JP3126625B2 - 焼却灰溶融炉の溶融スラグ出滓口構造 - Google Patents
焼却灰溶融炉の溶融スラグ出滓口構造Info
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Description
炉において溶融された溶融スラグを出滓口で閉塞するこ
となく出滓し、且つ、出滓量を正確にコントロールする
とともに所定の位置まで導くための焼却灰溶融炉の溶融
スラグの出滓口に関するものである。
式の溶融炉が知られている。図6は従来の電気炉式の焼
却灰溶融炉の1例を示す断面図である。
(以下、「灰溶融炉」という)1においては、炉本体2
内に電極3を上下動自在に設け、炉本体2内に投入され
た焼却灰層4内に電極3を挿入しアーク加熱により焼却
灰を溶融して溶融スラグおよび溶融メタルに液化して溶
融スラグ層5および溶融メタル層6を形成する。その後
は、電極3の先端が溶融スラグ層5の湯面から一定の距
離を保つように保持しつつ、電極3と溶融メタル層6と
の間に発生したアーク熱により焼却灰を溶融して溶融ス
ラグおよび溶融メタルに液化する。炉本体2の炉壁の所
定位置に出滓口13が設けられており、溶融スラグおよ
び溶融メタルは出滓口13からオーバーフローすること
により排出される(以下、「先行技術」という)。先行
技術は電極3と溶融メタル層6との間に発生したアーク
熱により焼却灰を溶融するため、溶融スラグ層は可能な
限り薄くする必要がある。このため、出滓口13から随
時オーバーフローを行なっている。
一般的に0.4前後であり、溶融温度が高温度領域の場
合であっても粘度が高く、炉外へ出滓する場合に流れに
くい。従って、先行技術においては、補助的な熱源で出
滓部を加熱したり、塩基度をCaO分等で調整するなど
の手段によって粘度を下げて流れやすくしている。ま
た、溶融スラグと溶融メタルが混合して排出されるた
め、出滓口部に金属製の水冷部品を使用した場合、溶融
メタルによる溶損により、水洩れ事故および水蒸気の爆
発の危険性がある。従って、耐火物構造によって出滓口
を設計しているが、対スラグ性に優れた耐物がないた
め、出滓口の寿命が短いものとなっている。
ような対策を実施しない場合は、出滓口が閉塞し灰溶融
炉の運転が不能となる。このように、従来の灰溶融炉に
おいては、補助的な熱源が必要であったり、焼却灰とと
もに塩基度調整剤も溶融処理することでエネルギーを余
分に投入する必要がある。また、塩基度調整剤は高価で
あり、経済的にも不利である。
や塩基度調整剤を使用せずに、出滓口が閉塞することな
く溶融スラグを出滓することができる都市ごみ焼却灰溶
融炉において、出滓口の耐久性の向上と出滓量の調整が
可能なスラグの出滓機構を備える溶融スラグの出滓口構
造を提供することにある。
さ方向中間部の炉壁に溶融スラグ出滓口を設け、前記溶
融炉底面近くの炉壁に溶融メタル排出口を設け、前記溶
融炉内に投入された焼却灰層を電極が貫通し前記焼却灰
の溶融スラグに挿入し電気抵抗加熱により前記焼却灰を
溶融して溶融スラグ層および溶融メタル層を形成し、溶
融中は前記電極の先端部を前記溶融スラグ層内に位置せ
しめ、前記焼却灰を溶融するとともに、前記溶融スラグ
層の湯面を前記出滓口から所定距離上方の高さの位置に
保ちながら、前記溶融スラグの圧力によって前記出滓口
から前記溶融スラグを排出し、前記溶融メタルは前記排
出口から排出する焼却灰溶融炉の溶融スラグの出滓口構
造であって、水冷構造を有する金属製の開閉機構と出滓
した溶融スラグを所定の位置まで導くための水冷構造を
有する金属製の水冷樋とによって構成されており、前記
開閉機構は、所定面積の開口を有する金属製の環状の基
部および前記開口の面積を変化させるための可動ゲート
とからなり、前記可動ゲートを動かすことにより、前記
基部の開口面積を変化させて、溶融スラグの排出量を調
整することに特徴を有するものである。
明において、前記基部の開口の面積および形状は、内径
10mmφ以上の円形とすることに特徴を有するもので
ある。
り、電気抵抗熱を利用した電気溶融炉が既に開発されて
いる。本発明においては、この電気抵抗熱を利用した電
気溶融炉を利用する。即ち、炉内に投入された焼却灰層
を電極が貫通し焼却灰が溶融した溶融スラグに挿入さ
れ、そこでジュール熱を発生させ焼却灰を溶融して溶融
スラグおよび溶融メタルに液化する。これにより、溶融
炉内で溶融スラグと溶融メタルとが比重分分離されるた
め、溶融スラグ層および溶融メタル層が形成される。炉
内に溜まった溶融スラグ層は電気抵抗熱を利用するため
所定の厚さを形成させる。炉の高さ方向中間部の炉壁に
は出滓口が設けられており、溶融スラグ層の湯面と出滓
口との間に一定の高低差が確保され、この高低差により
もたらされる溶融スラグの圧力(ヘッド圧)によって溶
融スラグが押し出され出滓口から排出する。塩基度が
0.5以下の粘度の高い溶融スラグであっても出滓口が
閉塞することなく連続で出滓可能である。溶融スラグの
湯面と出滓口との高低差が常に規定値以上となるよう
に、出滓口からの溶融スラグ排出量または焼却灰投入量
等を制御して溶融スラグの湯面の位置を常に規定値以上
に保持する。また、溶融炉底面近くの炉壁にメタル排出
口を設け、溶融メタルはメタル排出口から排出する。本
溶融炉においては溶融炉内で溶融スラグと溶融メタルと
が比重分分離されるため、溶融スラグ中にメタル分が混
入しないため、本発明溶融スラグ出滓口においては金属
製の水冷構造部品を使用しても金属部の耐久性を保持で
きる。出滓口の基部の開口の面積および形状を、内径1
0mmφ以上の円形と規定するのは、それ未満であると
スラグが流れ出てこなくなる可能性が高くなるからであ
る。また、開口を円形開口と同じ面積以上の他の形状と
しても同様である。
る。図1はこの発明の実施例に係る電気炉式の都市ごみ
焼却灰溶融炉の断面図、図2はこの発明の溶融スラグ出
滓口を示す断面図、図3は同正面図、図4、図5は水冷
樋の断面図である。
却灰溶融炉(灰溶融炉)1の炉本体2内には電極3が上
下動自在に設けられている。炉本体2の高さ方向中間部
の炉壁には出滓口7が設けられ、炉底面近くの炉壁には
メタル排出口12が設けられている。電極3は焼却灰層
4内を貫通して焼却灰が溶融した溶融スラグに挿入さ
れ、そこでジュール熱を発生させ焼却灰を溶融して溶融
スラグおよび溶融メタルに液化し、比重分離により溶融
スラグ層および溶融メタル層が形成される。本発明に利
用する溶融炉は電気抵抗熱を利用するため、炉内に溜ま
った溶融スラグ層は所定の厚さを有する。出滓口7と溶
融スラグ層5の湯面との間に所定の高低差を確保できる
ように湯面の位置を調整する。溶融スラグはそのヘッド
圧により出滓口7から排出する。
口7は、出滓口開閉機構8と水冷樋9とからなってい
る。出滓口開閉機構8は、炉本体2の出滓口7の出口に
設けられた開口77を有する環状の基部(出滓口金物)
8bと、基部8bの外側に基部8bの開口77を閉塞可
能に設けられた、上下にスライド移動自在のゲート8a
とからなっている。水冷樋9は出滓口7の外側に設けら
れている。基部8b、ゲート8aおよび水冷樋9はいず
れも金属製であり、水冷構造を有している。出滓口開閉
機構8の開度調整により溶融スラグの出滓量が制御され
る。本実施例では開口77は内径φ10mm以上であっ
た(図2中にxで示す)。10はゲート8a、基部8b
および水冷樋9を水冷するための冷却水11の出入口で
ある。出滓口開閉機構8によって焼却灰の溶融処理量と
バランスするように出滓量を制御し、溶融スラグ層5の
湯面の位置を規定の範囲内に保持し、溶融スラグ層5の
湯面と出滓口7との間に所定の高低差を維持しヘッド圧
を常時確保する。
定の位置まで導くことができる。水冷樋9の角度は、溶
融スラグが流出するに十分な傾斜となる所定の角度を使
用すればよい。例えば、35°以上である。
の範囲内に保持する方法として、炉内に投入する焼却灰
の量を制御する方法を使用してもよい。
は、溶融スラグは溶融メタルとともにオーバーフロー方
式により自重落下することで炉外に排出されていた。本
発明実施例においては、出滓口7と溶融スラグの湯面と
の間の距離が(図1中に示すAの距離が)200mm以
上となるように溶融スラグの湯面を調整し、出滓口7よ
り溶融スラグをそのヘッド圧を利用して押し出してい
る。これにより、塩基度が0.5以下の粘度の高い溶融
スラグであっても出滓口7が閉塞することなく連続して
出滓可能である。従って、塩基度調整剤および補助的な
加熱手段は不要である。更に、出滓口部分に金属製の水
冷部品の使用が可能となったことから、出滓口の耐久性
の向上と、出滓量の調整が可能なスラグの出滓機構を提
供することができる。
ば、以下のような工業上有用な効果がもたらされる。 塩基度が0.5以下の粘度の高い溶融スラグでも、
出滓部の加熱、塩基度調整剤の使用等の補助的な手段を
採らずに、出滓口が閉塞することなく出滓できる。 出滓部の加熱、塩基度調整剤を使用する必要がない
ため、電力原単位を悪くすることがなく経済的に有利で
ある。 溶融炉内でメタルが比重分離するため、溶融スラグ
中にメタル分が混入しないことにより、出滓口部分に金
属製の水冷構造部品の使用が可能となり、出滓口の耐久
性が大幅に向上し、出滓量の調整を正確に実施すること
ができる。
却灰溶融炉の断面図である。
る。
る。
面図である。
面図である。
面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】焼却灰溶融炉の高さ方向中間部の炉壁に溶
融スラグ出滓口を設け、前記溶融炉底面近くの炉壁に溶
融メタル排出口を設け、前記溶融炉内に投入された焼却
灰層を電極が貫通し前記焼却灰の溶融スラグに挿入し電
気抵抗加熱により前記焼却灰を溶融して溶融スラグ層お
よび溶融メタル層を形成し、溶融中は前記電極の先端部
を前記溶融スラグ層内に位置せしめ、前記焼却灰を溶融
するとともに、前記溶融スラグ層の湯面を前記出滓口か
ら所定距離上方の高さの位置に保ちながら、前記溶融ス
ラグの圧力によって前記出滓口から前記溶融スラグを排
出し、前記溶融メタルは前記排出口から排出する焼却灰
溶融炉の溶融スラグの出滓口構造であって、 水冷構造を有する金属製の開閉機構と出滓した溶融スラ
グを所定の位置まで導くための水冷構造を有する金属製
の水冷樋とによって構成されており、前記開閉機構は、
所定面積の開口を有する金属製の環状の基部および前記
開口の面積を変化させるための可動ゲートとからなり、
前記可動ゲートを動かすことにより、前記基部の開口面
積を変化させて、溶融スラグの排出量を調整することを
特徴とする焼却灰溶融炉の溶融スラグの出滓口構造。 - 【請求項2】前記基部の開口の面積および形状は、内径
10mmφ以上の円形とする請求項1記載の出滓口構
造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07092997A JP3126625B2 (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | 焼却灰溶融炉の溶融スラグ出滓口構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07092997A JP3126625B2 (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | 焼却灰溶融炉の溶融スラグ出滓口構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08261439A JPH08261439A (ja) | 1996-10-11 |
JP3126625B2 true JP3126625B2 (ja) | 2001-01-22 |
Family
ID=14070013
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07092997A Expired - Lifetime JP3126625B2 (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | 焼却灰溶融炉の溶融スラグ出滓口構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3126625B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6949650B2 (ja) * | 2017-10-02 | 2021-10-13 | Dowaエコシステム株式会社 | 焼却灰の溶融処理装置 |
JP7040859B2 (ja) * | 2018-01-22 | 2022-03-23 | 株式会社日向製錬所 | スラグ排出孔構造及びスラグ排出方法 |
-
1995
- 1995-03-27 JP JP07092997A patent/JP3126625B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08261439A (ja) | 1996-10-11 |
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