JP2001141226A

JP2001141226A - 溶融炉に於ける溶融メタルの出湯方法及び出湯装置

Info

Publication number: JP2001141226A
Application number: JP32761499A
Authority: JP
Inventors: Kichiji Matsuda; 吉司松田; Koutarou Katou; 考太郎加藤; Shinichi Tsujimoto; 進一辻本
Original assignee: Takuma Co Ltd
Current assignee: Takuma Co Ltd
Priority date: 1999-11-18
Filing date: 1999-11-18
Publication date: 2001-05-25

Abstract

(57)【要約】【課題】産業廃棄物やごみ焼却施設から排出された焼
却灰や飛灰を溶融処理する溶融炉に於いて、熟練技能者
でなくても、溶融炉本体内の溶融メタルを溶融スラグの
混入を生ずることなく、自動的に、しかも円滑に抜き出
せるようにする。【解決手段】溶融炉に於ける溶融メタルの出湯方法に
於いて、出湯口１１から流出する溶融物の輝度を放射型
温度計により検出し、前記溶融物の溶融メタルＭから溶
融スラグＢへの切り変わりを放射型温度計の検出値の変
化から判別すると共に、当該判別に基づいて溶融メタル
Ｍの出湯口１１を閉鎖する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、産業廃棄物やごみ
焼却施設から排出された焼却灰や飛灰等の溶融処理技術
に関するものであり、溶融炉本体の底部に溜った溶融メ
タルを溶融スラグの混入を生ずることなしにタップホー
ルを通して円滑に出湯できるようにした溶融メタルの出
湯方法と出湯装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、都市ごみ等の焼却炉から排出され
る焼却灰や飛灰の減容化及び無害化を図るため、焼却灰
等の溶融固化処理が注目され、実用に供されている。焼
却灰等は溶融固化することにより、その容積が１／２〜
１／３に減少するうえ、重金属等の溶出の防止、溶融ス
ラグの再利用、最終埋立処分場の延命等が可能になるか
らである。

【０００３】前記焼却灰等の溶融固化処理には、アーク
溶融炉やプラズマアーク炉、電気抵抗炉等を用い、電気
エネルギーにより被溶融物を溶融固化する方法と、表面
溶融炉や旋回溶融炉、コークスベッド炉等を用い、燃料
の燃焼エネルギーにより被溶融物を溶融固化する方法が
多く利用されており、都市ごみ焼却設備に発電設備が併
置されている場合には前者の電気エネルギーを用いる方
法が、また、発電設備が併置されていない場合には後者
の燃焼エネルギーを用いる方法が、夫々多く採用されて
いる。

【０００４】図４は、従前のごみ焼却処理設備に併置し
た直流アーク放電型黒鉛電極式プラズマ溶融炉の一例を
示すものであり、図４に於いて、１は焼却灰等の被溶融
物Ａのコンテナ、２は被溶融物供給装置、３は溶融炉本
体、４は黒鉛主電極、５はスタート電極、６は炉底電
極、７は炉底冷却ファン、８は直流電源装置、９は不活
性ガス供給装置、１０は溶融スラグ流出口、１１は出湯
口（タップホール）、１２は燃焼室、１３は燃焼空気フ
ァン、１３ａは助燃バーナ、１４は排ガス冷却ファン、
１５はスラグ水冷槽、１６はスラグ搬出コンベア、１７
はスラグだめ、１８はスラグ冷却水の冷却装置である。

【０００５】被溶融物Ａはコンテナ１に貯えられ、供給
装置２により溶融炉本体３内へ連続的に供給される。溶
融炉本体３には、被溶融物Ａとの間に一定の距離を設け
た黒鉛主電極４（−極）と、炉底に設置された炉底電極
６（＋極）とが設けられており、両電極４、６間に印加
された直流電源装置８（容量約６００〜１０００ＫＷＨ
／Ｔ・被溶融物）の直流電圧（２００〜３５０Ｖ）によ
り、電流が流れプラズマアークが発生する。これによっ
て被溶融物Ａが１３００℃〜１６００℃に加熱され、順
次溶融スラグＢとなる。

【０００６】尚、溶融前の被溶融物Ａは導電性が低いた
め、溶融炉の始動時にはスタート電極５を溶融炉本体３
内へ挿入してこれを＋極とし、これと黒鉛主電極４の間
へ通電することにより被溶融物Ａが溶融するのを待つ。
そして、被溶融物Ａが溶融するとその導電性が向上する
ため、スタート電極５を炉底電極６へ切り換える。

【０００７】溶融炉本体３の内部は、溶融スラグＢや黒
鉛主電極４等の酸化を防止するために還元性雰囲気に保
持されており、不活性ガス供給装置９から不活性ガスＣ
が、中空筒状に形成した黒鉛主電極４及びスタート電極
５の中空孔を通して、溶融炉本体３内へ連続的に供給さ
れている。

【０００８】不活性ガスＣを黒鉛主電極４やスタート電
極５の中空孔を通して溶融炉本体３内へ供給するのは、
アークの軸方向にプラズマガスを噴射し、アークを拘
束することで高密度化する、黒鉛主電極４や黒鉛スタ
ート電極５を冷却することで電極の消耗がより少なくな
る、等の理由によるものである。

【０００９】前記溶融炉本体３の炉底は、炉底冷却ファ
ン７からの冷風により空冷され、これによって炉底電極
６近傍の過度な温度上昇が防止されている。また、溶融
炉本体３そのものは高温に耐える耐火材及びそれを覆う
断熱材等により構成されており、必要に応じて断熱材の
外部に空冷あるいは水冷ジャケットが設けられている。

【００１０】被溶融物Ａの溶融によって、内部に存在し
た揮発成分や発生した一酸化炭素等はガス体Ｄとなると
共に、金属類やガラス、砂等の不燃性成分は、プラズマ
アーク放電の発生熱を供給されることにより、溶融点
（１１００〜１２５０℃）を越える約１３００〜１６０
０℃の高温度にまで加熱され、流動性を有する液体状の
溶湯となる。

【００１１】溶融炉本体３内に形成された溶融物は、溶
融スラグ流出口１０より連続的に溢出し、スラグ水冷槽
１５内へ落下することにより水砕スラグとなり、スラグ
搬出コンベア１６によってスラグだめ１７へ排出され
る。また、溶融炉を停止する際には、溶融炉本体３内の
溶融物が冷却、固化してしまうのを防止するため、溶融
物の底部レベルに取付けられた出湯口１１より湯抜きを
行い、溶融炉本体３内を空状態にする。

【００１２】発生したガス体Ｄは、溶融スラグ流出口１
０の上部より燃焼室１２に入り、ここで燃焼空気ファン
１３から助燃バーナ１３ａを経て加熱された燃焼用空気
が加えられることにより、未燃分が完全に燃焼される。
また、完全燃焼をしたガス体Ｄは、排ガス冷却ファン１
４からの冷空気によって冷却され、外部へ排出されて行
く。

【００１３】而して、電気溶融炉で被溶融物Ａを連続的
に溶融すると、溶融炉本体３内に形成された溶融物は、
比重差によって上方に位置する溶融スラグＢと下方に位
置する溶融メタルＭとに分離する。また、上方の溶融ス
ラグＢは溶融スラグ流出口１０から連続的に溢出する
が、下方の溶融メタルＭは順次炉底に残留・堆積し、溶
融メタルＭの液面Ｌｍが上昇し、溶融メタルＭの厚さＬ
ｔが増加する。尚、溶融炉本体３内の溶湯容積はほぼ一
定であるため、溶融メタルＭの液面Ｌｍが上昇するに伴
なって、上方の溶融スラグＢの厚さＳｔは薄くなって行
く。

【００１４】ところで、現実の電気溶融炉に於いては、
運転時間が経過して溶融炉本体３内の溶融メタルＭの厚
さＬｔが大きくなると、溶融メタルＭの電気伝導度が大
きいために溶融物の電気抵抗が低下し、アーク長が長く
なって熱損失が大きくなる。また、溶融メタルＭの液面
Ｌｍがオーバーフローレベルにまで達すると、溶融スラ
グＢに溶融メタルＭが混入することになり、スラグの品
質が変ってスラグの有効利用を図る上で様々な問題が生
ずることになる。

【００１５】そのため、溶融炉の運転に於いては、溶融
メタルＭの液面Ｌｍが設定値に到達すると、前記溶融炉
本体３の炉壁の底面近傍に設けた出湯口（タップホー
ル）１１を開孔し、炉底に堆積した溶融メタルＭを抜き
出しするようにしている。具体的には、炉壁に設けた出
湯口１１内に充填されているマッド材を別途に備えた出
湯口の開孔機を用いて掘削し、貫通孔を穿って溶融炉本
体３内の溶融メタルＭを出湯させる。また、溶融炉本体
３内に溜った溶融メタルＭが出湯し切ると、溶融メタル
Ｍの上方の溶融スラグＢが引き続き出湯して来るため、
出湯口１１からの出湯が溶融メタルＭから溶融スラグＢ
に切り変わるのを目視で判断し、別途に設けたマッド材
充填機により開孔した出湯口１１内へマッド材を圧入
し、これを閉鎖する。

【００１６】尚、出湯口１１から出湯して来た溶融メタ
ルＭは、出湯口１１の下方に設けられている内表面に向
って水を噴出することにより水膜を形成した樋（図示省
略）上へ落下させ、水砕により比較的粗い粒状の固化物
として樋の下方から回収したり、或いは出湯口１１の出
口からその下方に設けたモールドコンベア上や耐火物を
内張りしたトロッコ（図示省略）上へ直に積載し、空冷
することによりインゴット状の塊として回収される。

【００１７】ところで、前記マッド材を圧入して出湯口
１１を閉鎖する場合に、溶融メタルＭを出湯口１１の内
部に残した状態でマッド材を圧入すると、溶融メタルＭ
が固化することにより次回の溶融メタルＭの出湯時に於
ける出湯口１１の開孔が著しく困難となる。一方、前記
出湯口１１の内部に於ける溶融メタルＭの残留を避ける
ため、溶融スラグＢを余分に出湯させた場合には、回収
した溶融メタルＭの品質が悪化することになり、その有
効利用に際して様々な問題が生じることになる。そのた
め、この種電気溶融炉に於ける溶融メタルＭの出湯に際
しては、出湯口１１からの溶融物が溶融メタルＭから溶
融スラグＢに切り変わるタイミングを正確に捉え、溶融
メタルＭを出湯口１１内に残さず、しかも余分な溶融ス
ラグＢを出湯させることなしに、出湯口１１を閉鎖する
必要がある。

【００１８】而して、現実の電気溶融炉からの溶融メタ
ルＭの出湯に於いては、豊富な経験を有する熟練技能者
が、前記溶融メタルＭから溶融スラグＢへの切り変わり
の状態を目視で判断し、所謂経験と勘に基づいてマッド
材の充填のタイミングを計り、マッド材充填機を起動並
びに操作して出湯口１１の閉鎖を行なっている。

【００１９】しかし、熟練技能者であっても、常に前記
出湯口１１の閉鎖操作を最良のタイミングで行なえると
は限らず、閉鎖操作のタイミングにくるいを生じて回収
したメタルの品質悪化を招いたり、或いは出湯口１１内
に溶融メタルＭが残ることにより、その再開孔が困難に
なったりすることがあった。また、経験の豊富な熟練技
能者を得ることが除々に困難になりつつあり、溶融メタ
ルＭの出湯技術を一定水準以上のレベルに維持すること
が出来ないと云う問題があった。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従前の溶融
炉からの溶融メタルの出湯に於ける上述の如き問題、即
ち作業者の経験と勘に基づいて出湯口１１の閉鎖操作
を行なっているため、安定した閉鎖操作が困難なこと、
及び熟練技能者の獲得が困難になりつつあること等の
問題を解決せんとするものであり、溶融メタルＭの出湯
が完了し、溶融メタルＭから溶融スラグＢに出湯が切り
変った事象を自動的に正確且つ迅速に検出し、この検出
信号を用いて出湯口１１の閉鎖操作のスタート時点を制
御することにより、安定した溶融メタルＭの出湯を行な
えるようにした溶融メタルの出湯方法と出湯装置を提供
するものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】従前の製鋼用の電気溶鋼
炉等に於いては、被溶融物Ａの性状並びに物性からし
て、溶融スラグＢと溶融メタルＭの温度差は通常比較的
小さい値となっており、その結果、出湯口１１の出口に
於ける溶融物の輝度は、ほぼ一定の値を保っている。そ
のため、溶融物の輝度の変化から溶融メタルＭから溶融
スラグＢへの切り変わりを判別すると云うことは、全く
考慮の対象外であって、当然にこれ迄実施もされて来な
かった。これに対して、焼却灰等を被溶融物Ａとする溶
融炉では、溶融スラグＢの出湯と溶融メタルＭの出湯で
は、両者の間に約２００℃以上の温度差があり、また、
溶融スラグＢと溶融メタルＭの出湯では、溶融物からの
所謂エネルギー放射率に明確な差異がある。その結果、
出湯中に溶融物の種類が変化すると、出湯の輝度が大き
く変化することになる。

【００２２】本件発明は、被溶融物Ａが飛灰等の場合に
生ずる前記溶融物の輝度の変化に着目して創案されたも
のであり、放射型温度計を用いて溶融物からの放射エネ
ルギーの差異即ち、溶融物の輝度の変化を検出すること
により、出湯が溶融メタルＭから溶融スラグＢに切り変
わったことを判別し、この判別信号に基づいて出湯口１
１を閉鎖するようにしたものである。

【００２３】即ち、請求項１に記載の発明は、溶融炉に
於ける溶融メタルの出湯方法に於いて、出湯口から流出
する溶融物の輝度を放射型温度計により検出し、前記溶
融物の溶融メタルから溶融スラグへの切り変わりを放射
型温度計の検出値の変化から判別すると共に、当該判別
に基づいて溶融メタルの出湯口を閉鎖することを発明の
基本構成とするものである。

【００２４】請求項２に記載の発明は、請求項１の発明
に於いて放射型温度計を、測定波長が０．８〜５μｍの
放射型温度計としたものである。

【００２５】請求項３の発明は、溶融炉における溶融メ
タルの出湯装置を、溶融炉の出湯口の出口側近傍に配設
され、出湯口から流出する溶融物の輝度を検出する放射
型温度計と、前記放射型温度計の検出値の変化から前記
出湯の溶融メタルから溶融スラグへの切り変わりを判別
する出湯判別制御器と、前記出湯判別制御器からの判別
信号により出湯口の閉鎖操作を開始するマッド材充填機
と、閉鎖した出湯口を開孔する開孔機とから構成したこ
とを発明の基本構成とするものである。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図１は、本発明を実施した焼却灰
等を被溶融物Ａとする溶融炉本体３の出湯口１１の廻り
を示す部分拡大図であり、溶融炉本体３そのものは従前
の図４に示した溶融炉本体３と実質的に同一である。そ
のため、ここでは溶融炉本体３の詳細な説明は省略す
る。図１に於いて、Ｂは溶融スラグ、Ｍは溶融メタル、
Ｗはスラグ冷却水、Ｌｍは溶融メタルＭの液面、３は溶
融炉本体、３ａは炉壁、１１は炉壁の底部近傍に設けた
出湯口（タップホール）、１９はメタルシュート、１９
ａはシュート体、１９ｂはカバー体、２０は第１放射型
温度計、２１は第２放射型温度計、２６はスラグ水槽、
２７はスラグコンベアである。

【００２７】図１を参照して、溶融炉本体３の炉壁３ａ
の底部近傍には、溶融炉本体３内の溶融メタルＭを抜き
出すための出湯口１１が設けられており、溶融メタルＭ
の液面Ｌｍが設定値以上になると、出湯口１１が開孔さ
れ、これを通して溶融メタルＭが溶融炉本体３の外方へ
排出される。尚、前記炉壁３ａに設けた出湯口１１とし
ては、通常公知のタップホールが設けられているが、出
湯口１１の構造そのものは、溶融メタルＭの湯抜きをで
きるものであれば、如何なる構造の孔であってもよい。

【００２８】前記メタルシュート１９は出湯口１１を通
して出湯した溶融メタルＭを円滑に下方へ流下させるた
めのものであり、出湯口１１の下方に適宜の傾斜角度を
もって配設・支持されている。また、このメタルシュー
ト１９は、シュート体１９ａとカバー体１９ｂとから筒
状又は箱状に形成されており、シュート体１９ａの表面
は耐火物が内張りされている。

【００２９】前記メタルシュート１９の下方には、スラ
グ水冷槽２６が設けられており、所定量の冷却水Ｗが貯
留されている。また、水冷槽２６の内部には公知のスラ
グコンベア２７が配設されている。

【００３０】尚、図１には図示されていないが、前記出
湯口１１の近傍には公知の開孔機やマッド材の充填機及
びこれ等の駆動制御装置が配設されており、駆動制御装
置を介して開孔機並びに充填機を作動させることによ
り、出湯口１１の開孔並びに出湯口１１内へのマッド材
の充填が自動的に行なわれる。

【００３１】前期第１放射型温度計２０は、固定・エア
ーパージ式の公知の放射型温度計であり、測定波長は
４．５μｍに設定されている。同様に、前記第２放射型
温度計２１は、携帯式の公知の放射型温度計であり、測
定波長は第１放射型温度計２０の場合よりも若干波長の
短かい０．８〜１．１μｍに設定されている。

【００３２】本実施形態に於いては、第１放射型温度計
２０として株式会社山武製のＲＴ３００−Ｌ４１型温度
計を、また第２放射型温度計２１として株式会社山武製
のＲＴ３００−Ｈ３６型温度計を使用している。また、
本実施形態に於いては、前記第１放射型温度計２０を出
湯口１１の出口近傍上方の距離Ｈ＝約６５０ｍｍの位置
に配置しており、出湯口１１より出湯した直後の溶融メ
タルＭ及び溶融スラグＢの輝度（即ち温度）を検出する
ようにしている。更に、本実施形態に於いては、前記第
２放射型温度計２１を出湯口１１の軸線φ上の距離Ｌ＝
３０００ｍｍの位置に、これと対向状に設けており、出
湯口１１より出湯してメタルシュート１９上へ流下する
直前の溶融メタルＭ及び溶融スラグＢの輝度（即ち温
度）を検出するようにしている。

【００３３】図２は、本発明に係る溶融メタル出湯装置
のブロック構成図であり、第１放射型温度計２０、第２
放射型温度計２１、出湯判別制御器２２、出湯口の開孔
機２３、マッド材の充填機２４、駆動制御装置２５等か
ら溶融メタル出湯装置が構成されている。

【００３４】即ち、出湯口１１からの溶融物（溶融メタ
ルＭ及び溶融スラグＢ）の輝度（即ち温度）は、第１放
射型温度計２０及び第２放射型温度計２１により連続的
に検出されており、各放射型温度計２０・２１からの検
出信号Ｑ₁，Ｑ₂は出湯判別制御器２２へ入力されてく
る。

【００３５】出湯判別制御器２２では、入力されてきた
検出信号Ｑ₁，Ｑ₂の大きさの変化から、出湯口１１か
らの溶融物が溶融メタルＭから溶融スラグＢに切り変わ
ったことを判別し、判別信号Ｓを駆動制御装置２５へ入
力する。

【００３６】判別信号Ｓが駆動制御装置２５へ入力され
ると、駆動制御装置２５を介してマッド材の充填機２４
が作動され、従前と同様の方法により出湯口１１内へマ
ッド材が充填されることにより、出湯口１１が閉鎖され
る。

【００３７】尚、図１及び図２の実施形態では、第１放
射型温度計２０及び第２放射型温度計２１の２台の放射
型温度計を使用しているが、第１放射型温度計又は第２
放射型温度計の何れか一方だけを設置するものであって
もよい。また、図１に示す如く、Ｈ＝６５０ｍｍ、Ｌ＝
３０００ｍｍとしているが、前記各寸法Ｈ、Ｌは適宜に
選定し得るものである。更に、本実施形態では、各放射
型温度計２０・２１を出湯口１１の出口先端の直上位置
及び出口と対向する正面位置に夫々設けるようにしてい
るが、放射温度計の配設位置は適宜に変更が可能であ
る。

【００３８】次に、本発明による溶融炉の溶融メタルの
出湯操作について説明をする。溶融炉本体３内で溶融さ
れた焼却灰や飛灰等の被溶融物Ａは、前述の通り溶融炉
本体３内で順次溶融され、比重分離されることにより、
図１又は図４の如き二層に分かれた状態で溶融炉本体３
内に貯留される。即ち、上方に位置する溶融スラグＢ
は、比重が軽いうえに熱源に近いところで溶融されるた
め、溶融炉本体３内で比較的激しく対流をする。しか
し、熱伝導性が低いため、溶融炉本体３外へ持ち出され
る放熱量は比較的少ない。これに対して、下層の溶融メ
タルＭの方は、比重が大きく且つ炉底に溜った状態にあ
るため、炉本体内での対流は比較的少ない。しかし、伝
熱性が良いために溶融炉本体３外への放熱量は増大す
る。その結果、溶融炉本体３内に於いては、溶融スラグ
Ｂの方が溶融メタルＭよりも高温になっており、その温
度差は約２００°〜３００℃程度となっている。

【００３９】また、溶融メタルＭの方は、エネルギー放
射率が０．５〜０．８程度であるのに対して、溶融スラ
グＢの方はエネルギー放射率が０．８５〜０．９５程度
と高い。その結果、溶融物の放射エネルギー量は溶融ス
ラグＢの方がより多くなり、これが出湯時に溶融物の輝
度の変化として現われることになる。即ち、出湯口１１
の開孔時に、最初に流出して来る溶融メタルＭの輝度は
比較的低く、この溶融メタルＭに続いて出湯する溶融ス
ラグＢの方が、溶融物の輝度が高かくなる。換言すれ
ば、前記溶融物の輝度が変化する時点が、出湯口１１内
へマッド材を充填するタイミングとなる。

【００４０】溶融炉本体３内の溶融メタルＭの液面Ｌｍ
が規定高さにまで達すると、駆動制御装置２５を介して
出湯口開孔機２３が作動され、出湯口１１が開孔され
る。出湯口１１が開孔されると、先ず溶融メタルＭが出
湯し、メタルシュート１９を通してスラグ水冷槽２６内
へ流下すると共に、出湯口１１より出湯する溶融メタル
Ｍの輝度（即ち温度）が、放射型温度計２０・２１によ
り連続的に検出され、その検出信号Ｑ₁，Ｑ₂が出湯判
別制御器２２へ入力される。

【００４１】溶融炉本体３内の溶融メタルＭが出湯され
てしまうと、これに引き続いて溶融スラグＢが出湯す
る。出湯口１１からの溶融物が溶融メタルＭから溶融ス
ラグＢに切り変わると、放射型温度計２０・２１による
検出値が変化し（検出温度が上昇）、その結果、出湯判
別制御器２２へ入力される検出信号Ｑ₁，Ｑ₂が変化す
る。当該放射型温度計２０・２１からの検出信号Ｑ₁，
Ｑ₂の変化は、出湯判別制御器２２に於いて常時検知さ
れており、検出値の差（検出温度の差）が設定値を超え
ると、出湯口１１からの溶融物が溶融メタルＭから溶融
スラグＢに切り変わったと判別され、出湯判別制御器２
２から駆動制御装置２５へ判別信号Ｓが発信される。

【００４２】駆動制御装置２５へ判別信号Ｓが入力され
ると、公知のシステムと同様に駆動制御装置２５を介し
てマッド材の充填機２４が作動され、開孔状態にある出
湯口１１内へマッド材が充填されることにより、出湯口
１１が閉鎖されることになる。

【００４３】［試験例］図３は、前記図１に示した実施
形態に於いて、出湯口１１の開孔時に溶融炉本体３内か
ら出湯する溶融メタルＭと溶融スラグＢの輝度（即ち温
度）を第１放射型温度計２０及び第２放射型温度計２１
により実測した場合の各放射型温度計の出力線図であ
り、曲線１が第１放射型温度計２０の出力（指示温度）
を、また曲線２が第２放射型温度計２１の出力（指示温
度）を示すものである。尚、電気溶融炉としては処理量
７００ｋｇ／ｈｒ、出力１７１０ＫＶＡ、被溶融物Ａ・
・ごみ焼却灰の実稼働中の溶融炉を使用した。

【００４４】また、表１は、図３の検出値（指示温度）
を数値化したものであり、各放射型温度計２０・２１の
出力値は、夫々溶融物の輝度に相当する値を所謂指示温
度として示すものであって、溶融物そのもの自体の温度
を表示するものでない。

【００４５】

【表１】

【００４６】表１及び図３からも明らかなように、第１
放射型温度計２０（測定波長４．５μｍ、測定対象物ま
での距離Ｈ＝６５０ｍｍ、固定・エアーパージ型）の測
定値は、溶融メタルＭ出湯時の指示温度８００℃±５０
℃、溶融スラグＢ出湯時の指示温度１１５０℃±５０
℃、両者の指示温度差約３５０℃であった。また、第２
放射型温度計２１（測定波長０．８〜１．１μｍ、測定
対象物までの距離Ｌ＝３０００ｍｍ、携帯型）の測定値
は、溶融メタルＭ出湯時の指示温度１１００℃±５０
℃、溶融スラグＢ出湯時の指示温度１４００℃±５０
℃、両者の指示温度差約３００℃である。

【００４７】上記各放射型温度計２０・２１による測定
値の対比から、本発明で使用する放射型温度計は、測定
波長の長いものほど好都合であることが判る。何故な
ら、測定波長が長いほど、測定対象物のエネルギー放射
率の違いによって放射型温度計の出力（指示温度）の変
化量が大きくなり、判別センサとして有効だからであ
る。

【００４８】尚、図１の実施形態に於いては、溶融炉と
して焼却灰等を被溶融物Ａとする電気溶融炉を挙げてい
るが、本発明は、焼却灰以外の都市ごみ等を被溶融物Ａ
とする電気溶融炉であっても、或いは、電気溶融炉以外
の燃料の燃焼エネルギーを用いる型式の溶融炉にも適用
できることは勿論である。

【００４９】

【発明の効果】本発明に於いては、出湯口から出湯中の
溶融メタルＭが溶融スラグＢに切り変わるポイントを放
射型温度計を用いて電気的に検出し、この検出信号に基
づいて、出湯口内へマッド材を圧入してこれを閉鎖する
構成としている。その結果、従前の溶融メタルＭから溶
融スラグＢへの切り変わりを目視によって確認し、経験
と勘によりマッド材圧入のタイミングを決める従前の出
湯口の閉鎖方法に比較して、常により理想的なタイミン
グで安定した出湯口の閉鎖を行なうことができ、回収し
たメタルの品質悪化を招いたり、出湯口の再開孔が困難
になると云うトラブルが、皆無になる。また、出湯口の
閉鎖操作を熟練技能者でなくても容易に安定して行なう
ことができ、溶融炉の運転に要する人件費の削減が可能
となる。本発明は上述の通り優れた実用的効用を奏する
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】灰溶融炉本体のタップホールの廻りを示す部分
拡大図である。

【図２】本発明に係る溶融メタルの抜き出し装置のブロ
ック構成図である。

【図３】出湯口からの溶融物を放射温度計により測定し
た場合の測定出力（指示温度）を示す曲線である。

【図４】従前の電気溶融炉の一例を示すものである。

【符号の説明】

Ａは被溶融物、Ｂは溶融スラグ、Ｍは溶融メタル、Ｌｍ
は溶融メタルの液面、Ｌｔは溶融メタルの厚さ、Ｗは冷
却水、Ｑ₁，Ｑ₂は検出信号、Ｓは判別信号、３は溶融
炉本体、１０は溶融スラグ流出口、１１は出湯口（タッ
プホール）、１９はメタルシュート、１９ａはシュート
体、１９ｂはカバー体、１９ｃは耐火物、２０は第１放
射型温度計、２１は第２放射型温度計、２２は出湯判別
制御器、２３は出湯口の開孔機、２４はマッド材の充填
機、２５は駆動制御装置、２６はスラグ水冷槽、２７は
スラグコンベア。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者辻本進一兵庫県尼崎市金楽寺町２丁目２番33号株式会社タクマ内Ｆターム(参考） 3K061 NB13 NB27 NB30 4K045 AA04 BA10 DA04 RC12 4K056 AA05 AA19 BB08 CA20 FA12 4K063 AA04 AA06 AA12 BA13 CA09 FA56 FA73

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶融炉に於ける溶融メタルの出湯方法に
於いて、出湯口から流出する溶融物の輝度を放射型温度
計により検出し、前記溶融物が溶融メタルから溶融スラ
グへの切り変わりを放射型温度計の検出値の変化から判
別すると共に、当該判別の結果に基づいて溶融メタルの
出湯口を閉鎖することを特徴とする溶融炉に於ける溶融
メタルの出湯方法。
【請求項２】放射型温度計を、測定波長が０．８〜５
μｍの放射型温度計とした請求項１に記載の溶融炉に於
ける溶融メタルの出湯方法。
【請求項３】溶融炉の出湯口の出口側近傍に配設さ
れ、出湯口から流出する溶融物の輝度を検出する放射型
温度計と、前記放射型温度計の検出値の変化から前記溶
融物の溶融メタルから溶融スラグへの切り変わりを判別
する出湯判別制御器と、前記出湯判別制御器からの判別
信号により出湯口の閉鎖操作を開始するマッド材充填機
と、閉鎖した出湯口を開放する開孔機とから構成したこ
とを特徴とする溶融炉に於ける溶融メタルの出湯装置。