JP2002333285A

JP2002333285A - プラズマアークを用いた溶融方法およびプラズマアーク溶融炉

Info

Publication number: JP2002333285A
Application number: JP2001140100A
Authority: JP
Inventors: Ryoda Sato; 亮拿佐藤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-05-10
Filing date: 2001-05-10
Publication date: 2002-11-22

Abstract

(57)【要約】【課題】安価で溶融量を倍増することのできるプラズ
マアークを用いた溶融方法およびプラズマアーク溶融炉
を提供する。【解決手段】溶融する導電性スクラップ７から直接作
製された電極３を円周上に配置し、各電極３を多相交流
電源３３の各相に接続して電圧を印加し、発生したプラ
ズマアークＰAにより直接電極３自身を溶融するので、
プラズマアーク溶融炉１の製作費を半減することができ
る。また、従来のように炭素電極が消耗して交換すると
いう手間はなく、直接導電性スクラップ７である電極３
を溶融するので、作業効率が改善される。なお、溶融し
た導電性スクラップ７は、落下してるつぼ５に溜まるの
で、インゴットにしたり、型に入れて成形したりするこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば廃車等の
廃棄物を再度使用するために溶融するプラズマアークを
用いた溶融方法およびプラズマアーク溶融炉に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、廃車は、破砕されてシュラッ
ターダストとして処理されるのが一般的であったが、こ
のたびの法改正によりシュラッターダストは放棄できな
くなった。そして、リサイクルのため廃車から鉄以外で
ある椅子やガラスやエンジンやタイヤ等を外した残りを
押圧して、例えば７００×７００×１２００ｍｍの鉄塊
にする。

【０００３】そして、図１０に示されているようなプラ
ズマアーク溶融炉１０１を用いて、炭素電極１０３でプ
ラズマアークＰAを発生させて鉄塊１０５に放射し、この
鉄塊１０５を溶融してるつぼ１０７に溜め、溶融された
鉄塊１０５を例えば型１０９で受けてインゴットとした
り、あるいは成形して商品として例えば製鉄材料として
リサイクルすることが行なわれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術にあっては、炭素電極１０３が消耗する
ので取替え等の手間がかかるため、前述の工程を自動化
するのは非常に高価で複雑であるという問題がある。ま
た、溶融の効率が悪いという問題がある。

【０００５】この発明の目的は、以上のような従来の技
術の問題点に着目してなされたものであり、安価で溶融
量を倍増することのできるプラズマアークを用いた溶融
方法およびプラズマアーク溶融炉を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１による発明のプラズマアークを用いた溶
融方法は、導電性スクラップをプラズマアークにより溶
融するプラズマアークを用いた溶融方法において、前記
導電性スクラップにより複数の電極を作製し、各電極を
円周上に配置すると共に各電極に多相交流電源の各相電
圧を印加して当該電極を送り込むと共に次々と長手方向
に連結し、前記各電極間にプラズマアークを発生させて
当該電極の先端部を溶融し、前記各電極の下方に設けら
れているるつぼにより溶融物を受けること、を特徴とす
るものである。

【０００７】従って、プラズマアークを発生する電極
を、溶融する導電性スクラップから直接作製し、この電
極を円周上に配置してプラズマアークに送り込むと共に
次々に長手方向に連結して多相交流電源の各相に接続し
て電圧を印加し、電極間に発生したプラズマアークによ
り電極自身の先端部を溶融する。溶融した電極である導
電性スクラップは、落下してるつぼに溜まる。

【０００８】請求項２による発明のプラズマアークを用
いた溶融方法は、請求項1記載のプラズマアークを用い
た溶融方法において、前記各電極が配置された円のほぼ
中心に前記電極と同じ素材からなるニュートラル電極を
配置して送り込むと共に次々に長手方向に連結し、前記
電極と前記ニュートラル電極との間にプラズマアークを
発生させて、前記ニュートラル電極の先端部を溶融する
こと、を特徴とするものである。

【０００９】従って、円周上に配置された電極のほぼ中
心に、ニュートラル電極を配置し、各電極に電圧を印加す
ると、各電極間および電極と前記ニュートラル電極との
間にプラズマアークが発生し、電極およびニュートラル
電極を溶融する。電極およびニュートラル電極は、プラ
ズマアークの中に送り込まれると共に長手方向に次々に
連結される。

【００１０】請求項３による発明のプラズマアークを用
いた溶融方法は、請求項1または２に記載のプラズマア
ークを用いた溶融方法において、前記電極の下方の左右
位置に前記電極と同じ素材からなるアース鉄塊を各々略
水平方向に配して、前記プラズマアーク方向へ送り込む
と共に次々に長手方向に連結し、前記各電極から発せら
れるプラズマアークおよび前記るつぼに溜まっている溶
融物からの高熱により前記アース鉄塊を溶融すること、
を特徴とするものである。

【００１１】従って、電極の下方の左右位置に配置さ
れ、電極と同じ導電性スクラップにより作製されたアー
ス鉄塊は、プラズマアークに送り込まれると共に次々に
長手方向に連結されて補充され、プラズマアークおよび
溶融してるつぼに溜まっている溶融物からの高熱により
溶融してるつぼに溜まる。

【００１２】請求項４による発明のプラズマアーク溶融
方法は、請求項3記載のプラズマアーク溶融方法におい
て、前記アース鉄塊が、プラズマアークの径に対応して幅
方向に複数本束ねられていること、を特徴とするもので
ある。

【００１３】従って、アース鉄塊は、幅方向に束ねられ
ているので、複数本同時に溶融させることができる。

【００１４】請求項５による発明のプラズマアーク溶融
炉は、導電性スクラップを溶融するためのプラズマアー
ク溶融炉であって、前記導電性スクラップにより作製さ
れ円周上に配置されてプラズマアークに送り込まれる複
数本の電極と、この複数本の電極に各相電圧を印加する
多相交流電源と、前記電極の先端部下方に設けられて溶
融した前記電極を受けるるつぼと、を備えてなることを
特徴とするものである。

【００１５】従って、溶融する導電性スクラップから直
接作製された電極を円周上に配置して、各電極を多相交
流電源の各相に接続して電圧を印加すると共に送り込
み、各電極間に発生したプラズマアークにより電極自身
を溶融する。溶融した導電性スクラップは、落下してる
つぼに溜まる。

【００１６】請求項６による発明のプラズマアーク溶融
炉は、請求項５記載のプラズマアーク溶融炉において、
前記電極が、前記導電性スクラップを押し固めた矩形状
の鉄塊を連結手段により長手方向に連結して製造される
と共に送り込まれて次々に長手方向に連結されて補充さ
れるものであること、を特徴とするものである。

【００１７】従って、溶融する導電性スクラップを押し
固めて所定の大きさの矩形状の鉄塊を作成し、この鉄塊
を連結手段により長手方向に連結して1本の電極を作製
すると共に、プラズマアークに送り込まれて短くなると
次々に長手方向に連結して補充する。

【００１８】請求項７による発明のプラズマアーク溶融
炉は、請求項５または６に記載のプラズマアーク溶融炉
において、前記電極をプラズマアークに送給すべくガイ
ドする外周面が絶縁された誘導管を、備えてなることを
特徴とするものである。

【００１９】従って、電極は誘導管によりガイドされる
と共に支持されてプラズマアークに送給されるが、誘導
管の外周面は絶縁されているので、各電極は絶縁状態を
保持している。

【００２０】請求項８による発明のプラズマアーク溶融
炉は、請求項５から７のいずれかに記載のプラズマアー
ク溶融炉において、前記導電性スクラップにより作製さ
れ前記電極を配置した円のほぼ中心に配置されたニュー
トラル電極を備えてなること、を特徴とするものであ
る。

【００２１】従って、電極は、各電極間にプラズマアー
クを発するのみならず、各電極とほぼ中心に配置された
ニュートラル電極との間にもプラズマアークが発生する
ので、大型のプラズマアークを発生して、大量の電極を
溶融する。

【００２２】請求項９による発明のプラズマアーク溶融
炉は、請求項５から８のいずれかに記載のプラズマアー
ク溶融炉において、前記電極の下方の左右位置に溶融す
る導電性スクラップを配したこと、を特徴とするもので
ある。

【００２３】従って、電極の下方の左右位置には溶融す
る導電性スクラップが各々配されており、この導電性ス
クラップは電極間に発生しているプラズマアークのみな
らず、るつぼに溜まっている溶融物からの高熱により溶
融されるので、左右の導電性スクラップをプラズマアー
クに送り込んで供給する。

【００２４】請求項１０による発明のプラズマアーク溶
融炉は、請求項５から９のいずれかに記載のプラズマア
ーク溶融炉において、排ガスや廃油をプラズマアークに
噴出する噴出管を備えてなること、を特徴とするもので
ある。

【００２５】従って、排ガスや廃油が供給されると、プ
ラズマアークの超高熱や電磁振動等により無害化され
る。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。図1および図２には、こ
の発明に係るプラズマアークを用いた溶融方法において
使用されるプラズマアーク溶融炉１が示されている。こ
のプラズマアーク溶融炉１では、複数の電極３が円周上
に設けられており、この電極３の先端部である下端部は
全体球状をしたるつぼ５の上方に位置している。

【００２７】なお、各電極３は、多相交流電源６に接続
されている。この電源６は、通常三相交流または六相交
流が使用されるため、ここでは図1および図2に示されて
いるように、６本の電極３が用いられて、各電極３間に
６個のプラズマアークＰＡが発生する。あるいは図示は
しないが３本の電極３を使用することもできる。

【００２８】図３を併せて参照するに、電極３は、例え
ば乗用車の廃車を破砕・押圧して７００×７００×１２
００ｍｍの鉄塊７を作製し、図４に示されているような
連結手段としての例えばカスガイ９を２つの鉄塊７に跨
って打ち込んで、電気的および機械的に１本の棒状に連
結して電極３として作製されている。なお、軽乗用車の
場合には、通常５００ｍｍ角の鉄塊となる。

【００２９】カスガイ９は、図３に示されているよう
に、電極３の各面ごとに２本のカスガイ９を高さをずら
して打ち込む。これは、万一、一方が解けても他方で支
持されるようにするためである。従って、各鉄塊７は８
本のカスガイ９により隣接する鉄塊7と連結されて、1本
の電極３となっている。

【００３０】あるいは、図５（Ａ）に示されているよう
に、連結する鉄塊７に各々連結用鉄板１１を溶接で取付
けておき、連結用鉄板１１を連結金具１３で連結するよ
うにしても良い。あるいは、連結手段としてアーク溶接
を用いて１本の棒材（図示省略）としても良い。

【００３１】図１および図５（Ａ），（Ｂ）を参照する
に、各電極３を鉄塊誘導管１５によりガイドすると共に
保護するようにしても良い。この鉄塊誘導管１５は、例
えば板厚８〜１０ｍｍ程度で鉄塊７が容易に通ることの
できる内径の市販されている管により構成されると共
に、上端部および下端部には鍔金１７Ｈ、１７Ｌが設け
られている。上端部の鍔金１７Ｈは連結用鉄板１１を取
付ける際の治具の取付け等に利用することができ、下端
部の鍔金１７Ｌはるつぼ５に取付けられている。

【００３２】また、鉄塊誘導管１５の長さは、連結用鉄
板１１の溶接等の作業がし易い長さ、例えば次に連結す
る鉄塊７の首が半分程度上方に出る４〜５ｍ程度が良
い。なお、作業用の治具は別に作製しておき、連結後に
取り除く。また、鉄塊誘導管１５の外周面は熱絶縁物１
９が巻かれていて、各鉄塊誘導管１５は電気的に独立し
ている。

【００３３】そして、電極３間には、排ガスや排油等の
ガスまたは液状噴出物をるつぼ５内に噴出するための噴
出管２１が設けられている。るつぼ５の下端部付近に
は、溶融物２３を取り出すための取出し口２５が設けら
れており、この取出し口２５の下側を容器２７が次々に
移動して溶融物２３を受け取るように配置されている。
なお、取出し口２５には、溶融物２３の流出量を制御する
ための弁２９が設けられている。

【００３４】図６および図７には、6個の電極３を円周
上に配置して設けると共に、より大型のマルチプラズマ
アークＰAを発生させるために、円周上に配置された6本
の電極３のほぼ中心に同じ鉄塊７からなるニュートラル
電極３１を吊り下げて設けてある。この場合には、前述
したように各電極３間に発生する６個のプラズマアーク
ＰＡに加えて外周の6電極３と中央のニュートラル電極
３１の間にも各々プラズマアークＰAが飛ぶので、合計
１２個のプラズマアークＰAが同時に発生することにな
り、大型のプラズマアークＰＡが発生する。

【００３５】なお、６電極３とニュートラル電極３１を
有する場合には、図７に示されているように、６電極３
が多相交流電源３３の各相に接続されていると共にニュ
ートラル電極３１がニュートラル３５に接続されてい
る。これにより、各電極３およびニュートラル電極３１
の先端部には、直径約１．５ｍの大型プラズマが発生し
て、電極である各電極３およびニュートラル電極３１の
先端部を効率よく溶融している。それ以外の構成は図１
および図２に示されている部品と同じなので、重複する
説明を省略する。

【００３６】あるいは、図８および図９に示されている
ように、各電極３を電源３３に接続すると共にアース鉄
塊３７をプラズマアークＰAの下部にアース線として設
けるようにしても良い。この場合には、図６および図７
で示した場合に加えて、さらに前述したように６本の電
極３とアース線であるアース鉄塊３７との間に6個のプ
ラズマアークＰAが発生するので、合計１８個のプラズ
マアークＰAが発生することになる。

【００３７】また、図９を参照するに、前述のアース鉄
塊３７がプラズマアークＰＡに含まれるように、例えば
７００×７００×１２００ｍｍの鉄塊７を４本（あるい
は３本）幅方向に並列に連結して左右から各々プラズマ
アークＰAの下方へ送給すると、6個の電極３と、1個のニ
ュートラル電極３１と、４個（２列の場合）アース鉄塊
３７が同時に溶融する。なお、アース鉄塊３７の先端
は、時間がたてば丸くなり、プラズマアークＰＡが安定
する。

【００３８】以上のように、合計１８個のプラズマアー
クＰAが同時発生して、１１個の鉄塊７がプラズマアー
クＰAの強烈な炎の中で溶融されるので、一度に大量の導
電性スクラップを溶融することができる。溶融された鉄
はるつぼ５に溜められ、弁２９の調整により取り出し口
２５から適量の溶融物を取り出して、図示省略の型に流
し込んでインゴットにしたり、成形して商品にする。

【００３９】また、次々と鉄塊７をカスガイ９等により
連結固定しながら、コンピュータで各電極３、３１やア
ース鉄塊３７を送給することにより、従来の炭素電極を
用いた場合のように、炭素電極が消耗したときに取り替
えてつなぐ手間もなく、鉄塊７を直ちに電極３にして２
４時間フル稼働し、鉄塊７を一度に１１本溶かし込んで
るつぼ５にためることができるので非常に効率的であ
る。但し、この場合、給電を行なうために、電極３の上
部を常にローラー式により押圧して給電しながら送給す
るか、あるいは掴み替え等により押圧して給電するよう
にする。

【００４０】例えば、月間数千台を処理する必要がある
場合、前述した方式によると、プラズマアーク溶融炉１
の製作費が半額となり、同一電気容量で2倍の溶融を行
なうことができて、廃車問題を効率よく解決することが
できる。また、従来のシュラッターダストのように騒音
や粉塵や危険を伴うことなく、ローラーで押しつぶした
ものをそのままプラズマアーク溶融炉１中に投入できる
ので、シュラッターの破砕機や選別機が不要となり、静
かでクリーンな処理を行なうことができる。

【００４１】また、前述したプラズマアーク溶融炉１の
製作費は、非常に安価であると共に、1日廃車５０台程
度の溶融処理を行なうことができるので、迅速な溶融処
理を行なうことができる。この場合アークの発生も簡単
で安定して大型プラズマを発生し続け、しかも電波妨害
もない。

【００４２】最初のアーク発生時には、鉄塊７の間に鉄
の削り粉等を振りかけてやると、少々隙間が不安定でも
プラズマアークが簡単に安定して発生する。また、この
プラズマアーク中に噴霧状の水を放射すると、Ｈ_２Ｏは
分解して燃料となってプラズマアークの熱エネルギーを
増加することができる。

【００４３】また、不良排ガスが発生する場合、この不
良ガスをプラズマアークの炎の中に噴出すると、例えば
ＰＣＢ汚染ガスでもプラズマの強力な電磁振動を伴う超
高温の中で、ＰＣＢは熱分解して完全無害となるばかり
か、燃料ガスとして熱エネルギーとして利用することが
できる。さらに、プラズマアークの炎の中に廃油を放射
しても、同様に熱エネルギーとなって鉄塊７の溶融効率
を向上することができる。

【００４４】一方、廃車の椅子やガラス等の非金属を取
り除かずに廃車を押圧して鉄塊を作製した場合にも適用
することができる。この場合には、誘導管（図示省略）
を通って、マルチアークプラズマで有機物が燃料ガスと
して出てくるので、これを可能な限りタンクに収集し
て、このガスを電極先端部のプラズマアークＰAの発生
中に噴出して燃料とすると共に、すすや活性炭として高
品化することができる。

【００４５】さらに、無機物は、すべて溶融してるつぼ
５に溜まるので、比重選別により取り出すことができ
る。例えばセラミックは上層に溜まり、金属は下層に溜
まる。また、金属の中でも、鉛は銅や鉄等よりも下層に
溜まるので、分類して採取することも可能である。

【００４６】これにより、排気ガスは熱エネルギーを増
し、鉄溶融を助ける。また、このときＰＣＢやダイオキ
シンやフロン等の有害物があっても、強烈な温度と電磁
振動または回転磁界等の波動エネルギーで無害となり、
熱として利用できる。

【００４７】なお、この発明は前述の発明の実施の形態
に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、
その他の態様で実施し得るものである。すなわち、前述
の発明の実施の形態においては、廃車を破砕して作った
鉄塊７を複数個棒状に連結して電極３を作製したが、こ
れに限らず、例えば構造鉄骨の廃材等を電極にして溶融
することもできる。

【００４８】また、前述の発明の実施の形態において
は、鉄を溶融する場合について説明したが、この他、先
端部にアークを取り出すことのできる導電性のある非鉄
金属の塊や削りくずにも同様に適用することができる。
さらに、従来不可能であった鉄、アルミニューム、金、
銀、銅等の組み合わせによる合金が、ほとんど全て合成
可能になる。

【００４９】このため、複数種の金属が混ざった削り粉
等でもアークプラズマにより溶融して合金にすることが
できる。これを利用して、溶融した鉄にアルミニューム
やセラミック等を混入して、新素材を合成することも可
能である。例えば、銅や真鍮や素材中の無機物を溶かし
込んで、プラズマアークの超高温と振動パワーで錆びな
い新性能の物質を合成することができる。さらに、有機
物や無機物を有効な素材として利用するために、すす
（炭素粒子廃品）や石灰等を混ぜても良い。

【００５０】さらに、インゴットを作る代わりに、錆び
にくい性質を利用して、海洋開発や屋外の器物に利用し
たり、例えば鉄と銅とステンレスの屑を混入すれば、錆
びない軸受け等の素材となったり、鋳物成形やプレス成
形等を利用して種々の商品や、観音様等の芸術品や、風
鈴その他の物を作ることができる。

【００５１】また、例えばアーク溶接に使用したフラッ
クス付き溶接棒の廃材は、放棄する際に公害となるので
多額の廃棄物処理場を作らねば廃棄することができない
が、これらのフラックス付き溶接棒廃棄物を、この炉の
中に入れると、フラックスは公害とならず、触媒や添加
物の働きをして純鉄を作ることができる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よるプラズマアークを用いた溶融方法では、プラズマア
ークを発生する電極を、溶融する導電性スクラップから
直接作製し、この電極を円周上に配置してプラズマアー
クに送り込むと共に次々に長手方向に連結し、多相交流
電源の各相に接続して電圧を印加し、電極間に発生した
プラズマアークにより電極自身の先端部を溶融するの
で、従来の炭素電極のように消耗して変換が必要となる
ことがなく、自動で連続して効率よく大量に溶融するこ
とができる。溶融した電極である導電性スクラップは、
落下してるつぼに溜まるので、インゴットにしたり、型
に入れて成形したりすることができる。

【００５３】請求項２の発明によるプラズマアークを用
いた溶融方法では、各電極が配置された円の中心に電極
と同じ素材からなるニュートラル電極を配置してプラズ
マアークに送り込み、電極とニュートラル電極との間に
もプラズマアークを発生させて、ニュートラル電極を溶
融するので、自動で連続して大量の鉄塊を溶融すること
ができる。また、導電性スクラップに無機物や有機物の
混入物があっても、これらの混入物を除去することなく
溶融することができるので、スクラップから混入物を取
り除く手間を省くことができる。

【００５４】請求項３の発明によるプラズマアークを用
いた溶融方法では、電極の下方の左右位置に配置される
と共に、電極と同じ導電性スクラップにより作製された
アース鉄塊は、プラズマアークに送り込まれると共に、
次々に長手方向に連結されて補充され、プラズマアーク
および溶融してるつぼに溜まっている溶融物からの高熱
により溶融してるつぼに溜まるので、大量の導電性スク
ラップを、効率よく溶融することができる。

【００５５】請求項４の発明によるプラズマアークを用
いた溶融方法では、アース鉄塊は幅方向に複数本束ねら
れてプラズマアークに左右から送り込まれるので、次々
に連続して大量の導電性スクラップを溶融することがで
きる。

【００５６】請求項５の発明によるプラズマアーク溶融
炉では、溶融する導電性スクラップから直接作製された
電極を、円周上に配置して各電極を多相交流電源の各相
に接続して電圧を印加すると共にプラズマアークに送り
込み、各電極間に発生したプラズマアークにより直接電
極自身を次々に溶融するので、プラズマアーク溶融炉の
製作費を半減することができる。また、従来のように炭
素電極が消耗して交換するという手間はなく、直接導電
性スクラップである電極を溶融するので、作業効率が改
善される。なお、溶融した導電性スクラップは、落下し
てるつぼに溜まるので、インゴットにしたり、型に入れ
て成形したりすることができる。

【００５７】請求項６の発明によるプラズマアーク溶融
炉では、溶融する導電性スクラップを押し固めて矩形状
の鉄塊を作成し、この鉄塊を連結して1本の電極を作製
するので、例えば廃車を押圧して所定の大きさに作製し
た矩形状のスクラップを連結して電極とすることができ
る。このため、従来のように炭素電極が消耗して交換す
るという手間はなく、直接導電性スクラップである電極
をプラズマアークに送り込んで次々に溶融するので、作
業効率が改善される。また、次々に鉄塊を連結して電極
を延ばすと共にプラズマアークに送り込むことにより、
自動で連続してフルタイム溶融を行なうことができる。

【００５８】請求項７の発明によるプラズマアーク溶融
炉では、電極は誘導管によりガイドされると共に支持さ
れてプラズマアークに送給されるので、重量のある鉄塊
を連結して作製した電極を安定してプラズマアークに送
り込むことができる。

【００５９】請求項８の発明によるプラズマアーク溶融
炉では、電極は、各電極間にプラズマアークを発するの
みならず、各電極と中心に配置されたニュートラル電極
との間にもプラズマアークが発生するので、大型のプラ
ズマアークを発生して、大量の電極を溶融することがで
きる。

【００６０】請求項９の発明によるプラズマアーク溶融
炉では、電極の下方の左右位置には別に溶融する導電性
スクラップが各々配されており、この導電性スクラップ
は電極間に発生しているプラズマアークのみならず、る
つぼに溜まっている溶融物からの高熱により溶融される
ので、導電性スクラップを効率よく溶融することができ
る。

【００６１】請求項１０の発明によるプラズマアーク溶
融炉では、排ガスや廃油が供給されると、プラズマアー
クの超高熱や電磁振動等により無害化されるので、導電
性スクラップの溶融と同時に排ガスや廃油の処理を行な
うことができる。このため、導電性スクラップに無機物
や有機物が混入している場合でも、取り除くことなく溶
融することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るプラズマアーク溶融炉の全体を
示す断面図である。

【図２】電極を円周上に6本配置して電源と接続した状
態を示す説明図である。

【図３】鉄塊を連結手段により連結した電極を示す説明
図である。

【図４】連結手段としてのカスガイを示す断面図であ
る。

【図５】（A）は連結手段として連結金具と連結鉄板を
用いた場合を示す断面図であり、（B）は（A）中Ｂ−Ｂ
位置における断面図である。

【図６】電極を円周上に6本配置すると共に中心にニュ
ートラル電極を配置した図1相当の断面図である。

【図７】電極を円周上に6本配置すると共に中心にニュ
ートラル電極を配置して電源と接続した状態を示す図2
相当の説明図である。

【図８】電極を円周上に6本配置して中心にニュートラ
ル電極を配置すると共に下方にアース鉄塊を設けた図６
相当の断面図である。

【図９】電極を円周上に6本配置して中心にニュートラ
ル電極を配置すると共に下方にアース鉄塊を設けて電源
と接続した図7相当の説明図である。

【図１０】従来のプラズマアーク溶融炉を示す断面図で
ある。

【符号の説明】１プラズマアーク溶融炉３電極５るつぼ７鉄塊（導電性スクラップ）９カスガイ（連結手段）１５鉄塊誘導管（誘導管）２１噴出管２３溶融物３１ニュートラル電極３３電源（多相交流電源）ＰA プラズマアーク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性スクラップをプラズマアークによ
り溶融するプラズマアークを用いた溶融方法において、
前記導電性スクラップにより複数の電極を作製し、各電
極を円周上に配置して各電極に多相交流電源の各相電圧
を印加して当該電極を送り込むと共に次々に長手方向に
連結し、前記各電極間にプラズマアークを発生させて当
該電極の先端部を溶融し、前記各電極の下方に設けられ
ているるつぼにより溶融物を受けること、を特徴とする
プラズマアークを用いた溶融方法。
【請求項２】前記各電極が配置された円のほぼ中心に
前記電極と同じ素材からなるニュートラル電極を配置し
て送り込むと共に次々に長手方向に連結し、前記電極と
前記ニュートラル電極との間にプラズマアークを発生さ
せて、前記ニュートラル電極の先端部を溶融すること、を
特徴とする請求項1記載のプラズマアークを用いた溶融
方法。
【請求項３】前記電極の下方の左右位置に前記電極と
同じ素材からなるアース鉄塊を各々略水平方向に配し
て、前記プラズマアーク方向へ送り込むと共に次々に長
手方向に連結し、前記各電極から発せられるプラズマア
ークの高熱および前記るつぼに溜まっている溶融物から
の高熱により前記アース鉄塊を溶融すること、を特徴と
する請求項1または２に記載のプラズマアークを用いた
溶融方法。
【請求項４】前記アース鉄塊が、プラズマアークの径
に対応して幅方向に複数本束ねられていること、を特徴
とする請求項３に記載のプラズマアークを用いた溶融方
法。
【請求項５】導電性スクラップを溶融するためのプラ
ズマアーク溶融炉であって、前記導電性スクラップによ
り作製され円周上に配置されてプラズマアークに送り込
まれる複数本の電極と、この複数本の電極に各相電圧を
印加する多相交流電源と、前記電極の先端部下方に設け
られて溶融した前記電極を受けるるつぼと、を備えてな
ることを特徴とするプラズマアーク溶融炉。
【請求項６】前記電極が、前記導電性スクラップを押
し固めた矩形状の鉄塊を連結手段により長手方向に連結
して製造されると共に、プラズマアークに送り込まれて
次々に長手方向に連結されて補充されるものであるこ
と、を特徴とする請求項５記載のプラズマアーク溶融
炉。
【請求項７】前記電極をプラズマアークに送給すべく
ガイドする外周面が絶縁された誘導管を、備えてなるこ
とを特徴とする請求項５または６に記載のプラズマアー
ク溶融炉。
【請求項８】前記導電性スクラップにより作製され前
記電極を配置した円のほぼ中心に配置されたニュートラ
ル電極を備えてなること、を特徴とする請求項５から７
のいずれかに記載のプラズマアーク溶融炉。
【請求項９】前記電極の下方の左右位置に溶融する導
電性スクラップを各々配したこと、を特徴とする請求項
５から８のいずれかに記載のプラズマアーク溶融炉。
【請求項１０】排ガスや廃油をプラズマアークに噴出
する噴出管を備えてなること、を特徴とする請求項５か
ら９のいずれかに記載のプラズマアーク溶融炉。