JP5063157B2 - Slag outlet cleaning device - Google Patents
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Description
本発明は、都市ゴミ、下水汚泥焼却灰、乾燥汚泥などの廃棄物を溶融処理する溶融炉のスラグ出湯口の清掃装置に関するものである。 The present invention relates to a cleaning device for a slag outlet of a melting furnace for melting waste such as municipal waste, sewage sludge incineration ash, and dried sludge.
上記のような溶融炉は廃棄物を１３００〜１５００℃の高温で溶融してスラグ化する炉であり、溶融スラグは炉下部のスラグ出湯口から流下して水砕スラグとされる。正常状態ではスラグは定常流となって流下するが、処理物の性状によってスラグ組成が変動し、それに連れて粘性も変動するため、ときどき流動性の悪いスラグがスラグ出湯口を内側から閉塞したり、スラグ出湯口から流下したスラグがツララ状に成長してスラグ出湯口を外側から閉塞することがある。 The melting furnace as described above is a furnace that melts waste at a high temperature of 1300 to 1500 ° C. to form slag, and the molten slag flows down from a slag outlet at the bottom of the furnace to be granulated slag. Under normal conditions, the slag flows down as a steady flow, but the slag composition changes depending on the properties of the processed material, and the viscosity also changes accordingly.Therefore, slag with poor fluidity sometimes blocks the slag outlet from the inside. In some cases, the slag flowing down from the slag hot water outlet grows in a flaky shape and closes the slag hot water outlet from the outside.
そこで特許文献１に示すように、スラグ出湯口の下方に昇降可能なスラグ掻取り棒を設け、自動監視カメラにより閉塞が検出されると、このスラグ掻取り棒の先端をスラグ出湯口に挿入して回転させ、閉塞したスラグを除去するスラグ出湯口の清掃装置が開発され、実用化されている。この特許文献１の装置は、スラグ掻取り棒の昇降手段として電気モータで回転されるボールネジを使用している。 Therefore, as shown in Patent Document 1, a slag scraping bar that can be moved up and down is provided below the slag tap, and when a blockage is detected by an automatic monitoring camera, the tip of the slag scraping bar is inserted into the slag tap. A slag outlet cleaning device has been developed and put into practical use to rotate and remove the blocked slag. The device of Patent Document 1 uses a ball screw rotated by an electric motor as a lifting / lowering means for a slag scraping rod.
ところがスラグ掻取中に何らかの原因でスラグの粘性が上昇すると、スラグ掻取り棒の先端がスラグと粘着し、通常の昇降力ではスラグ掻取り棒を下降させることができなくなることがあった。電気モータは定格出力が決まっており、このような状態で無理にスラグ掻取り棒を下降させようとすると、モータが焼損するおそれがある。そこで従来はこのような状態となったときには、作業員がチェーンブロックなどを使用して強制的にスラグ掻取り棒を下降させており、高温条件下での危険な作業を余儀なくされるという問題があった。またこの問題は廃棄物溶融炉の完全自動運転化を図るうえでの大きな障害となっていた。
本発明は上記した従来の問題点を解決し、スラグ掻取中にスラグの粘性が上昇してスラグ掻取り棒の先端がスラグ出湯口に粘着してしまったような場合にも、人手を要することなしに、確実にスラグ掻取り棒を下降させることができるスラグ出湯口の清掃装置を提供するためになされたものである。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and even when the viscosity of the slag rises during slag scraping and the tip of the slag scraping stick sticks to the slag tap, manpower is required. The present invention has been made in order to provide a cleaning device for a slag tap, which can reliably lower the slag scraping bar without any trouble.
上記の課題を解決するためになされた本発明のスラグ出湯口の清掃装置は、溶融炉のスラグ出湯口の下方に、エアシリンダにより昇降され、上昇したとき先端がスラグ出湯口に達するスラグ掻取り棒を設けるとともに、このスラグ掻取り棒の先端がスラグ出湯口に粘着したときにスラグ掻取り棒を強制的に押し下げるための油圧シリンダを、水冷壁をはさんでスラグ出湯口の反対側に設けたことを特徴とするものである。 The slag tap outlet cleaning device of the present invention made to solve the above problems is a slag scraper that is lifted and lowered by an air cylinder below the slag tap of the melting furnace and the tip reaches the slag tap when raised. A hydraulic cylinder is provided on the opposite side of the slag outlet with a water cooling wall to force the slag scraper to push down when the tip of the slag scraper sticks to the slag outlet. It is characterized by that.
なお、スラグ出湯口部と本清掃装置の設置位置には、約１ｍ以上の距離が必要になるため、スラグ掻取り棒の基部を、エアシリンダにより昇降されるスライドベースに支持させた構造とし、このスライドベース上にスラグ掻取り棒を回転させるモータを設けた構造とすることが好ましい。また、油圧シリンダーを用いるに際し、スラグ出湯口の下方に設置されたスラグシュートの一部を水冷壁であることが好ましく、さらに本装置が安定的に下降させるために、油圧シリンダがエアシリンダに比べてハイパワー、小ストロークのものであることが好ましい。 In addition, since a distance of about 1 m or more is required for the installation position of the slag outlet and the cleaning device, the base of the slag scraping bar is supported by a slide base that is lifted and lowered by an air cylinder, A structure in which a motor for rotating the slag scraping bar is provided on the slide base is preferable. In addition, when using a hydraulic cylinder, it is preferable that a part of the slag chute installed below the slag outlet is a water-cooled wall, and the hydraulic cylinder is compared to an air cylinder in order to lower the apparatus stably. High power and small stroke are preferable.
本発明のスラグ出湯口の清掃装置は、スラグ掻取り棒をエアシリンダにより昇降させるものであるが、その他にスラグ掻取り棒を強制的に押し下げるための油圧シリンダを備えている。このため、スラグ掻取中にスラグの粘性が上昇してスラグ掻取り棒の先端がスラグ出湯口に粘着したときにも、出力の大きい油圧シリンダによって確実にスラグ掻取り棒を下降させることができる。 The cleaning device for the slag tap according to the present invention moves the slag scraping bar up and down by an air cylinder, and further includes a hydraulic cylinder for forcibly pushing down the slag scraping bar. For this reason, even when the slag viscosity rises during slag scraping and the tip of the slag scraping stick sticks to the slag tap, the slag scraping stick can be reliably lowered by the hydraulic cylinder with high output. .
なお、油圧シリンダは高温条件下で使用すると作動オイルが気化して動作不能となるおそれがあるが、本発明では油圧シリンダは水冷壁を挟んでスラグ出湯口の反対側に設けられており、高温の雰囲気から遮断されている。このため油圧シリンダが動作不良を発生することはない。 The hydraulic cylinder may become inoperable due to vaporization of the hydraulic oil when used under high temperature conditions. However, in the present invention, the hydraulic cylinder is provided on the opposite side of the slag outlet from the water cooling wall. Is cut off from the atmosphere. For this reason, the hydraulic cylinder does not malfunction.
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
図１において、１は溶融炉のスラグ出湯口であり、定常状態では図面の右側からスラグが流下する構造となっている。このスラグ出湯口１の下方には流下してきたスラグを図示しない水砕装置に導く傾斜させたスラグシュート２が設けられている。このスラグシュート２は上端に設けた水噴射ノズル３からの水流に載せてスラグを流下させるためのものである。この実施形態ではスラグシュート２は水冷ジャケット構造となっており、高熱を遮断できる水冷壁４を構成している。
Preferred embodiments of the present invention are shown below.
In FIG. 1, 1 is a slag outlet of a melting furnace, and has a structure in which slag flows down from the right side of the drawing in a steady state. An inclined slag chute 2 is provided below the slag outlet 1 to guide the slag flowing down to a water crusher (not shown). The slag chute 2 is used to drop the slag on the water flow from the
この水冷壁４の下側には、エアシリンダ５によりレール６に沿って昇降するスライドベース７が設けられている。この実施形態ではエアシリンダ５はロッドレスシリンダであり、シリンダの外側面両側のレール６に沿って設けられたスライドベース７がシリンダ内部のピストンと直結し、直接昇降動を行わせる構造のものである。しかしエアシリンダ５の種類はこれに限定されるものではない。
Below the
このスライドベース７には、スラグ掻取り棒８の基部が回転自在に支持されている。スラグ掻取り棒８は長いステンレスパイプの先端にステンレス製の掻取り羽根９を取り付けたものであり、前記した水冷壁４を斜め上方に貫通している。掻取り羽根９は水冷壁４の上側にあり、この実施形態ではテーパ形状の羽根を上下２段に設けたものである。なお水冷壁４の貫通部１１はスラグ出湯口１の直下よりも上方位置にあり、スラグが付着しないようになっている。
A base portion of the slag scraping bar 8 is rotatably supported on the
図２に示すように、スライドベース７をレール６に沿って斜めに上昇させると、スラグ掻取り棒８の先端はスラグ出湯口１に達し、掻取り羽根９の上段部分はスラグ出湯口１の内部にまで進入し、下段部分はスラグ出湯口１の内側面に位置するように設計されている。
As shown in FIG. 2, when the
またスライドベース７上にはスラグ掻取り棒８を回転させるためのモータ１０が設けられている。モータ１０は上昇したスラグ掻取り棒８を回転させることにより、スラグ出湯口１を閉塞しているスラグを掻取り羽根９によって取り除くものである。
A
このような構造の清掃装置は、スラグ出湯口１の閉塞が観測されたときに上昇してスラグ掻取り棒８を回転させ、スラグを取り除くものであるが、前記したようにその作業中にスラグの粘度が上昇すると、スラグ掻取り棒８の先端がスラグ出湯口１に粘着し、エアシリンダ５の力ではスラグ掻取り棒８を下降させることができなくなる場合がある。またそのような場合にもスラグ掻取り棒８を強制的に下降させることができるエアシリンダを用いると、装置が大型化してしまうことになる。
The cleaning device having such a structure ascends when the blockage of the slag tap 1 is observed, rotates the slag scraping bar 8, and removes the slag. If the viscosity of the slag rises, the tip of the slag scraping bar 8 may stick to the slag tap 1 and the slag scraping bar 8 may not be lowered by the force of the
そこで本発明では、水冷壁４を挟んでスラグ出湯口１の反対側、すなわち水冷壁４の下側に、小型の油圧シリンダ１２を設けてある。油圧シリンダ１２は下向きに左右２本設けられており、そのピストンロッド１３の先端は常時はスライドベース７と接触しない高さにある。しかし図３、図４に示すように、ピストンロッド１３伸ばせばスライドベース７を上昇端から押し下げることができる。
Therefore, in the present invention, a small
電気モータやエアシリンダに比較して、油圧シリンダは小型であっても強い力でスライドベース７を押すことができ、この実施形態ではエアシリンダ５の上昇力および下降力は５００ｋｇであるのに対して、油圧シリンダ１２の押し下げ力は５０００kgである。なお、油圧シリンダ１２のストロークは比較的小さくてもよく、粘着状態からわずかに押し下げることができれば、その後はエアシリンダ５の力のみでスラグ掻取り棒８を下降させることができる。
Compared to electric motors and air cylinders, the hydraulic cylinder can push the
一般にこのような高温条件下で油圧シリンダを使用すると、作動オイルが気化する危険がある。このため本発明では水冷壁４の下側に油圧シリンダ１２を取り付けてあり、この水冷壁４によって油圧シリンダ１２を高温から保護している。このため作動オイルの気化に伴うトラブルを回避することができる。
In general, when a hydraulic cylinder is used under such a high temperature condition, there is a risk that the working oil vaporizes. Therefore, in the present invention, the
なお、スラグ出湯口１の状態は常に監視カメラにより監視されており、閉塞の危険が生じた場合にスラグ掻取り棒８を上昇させるとともに回転させる。同様にエアシリンダ５に下降信号を与えてもスラグ掻取り棒８が下降しないことを自動監視し、油圧シリンダ１２を自動的に作動させることが好ましい。これによりスラグ出湯口１の閉塞やスラグ掻取り棒８の作動不良を防止することができ、廃棄物溶融炉の完全自動運転化を図ることが可能となる。
Note that the state of the slag tap 1 is constantly monitored by a monitoring camera, and when there is a risk of blockage, the slag scraping bar 8 is raised and rotated. Similarly, it is preferable that the
１ スラグ出湯口
２ スラグシュート
３ 水噴射ノズル
４ 水冷壁
５ エアシリンダ
６ レール
７ スライドベース
８ スラグ掻取り棒
９ 掻取り羽根
１０ モータ
１１ 貫通部
１２ 油圧シリンダ
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