JP2001141225A - Apparatus and method for discharging slag from combustion melting furnace - Google Patents
Apparatus and method for discharging slag from combustion melting furnaceInfo
- Publication number
- JP2001141225A JP2001141225A JP32109599A JP32109599A JP2001141225A JP 2001141225 A JP2001141225 A JP 2001141225A JP 32109599 A JP32109599 A JP 32109599A JP 32109599 A JP32109599 A JP 32109599A JP 2001141225 A JP2001141225 A JP 2001141225A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- slag
- nozzle
- furnace
- melting furnace
- combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 197
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000002844 melting Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 230000008018 melting Effects 0.000 title claims abstract description 38
- 238000007599 discharging Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 29
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 26
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 claims description 13
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 6
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 6
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 3
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000010849 combustible waste Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- General Induction Heating (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Furnace Charging Or Discharging (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、炉内で燃料もしく
は被処理物自体、又はその両方を燃焼させ、その燃焼熱
を利用して被処理物（灰分）を溶融させ、スラグとして
炉外に排出する燃焼溶融炉のスラグ排出装置及びその排
出方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a process for burning fuel and / or an object to be treated in a furnace, melting the object to be treated (ash) by using the combustion heat, and leaving the ash as slag outside the furnace. The present invention relates to an apparatus and a method for discharging slag from a combustion and melting furnace.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、溶融炉では、スラグ排出孔の周囲
の耐火材中に水冷管を設け、この付近の耐火材表面の温
度をスラグの流動点以下にし、スラグ層を維持して耐火
材の損耗を抑制するセルフコーティング式のスラグ排出
装置が広く使われている。2. Description of the Related Art Conventionally, in a melting furnace, a water-cooled pipe is provided in a refractory material around a slag discharge hole, a temperature of a surface of the refractory material in the vicinity of the pipe is kept below a slag pour point, and a slag layer is maintained to maintain a slag layer. A self-coating type slag discharger that suppresses wear of a slag is widely used.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のような形式では、スラグ排出孔が閉塞しないた
めには常にある一定以上の量のスラグがこのスラグ排出
孔を通過し続けねばならず、また、スラグ排出孔及びそ
の周辺を含めて温度を安定した高温に保つ必要があっ
た。However, in the conventional type described above, a certain amount or more of slag must always pass through the slag discharge hole so that the slag discharge hole is not blocked. In addition, it was necessary to maintain a stable high temperature including the slag discharge hole and its surroundings.
【０００４】従って、一時的にでもスラグ量や性状、ス
ラグ排出孔の温度が不安定になるとたちまち閉塞を起こ
し易くなり、それらが不安定になり易い中小規模の燃焼
溶融炉では、運転に細心の注意が必要になっていた。ま
た、一旦、スラグ排出孔が閉塞すると、その状態からの
復帰は困難であった。Therefore, even if the amount and properties of the slag and the temperature of the slag discharge hole become unstable even temporarily, the slag easily becomes clogged. Attention was needed. Also, once the slag discharge hole is closed, it has been difficult to return from that state.
【０００５】また、スラグの量が不安定な場合にもスラ
グ排出孔が閉塞しにくく、また閉塞が起こった場合でも
復帰が容易な方法として、特開平９−５２０７７号公報
に見られるように、スラグ排出部を導電性耐火物でノズ
ル状に形成し、その周囲に誘導加熱コイルを設け、ノズ
ル状部分を高周波誘導加熱する方式がある。この方式で
はスラグ排出孔を安定して適切な温度に保ち易く、また
出力の調整が容易なため閉塞が起こった場合でも復帰が
容易である。Further, as a method of easily closing the slag discharge hole even when the amount of slag is unstable and recovering easily even when the slag is clogged, as disclosed in JP-A-9-52077, There is a method in which a slag discharge portion is formed in a nozzle shape using a conductive refractory, an induction heating coil is provided around the slag discharge portion, and a high frequency induction heating is performed on the nozzle portion. In this method, the slag discharge hole is easily maintained at an appropriate temperature stably, and the output is easily adjusted, so that even if the blockage occurs, the return is easy.
【０００６】しかしながら、導電性耐火物で形成された
ノズル状部分の表面が高温になるためスラグによる浸食
は避けられず、また材質自体が酸化をうけるため、炉内
の雰囲気によってはノズル状部材の寿命が極めて短くな
るという問題があった。However, erosion due to slag is inevitable due to the high temperature of the surface of the nozzle-shaped portion formed of a conductive refractory, and the material itself is oxidized. There is a problem that the life is extremely shortened.
【０００７】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、スラグをスラグノズルから炉外に安定的に排出で
き、スラグの量や性状、スラグ排出孔の温度が安定しに
くい中小規模の燃焼溶融炉にも適用できる燃焼溶融炉の
スラグ排出装置及びその排出方法を提供することを目的
とする。また、本発明は、誘導加熱式であるスラグノズ
ルの長寿命を確保することができる燃焼溶融炉のスラグ
排出装置及びその排出方法を提供することを目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is possible to stably discharge slag from a slag nozzle to the outside of a furnace, and it is difficult to stabilize the amount and properties of slag and the temperature of a slag discharge hole in a small- to medium-scale combustion and melting. An object of the present invention is to provide a slag discharge device for a combustion melting furnace that can be applied to a furnace and a discharge method therefor. Another object of the present invention is to provide a slag discharge device for a combustion and melting furnace capable of ensuring a long service life of a slag nozzle of an induction heating type, and a discharge method thereof.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の燃
焼溶融炉のスラグ排出装置は、炉内で、燃料もしくは被
処理物中の可燃分、又はその両方を燃焼させ、その燃焼
熱を利用して被処理物を溶融し、スラグとして炉外へ排
出する燃焼溶融炉において、燃焼溶融炉のスラグ排出部
には、スラグを炉外へ排出するためのスラグ排出孔を有
するスラグノズルが設けられ、このスラグノズルが導電
性耐火材で形成されるとともに、スラグノズルの周囲に
誘導加熱用コイルが設けられ、該誘導加熱用コイルに高
周波電圧を印加して、スラグノズル自体を誘導電流によ
り発熱させるように構成されたものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a slag discharger for a combustion melting furnace, in which a fuel or a combustible component in an object to be treated or both are burned in a furnace, and the combustion heat is reduced. In a combustion melting furnace in which an object to be processed is melted by utilizing and discharged as slag to the outside of the furnace, a slag nozzle having a slag discharge hole for discharging slag to the outside of the furnace is provided at a slag discharge portion of the combustion melting furnace. The slag nozzle is formed of a conductive refractory material, an induction heating coil is provided around the slag nozzle, and a high frequency voltage is applied to the induction heating coil to cause the slag nozzle itself to generate heat by the induction current. It was done.
【０００９】請求項２に係る発明の燃焼溶融炉のスラグ
排出装置は、前記誘導加熱用コイルに印加する高周波電
圧を任意に増減させてスラグノズルの温度を調節し、単
位時間あたりのスラグの排出量を制御する制御手段が設
けられたものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided a slag discharge device for a combustion melting furnace, wherein a high-frequency voltage applied to the induction heating coil is arbitrarily increased or decreased to adjust the temperature of the slag nozzle and to discharge the slag per unit time. Is provided.
【００１０】請求項３に係る発明の燃焼溶融炉のスラグ
排出装置は、前記スラグノズルが、炭化珪素が７５％以
上９０％以下、且つ黒鉛が５％以上２０％以下含有する
導電性耐火材で形成されたものである。According to a third aspect of the present invention, in the slag discharge device for a combustion melting furnace, the slag nozzle is formed of a conductive refractory material containing 75% to 90% silicon carbide and 5% to 20% graphite. It was done.
【００１１】請求項４に係る発明の燃焼溶融炉のスラグ
排出装置は、前記スラグ排出孔の下端周辺部が放熱面に
なされたものである。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a slag discharge device for a combustion melting furnace, wherein a peripheral portion of a lower end of the slag discharge hole is formed as a heat radiation surface.
【００１２】請求項５に係る発明の燃焼溶融炉のスラグ
排出装置は、前記スラグ排出孔の下端部付近が下方に向
けて拡開されたテーパ状に形成されてなるものである。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a slag discharge device for a combustion melting furnace, wherein the lower end portion of the slag discharge hole is formed in a tapered shape which is expanded downward.
【００１３】請求項６に係る発明の燃焼溶融炉のスラグ
排出方法は、炉内で、燃料もしくは被処理物中の可燃
分、又はその両方を燃焼させ、その燃焼熱を利用して被
処理物を溶融し、スラグとして炉外へ排出する燃焼溶融
炉のスラグ排出方法であって、スラグノズルの周囲に設
けた誘導加熱用コイルに印加する高周波電圧を任意に増
減させてスラグノズルの温度を調節することにより、ス
ラグノズルのスラグ排出孔から炉外に排出する単位時間
あたりのスラグ排出量を調節するものである。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a slag discharge method for a combustion melting furnace, in which a fuel or a combustible component in an object to be treated or both are burned in the furnace, and the object heat is used by utilizing the combustion heat. Is a method of discharging slag from a combustion melting furnace in which the slag is melted and discharged as slag to the outside of the furnace. Thus, the amount of slag discharged per unit time discharged from the slag discharge hole of the slag nozzle to the outside of the furnace is adjusted.
【００１４】請求項７に係る発明の燃焼溶融炉のスラグ
排出方法は、前記スラグの排出を、必要に応じて間欠的
に行うものである。According to a seventh aspect of the present invention, in the method for discharging slag of a combustion melting furnace, the slag is discharged intermittently as necessary.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１６】図１は、本発明の燃焼溶融炉のスラグ排出
装置の全体の概略構成を示し、図２は燃焼溶融炉の炉底
部に設けたスラグ排出装置を示している。FIG. 1 shows the overall schematic configuration of a slag discharge device for a combustion and melting furnace according to the present invention, and FIG. 2 shows a slag discharge device provided at the furnace bottom of the combustion and melting furnace.
【００１７】本実施の形態で示す燃焼溶融炉１は、粉粒
体状の被処理物（例えば可燃廃棄物の粉砕品など）を、
炉内２で旋回運動をさせながら燃焼溶融する、いわゆる
サイクロン型燃焼溶融炉である。炉内２で燃焼させる可
燃分としては、被処理物中の可燃分や、オイルなどの燃
料のいずれか一方か、あるいはその両方である。The combustion and melting furnace 1 shown in the present embodiment converts a powdery or granular material to be treated (for example, a crushed combustible waste) into a powder.
This is a so-called cyclone-type combustion-melting furnace that burns and melts while rotating in the furnace 2. The combustible component to be burned in the furnace 2 is any one of a combustible component in the object to be treated, a fuel such as oil, or both.
【００１８】炉本体１１は、略円筒形であり、被処理物
を空気とともに接線方向に炉内２へ供給し、炉内で旋回
流を形成させ、その遠心力により不燃分（灰分）を壁面
に付着させて溶融させ、溶融灰（スラグ）として壁面を
炉底部１２まで流下させるように構成されている。炉底
部１２は高耐食性をもつ材質からなり、一般的なるつぼ
の底部と同様な形状に形成されている。The furnace body 11 has a substantially cylindrical shape, and supplies an object to be treated in a tangential direction together with air into the furnace 2 to form a swirling flow in the furnace. , And is melted, and the wall surface is caused to flow down to the furnace bottom 12 as molten ash (slag). The furnace bottom 12 is made of a material having high corrosion resistance, and is formed in the same shape as the bottom of a general crucible.
【００１９】上記炉底部１２の中央部には、スラグノズ
ル３が配設されており、このスラグノズル３の周囲に誘
導加熱用コイル４が設けられている。A slag nozzle 3 is provided at the center of the furnace bottom 12, and an induction heating coil 4 is provided around the slag nozzle 3.
【００２０】スラグノズル３は、その軸心部にスラグ排
出孔３１を有する円筒状に形成されている。また、スラ
グノズル３は、炭化珪素や黒鉛等を主成分として含む導
電性耐火材で製作されている。The slag nozzle 3 is formed in a cylindrical shape having a slag discharge hole 31 at the axis thereof. The slag nozzle 3 is made of a conductive refractory material containing silicon carbide, graphite or the like as a main component.
【００２１】誘導加熱用コイル４には、図示しない後述
する制御手段により高周波電圧が印加されており、この
制御手段により印加する高周波電圧の出力が任意に増減
可能になされている。A high-frequency voltage is applied to the induction heating coil 4 by a control means (not shown), which will be described later. The output of the high-frequency voltage to be applied can be arbitrarily increased or decreased by the control means.
【００２２】従って、スラグノズル３は、誘導加熱用コ
イル４によって発生される高周波数で周期的に変動する
電磁場によりその内部に誘導電流が生じ、これによって
当該スラグノズル３自体がジュール熱を発する。Accordingly, the slag nozzle 3 generates an induced current in the slag nozzle 3 due to an electromagnetic field that periodically fluctuates at a high frequency generated by the induction heating coil 4, whereby the slag nozzle 3 itself generates Joule heat.
【００２３】前記スラグ排出孔３１の径は、例えばスラ
グ排出量が２０ｋｇ／ｈの場合には１５ｍｍ程度が望ま
しい。また、スラグ排出孔３１の下端部付近は下方に向
けて拡開されたテーパ状の傾斜面３２に形成されてお
り、これによりスラグの付着防止効果が期待できる。The diameter of the slag discharge hole 31 is preferably about 15 mm when the slag discharge amount is, for example, 20 kg / h. Further, the vicinity of the lower end portion of the slag discharge hole 31 is formed on a tapered inclined surface 32 which is opened downward, so that an effect of preventing slag from being attached can be expected.
【００２４】スラグノズル３と誘導加熱用コイル４との
間には断熱材５が介装されており、スラグノズル３に発
生した熱の放散を抑制することができる。A heat insulating material 5 is interposed between the slag nozzle 3 and the induction heating coil 4, so that the heat generated in the slag nozzle 3 can be suppressed from dissipating.
【００２５】このように炭化珪素や黒鉛等を主成分とし
て含む導電性耐火材で製作されたスラグノズル３を誘導
加熱用コイル４により発熱させることで、スラグ排出孔
３１を常に適切な温度に保つことが容易になり、この結
果、スラグを安定して連続的に排出することができる。The slag nozzle 3 made of a conductive refractory material containing silicon carbide, graphite or the like as a main component is heated by the induction heating coil 4 so that the slag discharge hole 31 is always kept at an appropriate temperature. And slag can be stably and continuously discharged as a result.
【００２６】これにより、スラグの量や性状、スラグ排
出孔３１の温度が安定しにくい中小規模の燃焼溶融炉に
も適用することが可能になる。Thus, the present invention can be applied to a small- to medium-scale combustion melting furnace in which the amount and properties of the slag and the temperature of the slag discharge hole 31 are difficult to stabilize.
【００２７】ここで、スラグ排出孔３１は、常にスラグ
で充填された状態で、スラグ排出孔３１を通じてガスが
炉外に洩れないことが望ましいが、スラグを常に排出し
続ける場合には、スラグ量の変動や炉内圧力の変動に起
因してガスがスラグ排出孔３１を通過することは防ぎき
れない。このスラグ排出孔３１を通過して炉外に洩れる
ガスについては、吸引装置を設けて炉内２へ返送するな
どの処理を行うが、その際簡便な処理装置で済むよう、
通過するガスの量を極力減らすことが望ましい。また、
ガスが通過する際に、ガスと接するスラグノズル３の導
電性耐火材が酸化等の変質を起こし、浸食を助長するた
め、その点からもガスの通過量を低減することは重要で
ある。Here, it is desirable that the slag discharge hole 31 is always filled with slag and that no gas leaks out of the furnace through the slag discharge hole 31. Gas cannot be prevented from passing through the slag discharge holes 31 due to fluctuations in the pressure and the furnace pressure. The gas leaking out of the furnace through the slag discharge hole 31 is subjected to processing such as returning to the furnace 2 by providing a suction device. In this case, a simple processing device may be used.
It is desirable to minimize the amount of gas passing through. Also,
When the gas passes, the conductive refractory material of the slag nozzle 3 in contact with the gas undergoes deterioration such as oxidation and promotes erosion. Therefore, it is important to reduce the amount of gas passing from that point as well.
【００２８】そこで、スラグが炉底部１２に溜まってい
ないときにはガスを通過させないために、制御手段によ
り誘導加熱用コイル４に印加する高周波電圧を制御する
ことで、スラグノズル３の温度を調整するようにすれば
よい。In order to prevent the gas from passing when the slag is not accumulated in the furnace bottom portion 12, the control means controls the high-frequency voltage applied to the induction heating coil 4 so that the temperature of the slag nozzle 3 is adjusted. do it.
【００２９】具体的には、制御手段では、スラグが炉底
部１２に溜まっていないときには、誘導加熱用コイル４
に印加する高周波電圧の出力を下げて、スラグノズル３
の温度を降下させ、スラグ排出孔３１を通過するスラグ
の温度を下げることで、このスラグの排出を止めるかあ
るいは排出量を減らす。そして、スラグがある程度溜ま
った後に、誘導加熱用コイル４に印加する高周波電圧の
出力を上げて、スラグノズル３の温度を上昇させ、スラ
グ排出孔３１を通過するスラグの温度を上げることでス
ラグの排出量を増やす。これを繰り返すことでガスの通
過量を極力減らすことができる。More specifically, when the slag does not accumulate in the furnace bottom 12, the control means controls the induction heating coil 4.
The output of the high-frequency voltage applied to the slag nozzle 3
By lowering the temperature of the slag passing through the slag discharge hole 31, the discharge of the slag is stopped or the discharge amount is reduced. After the slag has accumulated to some extent, the output of the high-frequency voltage applied to the induction heating coil 4 is increased to increase the temperature of the slag nozzle 3 and the temperature of the slag passing through the slag discharge hole 31 to increase the discharge of the slag. Increase the amount. By repeating this, the amount of passing gas can be reduced as much as possible.
【００３０】つまり、スラグノズル３を直接誘導加熱す
る本方式では、誘導加熱用コイル４に印加する高周波電
圧の出力調節によるスラグ排出量のコントロールを他の
方式に比べて細かく且つ迅速に行うことが可能だからで
ある。但し、導電性耐火材からなるスラグノズル３への
過度のヒートショックを避けるため、この調節はスラグ
ノズル３の外側面の温度変化率を５〜１０℃／分程度と
して行うのが望ましい。That is, in the present system in which the slag nozzle 3 is directly induction-heated, the slag discharge amount can be controlled more finely and quickly by adjusting the output of the high-frequency voltage applied to the induction heating coil 4 than in the other systems. That's why. However, in order to avoid excessive heat shock to the slag nozzle 3 made of a conductive refractory material, this adjustment is desirably performed at a temperature change rate of the outer surface of the slag nozzle 3 of about 5 to 10 ° C./min.
【００３１】なお、制御手段では、例えば炉底部１２に
溜まるスラグ量をセンサで検知し、このセンサからの検
知信号により上記高周波電圧の出力を制御するか、もし
くはタイマを使用しこのタイマによって予め設定された
時間に基づいて上記出力制御するようにすればよく、ま
た、上記センサとタイマとを併用して制御してもよい。
さらに、操作スイッチなどにより制御手段を介して手動
により制御することもできる。In the control means, for example, the amount of slag accumulated in the furnace bottom portion 12 is detected by a sensor, and the output of the high-frequency voltage is controlled by a detection signal from the sensor, or a timer is used to set in advance the timer. The output may be controlled based on the time set, or the sensor may be used in combination with a timer.
Further, it can also be manually controlled via control means by an operation switch or the like.
【００３２】次に、スラグノズル３の導電性耐火材につ
いて、主成分となる炭化珪素と黒鉛の配合割合とスラグ
に対する耐食性を検討した結果を表１に示す。Next, with respect to the conductive refractory material of the slag nozzle 3, Table 1 shows the results of examining the mixing ratio of silicon carbide and graphite as main components and the corrosion resistance to slag.
【００３３】[0033]
【表１】 [Table 1]
【００３４】ここに示す耐食性試験結果は、耐火材質の
耐食性比較試験法として一般的に用いられている回転試
験法による結果である。The results of the corrosion resistance test shown here are the results of a rotation test method generally used as a comparative test method for corrosion resistance of refractory materials.
【００３５】材質Ａの浸食量（板状サンプルの肉厚減少
量）を１００とし、各材質Ａ〜Ｄの浸食量を相対値で示
している。ここに示すように、炭化珪素の割合を増すと
耐食性は向上する結果となった。しかし、炭化珪素を増
加させると、その分だけ黒鉛の割合が低下することにな
り、その結果比抵抗が大幅に増大する。比抵抗が大きい
とスラグノズル３に誘導電流が流れにくくなり、誘導加
熱の被加熱体（スラグノズル３）としては不利になる。The amount of erosion of the material A (the amount of reduction in the thickness of the plate sample) is set to 100, and the amount of erosion of each of the materials A to D is shown as a relative value. As shown here, increasing the proportion of silicon carbide resulted in improved corrosion resistance. However, when the amount of silicon carbide is increased, the proportion of graphite is reduced by that amount, and as a result, the specific resistance is significantly increased. If the specific resistance is large, the induced current hardly flows through the slag nozzle 3, which is disadvantageous for the object to be heated by induction heating (slag nozzle 3).
【００３６】そこで、各種の配合のスラグノズル３を製
作し、誘導加熱による昇温特性の比較試験を行った結
果、実用的な昇温性能を得るには、黒鉛が５％以上必要
なことがわかった。Therefore, slag nozzles 3 of various compositions were manufactured, and a comparative test of the temperature rise characteristics by induction heating was performed. As a result, it was found that 5% or more of graphite was required to obtain a practical temperature rise performance. Was.
【００３７】これらの結果、特に、炭化珪素が７５％以
上９０％以下、且つ黒鉛が５％以上２０％以下含有する
材質がスラグノズル３の導電性耐火材として好ましいこ
とがわかった（表１によれば、材質ＣとＤが該当す
る）。As a result, it was found that a material containing 75% or more and 90% or less of silicon carbide and 5% or more and 20% or less of graphite is particularly preferable as the conductive refractory material of the slag nozzle 3 (see Table 1). For example, materials C and D are applicable).
【００３８】なお、燃焼溶融炉においては、炉内の火炎
がもつ熱がスラグノズル３の昇温および高温維持に寄与
するため、材質Ｄのように比抵抗が大きいために比較的
加熱されにくくとも、耐食性の強い材質を選択すること
が可能になる。In the combustion melting furnace, the heat of the flame in the furnace contributes to the temperature rise of the slag nozzle 3 and the maintenance of the high temperature. It is possible to select a material having high corrosion resistance.
【００３９】図１に示す符号６は、スラグ排出孔３１の
下端から排出されるスラグを回収する回収装置である。
この回収装置６は、冷却水が貯留された水槽６１内に水
砕スラグコンベア６２が水没配置されており、水槽６１
内に落下したスラグを水砕スラグとして外部に隣接配置
された図示しないスラグ排出ホッパに搬出する。Reference numeral 6 shown in FIG. 1 denotes a recovery device for recovering the slag discharged from the lower end of the slag discharge hole 31.
In this recovery device 6, a granulated slag conveyor 62 is submerged in a water tank 61 in which cooling water is stored.
The slag that has fallen into the slag is carried out as granulated slag to a slag discharge hopper (not shown) disposed adjacent to the outside.
【００４０】図３は、スラグノズルの他の実施の形態を
示している。このスラグノズル３は、その下端面に断面
略Ｍ字状の凹部３３がスラグ排出孔３１を中心として環
状に形成されたもので、スラグ排出孔３１の下端周辺部
となる傾斜面が放熱面３４になされるとともに、スラグ
排出孔３１の下端３１ａが鋭角的に突出した形状に形成
されている。FIG. 3 shows another embodiment of the slag nozzle. The slag nozzle 3 has a concave portion 33 having a substantially M-shaped cross section formed in the lower end surface thereof in an annular shape with the slag discharge hole 31 as a center. In addition, the lower end 31a of the slag discharge hole 31 is formed in a shape protruding at an acute angle.
【００４１】このようにスラグ排出孔３１の下端周辺部
を放熱面３４にすることで、スラグ排出孔３１の下端部
の溶損が抑制され、この溶損によるスラグ排出孔３１下
端の拡大を防ぐことができる。By forming the heat dissipation surface 34 around the lower end of the slag discharge hole 31 as described above, erosion of the lower end of the slag discharge hole 31 is suppressed, and enlargement of the lower end of the slag discharge hole 31 due to the erosion is prevented. be able to.
【００４２】もし、この部分のスラグ排出孔３１が拡大
すると、スラグが幾筋かの流路に分かれて流下し、偏っ
た溶損が生じやすくなり、またスラグ量の少ない部分で
はツララ状にスラグが付着しがちになる。また、拡大し
たスラグ排出孔３１の下端から外部に洩れるガスが多く
なり、前述したガス処理や浸食の問題が顕著になる。If the slag discharge hole 31 in this portion is enlarged, the slag is divided into several flow paths and flows down, so that it is easy to cause uneven melting. Tends to adhere. Further, the amount of gas leaking from the lower end of the enlarged slag discharge hole 31 to the outside increases, and the above-described problems of gas treatment and erosion become significant.
【００４３】このようにスラグ排出孔３１の下端周辺部
の放熱面積を増やしながら同時にスラグ排出孔３１の下
端をスラグの付着しにくい形状にすることで、当該スラ
グ排出孔３１の下端部を比較的低温に保ちながら、前述
したスラグ排出孔３１の下端部付近のテーパ形状と相ま
って、スラグの切れをも良好に保ちスラグの付着防止効
果を高めることができる。As described above, the heat dissipation area around the lower end of the slag discharge hole 31 is increased, and at the same time, the lower end of the slag discharge hole 31 is made to have a shape in which slag is not easily adhered. While keeping the temperature low, in combination with the above-described tapered shape near the lower end of the slag discharge hole 31, the slag can be cut well and the effect of preventing slag from adhering can be enhanced.
【００４４】なお、スラグノズル３の下端周面３ａは、
断熱材で覆うのが望ましい。図４は、スラグノズルのさ
らに他の実施の形態を示している。The lower peripheral surface 3a of the slag nozzle 3 is
It is desirable to cover with heat insulating material. FIG. 4 shows still another embodiment of the slag nozzle.
【００４５】このスラグノズル３は、その下端面に凸部
３５がスラグ排出孔３１を中心として環状に形成された
もので、上記凸部３５を形成するスラグ排出孔３１の下
端周辺部となる傾斜面が放熱面３４になされるととも
に、スラグ排出孔３１の下端３１ａが鋭角的に突出した
形状に形成されている。The slag nozzle 3 has a convex portion 35 formed on the lower end surface thereof in an annular shape with the slag discharge hole 31 as the center, and an inclined surface serving as a peripheral portion of the lower end of the slag discharge hole 31 forming the convex portion 35. Is formed on the heat radiation surface 34, and the lower end 31a of the slag discharge hole 31 is formed in a shape protruding at an acute angle.
【００４６】このようにスラグノズル３の下端部を形成
することによっても、上述した図３に示すスラグノズル
３と同様な効果を奏することができる。By forming the lower end of the slag nozzle 3 in this manner, the same effect as that of the slag nozzle 3 shown in FIG. 3 can be obtained.
【００４７】[0047]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ス
ラグノズルを誘導加熱用コイルにより発熱させること
で、スラグ排出孔を常に適切な温度に保つことが容易に
なり、この結果、スラグを安定して排出することができ
る。これにより、スラグの量や性状、排出孔の温度が安
定しにくい中小規模の燃焼溶融炉にも適用することが可
能になる。As described above, according to the present invention, the slag nozzle is heated by the induction heating coil, so that the slag discharge hole can be easily maintained at an appropriate temperature. Can be discharged stably. This makes it possible to apply the present invention to small- and medium-scale combustion melting furnaces in which the amount and properties of the slag and the temperature of the discharge hole are difficult to stabilize.
【００４８】また、誘導加熱用コイルに印加する高周波
電圧を制御して、スラグノズルの温度を調整すること
で、スラグ排出孔から炉外に排出されるスラグの量を調
整できるので、スラグ排出孔を通じて炉外に洩れるガス
の量を極力減らすことができ、洩れたガスを処理する処
理装置が簡便で済むとともに、このガスの通過に伴うス
ラグ排出孔の浸食を極力抑制することができる。Also, by controlling the high-frequency voltage applied to the induction heating coil and adjusting the temperature of the slag nozzle, the amount of slag discharged from the slag discharge hole to the outside of the furnace can be adjusted. The amount of gas leaking out of the furnace can be reduced as much as possible, and a processing device for processing the leaked gas can be simplified, and erosion of the slag discharge hole accompanying the passage of the gas can be suppressed as much as possible.
【００４９】さらに、スラグ排出孔の下端周辺部を放熱
面にすることで、スラグ排出孔の下端部の溶損が抑制さ
れ、この溶損によるスラグ排出孔下端の拡大を防ぐこと
ができる。Further, by making the periphery of the lower end of the slag discharge hole a heat-radiating surface, erosion of the lower end of the slag discharge hole is suppressed, and the expansion of the lower end of the slag discharge hole due to the erosion can be prevented.
【００５０】また、スラグ排出孔の下端部付近を下方に
向けて拡開されたテーパ状に形成することで、スラグの
付着防止効果を高めることができる。Further, by forming the vicinity of the lower end of the slag discharge hole in a tapered shape that is expanded downward, the effect of preventing slag from adhering can be enhanced.
【図１】本発明の燃焼溶融炉のスラグ排出装置の全体の
概略構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the entire slag discharge device of a combustion melting furnace according to the present invention.
【図２】燃焼溶融炉の炉底部に設けたスラグ排出装置を
示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a slag discharge device provided at a furnace bottom of a combustion melting furnace.
【図３】スラグノズルの他の実施の形態を示す断面図で
ある。FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment of the slag nozzle.
【図４】スラグノズルのさらに他の実施の形態を示す断
面図である。FIG. 4 is a sectional view showing still another embodiment of the slag nozzle.
１ 燃焼溶融炉 ２ 炉内 ３ スラグノズル ３１ スラグ排出孔 ３２ テーパ状の傾斜面 ３４ 放熱面 ４ 誘導加熱用コイル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Combustion melting furnace 2 Furnace 3 Slag nozzle 31 Slag discharge hole 32 Tapered inclined surface 34 Heat dissipation surface 4 Induction heating coil
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩上 修治 兵庫県西宮市田近野町６番107号 新明和 工業株式会社開発センタ内 (72)発明者 八木 昌文 兵庫県西宮市田近野町６番107号 新明和 工業株式会社開発センタ内 (72)発明者 榎本 純也 兵庫県西宮市田近野町６番107号 新明和 工業株式会社開発センタ内 Ｆターム(参考） 3K059 AB16 AC03 AC76 AD02 AD04 AD13 AD39 CD07 CD75 3K061 NB13 NB15 NB27 NB28 NB30 4K055 AA00 JA17 LA23 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Shuji Iwagami 6-107 Takino-cho, Nishinomiya-shi, Hyogo Pref. Inside Shinmeiwa Industry Co., Ltd. (72) Inventor Masafumi Yagi 6-107 Takino-cho, Nishinomiya-shi, Hyogo No. Shinmeiwa Industry Co., Ltd. Development Center (72) Inventor Junya Enomoto 6107 Takinocho, Nishinomiya City, Hyogo Prefecture Shinmeiwa Industry Co., Ltd. Development Center F term (reference) 3K059 AB16 AC03 AC76 AD02 AD04 AD13 AD39 CD07 CD75 3K061 NB13 NB15 NB27 NB28 NB30 4K055 AA00 JA17 LA23
Claims (7)
分、又はその両方を燃焼させ、その燃焼熱を利用して被
処理物を溶融し、スラグとして炉外へ排出する燃焼溶融
炉において、 燃焼溶融炉のスラグ排出部には、スラグを炉外へ排出す
るためのスラグ排出孔を有するスラグノズルが設けら
れ、このスラグノズルが導電性耐火材で形成されるとと
もに、スラグノズルの周囲に誘導加熱用コイルが設けら
れ、該誘導加熱用コイルに高周波電圧を印加して、スラ
グノズル自体を誘導電流により発熱させるように構成さ
れたことを特徴とする燃焼溶融炉のスラグ排出装置。A combustion / melting furnace in which a fuel and / or a combustible component in an object to be processed are burned in a furnace, and the heat of combustion is used to melt the object to be processed and discharge the slag out of the furnace. In the slag discharge part of the combustion melting furnace, a slag nozzle having a slag discharge hole for discharging slag to the outside of the furnace is provided, and the slag nozzle is formed of a conductive refractory material, and the slag nozzle is heated around the slag nozzle by induction heating. A slag discharge device for a combustion and melting furnace, wherein a slag nozzle is heated by an induction current by applying a high frequency voltage to the induction heating coil.
電圧を任意に増減させてスラグノズルの温度を調節し、
単位時間あたりのスラグの排出量を制御する制御手段が
設けられたことを特徴とする請求項１記載の燃焼溶融炉
のスラグ排出装置。2. The slag nozzle temperature is adjusted by arbitrarily increasing or decreasing the high frequency voltage applied to the induction heating coil,
2. A slag discharge device for a combustion melting furnace according to claim 1, further comprising control means for controlling a slag discharge amount per unit time.
以上９０％以下、且つ黒鉛が５％以上２０％以下含有す
る導電性耐火材で形成されたことを特徴とする請求項１
又は２記載の燃焼溶融炉のスラグ排出装置。3. The slag nozzle according to claim 1, wherein the silicon carbide contains 75% silicon carbide.
2. A conductive refractory material having a graphite content of at least 90% and at most 5% and at most 20%.
Or the slag discharger of the combustion melting furnace according to 2.
になされたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の
燃焼溶融炉のスラグ排出装置。4. The slag discharge device for a combustion melting furnace according to claim 1, wherein a peripheral portion of a lower end of the slag discharge hole is formed as a heat radiation surface.
向けて拡開されたテーパ状に形成されてなることを特徴
とする請求項１、２、３又は４記載の燃焼溶融炉のスラ
グ排出装置。5. The slag for a combustion melting furnace according to claim 1, wherein the lower end portion of the slag discharge hole is formed in a tapered shape expanding downward. Discharge device.
分、又はその両方を燃焼させ、その燃焼熱を利用して被
処理物を溶融し、スラグとして炉外へ排出する燃焼溶融
炉のスラグ排出方法であって、 スラグノズルの周囲に設けた誘導加熱用コイルに印加す
る高周波電圧を任意に増減させてスラグノズルの温度を
調節することにより、スラグノズルのスラグ排出孔から
炉外に排出する単位時間あたりのスラグ排出量を調節す
ることを特徴とする燃焼溶融炉のスラグ排出方法。6. A combustion melting furnace in which a fuel and / or a combustible component in an object to be treated are burned in a furnace, the object to be treated is melted by utilizing the combustion heat, and discharged as slag outside the furnace. A unit for discharging the slag from the slag discharge hole of the slag nozzle to the outside of the furnace by adjusting the temperature of the slag nozzle by arbitrarily increasing or decreasing the high-frequency voltage applied to the induction heating coil provided around the slag nozzle. A slag discharge method for a combustion melting furnace, wherein a slag discharge amount per hour is adjusted.
的に行うことを特徴とする請求項６記載の燃焼溶融炉の
スラグ排出方法。7. The method according to claim 6, wherein the slag is discharged intermittently as required.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32109599A JP2001141225A (en) | 1999-11-11 | 1999-11-11 | Apparatus and method for discharging slag from combustion melting furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32109599A JP2001141225A (en) | 1999-11-11 | 1999-11-11 | Apparatus and method for discharging slag from combustion melting furnace |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001141225A true JP2001141225A (en) | 2001-05-25 |
Family
ID=18128772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32109599A Pending JP2001141225A (en) | 1999-11-11 | 1999-11-11 | Apparatus and method for discharging slag from combustion melting furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001141225A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005140491A (en) * | 2003-04-16 | 2005-06-02 | Daido Steel Co Ltd | Melting/tapping device for metal |
| JP2015075324A (en) * | 2013-10-04 | 2015-04-20 | 韓国水力原子力株式会社Ｋｏｒｅａｈｙｄｒｏ ＆ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． | Melt induction-heating discharge apparatus and melt induction-heating discharge method |
| JP2015135209A (en) * | 2014-01-17 | 2015-07-27 | トヨタ自動車株式会社 | Metal melting device |
| CN109839008A (en) * | 2019-03-13 | 2019-06-04 | 杭州富阳申能固废环保再生有限公司 | A kind of novel cinder notch Copper Water Jacket of smelting furnace |
-
1999
- 1999-11-11 JP JP32109599A patent/JP2001141225A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005140491A (en) * | 2003-04-16 | 2005-06-02 | Daido Steel Co Ltd | Melting/tapping device for metal |
| JP4655301B2 (en) * | 2003-04-16 | 2011-03-23 | 大同特殊鋼株式会社 | Metal melting and tapping equipment |
| JP2015075324A (en) * | 2013-10-04 | 2015-04-20 | 韓国水力原子力株式会社Ｋｏｒｅａｈｙｄｒｏ ＆ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． | Melt induction-heating discharge apparatus and melt induction-heating discharge method |
| US9538584B2 (en) | 2013-10-04 | 2017-01-03 | Korea Hydro & Nuclear Power Co., Ltd. | Tapping device and method using induction heat for melt |
| JP2015135209A (en) * | 2014-01-17 | 2015-07-27 | トヨタ自動車株式会社 | Metal melting device |
| CN109839008A (en) * | 2019-03-13 | 2019-06-04 | 杭州富阳申能固废环保再生有限公司 | A kind of novel cinder notch Copper Water Jacket of smelting furnace |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1009758B (en) | Cold hearth melting configuration and method | |
| JP2001141225A (en) | Apparatus and method for discharging slag from combustion melting furnace | |
| JP2009216341A (en) | Operating method for melting rotary kiln, and temperature measuring device for molten material | |
| KR100219827B1 (en) | Method for melting incineration residue and apparatus therefor | |
| JPS61168719A (en) | Slag discharging equipment of waste melting furnace | |
| KR100522044B1 (en) | Platinum crucible for electric furnace | |
| JP3576468B2 (en) | Electric ash melting furnace and method for removing solids from electric ash melting furnace | |
| JP4655301B2 (en) | Metal melting and tapping equipment | |
| JP2625338B2 (en) | Ash melting and solidification equipment | |
| US6180911B1 (en) | Material and geometry design to enhance the operation of a plasma arc | |
| JP2005055017A (en) | Molten metal tapping device | |
| JP2005321168A (en) | Metal melting/tapping device | |
| JP2006132926A (en) | Operation method for plasma type ash melting furnace | |
| JP3744669B2 (en) | Ash melting furnace | |
| JP2002155308A (en) | Air-blowing tuyere of shaft kiln | |
| JPH05171231A (en) | Method for activating furnace core in blast furnace | |
| JPH0682026A (en) | Ash melting furnace | |
| JP2005241203A (en) | Ash melting furnace | |
| JP3714384B2 (en) | Ash melting furnace | |
| JP2009216342A (en) | Operating method for melting rotary kiln and controller for melting rotary kiln | |
| JP2002098317A (en) | Water granulation device for molten metal in ash melting furnace | |
| JP2002013719A (en) | Ash melting furnace and method of melting ashes | |
| JPH0814528A (en) | Incinerated ash melting apparatus | |
| JPH08327042A (en) | Ash fusion furnace | |
| JPH06185720A (en) | Melted slag discharging apparatus |