JP3572238B2

JP3572238B2 - Slag adhesion prevention device for melting furnace

Info

Publication number: JP3572238B2
Application number: JP2000062276A
Authority: JP
Inventors: 静生保田; 善則後藤; 浩俊堀添; 良則寺澤; 佐藤　　淳; 義仁清水
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2000-03-07
Filing date: 2000-03-07
Publication date: 2004-09-29
Anticipated expiration: 2020-03-07
Also published as: JP2001248822A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炉本体に灰等の被溶融物の投入口と炉内加熱用のバーナを設け、前記炉内の被溶融物を前記バーナにより加熱して溶融せしめ、溶融スラグを前記炉本体の下部に設けられたスラグ取出口からスラグ抜き室に排出するようにした溶融炉スラグ付着防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
炉本体に被溶融物である灰の投入口と炉内加熱用のバーナを設け、前記炉内の灰を前記バーナにより加熱して溶融せしめ、溶融スラグを前記炉本体の下部に設けられたスラグ排出口からスラグ抜き室に排出するようにした灰溶融炉については、従来より多くの技術が提供されている。
【０００３】
図３はかかる灰溶融炉の中、竪型灰溶融炉の従来技術の一例を示す縦断面図である。図３において、１は炉本体、２はバーナである。該バーナ２は、前記炉本体１を構成する炉周壁１ａに円周方向等間隔にかつ接線方向に複数個（この例では４個）設けられている。３は灰投入口であり、前記炉周壁１ａの前記バーナ２よりも上部位置に円周方向等間隔に複数個（この例では２個）設けられている。３１は排ガス通路である。
４は前記炉本体１を構成する炉底壁１ｂの中央部に設けられたスラグ排出口即ちスラグタップ、５は該スラグタップ４の上端部に軸対称に２箇所（３箇所以上でも良い）形成された堰、１０は該スラグタップ４のスラグ通路を構成するスラグ取出口、２０は該スラグ取出口１０の下方に設けられたスラグ抜き室である。
【０００４】
かかる灰溶融炉の運転時において、灰投入口３から焼却灰や飛灰からなる灰を自然落下により前記炉本体１の炉内部３０に供給し、前記炉底壁１ｂの内面に灰供給層を形成する。そして、前記炉本体１に４個設けられたバーナ２からの火炎により該灰供給層の表面を加熱しこれを溶融させる。
かかる溶融灰は、溶融スラグとして前記スラグタップ４の堰５からスラグ取出口１０を経てスラグ抜き室２０に排出される。また、炉内部３０からの排ガス３２は排ガス通路３１を通って外部に排出される。
【０００５】
また、前記竪型灰溶融炉に関する技術の１つとして特開平５−２３１６３１号の発明がある。この発明においては、炉本体の側壁部に設けた灰投入口から炉床部に投入した灰を、炉頂部に設けた溶融バーナにより加熱溶融して、炉床部の中央に設けたスラグ排出口から溶融スラグを排出するようにした灰溶融炉において、前記炉床部の周囲に複数の灰プッシャーを設けて、該灰プッシャーにより灰を中央部のスラグ排出口側に押し出すようにするとともに、スラグを燃焼排ガスとともにスラグ抜き室に導き、該スラグ抜き室でスラグを燃焼排ガスから分離するように構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図３に示される灰溶融炉においては、炉内部３０の溶融スラグ２８は、前記のように、高温に保持されているスラグタップ４の堰５及びスラグ取出口１０を経てスラグ抜き室２０に排出されるが、該スラグ抜き室２０の温度が下がると、この部位において溶融スラグ２８が凝固してスラグ排出路が詰まり、溶融スラグ２８の排出が不可能になる。
【０００７】
かかる不具合の発生を防止するため、かかる従来技術においては、前記炉内部３０の燃焼ガスを前記スラグ抜き室２０に導き、該スラグ抜き室２０を一定温度以上に保持している。
しかしながら、かかる従来技術にあっては、前記炉内部３０からの燃焼ガスは旋回成分を持ってスラグ抜き室２０に導入されるため、スラグ抜き室２０に排出されてきた溶融スラグ２８が、燃焼ガスの旋回流に乗って旋回しその遠心力で該スラグ抜き室２０の内壁面２０ａに吹き付けられるという事態の発生をみる。
【０００８】
そして、前記スラグ抜き室２０のハウジング２９は鉄鋼材料からなり、前記溶融スラグ２８との間の濡れ性が良いため、その内壁面２０ａに吹き付けられた溶融スラグ２８は、前記燃焼ガスによって高温に保持されている該内壁面２０ａに容易に付着する。このため、かかる従来技術にあっては、前記のようにして内壁面２０ａに付着した溶融スラグ２８が、該溶融スラグ２８よりも低温状態にある内壁面２０ａによって徐々に冷却されて凝縮し、これが時間の経過とともに堆積して前記スラグ抜き室２０を塞いでしまい、溶融スラグ２８の排出が不可能となるという問題点を有している。
また、特開平５−２３１６３１号にて提供されている技術においても、スラグ抜き室において溶融スラグが燃焼排ガスの旋回による遠心力でスラグ抜き室の内壁面方向に飛ばされて、該内壁面に付着するという問題点を抱えている。
【０００９】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、スラグ抜き室内に導入された溶融スラグが該スラグ抜き室の内壁面に付着、堆積するのを回避することによりスラグ抜き室内での溶融スラグの流動を良化し、スラグ抜き室の溶融スラグによる閉塞の発生を防止することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するため、請求項１記載の発明として、炉本体に灰等の被溶融物の投入口と炉内加熱用のバーナを設け、前記炉内の被溶融物を前記バーナにより加熱して溶融せしめ、前記炉本体の内部からの燃焼ガスを旋回成分を持って前記スラグ抜き室に導入しながら、溶融スラグを前記炉本体の下部に設けられたスラグ取出口からスラグ抜き室に排出するようにした溶融炉において、
前記スラグ抜き室の外周を筒状の冷却壁で囲み、該冷却壁は、前記溶融スラグとの濡れ性が鉄鋼材料よりも劣る材料で形成され、更に該冷却壁の外面が臨み該冷却壁を冷却する冷却水が通流する環状の水ジャケットを設け、その水入口及び水出口は該環状の水ジャケットの接線方向に開口され、該冷却水は該環状の水ジャケットの外壁面に沿って旋回しながら流動することを特徴とする溶融炉のスラグ付着防止装置を提案する。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１において、前記冷却壁は、セラミックス等の鉄鋼材料よりも高融点の材料からなることを特徴とする。
【００１２】
かかる発明によれば、前記炉本体の内部からの燃焼ガスは旋回成分を持って前記スラグ抜き室に導入され、該炉本体の内部からの溶融スラグは前記燃焼ガスの旋回流に乗って旋回しその遠心力で該スラグ抜き室を構成している冷却壁の内壁面に吹き付けられる。
しかしながら、該冷却壁は水ジャケット内を流動している冷却水によって冷却され、前記内壁面は低温となっているため、該内壁面に吹き付けられた溶融スラグは急冷されて熱収縮を生じ、該内壁面に付着することなく凝固して、排出部へと落下する。
また、前記溶融スラグの一部が前記内壁面に付着した場合においても、該溶融スラグは、前記急冷により、スラグ成長の過程でこれの自重により落下するので、該内壁面に堆積されることはない。
これにより、前記溶融スラグがスラグ抜き室の内壁面（冷却壁の内壁面）に堆積して、該スラグ抜き室を閉塞するのが阻止され、該溶融スラグは滑らかにスラグ排出部に排出される。
【００１３】
特に、請求項２記載の発明によれば、前記冷却壁は鉄鋼材料よりも高融点の材料で構成されているので、高温の溶融スラグと接触してもその内壁面が溶融スラグによって局部的に溶融されることがなく、かかる局部的溶融による溶融スラグの付着は発生し難くなる。
さらに、請求項３記載の発明によれば、前記冷却壁は、溶融スラグとの濡れ性が鉄鋼材料よりも劣る材料で構成されているため、該溶融スラグが冷却壁と接触しても、該冷却壁の内壁面にて弾かれることとなり、該内壁面に付着し難くなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対は位置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１５】
図１は本発明の実施形態に係る竪型灰溶融炉の縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は従来技術を示す図１対応図である。
【００１６】
本発明の実施例に係る竪型灰溶融炉を示す図１〜２において、１は炉本体、２はバーナである。該バーナ２は、前記炉本体１を構成する炉周壁１ａに円周方向等間隔にかつ接線方向に複数個（この例では４個）設けられている。３は灰投入口であり、前記炉周壁１ａの前記バーナ２よりも上部位置に円周方向等間隔に複数個（この例では２個）設けられている。３２は排ガスを炉の上方に排出するための排ガス通路である。
【００１７】
４は前記炉本体１を構成する炉底壁１ｂの中央部に設けられたスラグ排出口即ちスラグタップ、５は該スラグタップ４の上端部に軸対称に２箇所（３箇所以上でも良い）形成された堰、１０は該スラグタップ４のスラグ通路を構成するスラグ取出口である。
以上も構成は従来技術と同様である。本発明においては、前記炉本体１の下部に連設されるスラグ抜き室を改良している。
【００１８】
即ち図１〜２において、２９は前記炉本体１の下部に連設されたハウジング、２１は該ハウジングの内側に設けられた円筒状の冷却壁である。該冷却壁２１の外周面と前記ハウジングの内面との間には環状の水ジャケット２３が形成されている。
２６は該水ジャケット２３の下部に設けられた水入口で、冷却水管２４に接続されている。２７は該水ジャケット２３の上部に設けられた水出口で、冷却水管２５に接続されている。前記水入口２６及び水出口２７は、図２に示すように、前記ジャケット２３の接線方向に開口されている。尚、前記水入口２６及び水出口２７の上下方向位置は、この実施例に限定されることなく任意でよい。
【００１９】
前記冷却壁２１はセラミックス材で構成され、これの内側には前記スラグ取出口１０に連通されるスラグ抜き室２０が形成されている。
前記冷却壁２１はセラミックス材に限られることなく、鉄鋼材料よりも高融点の材料で、好ましくは前記炉本体１の内部３０から導入される溶融スラグ２８との濡れ性が鉄鋼材料よりも劣る材料であればよい。
【００２０】
かかる構成からなる竪型溶融炉において、該溶融炉を起動した後、前記灰投入口３から焼却灰や飛灰からなる灰を自然落下により前記炉内部３０に供給し、炉底壁面に灰供給層を形成する。そして、前記炉本体１に円周方向等間隔にかつ接線方向に４個設けられたバーナ２からの火炎により該灰供給層の表面を加熱しこれを溶融させる。
かかる溶融灰は、溶融スラグ２８として前記スラグタップ４の堰５及びスラグ取出口１０を経てスラグ抜き室２０に排出される。また、炉内部３０からの排ガス３２は排ガス通路３１を通って外部に排出される。
【００２１】
一方前記水ジャケット２３には冷却水管２４及び水入口２６を経て冷却水が供給され、該水ジャケット２３内を前記水出口２７側へ向けて流動しながら前記冷却壁２１を冷却している。該冷却壁２１を冷却した後の冷却水は水出口２７を通り冷却水管２５に排出される。
ここで、前記水入口２６及び水出口２７は、前記環状の水ジャケット２３の接線方向に開口されているので、冷却水は水ジャケット２３の外壁面に沿って旋回しながら流動することとなり、冷却水と水ジャケット２３の外壁面との間の熱伝達率が上昇し、冷却壁２１の冷却効果が向上する。
【００２２】
一方、前記炉内部３０からの燃焼ガスは旋回成分を持って前記スラグ抜き室２０に導入され、この溶融スラグ２８は燃焼ガスの旋回流に乗って旋回しその遠心力で該スラグ抜き室２０を構成している冷却壁２１の内壁面２０ａに吹き付けられる。
しかしながら、前記のように、該冷却壁２１は前記水ジャケット２３内を流動している冷却水によって冷却され、前記内壁面２０ａは低温となっているため、該内壁面２０ａに吹き付けられた溶融スラグ２８は急冷されて熱収縮を生じ、該内壁面２０ａに付着することなく凝固して、排出部へと落下する。
溶融スラグ２８の一部が前記内壁面２０ａに付着した場合においても、該溶融スラグ２８は、前記急冷により、スラグ成長の過程でこれの自重により落下するので、該内壁面２０ａに堆積されることはない。
【００２３】
また、前記冷却壁２１は鉄鋼材料よりも高融点のセラミックス材で構成されているので、高温の溶融スラグ２８と接触してもその内壁面２０ａが溶融スラグ２８によって局部的に溶融されることがなく、かかる局部的溶融による溶融スラグ２８の付着は発生し難い。
さらに、前記冷却壁２１を構成しているセラミックス材は、溶融スラグ２８との濡れ性が鉄鋼材料よりも劣る材料であるため、該溶融スラグ２８がセラミックス材からなる冷却壁２１と接触しても、該冷却壁２１の内壁面２０ａにて弾かれることとなり、該内壁面２０ａに付着し難くなる。
以上の作用により、前記溶融スラグ２８がスラグ抜き室２０の内壁面（冷却壁２１の内壁面）２０ａに堆積して、該スラグ抜き室２０を閉塞するのが阻止され、該溶融スラグ２８は滑らかにスラグ排出部に排出される。
【００２４】
【発明の効果】
以上記載の如く本発明によれば、冷却壁が水ジャケット内を流動している冷却水によって冷却されることによりスラグ抜き室の内壁面は低温となっているため、燃焼ガスとともに旋回成分を持って該スラグ抜き室の内壁面に吹き付けられた溶融スラグを急冷して熱収縮を生ぜしめ、該内壁面に付着することなく凝固して排出部へ排出させることが可能となる。
また、前記溶融スラグの一部が前記内壁面に付着した場合においても、該溶融スラグは、前記急冷により、スラグ成長の過程でこれの自重により落下するので、該内壁面に堆積されるのが回避される。
これにより、前記溶融スラグがスラグ抜き室の内壁面に堆積して、該スラグ抜き室を閉塞するのを阻止でき、スラグ抜き室内での溶融スラグの流動が良化され、溶融スラグを滑らかにスラグ排出部に排出することができる。
【００２５】
また、請求項２のように構成すれば、冷却壁を鉄鋼材料よりも高融点材料で構成しているので、高温の溶融スラグと接触してもその内壁面が溶融スラグによって局部的に溶融されることがなく、かかる局部的溶融による溶融スラグの付着は発生し難くなる。
さらに、請求項３のように構成すれば、前記冷却壁を溶融スラグとの濡れ性が鉄鋼材料よりも劣る材料で構成しているため、該溶融スラグが冷却壁と接触しても、該冷却壁の内壁面にて弾かれることとなり、該内壁面に付着し難くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施形態に係る竪型灰溶融炉の縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】従来技術を示す図１対応図である
【符号の説明】
１炉本体
１ａ炉周壁
１ｂ炉底壁
２バーナ
３灰投入口
４スラグタップ
５堰
１０スラグ取出口
２０スラグ抜き室
２０ａ内壁面
２１冷却壁
２３水ジャケット
２４、２５冷却水管
２６水入口
２７水出口
２８溶融スラグ
２９ハウジング
３０炉内部
３１排ガス通路
３２排ガス[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention provides a furnace body with an inlet for a material to be melted such as ash and a burner for heating the furnace, and heats and melts the material to be melted in the furnace by the burner. The present invention relates to an apparatus for preventing slag from adhering to a melting furnace, which is discharged from a slag outlet provided at a lower portion to a slag removal chamber.
[0002]
[Prior art]
The furnace body is provided with an inlet for ash as an object to be melted and a burner for heating the furnace, and the ash in the furnace is heated and melted by the burner, and the molten slag is provided at a lower portion of the furnace body. Regarding the ash melting furnace which discharges the slag from the discharge port to the slag removal chamber, many techniques have been provided conventionally.
[0003]
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing an example of a conventional technology of a vertical ash melting furnace among such ash melting furnaces. In FIG. 3, 1 is a furnace main body, and 2 is a burner. A plurality (four in this example) of the burners 2 are provided on the furnace peripheral wall 1a constituting the furnace main body 1 at equal intervals in the circumferential direction and in the tangential direction. Reference numeral 3 denotes an ash inlet, and a plurality (two in this example) are provided at equal positions in the circumferential direction at positions above the burners 2 on the furnace peripheral wall 1a. 31 is an exhaust gas passage.
Reference numeral 4 denotes a slag discharge port, that is, a slag tap provided at the center of the furnace bottom wall 1b constituting the furnace main body 1. The weir 10 is a slag outlet which constitutes a slag passage of the slag tap 4, and 20 is a slag removal chamber provided below the slag outlet 10.
[0004]
During operation of the ash melting furnace, ash made of incineration ash or fly ash is supplied from the ash inlet 3 to the furnace interior 30 of the furnace body 1 by natural fall, and an ash supply layer is formed on the inner surface of the furnace bottom wall 1b. Form. Then, the surface of the ash supply layer is heated and melted by the flames from the four burners 2 provided in the furnace body 1.
Such molten ash is discharged as molten slag from the weir 5 of the slag tap 4 to the slag removal chamber 20 via the slag outlet 10. Exhaust gas 32 from the furnace interior 30 is discharged to the outside through an exhaust gas passage 31.
[0005]
Further, as one of the techniques relating to the vertical ash melting furnace, there is an invention disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-231631. In the present invention, the ash supplied to the hearth from the ash inlet provided on the side wall of the furnace body is heated and melted by a melting burner provided on the furnace top, and a slag discharge port provided at the center of the hearth. In the ash melting furnace configured to discharge molten slag from the slag, a plurality of ash pushers are provided around the hearth, and the ash is pushed out to the slag discharge port side in the center by the ash pusher. To the slag removal chamber together with the combustion exhaust gas, and the slag is separated from the combustion exhaust gas in the slag removal chamber.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the ash melting furnace shown in FIG. 3, the molten slag 28 inside the furnace 30 is discharged to the slag removal chamber 20 through the weir 5 of the slag tap 4 and the slag outlet 10 which are maintained at a high temperature as described above. However, when the temperature of the slag removal chamber 20 decreases, the molten slag 28 solidifies at this location and the slag discharge passage is blocked, so that the molten slag 28 cannot be discharged.
[0007]
In order to prevent such a problem from occurring, in the related art, the combustion gas in the furnace interior 30 is guided to the slag removal chamber 20, and the slag removal chamber 20 is maintained at a certain temperature or higher.
However, in such a conventional technique, the combustion gas from the furnace interior 30 is introduced into the slag removal chamber 20 with a swirling component, so that the molten slag 28 discharged into the slag removal chamber 20 becomes a combustion gas. Circling on the swirling flow of the slag and being blown to the inner wall surface 20a of the slag removing chamber 20 by the centrifugal force.
[0008]
Since the housing 29 of the slag removal chamber 20 is made of a steel material and has good wettability with the molten slag 28, the molten slag 28 sprayed on the inner wall surface 20a is maintained at a high temperature by the combustion gas. Easily adheres to the inner wall surface 20a. For this reason, in such a conventional technique, the molten slag 28 attached to the inner wall surface 20a as described above is gradually cooled and condensed by the inner wall surface 20a in a lower temperature state than the molten slag 28, and this is condensed. There is a problem in that the slag is accumulated with the passage of time and closes the slag removal chamber 20, so that the molten slag 28 cannot be discharged.
Also, in the technology provided in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-231631, molten slag is blown toward the inner wall surface of the slag removal chamber by centrifugal force due to the swirling of the combustion exhaust gas in the slag removal chamber and adheres to the inner wall surface. Have the problem of doing so.
[0009]
The present invention has been made in view of the problems of the related art, and improves the flow of the molten slag in the slag removal chamber by preventing the molten slag introduced into the slag removal chamber from adhering and accumulating on the inner wall surface of the slag removal chamber. It is an object of the present invention to prevent the occurrence of blockage due to molten slag in a slag removal chamber.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve this problem, the present invention provides an invention according to claim 1, wherein a furnace body is provided with an inlet for a material to be melted such as ash and a burner for heating the furnace, and the material to be melted in the furnace is burned by the burner. The molten slag is introduced from the slag outlet provided at the lower part of the furnace body while the combustion gas from the inside of the furnace body is introduced into the slag removal chamber with a swirling component by heating. In the melting furnace that was discharged to
The outer periphery of the slag removal chamber is surrounded by a cylindrical cooling wall, and the cooling wall is formed of a material having a lower wettability with the molten slag than a steel material, and the outer surface of the cooling wall faces the cooling wall. An annular water jacket through which cooling water to be cooled flows is provided , and its water inlet and outlet are opened in a tangential direction of the annular water jacket, and the cooling water swirls along the outer wall surface of the annular water jacket. The present invention proposes a slag adhesion preventing device for a melting furnace, characterized in that the slag flows while flowing .
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the cooling wall is made of a material having a higher melting point than a steel material such as ceramics.
[0012]
According to this invention, the combustion gas from the inside of the furnace body is introduced into the slag removal chamber with a swirling component, and the molten slag from the inside of the furnace body swirls on the swirling flow of the combustion gas. The centrifugal force blows the inner wall surface of the cooling wall constituting the slag removal chamber.
However, since the cooling wall is cooled by the cooling water flowing in the water jacket and the inner wall surface is at a low temperature, the molten slag sprayed on the inner wall surface is rapidly cooled to cause thermal contraction, It solidifies without adhering to the inner wall surface and falls to the discharge part.
Further, even when a part of the molten slag adheres to the inner wall surface, the molten slag drops due to its own weight in the process of slag growth due to the rapid cooling, so that the molten slag is deposited on the inner wall surface. Absent.
Thus, the molten slag is prevented from accumulating on the inner wall surface of the slag removal chamber (the inner wall surface of the cooling wall) and closing the slag removal chamber, and the molten slag is smoothly discharged to the slag discharge portion. .
[0013]
In particular, according to the second aspect of the present invention, since the cooling wall is made of a material having a higher melting point than the steel material, even if the cooling wall is in contact with the high-temperature molten slag, the inner wall surface is locally formed by the molten slag. It is not melted, and adhesion of the molten slag due to such local melting hardly occurs.
Furthermore, according to the third aspect of the present invention, since the cooling wall is made of a material having a lower wettability with the molten slag than a steel material, even if the molten slag comes into contact with the cooling wall, the cooling wall is formed. It is repelled by the inner wall surface of the cooling wall, and is hardly attached to the inner wall surface.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail using embodiments shown in the drawings. However, unless otherwise specified, the dimensions, materials, shapes, relative positions and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention thereto, but are merely described. It is only an example.
[0015]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a vertical ash melting furnace according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1, and FIG. 3 is a view corresponding to FIG.
[0016]
1 and 2 showing a vertical ash melting furnace according to an embodiment of the present invention, 1 is a furnace main body, and 2 is a burner. A plurality (four in this example) of the burners 2 are provided on the furnace peripheral wall 1a constituting the furnace main body 1 at equal intervals in the circumferential direction and in the tangential direction. Reference numeral 3 denotes an ash inlet, and a plurality (two in this example) are provided at equal positions in the circumferential direction at positions above the burners 2 on the furnace peripheral wall 1a. Reference numeral 32 denotes an exhaust gas passage for discharging exhaust gas to an upper part of the furnace.
[0017]
Reference numeral 4 denotes a slag discharge port, that is, a slag tap provided at the center of the furnace bottom wall 1b constituting the furnace main body 1. The weir 10 is a slag outlet which constitutes a slag passage of the slag tap 4.
The configuration described above is the same as that of the prior art. In the present invention, the slag removal chamber connected to the lower part of the furnace main body 1 is improved.
[0018]
That is, in FIGS. 1 and 2, reference numeral 29 denotes a housing connected to a lower portion of the furnace body 1, and reference numeral 21 denotes a cylindrical cooling wall provided inside the housing. An annular water jacket 23 is formed between the outer peripheral surface of the cooling wall 21 and the inner surface of the housing.
Reference numeral 26 denotes a water inlet provided at a lower portion of the water jacket 23, which is connected to the cooling water pipe 24. Reference numeral 27 denotes a water outlet provided at the upper part of the water jacket 23, which is connected to the cooling water pipe 25. The water inlet 26 and the water outlet 27 are opened in a tangential direction of the jacket 23 as shown in FIG. The positions of the water inlet 26 and the water outlet 27 in the vertical direction are not limited to this embodiment, and may be arbitrary.
[0019]
The cooling wall 21 is made of a ceramic material, and a slag removal chamber 20 communicating with the slag outlet 10 is formed inside the cooling wall 21.
The cooling wall 21 is not limited to a ceramic material, but is made of a material having a higher melting point than a steel material, and is preferably a material having a lower wettability with a molten slag 28 introduced from the inside 30 of the furnace body 1 than a steel material. Should be fine.
[0020]
In the vertical melting furnace having such a configuration, after starting the melting furnace, ash composed of incinerated ash or fly ash is supplied from the ash inlet 3 to the furnace interior 30 by natural fall, and ash is supplied to the furnace bottom wall surface. Form a layer. The surface of the ash supply layer is heated and melted by flames from four burners 2 provided at equal intervals in the circumferential direction and tangentially on the furnace body 1.
The molten ash is discharged as a molten slag 28 into the slag removal chamber 20 through the weir 5 of the slag tap 4 and the slag outlet 10. Exhaust gas 32 from the furnace interior 30 is discharged to the outside through an exhaust gas passage 31.
[0021]
On the other hand, cooling water is supplied to the water jacket 23 through a cooling water pipe 24 and a water inlet 26, and cools the cooling wall 21 while flowing through the water jacket 23 toward the water outlet 27 side. The cooling water after cooling the cooling wall 21 is discharged to the cooling water pipe 25 through the water outlet 27.
Here, since the water inlet 26 and the water outlet 27 are opened in the tangential direction of the annular water jacket 23, the cooling water flows while rotating along the outer wall surface of the water jacket 23, The heat transfer coefficient between the water and the outer wall surface of the water jacket 23 is increased, and the cooling effect of the cooling wall 21 is improved.
[0022]
On the other hand, the combustion gas from the furnace interior 30 is introduced into the slag removal chamber 20 with a swirling component, and the molten slag 28 is swirled by the swirling flow of the combustion gas, and the slag removal chamber 20 is centrifugally moved. It is sprayed on the inner wall surface 20a of the cooling wall 21 that is configured.
However, as described above, since the cooling wall 21 is cooled by the cooling water flowing in the water jacket 23 and the inner wall surface 20a is at a low temperature, the molten slag sprayed on the inner wall surface 20a is cooled. 28 is rapidly cooled and undergoes thermal contraction, solidifies without adhering to the inner wall surface 20a, and falls to the discharge portion.
Even when a part of the molten slag 28 adheres to the inner wall surface 20a, the molten slag 28 drops due to its own weight in the process of growing the slag due to the rapid cooling, so that the molten slag 28 is deposited on the inner wall surface 20a. There is no.
[0023]
Further, since the cooling wall 21 is made of a ceramic material having a higher melting point than a steel material, even if the cooling wall 21 comes into contact with the high-temperature molten slag 28, the inner wall surface 20a may be locally melted by the molten slag 28. Therefore, adhesion of the molten slag 28 due to such local melting hardly occurs.
Further, since the ceramic material forming the cooling wall 21 is a material having a lower wettability with the molten slag 28 than the steel material, even if the molten slag 28 comes into contact with the cooling wall 21 made of the ceramic material. Then, it is repelled by the inner wall surface 20a of the cooling wall 21 and hardly adheres to the inner wall surface 20a.
By the above operation, the molten slag 28 is prevented from accumulating on the inner wall surface (the inner wall surface of the cooling wall 21) 20a of the slag removing chamber 20 and closing the slag removing chamber 20. Is discharged to the slag discharge section.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the cooling wall is cooled by the cooling water flowing in the water jacket, the inner wall surface of the slag removal chamber has a low temperature, and thus has a swirling component together with the combustion gas. As a result, the molten slag sprayed on the inner wall surface of the slag removal chamber is rapidly cooled to generate heat shrinkage, and can be solidified without adhering to the inner wall surface and discharged to the discharge portion.
Further, even when a part of the molten slag adheres to the inner wall surface, the molten slag drops due to its own weight in the process of slag growth due to the rapid cooling, so that the molten slag is deposited on the inner wall surface. Be avoided.
Thereby, the molten slag can be prevented from accumulating on the inner wall surface of the slag removal chamber and closing the slag removal chamber, the flow of the molten slag in the slag removal chamber is improved, and the molten slag can be smoothed. Can be discharged to the discharge section.
[0025]
According to the second aspect of the present invention, since the cooling wall is made of a material having a higher melting point than a steel material, the inner wall surface is locally melted by the molten slag even when it comes into contact with the high-temperature molten slag. Therefore, the adhesion of the molten slag due to the local melting hardly occurs.
Furthermore, according to the third aspect of the present invention, since the cooling wall is made of a material having a lower wettability with the molten slag than a steel material, even if the molten slag comes into contact with the cooling wall, the cooling wall is cooled. It is flipped on the inner wall surface of the wall, and it is difficult to adhere to the inner wall surface.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a vertical sectional view of a vertical ash melting furnace according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
FIG. 3 is a diagram corresponding to FIG. 1 showing a conventional technique.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Furnace main body 1a Furnace peripheral wall 1b Furnace bottom wall 2 Burner 3 Ash inlet 4 Slag tap 5 Weir 10 Slag outlet 20 Slag removal chamber 20a Inner wall surface 21 Cooling wall 23 Water jacket 24, 25 Cooling water pipe 26 Water inlet 27 Water outlet 28 Molten slag 29 Housing 30 Furnace interior 31 Exhaust gas passage 32 Exhaust gas

Claims

炉本体に灰等の被溶融物の投入口と炉内加熱用のバーナを設け、前記炉内の被溶融物を前記バーナにより加熱して溶融せしめ、前記炉本体の内部からの燃焼ガスを旋回成分を持って前記スラグ抜き室に導入しながら、溶融スラグを前記炉本体の下部に設けられたスラグ取出口からスラグ抜き室に排出するようにした溶融炉において、
前記スラグ抜き室の外周を筒状の冷却壁で囲み、該冷却壁は、前記溶融スラグとの濡れ性が鉄鋼材料よりも劣る材料で形成され、更に該冷却壁の外面が臨み該冷却壁を冷却する冷却水が通流する環状の水ジャケットを設け、その水入口及び水出口は該環状の水ジャケットの接線方向に開口され、該冷却水は該環状の水ジャケットの外壁面に沿って旋回しながら流動することを特徴とする溶融炉のスラグ付着防止装置。The furnace body is provided with an inlet for the material to be melted such as ash and a burner for heating the furnace, and the material to be melted in the furnace is heated and melted by the burner, and the combustion gas from the inside of the furnace body is swirled. In a melting furnace in which the molten slag is discharged from the slag outlet provided at the lower part of the furnace main body to the slag removal chamber while introducing the component to the slag removal chamber with the components,
The outer periphery of the slag removal chamber is surrounded by a cylindrical cooling wall, and the cooling wall is formed of a material having a lower wettability with the molten slag than a steel material, and the outer surface of the cooling wall faces the cooling wall. An annular water jacket through which cooling water to be cooled flows is provided , and its water inlet and outlet are opened in a tangential direction of the annular water jacket, and the cooling water swirls along the outer wall surface of the annular water jacket. An apparatus for preventing slag from adhering to a slag in a melting furnace.

前記冷却壁は、セラミックス等の鉄鋼材料よりも高融点の材料からなることを特徴とする請求項１記載の溶融炉のスラグ付着防止装置。The slag adhesion preventing device according to claim 1, wherein the cooling wall is made of a material having a higher melting point than a steel material such as ceramics.