2o3 2n2；
45.cao和al2o3高温煅烧情况下发生化合反应，具体的化学方程式为：cao al2o3→
ca(alo2)2。
46.优化的，上述的生产炉1的截面形状为圆形，电极阳极22到生产炉1的中心的连线与所述电极阴极21到所述生产炉1的中心的连线的夹角为180
°
。
47.优化的，上述的电极阳极22和电极阴极21为大小相等的圆柱状结构，电极阳极22
和电极阴极21均竖直的插设在生产炉1上，且电极阳极22和电极阴极21之间的间距等于电极阳极22的直径，以保证电极阳极22和电极阴极21之间能够产生电弧。
48.上述的电源指的是直流电源，通过直流电源对电极阳极22和电极阴极21施加高压直流电，使电极阳极22和电极阴极21之间产生高温的等离子弧，以实现对原料进行加热升温。
49.此外，该预熔型铝酸钙生产装置中的还可以利用原料的电阻进行辅助加热，以加快原料的升温速度。
50.需要说明的是，上述的电极阳极22和电极阴极21之间的间距指的是电极阳极22靠近电极阴极21的外侧壁与电极阴极21靠近电极阳极22外侧壁之间的距离。
51.优选的，上述的电极阳极22和电极阴极21均有石墨制成。
52.优化的，该预熔型铝酸钙生产装置还包括升降装置3；其中，
53.升降装置3设置在生产炉1旁边，且升降装置3的动作端与电极阳极22以及电极阴极21连接；
54.当升降装置3的动作端进行升降时，电极阳极22和电极阴极21的位置也会随之变动，工作人员便可以通过升降装置3来调整电极阳极22的工作端以及电极阴极21的工作端的位置，以更好的对生产炉1内的原料进行加热。
55.优化的，上述的升降装置3为液压升降杆，液压升降杆的升降端设置有悬臂，上述的电极阳极22和电极阴极21均可拆卸的设置在悬臂上；当液压升降杆在上下运动时，液压升降杆会通过悬臂带动电极阳极22和电极阴极21动作，以便于实现对电极阳极22和电极阴极21的位置的调整。
56.此外，上述的升降装置3还可以为机械升降机构，即能够带动电极阳极22和电极阴极21上下动作的装置均可。
57.优选的，上述的升降装置3的内部设置有穿线孔，且穿线孔内设置有连接导线，电极阳极22和电极阴极21均通过连接导线与电源电连接，以减少导线外露的情况，从而有效的提高该预熔型铝酸钙生产装置的安全性。
58.优化的，上述的生产炉1包括炉体11和炉盖12；其中，
59.上述的加热腔设置在炉体11上，且炉体11的顶部设置有与加热腔连通的开口，出料口111设置在炉体11的侧壁上；
60.炉盖12则盖设在开口处，进料口121以及烟气出口122均设置在炉盖12上。
61.优化的，上述的炉体11为圆形筒状结构，炉盖12的形状与炉体11的截面形状相匹配，且炉盖12的直径与炉体11的直径相等，炉盖12紧密的盖设在炉体11上，以起到良好的密封效果。
62.优化的，上述的炉盖12上设置有两个电极插孔123，电极阳极22和电极阴极21分别通过两个电极插孔123插设在生产炉1中，且电极阳极22和电极阴极21能够沿着电极插孔123的轴线上下移动，以便于升降装置3调整电极阳极22和电极阴极21的位置。
63.优化的，上述的该预熔型铝酸钙生产装置还包括冷却釜，冷却釜设置在出料口111处；
64.当生产炉1内的原料将变成熔融态流动状物质，工作人员可以打开出料口111，并将熔融态流动状物质由出料口111倒入冷却釜中进行自然冷却，待预熔型铝酸钙结晶体自
然冷却到常温后，便可以将预熔型铝酸钙结晶体倒出冷却釜，通过破碎、筛分、除铁等工序后，包装成符合客户要求的粒状预熔型铝酸钙成品商品。
65.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。