JP2002317917A

JP2002317917A - ガス冷却型廃棄物溶融炉

Info

Publication number: JP2002317917A
Application number: JP2001124410A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Iwasaki; 克博岩崎; Mitsuhiro Tada; 光宏多田; Takuya Shinagawa; 拓也品川; Keisuke Nakahara; 啓介中原; Hiroshi Yamamoto; 浩山本
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 2001-04-23
Filing date: 2001-04-23
Publication date: 2002-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】焼却灰および飛灰その他の廃棄物の溶融処理
において炉壁の耐火物寿命を大幅に向上させることがで
きるガス冷却型廃棄物溶融炉を提供する。【解決手段】スラグ浴面近傍、特に溶融塩層が存在す
る領域の炉側壁部より炉中心部に向かって稼動面冷却用
流体を吹込み、スラグを凝固させる層、溶融スラグを凝
固ないし温度降下により粘性を増大ないし溶融塩を稼動
面から遠ざけることにより、溶融スラグ浴面近傍部分と
その直上の溶融塩存在領域の寿命の大幅な向上をなすこ
とを図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、灰等の廃棄物を電
力または化石燃料を熱源として溶融処理するガス冷却型
廃棄物溶融炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、都市ゴミ、下水汚泥等の各種廃
棄物は、焼却施設で焼却処理され、生じた焼却灰、ばい
じんは埋め立て処分されていた。しかし、埋め立て処分
地の枯渇の問題や有害重金属類の溶出による地下水汚染
の問題があるため溶融による減量・減溶化と無害化の必
要性が高まってきている。加えて平成４年に「特別管理
一般廃棄物」の一部が改正され、一般廃棄物の焼却に伴
い発生するばいじんは溶融等の中間処理が義務づけられ
た。このような背景のもとにコークス、灯油、電力を熱
源とする種々の溶融処理方式が提案されている。このう
ち電力を熱源として用いる溶融処理方式を大別すると、
特開平7-77318号公報に開示されている交流電気抵抗溶
融炉と直流電気抵抗溶融炉とがある。

【０００３】図５に従来の交流方式の電気抵抗溶融炉の
設備概要を示す。交流方式の炉では、上部炉蓋１３に２
本もしくは３本の黒鉛電極２１を設け、電極２１の先端
を炉内の溶融スラグ８に埋没させ、電極２１に交流電圧
をかけることにより溶融スラグ８に交流通電し、溶解状
態になった灰そのものを抵抗体にして電気抵抗熱を発生
させ、その熱でスラグの溶解状態の維持と、溶融スラグ
からの伝熱で灰を加熱、溶融する。

【０００４】一方、従来の直流方式の電気加熱式溶融炉
（図示せず）では、上部炉蓋に中空黒鉛電極を１本設
け、この中空黒鉛電極の先端を炉内の溶融スラグの上面
近くに位置させ、当該電極の中空部分にアルゴンガス又
は窒素ガスを上方から流し、上部の中空黒鉛電極と炉底
電極との間に直流通電し、プラズマ化したガス流でアー
クを維持することにより灰４を加熱、溶融するものであ
る。

【０００５】これらの構造を有する電気加熱式溶融炉に
おいて、炉内に供給された焼却灰、飛灰、あるいはこれ
らの混合物等の廃棄物は電気抵抗加熱によって溶融処理
され、例えば図５に示すように、下層より溶融メタル
７、溶融スラグ８、溶融塩５の各層が生成される。溶融
メタル７は溶融メタル出湯口２０を介して出湯される。
また、溶融スラグ８は溶融スラグ出湯口１９を介して出
湯される。また、溶融塩５は溶融塩出湯口３を介して出
湯される。

【０００６】また、特開平９−１１９６１６号公報には
電極２１の近傍にバブリングランス６を設け、ガスバブ
リングにより電極先端部を保護する技術が開示されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ここで、従来の電気加
熱方式（つまり電気抵抗式、アーク式、プラズマ式）の
溶融炉では、スラグ浴面近傍、とくに溶融塩層が存在す
る領域において炉耐火物が著しく損耗される。このため
耐火物の寿命を大幅に向上させる必要がある。

【０００８】一方では、灰等の廃棄物溶融炉の１基当り
の溶融規模は近年大型化する方向にある。環境規制や環
境に対する意識が高まる一方で、灰等の溶融炉の生産性
が現状のままでは、それらの環境対策設備の設置に膨大
な敷地が必要となる。このため設備投資額も巨額とな
り、地方都市財政を圧迫し、都市部での新規立地がはな
はだ困難となる状況となってきている。したがって、今
後の環境対策設備としての灰等の溶融炉には、耐火物の
寿命が長く、耐火物補修の頻度が低く、長期間にわたり
連続操業することが求められる状況となってきている。

【０００９】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたものであって、焼却灰および飛灰その他の廃棄物を
溶融処理する際に、耐火物寿命を大幅に向上させること
ができるガス冷却型廃棄物溶融炉を提供することを目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、炉壁耐火
物の寿命延長のために種々の材質のレンガ耐火物を用い
て鋭意研究努力した結果、溶融炉の長時間連続操業を可
能とする本発明を完成させるに至った。なお、これに先
立ち、炉内の灰等の溶融状況の調査および溶融メカニズ
ムの解明を鋭意検討した結果、炉からの発生ガス量の少
ない電気抵抗式溶融炉においては、炉内での熱移動が電
極近傍の発熱部分での対流を除くと炉内のスラグ浴の表
面流動は数ｍｍ／秒から数ｃｍ／秒程度の大変遅い速度
であるため、溶融スラグ浴上の被加熱物と熱源との間の
熱移動の律速段階の一つとなっているという知見を得
た。

【００１１】スラグはメタルと比べて熱伝導率が小さい
ので、ほとんど撹拌のない従来技術に対する本発明方法
において、所要冷却ガス量は、１００〜１０００Ｎｍ³
／ｍ²ｈｒ（側壁耐火物稼動面面積時間当たりのガス
量）で十分であり、冷却用に炭化水素系流体（例えばＬ
ＰＧ、ＬＮＧ、灯油、廃油、重油、その他）を導入する
場合には、さらに少ない流量の冷却流体ですますことが
できる。炉体耐火物としては、Ｃ系ないしＳｉＣ系の高
い熱伝導性を有する耐火物を使用することにより、ガス
吹込み冷却の効果を更に向上させることができ、ガス吹
込み配管からの冷却効果のおよぶ範囲を広くとれるの
で、ガス吹込み配管の間隔を十分大きくすることができ
る。

【００１２】ここで、冷却流体には基本的に窒素ガス等
の不活性ガスがガス配管ならびに周囲耐火物の酸化によ
る損耗を抑制するという観点で望ましい。ただし、窒素
供給には、ＰＳＡ等の高純度の窒素ガス分離機が必要と
なるので、設備投資額がその分だけ増加することとな
る。

【００１３】一方、炭化水素系流体を用いる場合には、
冷却効果は大きいが、配管途中でのクラッキング等によ
る詰まりの懸念があり、これを単体で使用するのは望ま
しくない。その点で窒素ガスに少量の炭化水素系流体を
混合する方法がそれらの改善方法としてある。炭化水素
系流体を使用する場合には、その冷却効果希釈ガスとし
て、空気や回収プロセスガスを配管等酸化しない程度
（少なくとも空気比という点では、０．９以下、望まし
くは０．５以下さらに望ましくは０．３以下）に混合す
ることは、窒素ガス製造装置の省略等につながる有効な
手段である。

【００１４】空気で化石燃料を燃やすタイプのバーナー
を用いた溶融炉と比べて、プラズマ方式や純酸素バーナ
ーを用いる方式では比較的ガス発生量の少ない方法にお
いても熱源からの受熱部分は炉全体からみると局所的で
あり、スラグ浴の流動状態は、電気抵抗方式に近い状況
であった。

【００１５】これに対して、電極近傍にバブリングラン
スを設けて電極保護を行なう特開平9-119616号公報に開
示されている従来方法を適用した場合は、バブリングガ
スによる撹拌効果でスラグ浴とカバーリング層間の熱伝
達が少しは促進されるものの、スラグ浴表面の流れが炉
壁方向に向かうために、炉中心部の高温スラグないし高
温溶融塩が炉壁に達して炉壁寿命をかなり低減するばか
りでなく、高温の溶融物の顕熱が外壁を冷却している炉
壁から効率よく奪われることとなり、その結果として生
産性が僅かに向上する場合もあるが、炉壁寿命の低下と
熱損失増大という問題を生じる。

【００１６】本発明に係るガス冷却型廃棄物溶融炉は、
炉蓋ないし炉壁を貫通して炉内に導入された加熱溶融用
熱供給源を有し、炉体下部ないし側面に溶融スラグ出湯
口および溶融メタル出湯口を具備する廃棄物溶融炉にお
いて、スラグ浴表面近傍および溶融塩存在領域のうち少
なくとも電極近傍領域の炉側壁耐火物部分にて開口する
ように炉側壁耐火物に形成された複数の貫通孔と、これ
らの貫通孔に炉側壁耐火物を冷却するための流体を供給
する冷却用流体供給手段と、を具備することを特徴とす
る。

【００１７】この場合に、炉蓋ないし炉壁を貫通するの
が電極であって、加熱溶融用熱供給源をいわゆる電気抵
抗方式としてもよいし、加熱溶融用熱供給源をいわゆる
サブマージドアーク加熱可能なアーク方式としてもよい
し、またはプラズマ加熱するプラズマ方式としてもよ
い。また、炉蓋ないし炉壁を貫通するのが純酸素バーナ
ーであって、加熱溶融用熱供給源をいわゆるスラグ浴中
燃焼可能な水冷構造バーナー方式としてもよい。

【００１８】冷却用流体供給手段は、不活性ガス、炭化
水素系物質含有流体、プロセス回収ガス、水、水蒸気お
よび空気からなる群より選ばれる単体流体又はこれらの
群より選ばれる２以上の混合流体を供給することが望ま
しい。

【００１９】炉体の上部に、溶融塩出湯口および溶融塩
外部排出用プローブ挿入口のうち少なくとも一方を設け
ることが好ましい。

【００２０】溶融スラグ出湯口、溶融メタル出湯口、溶
融塩出湯口のうち少なくともスラグ出湯口に関しては、
スラグレベル一定化可能としうる連続出湯装置を設ける
ことが好ましい。

【００２１】ここで、本発明方法が溶融対象物とする
「灰等の廃棄物」とは、下廃棄物焼却灰や水汚泥焼却灰
等の主灰、飛灰あるいはそれらの混合物等ないし、高炉
・転炉・電気炉・表面処理設備等から発生するダスト・
スラッジ等をいうものとする。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明の種々の好ましい実施の形態について説明する。

【００２３】（第１の実施形態）図１を参照しながら本
発明の第１の実施形態について説明する。

【００２４】本発明の第１の実施形態に係る高溶解性能
廃棄物溶融炉の概要を図１に示す。本実施形態の溶融炉
１０は、３本の棒状黒鉛電極２１および耐火物ランス１
６を備えた交流電気抵抗方式の溶融炉である。溶融炉１
０は、炉本体１５、炉底１４および炉蓋１３からなり、
炉蓋１３は図示しない昇降装置により昇降可能に支持さ
れている。炉本体１５は、外側が鉄皮で覆われ、内側が
耐火レンガ等の耐火物で内張りされている。

【００２５】各電極２１は、炉蓋１３の中央部を貫通
し、下端部が炉内の溶融スラグ８中に浸漬されている。
交流電源２３がケーブル２２を介して各電極２１にそれ
ぞれ接続されている。電源２３は制御器３０によって給
電動作が制御されるようになっている。

【００２６】炉本体１５の外周には風箱１７が取り付け
られている。風箱１７は、炉側周壁の全部又は一部を覆
い、配管２７ａを介して送風機２７に連通し、送風機２
７はコンプレッサーを備えた窒素ガス供給源（図示せ
ず）に連通すると共に、炉壁を貫通する複数のガス吹込
用ノズル１６に連通している。風箱１７は、炉側周壁を
全周囲にわたり覆うことが望ましいが、炉側周壁を部分
的に覆うように複数箇所に分割して取り付けるようにし
てもよい。炉側周壁を部分的に覆う場合は、所望の冷却
効果を得るために風箱１７は炉側周壁のスラグライン相
当高さを１００％以上覆うように設けることが好まし
い。この場合に、ガス吹き込み領域が広くなるにしたが
って炉壁の寿命を左右するスラグライン部の寿命が延び
るが、所要冷却ガス量が増大して、冷却ガスによる抜熱
が無視できないほど増大するため、その最適値を求める
ことが必要となる。具体的にはスラグ浴表面レベルより
上に少なくとも２０ｍｍ、より望ましくは５０ｍｍ、さ
らに望ましくは１００ｍｍまでとし、スラグ浴規定レベ
ルより下に少なくとも２０ｍｍ、より望ましくは５０ｍ
ｍ、さらに望ましくは１００ｍｍまでの範囲とする。

【００２７】各ノズル１６は溶融スラグ８層の炉側周壁
近傍にて開口し、炉側周壁を通過して炉側周壁のほうか
ら炉中央に向けてノズル１６から加圧窒素ガスが溶融ス
ラグ８中に吹込まれるようになっている。ノズル１６の
数は炉体の大きさに応じて増減するが、一般的に１００
〜１００００孔／ｍ²の範囲とすることが望ましい。ま
た、ノズル１６の内径は１〜４ｍｍの範囲とすることが
好ましい。なお、送風機２７の電源スイッチは制御器３
０の出力部に接続され、送風動作が制御されるようにな
っている。

【００２８】シュータ１１が炉蓋１３の適所に取り付け
られ、灰４を主成分とする廃棄物が図示しないホッパか
らシュータ１１を通って炉内に投入されるようになって
いる。炉蓋１３の内面には図示しないガイドが取り付け
られ、シュータ１１から炉内に投入される灰４がガイド
により炉中央部のほうに導かれるようになっている。

【００２９】排気管１２が炉蓋１３の適所に取り付けら
れ、炉内生成ガスが排気管１２を介して図示しないブロ
ワにより吸引排気されるようになっている。

【００３０】溶融スラグ出湯口１９が炉本体１５の下部
に設けられている。溶融スラグ出湯口１９には処理中は
耐火物レンガが嵌め込まれている。処理後にはドリルで
耐火レンガを穿孔して溶融スラグ出湯口１９を開口さ
せ、開口した出湯口１９から溶融スラグ８が出湯される
ようになっている。

【００３１】溶融メタル出湯口２０が炉底１４と炉本体
１５との間に設けられている。この溶融メタル出湯口２
０にも耐火物レンガが嵌め込まれている。処理後にはド
リルで耐火レンガを穿孔して溶融メタル出湯口２０を開
口させ、開口した出湯口２０から溶融スラグ８が出湯さ
れるようになっている。

【００３２】次に、上記の溶融炉により灰等を主成分と
する廃棄物を処理する場合について説明する。炉蓋１３
を開け、所定量のスクラップ鋼材を炉内に装入する。炉
蓋１３を閉じ、電極２１に給電し、電極２１とスクラッ
プ鋼材との間に放電アークを発生させ、アーク熱により
スクラップ鋼材を溶解する。電極２１への給電量は４０
０ｋＷとした。スクラップ鋼材の大部分が溶融して湯面
が形成されたところで所定量のガラスカレットや溶接用
フラックス等の良電気伝導性物質または塩類（ＮａＣ
ｌ，ＫＣｌ，ＣａＣｌ₂）および固形スラグ（ＣａＯ，
Ａｌ₂Ｏ₃，ＳｉＯ₂）をシュータ１１から炉内に投入
し、これらを加熱溶解し、溶融スラグ８の層と溶融塩５
の層とを形成する。さらに、所定量の灰４をシュータ１
１から炉内に投入する。灰４はガイド（図示せず）によ
り炉周縁部から炉中央部に案内され、湯面が灰４で覆わ
れる。

【００３３】次いで、系外の送風機２７からコンプレッ
サーで昇圧された窒素ガスを炉側周壁に設けられた風箱
１７に供給する。風箱１７への窒素ガスの供給圧力（背
圧）は例えば０．８ＭＰａとし、ガス供給流量は例えば
５〜２０Ｎｍ³／分／ｍ²とした。この場合に、ノズル１
６の先端でのガス流速を少なくとも５０ｍ／秒以上と
し、ノズルのガス流路に溶融物が侵入する湯さしが生じ
ないようにすると共に、吹込み流体（ガス）によるバッ
クアタック等が生じないようにすることが肝要である。
このため、ノズル１６の先端での最大ガス流速は、場合
により音速程度となることもある。なお、湯さしを生じ
ない最小ガス流速はノズル１６の内径に応じて種々変わ
るものではあるが、ノズル先端でのガス流速を５０ｍ／
秒以上とすれば通常のノズル径（最大４ｍｍ）では湯さ
しを生じない。

【００３４】風箱１７から複数のノズル１６を介して窒
素ガスを炉内のスラグ浴表面近傍ないし溶融塩存在領域
に吹き込むと、吹込みガスは、耐火物稼動面部分を冷却
し、スラグ凝固層を形成せしめ、溶融塩層の凝固付着ま
たは溶融塩温度降下により粘性を低下させ、さらに溶融
塩を稼動面近傍から吹き払うように作用する。これによ
り炉側周壁耐火物の損耗を大幅に低減することができ
る。また、該吹込みガスは、湯面上層を膨張せしめ、炉
壁側から電極近傍へのスラグ浴表面流動を生成させるよ
うにも作用するので、灰４の溶融反応が促進される。

【００３５】本実施形態によれば、炉側周壁からガス吹
込みするもので、従来のように炉壁の水冷等による抜熱
が炉からのヒートロスとなるのに対して、冷却流体が炉
体耐火物貫通孔を通過する間に炉内部から抜熱された熱
量は、炉内にガスが侵入することにより回収されるの
で、ガス吹込みによるガス顕熱分の所要電力増大部分は
少ない。なお、ガス吹込み量を高めていくことにより、
ガスは炉内の溶融スラグ層を積極的に対流せしめ灰の溶
解を促進することができる。

【００３６】（第２の実施形態）次に、図２を参照しな
がら本発明の第２の実施形態について説明する。なお、
この第２の実施形態が上記第１の実施形態と重複する部
分の説明は省略する。

【００３７】本実施形態では溶融スラグ出湯口１９にス
ラグシャッター３１を設け、スラグシャッター３１の開
度調節により出滓速度を増減し、これにより炉内の溶融
スラグ８のレベルを制御するようにしている。なお、ス
ラグシャッター３１の開度調節は、制御器３０が昇降装
置３２の動作をコントロールすることによりなされる。

【００３８】このようなシャッター３１を用いたスラグ
レベルコントロールにより、風箱１７のノズル１６から
の吹込みガスによるガス撹拌効果を常に一定に保つこと
ができる。この場合に、スラグ浴表面レベルより深いレ
ベルまで（つまりメタルレベルに近いところまで）ガス
吹込みすることは、ガス原単位・吹込み動力原単位・ヒ
ートロス等の増大につながるので好ましくない。炉側周
壁からのガス吹込みは、できるだけスラグ浴表面レベル
から浅い領域に限定することが望ましい。

【００３９】（第３の実施形態）次に、図３を参照しな
がら本発明の第３の実施形態について説明する。なお、
この第３の実施形態が上記第１及び第２の実施形態と重
複する部分の説明は省略する。

【００４０】本実施形態では溶融スラグ出湯口１９に連
続出滓装置として前炉式湯溜り４１を設け、前炉式湯溜
り４１への出滓により炉内の溶融スラグ８のレベルを制
御するようにしている。

【００４１】このような前炉式湯溜り４１を用いたスラ
グレベルコントロールによっても風箱１７のノズル１６
からの吹込みガスによるガス撹拌効果を常に一定に保つ
ことができる。

【００４２】本実施形態においても、スラグ浴表面レベ
ルより深いレベルまで（つまりメタルレベルに近いとこ
ろまで）ガス吹込みすることは、ガス原単位・吹込み動
力原単位・ヒートロス等の増大につながるので好ましく
なく、炉側周壁からのガス吹込みは、できるだけスラグ
浴表面レベルから浅い領域に限定することが望ましい。

【００４３】（第４の実施形態）次に、図４を参照しな
がら本発明の第４の実施形態について説明する。なお、
この第４の実施形態が上記第１乃至第３の実施形態と重
複する部分の説明は省略する。

【００４４】本実施形態の溶融炉はガスバブリング機能
を有するアーク電極２１を備えたアーク炉である。各ア
ーク電極２１は先端で開口するガス流路２１ａをそれぞ
れ有するものであり、送風機２７から配管２７ｂを介し
てガス流路２１ａに窒素ガスのような不活性ガスが供給
されるようになっている。

【００４５】風箱１７のノズル１６から窒素ガスを炉内
のスラグ浴表面近傍ないし溶融塩存在領域に吹き込むと
共に、アーク電極２１の先端からバブリングガスを溶融
スラグ８中に吹込むと、これらの吹込みガスは、湯面上
層を膨張せしめ、炉壁側から電極近傍へのスラグ浴表面
流動を生成させるようにも作用するので、灰４の溶融反
応が促進される。また、不活性ガスである窒素ガスを供
給した場合は、アーク電極２１の酸化反応が抑制される
ので、電極２１の消耗を低減できる。

【００４６】また、図示は省略しているが、純酸素バー
ナーを熱供給源とし、バブリング・ガスを供給するラン
ス管に昇降機能を兼備させることで、バーナー近傍に発
生する高温領域からそこへ供給されるスラグが炉内の熱
移動を促進することが可能になる。

【００４７】以上の実施形態においては、本発明の交流
電気抵抗炉への適用を主体として説明したが、本発明は
これのみに限定されるものではなく、直流電気抵抗溶融
炉やその他のアーク炉、プラズマ炉、化石燃料を用いた
バーナー炉や純酸素バーナー炉へも適用可能である。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば次の効果を奏することが
できる。

【００４９】（１）ガスバブリング操業に伴い生成され
るスラグ浴表面流動は、従来の数ｍｍ／ｓレベルから少
なくとも数倍以上、概ね十倍ないしそれ以上となり、こ
の流動促進効果による熱移動促進により、炉内の熱供給
源からカバーリング層の被加熱物への熱伝達が促進さ
れ、生産性が少なくとも１０％以上、バブリングガス量
をふやすに従い５０％以上までの溶融生産性向上が期待
できる。溶融塩から電極を遮断できるため、十分な電圧
を印可でき安定な運転が図れる。

【００５０】（２）交流電気抵抗溶融炉および直流電気
抵抗溶融炉等の灰等の溶融炉において、炉壁へのスラグ
ないし溶融塩によるアタックが防止されるため炉壁の寿
命が延長され、炉壁の巻き替えコストが低減でき、安定
な長時間運転が図れる。

【００５１】（３）既設の炉内または上部炉蓋に容易に
設置可能であることから、既設の運転方法改善に効果を
発揮することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るガス冷却型廃棄物溶融
炉を示す内部透視断面図。

【図２】本発明の他の実施形態に係るガス冷却型廃棄物
溶融炉を示す内部透視断面図。

【図３】本発明の他の実施形態に係るガス冷却型廃棄物
溶融炉を示す内部透視断面図。

【図４】本発明の他の実施形態に係るガス冷却型廃棄物
溶融炉を示す内部透視断面図。

【図５】従来の電気抵抗溶融炉を示す内部透視断面図。

【符号の説明】

４…灰、５…溶融塩（溶融スラグとの混在層）、６…ランス管、７…溶融メタル、８…溶融スラグ、１１…シュータ（灰供給口）、１２…排気管、１３…炉蓋、１６…ノズル、１７…風箱、１９…溶融スラグ出湯口、２０…溶融メタル出湯口、２１…電極、２３…電源、２７…送風機、３０…制御器、３１…シャッター、３２…昇降装置、３３…冷却水供給源。

───────────────────────────────────────────────────── 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 3/19 Ｆ２７Ｂ 3/19 3/20 3/20 3/24 3/24 Ｆ２７Ｄ 11/08 Ｆ２７Ｄ 11/08 ＡＥ (72)発明者品川拓也東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者中原啓介東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者山本浩東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内Ｆターム(参考） 3K061 AA18 AB03 AC03 BA06 DB19 NB01 NB16 3K065 AA18 AB03 AC03 BA06 FA11 FA14 FA21 FB02 4K045 AA04 BA10 RA06 RB02 RB04 RB13 RC11 4K063 AA04 AA12 BA13 CA05 CA06 FA22 FA55 FA56

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炉蓋ないし炉壁を貫通して炉内に導入さ
れた加熱溶融用熱供給源を有し、炉体下部ないし側面に
溶融スラグ出湯口および溶融メタル出湯口を具備する廃
棄物溶融炉において、スラグ浴表面近傍および溶融塩存在領域のうち少なくと
も電極近傍領域の炉側壁耐火物部分にて開口するように
炉側壁耐火物に形成された複数の貫通孔と、これらの貫通孔に炉側壁耐火物を冷却するための流体を
供給する冷却用流体供給手段と、を具備することを特徴
とするガス冷却型廃棄物溶融炉。
【請求項２】前記炉蓋ないし炉壁を貫通するのが電極
であって、加熱溶融用熱供給源が電気抵抗方式であるこ
とを特徴とする請求項１記載の溶融炉。
【請求項３】前記炉蓋ないし炉壁を貫通するのが電極
であって、加熱溶融用熱供給源が溶湯をサブマージドア
ーク加熱するアーク方式又はプラズマ加熱するプラズマ
方式であることを特徴とする請求項１記載の溶融炉。
【請求項４】前記炉蓋ないし炉壁を貫通するのが純酸
素バーナーであって、加熱溶融用熱供給源がスラグ浴中
燃焼可能な水冷構造バーナー方式であることを特徴とす
る請求項１記載の溶融炉。
【請求項５】前記冷却用流体供給手段は、不活性ガ
ス、炭化水素系物質含有流体、プロセス回収ガス、水、
水蒸気および空気からなる群より選ばれる単体流体又は
これらの群より選ばれる２以上の混合流体を供給するこ
とを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１記載の溶融
炉。
【請求項６】前記炉体の上部に、溶融塩出湯口および
溶融塩外部排出用プローブ挿入口のうち少なくとも一方
を設けたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１
記載の溶融炉。
【請求項７】前記溶融スラグ出湯口、溶融メタル出湯
口、溶融塩出湯口のうち少なくともスラグ出湯口に関し
ては、スラグレベル一定化可能としうる連続出湯装置を
設けたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１記
載の溶融炉。