JP2002267144A - 廃棄物溶融炉の溶融スラグの出湯方法及び出湯構造 - Google Patents
廃棄物溶融炉の溶融スラグの出湯方法及び出湯構造Info
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- JP2002267144A JP2002267144A JP2001069256A JP2001069256A JP2002267144A JP 2002267144 A JP2002267144 A JP 2002267144A JP 2001069256 A JP2001069256 A JP 2001069256A JP 2001069256 A JP2001069256 A JP 2001069256A JP 2002267144 A JP2002267144 A JP 2002267144A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 連通口を介して連接された前炉を備えた廃棄
物溶融炉において、連通口でスラグ、メタルが凝固・閉
塞することなく安定した長期連続操業ができる廃棄物溶
融炉の溶融スラグの出湯方法及び出湯構造の提供。 【解決手段】 スラグとメタルは、溶融炉１の炉下部に
一旦貯留するようになし、溶融状態のスラグの貯留部９
を維持するために、前炉１１の排出樋１２の設置位置
を、溶融炉と前炉間の連通口１０よりも高い位置に設定
して、常時、連通口をスラグとメタルで充満させると共
に、連通口にあって、スラグとメタルが凝固．閉塞せ
ず、かつ、耐火物の浸食が進まない温度範囲を算出し、
算出値に基づき前炉の排出樋に於けるスラグとメタルの
管理温度をあらかじめ設定しておき、操業にあたって
は、前炉の排出樋に於けるスラグとメタルの温度を連続
して測定し、測定値が前記管理温度になるように、溶融
炉の炉下部内の補助加熱量を調整する。
物溶融炉において、連通口でスラグ、メタルが凝固・閉
塞することなく安定した長期連続操業ができる廃棄物溶
融炉の溶融スラグの出湯方法及び出湯構造の提供。 【解決手段】 スラグとメタルは、溶融炉１の炉下部に
一旦貯留するようになし、溶融状態のスラグの貯留部９
を維持するために、前炉１１の排出樋１２の設置位置
を、溶融炉と前炉間の連通口１０よりも高い位置に設定
して、常時、連通口をスラグとメタルで充満させると共
に、連通口にあって、スラグとメタルが凝固．閉塞せ
ず、かつ、耐火物の浸食が進まない温度範囲を算出し、
算出値に基づき前炉の排出樋に於けるスラグとメタルの
管理温度をあらかじめ設定しておき、操業にあたって
は、前炉の排出樋に於けるスラグとメタルの温度を連続
して測定し、測定値が前記管理温度になるように、溶融
炉の炉下部内の補助加熱量を調整する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本願発明は、一般廃棄物あるいは
各種産業廃棄物等をシャフト炉を用いて直接溶融する廃
棄物溶融炉における溶融物の出湯方法及び出湯構造に関
する。
各種産業廃棄物等をシャフト炉を用いて直接溶融する廃
棄物溶融炉における溶融物の出湯方法及び出湯構造に関
する。
【０００２】
【従来の技術】シャフト炉方式の廃棄物溶融炉で廃棄物
を直接溶融する廃棄物溶融処理は、廃棄物溶融炉に装入
された一般廃棄物あるいは産業廃棄物等を乾燥、熱分
解、燃焼、溶融の過程を経て、廃棄物をスラグ、メタル
として炉下部から取り出し、これらを再資源化するもの
である。
を直接溶融する廃棄物溶融処理は、廃棄物溶融炉に装入
された一般廃棄物あるいは産業廃棄物等を乾燥、熱分
解、燃焼、溶融の過程を経て、廃棄物をスラグ、メタル
として炉下部から取り出し、これらを再資源化するもの
である。
【０００３】この方法において、溶融したスラグやメタ
ルを排出する手法には、従来の技術として特開昭５６−
１５７７８５号公報に示すように、炉下部に溶融スラグ
及びメタルを貯留する貯留部を設けるとともに出滓口を
間欠的に開口と閉塞を繰り返すことにより、定期的に出
湯する方法（従来例１）と、特開昭４９−９８０７０号
公報に示すように、常時開放してある出滓口を通してス
ラグ及びメタルを連続的に放出せしめ、樋をつたって消
火水中に落下、冷却する方法（従来例２）が知られてい
る。
ルを排出する手法には、従来の技術として特開昭５６−
１５７７８５号公報に示すように、炉下部に溶融スラグ
及びメタルを貯留する貯留部を設けるとともに出滓口を
間欠的に開口と閉塞を繰り返すことにより、定期的に出
湯する方法（従来例１）と、特開昭４９−９８０７０号
公報に示すように、常時開放してある出滓口を通してス
ラグ及びメタルを連続的に放出せしめ、樋をつたって消
火水中に落下、冷却する方法（従来例２）が知られてい
る。
【０００４】また、特開平１１−２５７６２６号公報に
示すように、炉下部に取り付けられた張り出し部（前
炉）において、炉下部で溶融したスラグ及びメタルを比
重分離し、溶融スラグおよび溶融メタルの排出口を別々
に設けた構造（従来例３）が示されている。かかる溶融
炉においてはスラグ及びメタルの再資源化物としての有
効利用が図られるが、そのための前提条件として、該ス
ラグおよびメタルが安定した品質であり、重金属等の溶
出が無いことが必要である。
示すように、炉下部に取り付けられた張り出し部（前
炉）において、炉下部で溶融したスラグ及びメタルを比
重分離し、溶融スラグおよび溶融メタルの排出口を別々
に設けた構造（従来例３）が示されている。かかる溶融
炉においてはスラグ及びメタルの再資源化物としての有
効利用が図られるが、そのための前提条件として、該ス
ラグおよびメタルが安定した品質であり、重金属等の溶
出が無いことが必要である。
【０００５】従来例１に示す方法では、炉下部で溶解し
たスラグ及びメタルを一時的に貯留し、炉内の還元雰囲
気下で高温状態に保持することにより、低沸点の重金属
を揮発させ、スラグ及びメタル中の重金属含有量を低減
させている。しかしながら、開口・閉塞作業が必要とな
り、その作業が煩雑であると共に、閉塞前には、炉下部
の貯留部にあるスラグ及びメタルが空となり、炉内ガス
が噴出する状況になる。かかる状況の下では、炉内で溶
解されたスラグ及びメタルの高温保持時間は十分でなく
なる。
たスラグ及びメタルを一時的に貯留し、炉内の還元雰囲
気下で高温状態に保持することにより、低沸点の重金属
を揮発させ、スラグ及びメタル中の重金属含有量を低減
させている。しかしながら、開口・閉塞作業が必要とな
り、その作業が煩雑であると共に、閉塞前には、炉下部
の貯留部にあるスラグ及びメタルが空となり、炉内ガス
が噴出する状況になる。かかる状況の下では、炉内で溶
解されたスラグ及びメタルの高温保持時間は十分でなく
なる。
【０００６】従来例２に示す方法では、溶解したスラグ
及びメタルが、炉下部の高温状態に保持されることな
く、そのまま出滓口から流出し冷却水中で水砕される。
したがって、炉下部で溶解したスラグ及びメタルが、出
滓口付近で温度低下し、凝固・閉塞に至ることがあるこ
と、並びに、投入される廃棄物の性状によりスラグ及び
メタルの性質が変動するとともに、場合によっては廃棄
物中に多く含まれていた低沸点の重金属がスラグ中に残
留することとなり、スラグ及びメタルの有効利用に支障
をきたす。
及びメタルが、炉下部の高温状態に保持されることな
く、そのまま出滓口から流出し冷却水中で水砕される。
したがって、炉下部で溶解したスラグ及びメタルが、出
滓口付近で温度低下し、凝固・閉塞に至ることがあるこ
と、並びに、投入される廃棄物の性状によりスラグ及び
メタルの性質が変動するとともに、場合によっては廃棄
物中に多く含まれていた低沸点の重金属がスラグ中に残
留することとなり、スラグ及びメタルの有効利用に支障
をきたす。
【０００７】従来例３に示す方法では、実施例２と同様
に、廃棄物の性状変化に伴う溶解温度の変化によって、
炉下部で溶解したスラグ及びメタルが前炉に至る途中で
温度低下し、凝固・閉塞に至ることがある。即ち、前炉
に補助加熱手段を有しているが、これは炉内から前炉に
流出したあとのスラグ及びメタルを加熱するようになし
ているので、炉内から流出する際のスラグ及びメタルを
昇温する効果はほとんど期待できない。従って、溶解温
度の低下による凝固・閉塞を防止することはできない。
また、スラグ及びメタルが前炉で高温状態で一時的に保
持されるものの、その雰囲気は従来例３に示す公報をみ
たところによれば、上部に空間を有した、大気雰囲気下
となる。従って、炉内の還元雰囲気に比べて低沸点の重
金属の揮発は不十分となり、スラグ及びメタルの有効利
用に支障をきたす。
に、廃棄物の性状変化に伴う溶解温度の変化によって、
炉下部で溶解したスラグ及びメタルが前炉に至る途中で
温度低下し、凝固・閉塞に至ることがある。即ち、前炉
に補助加熱手段を有しているが、これは炉内から前炉に
流出したあとのスラグ及びメタルを加熱するようになし
ているので、炉内から流出する際のスラグ及びメタルを
昇温する効果はほとんど期待できない。従って、溶解温
度の低下による凝固・閉塞を防止することはできない。
また、スラグ及びメタルが前炉で高温状態で一時的に保
持されるものの、その雰囲気は従来例３に示す公報をみ
たところによれば、上部に空間を有した、大気雰囲気下
となる。従って、炉内の還元雰囲気に比べて低沸点の重
金属の揮発は不十分となり、スラグ及びメタルの有効利
用に支障をきたす。
【０００８】このような状態を回避するためには、鋳鉄
溶解用のキュポラに多くみられる前炉を利用した出湯・
出滓方法が考えられる。この方法によれば、炉下部で溶
解されたスラグ及びメタルは炉下部の貯留部で還元雰囲
気下で高温状態で貯留され、スラグ及びメタルの性質が
安定化するとともに重金属が残留することはない。
溶解用のキュポラに多くみられる前炉を利用した出湯・
出滓方法が考えられる。この方法によれば、炉下部で溶
解されたスラグ及びメタルは炉下部の貯留部で還元雰囲
気下で高温状態で貯留され、スラグ及びメタルの性質が
安定化するとともに重金属が残留することはない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シャフ
ト炉方式の廃棄物溶融炉では、キュポラのように前炉を
利用した出滓方法はとられていない。それは、キュポラ
と異なり、投入される廃棄物の性状が一定せず、したが
って貯留部のスラグ及びメタルの温度が大きくばらつく
ためである。
ト炉方式の廃棄物溶融炉では、キュポラのように前炉を
利用した出滓方法はとられていない。それは、キュポラ
と異なり、投入される廃棄物の性状が一定せず、したが
って貯留部のスラグ及びメタルの温度が大きくばらつく
ためである。
【００１０】前炉を利用する方法でスラグ及びメタルの
温度がばらついた場合には、例えばスラグ及びメタルの
温度が低下したケースにおいては、連通口の部分で凝固
・閉塞が起き、それ以上の連続操業が不能となり、最悪
の場合には炉底の解体が必要となり、長期の炉停止が必
要となるケースが想定される。
温度がばらついた場合には、例えばスラグ及びメタルの
温度が低下したケースにおいては、連通口の部分で凝固
・閉塞が起き、それ以上の連続操業が不能となり、最悪
の場合には炉底の解体が必要となり、長期の炉停止が必
要となるケースが想定される。
【００１１】また、連通口の部分での凝固・閉塞を回避
するために、溶融部の管理温度を高くしたケースにおい
ては、その炉底、連通口、前炉に配置した耐火物は１６
００℃〜１７００℃の高温状態にさらされ、耐火物の耐
久性が十分でなくなり、このケースでも長期連続操業が
不能となる。
するために、溶融部の管理温度を高くしたケースにおい
ては、その炉底、連通口、前炉に配置した耐火物は１６
００℃〜１７００℃の高温状態にさらされ、耐火物の耐
久性が十分でなくなり、このケースでも長期連続操業が
不能となる。
【００１２】そこで、本発明は、廃棄物溶融炉に隣接し
て連通口を介して連接された前炉を備えた廃棄物溶融炉
において、連通口でスラグ、メタルが凝固・閉塞するこ
となく安定した長期連続操業ができる廃棄物溶融炉の溶
融スラグの出湯方法及び出湯構造を提供するものであ
る。
て連通口を介して連接された前炉を備えた廃棄物溶融炉
において、連通口でスラグ、メタルが凝固・閉塞するこ
となく安定した長期連続操業ができる廃棄物溶融炉の溶
融スラグの出湯方法及び出湯構造を提供するものであ
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明廃棄物溶融炉の出
湯方法は、廃棄物を直接溶融するシャフト炉方式の廃棄
物溶融炉に隣接して前炉を設け、溶融炉と前炉とを溶融
炉の炉底に形成した連通口を介して連接し、溶融炉から
排出されたスラグとメタルを、一旦、前炉で貯留した
後、前炉の排出樋より排出するようになした廃棄物溶融
炉の溶融スラグの出湯方法において、溶融したスラグと
メタルは、溶融炉の炉下部に一旦貯留するようになし、
該溶融状態のスラグの貯留部を維持するために、前炉の
排出樋の設置位置を、溶融炉と前炉間の連通口よりも高
い位置に設定して、常時、連通口を溶融状態のスラグと
メタルで充満させると共に、該連通口にあって、スラグ
とメタルが凝固・閉塞せず、かつ、耐火物の浸食が進ま
ない温度範囲を算出し、該算出値に基づき前炉の排出樋
に於けるスラグとメタルの管理温度をあらかじめ設定し
ておき、操業にあたっては、前炉の排出樋に於けるスラ
グとメタルの温度を連続して測定し、該測定値が前記管
理温度になるように、溶融炉の炉下部内の補助加熱量を
調整することを特徴とする。また、本発明の廃棄物溶融
炉の溶融スラグの出湯構造は、廃棄物を直接溶融するシ
ャフト炉方式の廃棄物溶融炉に於いて、溶融炉に隣接し
て前炉を設け、溶融炉と前炉とを溶融炉の炉底に形成さ
れた連通口を介して連接すると共に、前炉における排出
樋の設置位置を前記連通口より高い位置に設け、且つ、
該排出樋に於けるスラグとメタルの測温手段を有するこ
とを特徴とする。
湯方法は、廃棄物を直接溶融するシャフト炉方式の廃棄
物溶融炉に隣接して前炉を設け、溶融炉と前炉とを溶融
炉の炉底に形成した連通口を介して連接し、溶融炉から
排出されたスラグとメタルを、一旦、前炉で貯留した
後、前炉の排出樋より排出するようになした廃棄物溶融
炉の溶融スラグの出湯方法において、溶融したスラグと
メタルは、溶融炉の炉下部に一旦貯留するようになし、
該溶融状態のスラグの貯留部を維持するために、前炉の
排出樋の設置位置を、溶融炉と前炉間の連通口よりも高
い位置に設定して、常時、連通口を溶融状態のスラグと
メタルで充満させると共に、該連通口にあって、スラグ
とメタルが凝固・閉塞せず、かつ、耐火物の浸食が進ま
ない温度範囲を算出し、該算出値に基づき前炉の排出樋
に於けるスラグとメタルの管理温度をあらかじめ設定し
ておき、操業にあたっては、前炉の排出樋に於けるスラ
グとメタルの温度を連続して測定し、該測定値が前記管
理温度になるように、溶融炉の炉下部内の補助加熱量を
調整することを特徴とする。また、本発明の廃棄物溶融
炉の溶融スラグの出湯構造は、廃棄物を直接溶融するシ
ャフト炉方式の廃棄物溶融炉に於いて、溶融炉に隣接し
て前炉を設け、溶融炉と前炉とを溶融炉の炉底に形成さ
れた連通口を介して連接すると共に、前炉における排出
樋の設置位置を前記連通口より高い位置に設け、且つ、
該排出樋に於けるスラグとメタルの測温手段を有するこ
とを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の廃棄物溶融炉の溶融スラ
グの出湯方法によれば、まず、前炉の排出樋の設置位置
を、溶融炉と前炉間の連通口よりも高い位置に設定する
ことにより、溶融炉下部、連通口および前炉内は、溶融
状態のスラグ及びメタルで満たされる。すなわち、炉下
部に溶融スラグ及びメタルを高温状態で貯留でき、スラ
グ及びメタルの性質が安定化するとともに、重金属が揮
発し、スラグ、メタル中に残留することがなくなる。
グの出湯方法によれば、まず、前炉の排出樋の設置位置
を、溶融炉と前炉間の連通口よりも高い位置に設定する
ことにより、溶融炉下部、連通口および前炉内は、溶融
状態のスラグ及びメタルで満たされる。すなわち、炉下
部に溶融スラグ及びメタルを高温状態で貯留でき、スラ
グ及びメタルの性質が安定化するとともに、重金属が揮
発し、スラグ、メタル中に残留することがなくなる。
【００１５】さらには、炉内で溶解されたスラグとメタ
ルが、溶融炉下部、連通口、前炉を通って、前炉の排出
樋より連続的に流れ出るが、その際、連通口にあって、
スラグとメタルの凝固・閉塞しない温度を算出し、この
算出値を基に、前記前炉の排出樋に於けるスラグとメタ
ルの管理温度をあらかじめ設定しておく。その時、耐火
物の浸食温度を加味して補助加熱する上限温度とする。
しかして、操業にあたっては、前炉の排出樋に於けるス
ラグとメタルの温度を連続して測定し、該測定値が管理
温度より降下した時には、溶融炉の炉下部を補助加熱す
る手段をもつことにより、特にスラグとメタルで充満し
た状態の連通口が、その部分の温度低下により凝固・閉
塞せず、かつ、その部分の温度上昇により耐火物の浸食
が進まないような温度に管理して、安定的に運転するこ
とが出来る。
ルが、溶融炉下部、連通口、前炉を通って、前炉の排出
樋より連続的に流れ出るが、その際、連通口にあって、
スラグとメタルの凝固・閉塞しない温度を算出し、この
算出値を基に、前記前炉の排出樋に於けるスラグとメタ
ルの管理温度をあらかじめ設定しておく。その時、耐火
物の浸食温度を加味して補助加熱する上限温度とする。
しかして、操業にあたっては、前炉の排出樋に於けるス
ラグとメタルの温度を連続して測定し、該測定値が管理
温度より降下した時には、溶融炉の炉下部を補助加熱す
る手段をもつことにより、特にスラグとメタルで充満し
た状態の連通口が、その部分の温度低下により凝固・閉
塞せず、かつ、その部分の温度上昇により耐火物の浸食
が進まないような温度に管理して、安定的に運転するこ
とが出来る。
【００１６】その補助加熱源としては、溶融炉の炉下部
への誘導加熱手段を設置することにより、溶融炉下部の
スラグ及びメタル貯留部を直接的に加熱・昇温すること
により、連通口の部分での凝固・閉塞を未然に防止し、
連続出湯を可能にする。 また、その補助加熱源とし
て、溶融炉の炉下部に羽口を介して吹き込まれる酸素の
濃度を濃くすることにより、炉内雰囲気温度を上昇さ
せ、溶解温度及び貯留部への輻射量を上昇させることに
よって、スラグ及びメタル貯留部を加熱・昇温し、前記
した通り連続出湯を可能にする。
への誘導加熱手段を設置することにより、溶融炉下部の
スラグ及びメタル貯留部を直接的に加熱・昇温すること
により、連通口の部分での凝固・閉塞を未然に防止し、
連続出湯を可能にする。 また、その補助加熱源とし
て、溶融炉の炉下部に羽口を介して吹き込まれる酸素の
濃度を濃くすることにより、炉内雰囲気温度を上昇さ
せ、溶解温度及び貯留部への輻射量を上昇させることに
よって、スラグ及びメタル貯留部を加熱・昇温し、前記
した通り連続出湯を可能にする。
【００１７】また、上記いずれの場合も、加熱に際し、
前炉の排出樋に於けるスラグとメタルの温度が管理温度
の上限に達したら、補助加熱手段を中止もしくは弱める
ことにより、耐火物の浸食を防止し、設備の長期使用を
保証するものである。
前炉の排出樋に於けるスラグとメタルの温度が管理温度
の上限に達したら、補助加熱手段を中止もしくは弱める
ことにより、耐火物の浸食を防止し、設備の長期使用を
保証するものである。
【実施例】実施例１ 図１は本発明の廃棄物溶融炉の溶融スラグの出湯設備の
実施例１の概略図である。
実施例１の概略図である。
【００１８】廃棄物溶融炉を直接溶融するシャフト炉式
の廃棄物溶融炉は、シャフト炉１に炉上部より廃棄物を
装入し、炉下部に１段ないし複数段設けた羽口３，４か
ら送風した酸素富化空気によって発生した熱ガスによ
り、廃棄物を乾燥、熱分解、燃焼、溶融の過程を経て、
出滓口よリスラグ、メタルとして炉下部より取り出すも
のである。
の廃棄物溶融炉は、シャフト炉１に炉上部より廃棄物を
装入し、炉下部に１段ないし複数段設けた羽口３，４か
ら送風した酸素富化空気によって発生した熱ガスによ
り、廃棄物を乾燥、熱分解、燃焼、溶融の過程を経て、
出滓口よリスラグ、メタルとして炉下部より取り出すも
のである。
【００１９】ここで、溶融炉に隣接して前炉１１を設
け、溶融炉の炉床部７と前炉１１とを溶融炉の炉底に形
成された連通口１０を介して連接すると共に、前炉にお
ける排出樋１２の設置位置を前記連通口１０より高い位
置に設けている。
け、溶融炉の炉床部７と前炉１１とを溶融炉の炉底に形
成された連通口１０を介して連接すると共に、前炉にお
ける排出樋１２の設置位置を前記連通口１０より高い位
置に設けている。
【００２０】したがって、炉下部の羽口４からの酸素富
化送風により溶融されたスラグ及びメタルは、その比重
差により、まずメタルが溶融炉下部の炉底に沈み、連通
口１０を通って前炉１１に移る。そして最終的には前炉
の排出樋１２より排出される（オーバーフローする）。
化送風により溶融されたスラグ及びメタルは、その比重
差により、まずメタルが溶融炉下部の炉底に沈み、連通
口１０を通って前炉１１に移る。そして最終的には前炉
の排出樋１２より排出される（オーバーフローする）。
【００２１】また、スラグは基本的にはメタルの上に浮
かぶが、そのスラグ層の高さが、排出樋１２のメタル層
の高さと溶融炉内圧にバランスする高さまで貯まると、
溶解したスラグの分だけ連続的に排出樋１２よりスラグ
が排出されるようになる。また、排出樋１２に設けられ
た温度計ＴＩＣにより、連続的に排出されるスラグとメ
タルの温度を測定することが可能となる。また、溶融炉
下部には補助加熱手段として、誘導加熱装置が付いてい
る。この誘導加熱装置は、炉床部の外周に設置したコイ
ル１３に高周波電源１４から交番電流を通電して、炉底
部に貯留されたスラグ及びメタルを加熱することができ
る。その時の導電性発熱体としては、炉底部に堆積した
コークスや黒鉛を誘導加熱する事より、炉底部に堆積し
たスラグ及びメタルを導電性発熱体から間接的に伝熱し
ても良いし、また炉底部に貯留されたスラグを導電性発
熱体として直接的に加熱しても良い。
かぶが、そのスラグ層の高さが、排出樋１２のメタル層
の高さと溶融炉内圧にバランスする高さまで貯まると、
溶解したスラグの分だけ連続的に排出樋１２よりスラグ
が排出されるようになる。また、排出樋１２に設けられ
た温度計ＴＩＣにより、連続的に排出されるスラグとメ
タルの温度を測定することが可能となる。また、溶融炉
下部には補助加熱手段として、誘導加熱装置が付いてい
る。この誘導加熱装置は、炉床部の外周に設置したコイ
ル１３に高周波電源１４から交番電流を通電して、炉底
部に貯留されたスラグ及びメタルを加熱することができ
る。その時の導電性発熱体としては、炉底部に堆積した
コークスや黒鉛を誘導加熱する事より、炉底部に堆積し
たスラグ及びメタルを導電性発熱体から間接的に伝熱し
ても良いし、また炉底部に貯留されたスラグを導電性発
熱体として直接的に加熱しても良い。
【００２２】ここで、誘導加熱に投入する電力量を調整
する事により、排出樋で連続的に測定したスラグとメタ
ルの温度を一定にすることができる。
する事により、排出樋で連続的に測定したスラグとメタ
ルの温度を一定にすることができる。
【００２３】また、連通口の部分でスラグ、メタルの凝
固・閉塞が起こらないようにするためには、連通口の部
分でのスラグの流動性が重要となる。一般的に、ＣａＯ
−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系平衡状態図によれば、一般的
なごみ処理時に石灰石で塩基度調整した場合のスラグの
融点は、１４００℃程度となる（平衡状態図で、ＣａＯ
４５％、ＳｉＯ２４５％、Ａｌ２Ｏ３１０％のとき１４
００℃）。
固・閉塞が起こらないようにするためには、連通口の部
分でのスラグの流動性が重要となる。一般的に、ＣａＯ
−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系平衡状態図によれば、一般的
なごみ処理時に石灰石で塩基度調整した場合のスラグの
融点は、１４００℃程度となる（平衡状態図で、ＣａＯ
４５％、ＳｉＯ２４５％、Ａｌ２Ｏ３１０％のとき１４
００℃）。
【００２４】しかしながら、融点は平衡状態図に示され
るようにその組成によって異なるため、投入する廃棄物
の組成が変動する廃棄物溶融炉の連通口の部分で凝固・
閉塞しないためには、上記温度より余裕のある１４５０
℃を管理上の下限値として設定する必要がある。
るようにその組成によって異なるため、投入する廃棄物
の組成が変動する廃棄物溶融炉の連通口の部分で凝固・
閉塞しないためには、上記温度より余裕のある１４５０
℃を管理上の下限値として設定する必要がある。
【００２５】また、実際には連通口部分の温度から、前
炉部分での放熱により測温している樋の部分の温度は下
がる。例えば小規模炉のケースでは、約５０℃程度温度
降下があるため、排出樋の部分での管理温度を１４５０
℃としておけば、連通口の部分の温度は１５００℃であ
り、前炉の各部にわたって十分にスラグの流動性を確保
できる。
炉部分での放熱により測温している樋の部分の温度は下
がる。例えば小規模炉のケースでは、約５０℃程度温度
降下があるため、排出樋の部分での管理温度を１４５０
℃としておけば、連通口の部分の温度は１５００℃であ
り、前炉の各部にわたって十分にスラグの流動性を確保
できる。
【００２６】また、炉底及び連通口、前炉の部分には、
炭化珪素系耐火物を使用している。この耐火物は、１５
５０℃以上の温度で急速に損耗が激しくなることが知ら
れている。このため、連通口の部分での管理温度は、耐
火物の寿命の観点からできるだけ下げることが望まし
い。
炭化珪素系耐火物を使用している。この耐火物は、１５
５０℃以上の温度で急速に損耗が激しくなることが知ら
れている。このため、連通口の部分での管理温度は、耐
火物の寿命の観点からできるだけ下げることが望まし
い。
【００２７】したがって、炉下部の補助加熱に際して
は、耐火物の浸食の観点からその使用量に制限があり、
樋の部分での温度管理を１４５０℃レベルに管理する事
によって、耐火物の浸食を最低限度に抑えることが出来
る。
は、耐火物の浸食の観点からその使用量に制限があり、
樋の部分での温度管理を１４５０℃レベルに管理する事
によって、耐火物の浸食を最低限度に抑えることが出来
る。
【００２８】実施例２ 図２は、本発明の廃棄物溶融炉の溶融スラグの出湯設備
の実施例２の概略図である。
の実施例２の概略図である。
【００２９】この実施例は、前炉内が堰１７によって２
室１５，１８に分離されており、該２室のうち溶融炉炉
底の連通口１０に隣接する方の室１５に、前記連通口１
０より高い位置にスラグ排出樋１６を設け、更に、他の
１室１８にはメタル排出樋１９を、前記連通口１０より
高く前記スラグ排出樋１６より低い位置になるように設
けている。
室１５，１８に分離されており、該２室のうち溶融炉炉
底の連通口１０に隣接する方の室１５に、前記連通口１
０より高い位置にスラグ排出樋１６を設け、更に、他の
１室１８にはメタル排出樋１９を、前記連通口１０より
高く前記スラグ排出樋１６より低い位置になるように設
けている。
【００３０】したがって、この場合には炉下部の羽口４
からの酸素富化送風により溶融されたスラグ及びメタル
は、その比重差により、まずメタルが溶融炉下部の炉底
に沈み、連通口１０を通って前炉の１室目１５に移る。
ここで、この室の上部には、スラグの層があり、メタル
は浮かび上がることが出来ず、堰１７をくぐって２室目
１８に移りメタル排出樋１９を通ってオーバーフローす
る。
からの酸素富化送風により溶融されたスラグ及びメタル
は、その比重差により、まずメタルが溶融炉下部の炉底
に沈み、連通口１０を通って前炉の１室目１５に移る。
ここで、この室の上部には、スラグの層があり、メタル
は浮かび上がることが出来ず、堰１７をくぐって２室目
１８に移りメタル排出樋１９を通ってオーバーフローす
る。
【００３１】またスラグは、メタルの上に浮かぶが、そ
のスラグ層の高さが、前記メタル排出樋のメタル層の高
さと溶融炉内圧にバランスする高さまで貯まると、溶解
したスラグの分だけ連続的に連通口１０を通り、１室目
１５に移る。ここで、スラグはメタル層を浮き上がり、
１室目１５の上部に位置したスラグ排出樋１６よりスラ
グが排出されるようになる。
のスラグ層の高さが、前記メタル排出樋のメタル層の高
さと溶融炉内圧にバランスする高さまで貯まると、溶解
したスラグの分だけ連続的に連通口１０を通り、１室目
１５に移る。ここで、スラグはメタル層を浮き上がり、
１室目１５の上部に位置したスラグ排出樋１６よりスラ
グが排出されるようになる。
【００３２】ここでは、メタル及びスラグを比重差によ
り分離して排出することが出来る。かかる場合には、よ
り粘性の高いスラグ側を補助熱源の被制御端として、用
いることが出来る。
り分離して排出することが出来る。かかる場合には、よ
り粘性の高いスラグ側を補助熱源の被制御端として、用
いることが出来る。
【００３３】
【発明の効果】本願発明の効果は、次のとおりである。
【００３４】（１）炉下部に溶融状態のスラグ貯留部を
作ることにより、スラグを高温状態で一定時間保持でき
るために、低沸点の重金属を揮発させることができ、ま
た、廃棄物の変動によるスラグの性状の変化を抑制する
ことが出来る。
作ることにより、スラグを高温状態で一定時間保持でき
るために、低沸点の重金属を揮発させることができ、ま
た、廃棄物の変動によるスラグの性状の変化を抑制する
ことが出来る。
【００３５】（２）前炉に設けた樋の部分で、スラグ、
メタルの温度を連続的に測定し、炉下部内を補助加熱す
る手段により、その温度を制御することにより、連通口
の部分が凝固・閉塞するとなく、しかも耐火物の浸食が
進まないような温度範囲で長期的に操業することが可能
となる。
メタルの温度を連続的に測定し、炉下部内を補助加熱す
る手段により、その温度を制御することにより、連通口
の部分が凝固・閉塞するとなく、しかも耐火物の浸食が
進まないような温度範囲で長期的に操業することが可能
となる。
【００３６】（３）さらには、従来必要であった開口・
閉塞の作業を無くすことができる。
閉塞の作業を無くすことができる。
【図１】本願発明による廃棄物溶融炉における出湯設備
の実施例１の概略図。
の実施例１の概略図。
【図２】本願発明による廃棄物溶融炉における出湯設備
の実施例２の概略図。
の実施例２の概略図。
１：シャフト炉 ２：装入装置 ３：上段羽口 ４：下
段羽口 ５：シャフト炉６：朝顔部 ７：炉床部 ８：
ガス排出管 ９：スラグ貯留部 １０：連通口１１：前
炉 １２：排出樋 １３：コイル １４：高周波電源
１５：スラグ排出用前炉 １６：スラグ排出樋 １７：
堰 １８：メタル排出用前炉１９：スラグ排出樋
段羽口 ５：シャフト炉６：朝顔部 ７：炉床部 ８：
ガス排出管 ９：スラグ貯留部 １０：連通口１１：前
炉 １２：排出樋 １３：コイル １４：高周波電源
１５：スラグ排出用前炉 １６：スラグ排出樋 １７：
堰 １８：メタル排出用前炉１９：スラグ排出樋
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２７Ｂ 1/09 Ｆ２７Ｂ 1/09 ４Ｋ０６３ 1/21 1/21 Ｆ２７Ｄ 3/14 Ｆ２７Ｄ 3/14 Ａ 11/06 11/06 Ｚ 21/00 21/00 Ｇ Ｆターム(参考） 3K061 AA16 AB03 AC20 BA08 CA15 DA12 DA15 DB11 DB12 NB07 NB23 NB27 NB30 3K062 AA16 AB03 AC20 BA02 CA01 CB05 DA01 DB12 DB14 4K045 AA01 AA04 BA10 DA04 GA12 GB11 GD02 GD04 GD08 4K055 AA03 AA10 JA01 JA04 4K056 AA05 BA01 BB01 BB07 CA20 FA03 FA04 FA12 4K063 AA04 AA12 AA13 BA13 CA03 CA06 FA33 FA48
Claims (6)
- 【請求項１】 廃棄物を直接溶融するシャフト炉方式の
廃棄物溶融炉に隣接して前炉を設け、溶融炉と前炉とを
溶融炉の炉底に形成した連通口を介して連接し、溶融炉
から排出されたスラグとメタルを、一旦、前炉で貯留し
た後、前炉の排出樋より排出するようになした廃棄物溶
融炉の溶融スラグの出湯方法において、 溶融したスラグとメタルは、溶融炉の炉下部に一旦貯留
するようになし、該溶融状態のスラグの貯留部を維持す
るために、前炉の排出樋の設置位置を、溶融炉と前炉間
の連通口よりも高い位置に設定して、常時、連通口を溶
融状態のスラグとメタルで充満させると共に、該連通口
にあって、スラグとメタルが凝固・閉塞せず、かつ、耐
火物の浸食が進まない温度範囲を算出し、該算出値に基
づき前炉の排出樋に於けるスラグとメタルの管理温度を
あらかじめ設定しておき、操業にあたっては、前炉の排
出樋に於けるスラグとメタルの温度を連続して測定し、
該測定値が前記管理温度になるように、溶融炉の炉下部
内の補助加熱量を調整することを特徴とする廃棄物溶融
炉の出湯方法。 - 【請求項２】 前炉の排出樋に於けるスラグとメタルの
測定温度が、あらかじめ設定された管理温度に制御する
補助加熱手段として、溶融炉の炉下部を誘導加熱するこ
とを特徴とする請求項１記載の廃棄物溶融炉の溶融スラ
グの出湯方法。 - 【請求項３】 前炉の排出樋に於けるスラグとメタルの
測定温度が、あらかじめ設定された管理温度に制御する
補助加熱手段として、溶融炉の炉下部に羽口を介して吹
き込まれる酸素の濃度を変化させることを特徴とする請
求項１記載の廃棄物溶融炉の出湯方法。 - 【請求項４】 廃棄物を直接溶融するシャフト炉方式の
廃棄物溶融炉に於いて、溶融炉に隣接して前炉を設け、
溶融炉と前炉とを溶融炉の炉底に形成された連通口を介
して連接すると共に、前炉における排出樋の設置位置を
前記連通口より高い位置に設け、且つ、該排出樋に於け
るスラグとメタルの測温手段を有することを特徴とする
廃棄物溶融炉の溶融スラグの出湯構造。 - 【請求項５】 前炉内を堰により２室に分離し、該２室
のうち、溶融炉炉底の連通口に連接する方の室に、前記
連通口より高い位置にスラグ排出樋を設け、更に、他の
１室にはメタル排出樋を、前記連通口より高く前記スラ
グ排出樋より低い位置になるように設けると共に、スラ
グ排出樋に於けるスラグとメタルの測温手段を有するこ
とを特徽とする請求項４記載の廃棄物溶融炉の溶融スラ
グの出湯構造。 - 【請求項６】 廃棄物溶融炉の炉下部の外周に加熱コイ
ルを設け、該加熱コイルに交番電流を通電することによ
り炉内を加熱出来る構造にしたことを特徴とする請求項
４又は５記載の廃棄物溶融炉の溶融スラグの出湯構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001069256A JP2002267144A (ja) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | 廃棄物溶融炉の溶融スラグの出湯方法及び出湯構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001069256A JP2002267144A (ja) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | 廃棄物溶融炉の溶融スラグの出湯方法及び出湯構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002267144A true JP2002267144A (ja) | 2002-09-18 |
Family
ID=18927315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001069256A Withdrawn JP2002267144A (ja) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | 廃棄物溶融炉の溶融スラグの出湯方法及び出湯構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002267144A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009530577A (ja) * | 2006-03-22 | 2009-08-27 | テクノロジカル リソーシーズ プロプライエタリー リミテッド | 前炉 |
| KR20160023207A (ko) * | 2014-08-21 | 2016-03-03 | 서영교 | 주조용 알루미늄괴 용융 장치 |
-
2001
- 2001-03-12 JP JP2001069256A patent/JP2002267144A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009530577A (ja) * | 2006-03-22 | 2009-08-27 | テクノロジカル リソーシーズ プロプライエタリー リミテッド | 前炉 |
| KR20160023207A (ko) * | 2014-08-21 | 2016-03-03 | 서영교 | 주조용 알루미늄괴 용융 장치 |
| KR101668621B1 (ko) * | 2014-08-21 | 2016-10-24 | 서영교 | 주조용 알루미늄괴 용융 장치 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20060804 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20060817 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20060817 |
|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080513 |