JP2003227603A

JP2003227603A - 直接溶融炉

Info

Publication number: JP2003227603A
Application number: JP2002029147A
Authority: JP
Inventors: Osamu Matsumoto; 修松本; Katsunori Hirose; 克則広瀬; Yasuro Nishimoto; 晏朗西本; Toshio Yamane; 利夫山根; Mutsumi Yamamoto; 睦美山本
Original assignee: MITSUISHI HIGH CERAM CO Ltd; Hitachi Metals Ltd
Current assignee: MITSUISHI HIGH CERAM CO Ltd; Proterial Ltd
Priority date: 2002-02-06
Filing date: 2002-02-06
Publication date: 2003-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】固形廃棄物の直接溶融炉においては、溶融ス
ラグを処理するため高温にする必要があり、炉壁の損耗
が進み易い。【解決手段】本発明の直接溶融炉は、上部に固形廃棄
物及び燃焼補助材料の投入口を有し、それらの可燃物質
に対する化学量論空気量以下の雰囲気下で固形廃棄物を
ガス化及び燃焼する熱分解帯Ａと熱分解帯の下流に形成
された不燃物を溶融する溶融帯Ｂと溶融帯の下流に形成
された溶融スラグの貯留部Ｃとを有し耐火物で内張りさ
れたシャフト炉と、前記熱分解帯に設けられた空気供給
手段と、前記溶融帯に設けられたプラズマ発生手段とを
備えた直接溶融炉において、前記溶融帯Ｂは塩基性耐火
材を含む耐火物により形成された溶融スラグに直接接す
る炉壁１１４と、その外側に前記塩基性耐火材を含む耐
火物より耐スラグ浸透性及び熱伝導性が大なる耐火物に
よって形成された炉壁１１３と、その外側に配置された
水冷手段１１５とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は廃棄物をガス化及び
燃焼し、その残さをプラズマトーチにより溶融する直接
溶融炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、廃棄物の発生量は増加の一途をた
どり、その処理対策は環境への影響もあり大きな社会問
題となっている。膨大な廃棄物の発生は埋立て処分地の
問題があり、また焼却してもその焼却灰の埋立て処分地
の問題は残りまた埋立て場所によっては２次的環境汚染
の原因となる問題がある。その対策としては廃棄物の減
容化および無害化あるいは再資源化が望まれているが、
そのための一つの方策として廃棄物中の無機物を溶融ス
ラグ化する溶融法が注目されており、溶融法により廃棄
物は大幅に減容されると共に廃棄物中に含まれる重金属
がスラグ中に固定され無害化し、また無害化したスラグ
は路面舗装材などに再資源化することも出来る。廃棄物
の溶融法としては、固形廃棄物（いわゆる可燃ごみ）を
ガス化及び燃焼する熱分解帯と前記熱分解帯にて生ずる
焼却灰を主体とした残さ分（以下不燃物と称する）を溶
解する溶解帯が一体となった直接溶融方式と、焼却炉で
一旦廃棄物を焼却または熱分解して得られた不燃物を別
途溶融炉で溶融する方式がある。後者には、焼却炉とし
てストーカー炉や流動床炉やロータリーキルン等が、溶
融炉として電熱溶融炉や表面溶融炉や旋回溶融炉等があ
り、実際には夫々が適宜組み合され実用化されている。
また前者においては主にシャフト炉と称する円筒状の炉
体を備えた構造のものが実用化されており、後者に比べ
廃棄物処理に伴う地球環境へ与える負荷が小さくかつエ
ネルギーの実消費が少ないという特徴を持つ。

【０００３】直接溶融方式の溶融炉（以下特に明記しな
い限り直接溶融炉と称する）は、耐火物で内張りされた
シャフト炉の炉体の上部に固形廃棄物及燃焼補助材料の
投入口を有し、それらの可燃物質に対する化学量論空気
量以下の雰囲気下で固形廃棄物を燃焼及びガス化する熱
分解帯と熱分解帯の下流に形成された不燃物を溶融する
溶融帯と溶融帯の下流に形成された溶融スラグの貯留部
とを有するシャフト炉であって、熱分解帯に空気供給手
段備え及び溶融帯にプラズマトーチを備えた構造のもの
が実用化されている（例えば特開２００１−２２７７１
３号参照）。

【０００４】直接溶融炉において、溶融スラグと直接接
する溶融帯の炉壁を形成する耐火物は、通常可燃ごみの
塩基度{ＣａＯ／ＳｉＯ２}と操業温度を考慮して選定さ
れる。一般にその塩基度は０．１〜１．５程度と酸性ま
たは中性スラグの性質を示すため、酸性耐火物であるシ
リカ質、アルミナシリカ質あるいはジルコニア質耐火
材、中性耐火物であるアルミナ質やスピネル質耐火材が
選択される。しかし溶融帯の炉内温度である１２００℃
から１８００℃の温度域においては、酸性または中性ス
ラグの粘性は特に低くなり、耐火物組織へスラグが浸透
し炉壁の損耗が進行する。また、炭化珪素質耐火材や炭
素含有耐火材はスラグと濡れ難いためスラグ浸透は生じ
にくいが、高温酸化雰囲気中では炭化珪素および炭素が
酸素と結合し化合物を生成し、その化合物は溶融スラグ
中に溶出するため侵食による炉壁の損耗が進行する。こ
のため直接溶融炉では高温酸化雰囲気下でも損耗の少な
い、クロムを含有した耐火物が用いられる場合が多い。
クロム含有耐火物の損耗はクロムの含有量が多いほど少
ないが、クロムは高温下の条件では場合によっては有害
な六価クロムに変化する可能性があり環境問題となる。

【０００５】そこで特開２００１−１８２９２１号に
は、マグネシアとアルミナを含有した耐火物により炉壁
を形成することが記載されている。この耐火物によれ
ば、マグネシアとアルミナが加熱反応しスピネルが形成
される際に、体積が膨張することにより組織が緻密化さ
れ、溶融スラグの浸透を抑制できるものである。また、
特開平１１−３７４３４号には、不燃物の溶融炉の炉壁
を炭化珪素質耐火物で形成し、その外側に水冷構造を有
する冷却器を設け、炉壁温度を下げることにより炉壁の
損耗を抑制することが記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プラズ
マトーチ発生手段を備えた直接溶融炉においては溶融ス
ラグ温度が１６００℃〜１８００℃もの高温になるた
め、特開２００１−１８２９２１号に記載されている様
なマグネシアとアルミナを含有した耐火物のみで炉壁を
形成した場合は、炉壁の損耗を充分に抑制できないとい
う問題がある。また特開平１１−３７４３４号に記載さ
れている構造を直接溶融炉に適用した場合には、溶融帯
のみを冷却した場合でも、その影響は溶融帯上流の熱分
解帯及び下流の貯留部に及び、そのため熱分解帯及び貯
留部の熱エネルギーが損失し、熱分解帯の処理効率が低
下しまた溶融スラグの温度低下によるスラグ粘性の上昇
によりスラグの排出効率が低下し、直接溶融炉自体の処
理能率が低下するという問題がある。

【０００７】本発明は上記従来の技術の問題に対してな
されたものであり、その目的はシャフト炉の炉壁を形成
する耐火物の損耗を抑制することのできる直接溶融炉を
提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、シャフト
炉とプラズマトーチ発生手段を備えた直接溶融炉におい
て長期間安定して操業するためにはシャフト炉の炉壁の
損耗を抑制することが必要であり、特に溶融帯の炉壁を
形成する耐火物に対して極めて高い耐スポーリング性と
耐食性が要求されるので、これらの要求を満足する直接
溶融炉を鋭意検討し、本発明に到達したものである。す
なわち、本発明は、上部に固形廃棄物及び燃焼補助材料
の投入口を有し、それら可燃物質に対する化学量論空気
量以下の雰囲気下で固形廃棄物をガス化及び燃焼する熱
分解帯と熱分解帯の下流に形成された不燃物を溶融する
溶融帯と溶融帯の下流に形成された溶融スラグの貯留部
とを有し、耐火物で内張りされたシャフト炉と、前記熱
分解帯に設けられた空気供給手段と、前記溶融帯に設け
られたプラズマ発生手段とを備えた直接溶融炉におい
て、前記溶融帯は、塩基性耐火材を含む耐火物により形
成された溶融スラグに直接接する炉壁と、その外側に前
記塩基性耐火材を含む耐火物より耐スラグ浸透性及び熱
伝導性が大なる耐火物によって形成された炉壁と、その
外側に配置された水冷手段を有することを特徴とするも
のである。本発明において、前記塩基性耐火材を含む耐
火物はアルミナ−マグネシア質耐火物であることが好ま
しい。本発明において、前記塩基性耐火材を含む耐火物
より耐スラグ浸透性及び熱伝導性が大なる耐火物は炭化
珪素質耐火物または炭素含有耐火物であることが好まし
い。本発明において、前記プラズマ発生手段が装着され
る羽口の周囲と前記スラグ排出口の周囲はユニット化さ
れていることが好ましい。発明によれば、従来塩基性ス
ラグを生ずる溶融炉に適用されている塩基性耐火材を含
む耐火物を、酸性または中性スラグに直接接する炉壁に
使用すると共に、塩基性耐火材を含む耐火物によりなる
炉壁の外側にそれより耐浸透性と熱伝導率が大なる耐火
物からなる炉壁と水冷手段が設けられるので、炉壁の損
耗を抑制することができ、長期間安定した操業を実現で
きる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下本発明の詳細を図面により説
明する。図１は本発明の直接溶融炉の炉体の断面図であ
る。図１においてシャフト炉１は、有底円筒状の炉本体
部１１と、シャフト炉１の底部近傍にプラズマトーチ２
と、その上方に第１の空気供給手段３及び第２の空気供
給手段４を有している。前記炉本体部１１は外郭１１１
及び外郭１１１に内張りされた耐火物によりなる炉壁１
１２により形成されており、炉本体部１１上部側面に設
けられた可燃ごみと燃焼補助材料を投入する投入口５
と、炉本体部１１の上部近傍には設けられた排ガス口６
と、炉本体部１１の底部に炉本体部１１と連通し設けら
れた溶融スラグの排出口７を有している。

【００１０】炉本体部１１には、下部に溶融スラグの貯
留部Ｃと、貯留部Ｃの上方に不燃物を溶融する溶融帯Ｂ
と、溶融帯Ｂの上方に可燃ごみを熱分解しガスと不燃物
に分離する熱分解帯Ａが設定される。溶融帯Ｂには羽口
８が設けられており、プラズマトーチ２は羽口８に固定
されている。本実施の形態ではプラズマトーチ２は炉体
の同一高さの円周上に２個所設けられている。プラズマ
トーチ２から吹き出す熱風の方向は炉本体部１１の直径
方向でかつ炉底方向である。第１の空気供給手段３は熱
分解帯Ａ下部にまた第２の空気供給手段４は熱分解帯Ａ
の範囲内で第１の空気供給手段の上方に設けられ、それ
ぞれ円周上に６個所設けられている。なお炉本体部１１
内に供給する空気はプラズマトーチ２及び第１の空気供
給手段３及び第２の空気供給手段４から供給されるが、
その総空気量はシャフト炉１内にあるコークスや可燃ご
みの可燃物質に対する化学量論的空気量以下とし、例え
ば総空気量に対する化学量論的空気量の比は０．２〜
０．５とされる。また補助燃焼材料としては、必要に応
じて石灰石を混合したコークスを使用することができ
る。

【００１１】図１の直接溶融炉によれば、可燃ごみはコ
ークス及び石灰石と共にシャフト炉１内に装入され、次
の様に処理される。熱分解帯Ａに堆積した可燃ごみ層１
０はプラズマトーチ発生手段２により加熱されたコーク
ス層９からの熱風により乾燥されてその一部は上記燃焼
空気により燃焼し、他の一部は前記燃焼によって燃焼空
気が消費されるためガス化する。そして可燃ごみの燃焼
によって生じた不燃物は、高温に加熱したコークス層９
からの熱風により溶融帯Ｂで溶融して溶融スラグとな
り、コークス層９中を流下して貯留部Ｃに溜まる。貯留
部Ｃに溜まった溶融スラグは炉底に設けられた溶融スラ
グの排出口７から炉外に排出され、スラグ冷却水槽（図
示せず）に回収される。また上記直接溶融炉で生成した
ガスは排ガス口６から２次燃焼室に排出され、ガス中の
可燃成分が酸化性雰囲気にて２次燃焼され、その後、例
えば一次冷却室、熱交換器、２次冷却室、集塵機を経て
無害化され大気中に放出される。

【００１２】次に炉本体部１１の構造について詳細に説
明する。溶融帯Ｂの炉本体部１１は、外郭１１１と外郭
１１１の内側に炭化珪素質耐火物により形成された第１
の炉壁１１３と、第１の炉壁１１３の内側に塩基性耐火
材を含む耐火物により形成され直接溶融スラグに接する
第２の炉壁１１４と、外郭１１１外側に設けられた水冷
手段１１５を有しており、第１の炉壁１１３及び水冷手
段１１５は炉本体部１１の垂直方向において溶融帯Ｂに
対応する領域に設けられている。熱分解帯Ａの炉壁１１
６はアルミナ質耐火物により形成され、炉壁１１６下面
は溶融帯Ｂの第１の炉壁１１３及び第２の炉壁１１４の
上面に密着して設けられている。貯留部Ｃの炉壁１１７
は前記第２の炉壁１１４と一体に形成され、またその炉
底１１８も塩基性耐火材を含む耐火物により形成されて
いる。なお前記塩基性耐火材としてはアルミナ−マグネ
シア質耐火材が好ましく、マグネシアの含有量は５〜２
０質量％が好ましい。

【００１３】溶融帯Ｂにおいて第１の炉壁１１３を形成
する炭化珪素質耐火物は耐酸化性に劣るが耐浸透性に優
れるという特徴を持ち、一方第２の炉壁１１４を形成す
るアルミナ−マグネシア質耐火物は総合的な損耗は少な
いものの、炭化珪素質耐火物に比べ耐浸透性が劣るとい
う性質を持つ。従って第２の炉壁がスラグに浸透されて
も、第１の炉壁１１３によりそれ以上のスラグの浸透を
防止することが出来る。また第１の炉壁１１３は第２の
炉壁１１４と外郭１１１間に設けられており直接高温酸
化雰囲気に晒されない為、酸化損耗を防止することが出
来る。また第１の炉壁１１３を形成する炭化珪素質耐火
物は第２の炉壁１１４を形成するアルミナ−マグネシア
質耐火物に比べ熱伝導率が高く、第２の炉壁１１４の熱
は第１の炉壁１１３を通じ速やかに外部へ流出し、第２
の炉壁１１４のみの場合に比べ第２の炉壁１１４は冷却
され易い。加えて第１の炉壁１１３は炉本体部１１の垂
直方向において溶融帯Ｂに対応する領域に設けられるこ
とから、第２の炉壁１１４の冷却は溶融帯Ｂの範囲に限
定して行なう事が出来る。よって溶融帯Ｂ上方の熱分解
帯Ｃや下方の貯留部Ａの熱エネルギーを損失させる事無
く、溶融帯Ｂの第２の炉壁１１４に限定して温度を下げ
ることで第２の炉壁の損耗をより抑制することが出来
る。なお第１の炉壁１１３を形成する耐火物には、スラ
グ浸透防止と冷却効果のある炭化珪素含有率５０〜９０
質量％の炭化珪素質耐火物が使用される。また、同様の
効果のある炭素含有耐火物を使用することも出来る。ま
た、冷却を重点に考えた場合は鉄や銅などの金属材料等
のように高熱伝導性材料を使用することが出来る。

【００１４】前記熱分解帯の炉壁１１６を形成する耐火
物は、アルミナ質耐火物に限定されること無く、廃棄物
が当接しても破損しない程度の強度を有するものであれ
ば良く、シリカ質、アルミナシリカ質、ジルコニア質、
スピネル質、マグネシア質、クロム質または炭化珪素質
などの耐火物の一種以上を使用出来るし、また炭素含有
耐火物を使用してもよい。前記貯留部Ａの炉壁１１７ま
たは炉底１１８はコークス層９とも接触しており、それ
らを形成する耐火物は塩基性耐火材を含有する耐火物に
限定されること無く、耐熱性や強度を考慮し上記熱分解
帯の炉壁１１６を形成する耐火物と同様な種類の耐火物
を使用できる。

【００１５】加えて本発明では、溶融帯Ｂにおいて外郭
１１１の外側に水冷手段１１５を設けることにより、更
に第２の炉壁温度を下げ炉壁の損耗を抑制することが出
来る。また前記第１の炉壁１１３と同様に水冷手段１１
５を炉本体部１１の垂直方向において溶融帯Ｂに対応す
る領域に設けることにより、前記第１の炉壁の効果と同
様な効果を得ることが出来る。

【００１６】図２は本発明の他の例を示す直接溶融炉の
断面図である。図１では第１の炉壁１１３及び水冷手段
１１５は炉本体部１１の垂直方向において溶融帯Ｂに対
応する領域全体に設けられているが、図２に示すように
溶融帯Ｂに対応する範囲内に部分的に設けても良く、こ
れにより例えば損耗の特に多い部分を意図的に冷却し部
分的な損耗を抑制することが出来る。さらに本発明で
は、熱エネルギー損失などの問題が無ければ炉本体部１
１全体を冷却しても良く、あるいは炉本体部１１の一部
のみを冷却しても良く、これにより炉壁の厚みを減ずる
ことが出来、直接溶融炉をコンパクト化することが出来
る。

【００１７】従って上記の実施の形態では、溶融帯Ｂの
溶融スラグに直接接する第２の炉壁１１４を耐浸透性と
強度と耐酸化性が総合的に優れたアルミナ−マグネシア
質耐火物により形成するのに加えて、炭化珪素質耐火物
で形成した第１の炉壁１１３と水冷手段１１５を併用す
るので、溶融帯Ｂの炉壁１１４のみが冷却され、熱分解
帯Ａ及び貯留部Ｃの熱エネルギー損失に起因する直接溶
融炉の処理能率の低下を伴わずに第２の炉壁の損耗が抑
制され、長期間安定して連続操業が行なえる。

【００１８】図１では、プラズマトーチ発生手段２を装
着する羽口８と溶融スラグの排出口７は炉本体部１１に
直接形成したが、図２に示すように羽口８とスラグの排
出口７の周囲をユニット化してもよい。図２において
は、羽口８とスラグの排出口７の周囲を除いた構成は図
１と同様であるが、シャフト炉１は２つのブロック状部
材、すなわち溶融帯Ｂに羽口部ユニット２８を及び貯留
部Ａにスラグ排出部ユニット２９を備えている点で相違
する。羽口部ユニット２８はプラズマトーチ発生手段２
を装着するため羽口８を有し、アルミナ−マグネシア質
耐火物からなる内層２８０及び炭化珪素質耐火物からな
る外層２８１からなる複合部材であり、またスラグ排出
口ユニット２９はスラグ排出口７を有しスラグが固着し
ないように炭化珪素質耐火物で形成されている。羽口部
ユニット２８及びスラグ排出部ユニット２９は、耐火モ
ルタル等で夫々炉本体部１１の装着部２０９及び２１０
に装着され、その後プラズマトーチ発生手段２は羽口８
に固定される。羽口部ユニット２８及びスラグ排出口ユ
ニット２９は、マグネシア質及び炭化珪素質耐火物に限
らず、シリカ質またはアルミナシリカ質またはジルコニ
ア質またはスピネル質またはクロム質などの耐火物また
は炭素含有耐火物を用いて形成する事ができる。上記の
構造により、炉本体部１１を大幅にハツル事なく、損耗
した羽口部ユニット２８またはスラグ排出口ユニット２
９のみを新たなユニットと交換することにより、羽口や
排出口の修復を速やかに行なう事が出来る。

【００１９】以下の実施例により、本発明の効果を具体
的に説明する。（実施例）図１において、第２の炉壁１１４をアルミナ
−マグネシア質耐火物で形成し（実施例）、比較のため
にアルミナ−クロム質耐火物（比較例２）、アルミナ−
炭化珪素質耐火物（比較例４）、アルミナ質耐火物（比
較例６）で形成し、耐火物各例に表２のようなスラグ成
分を有する都市ごみ（８００ｔｏｎ）を投入し実機にお
ける耐火物の損耗量を測定した。また水冷手段１１５及
び第１の炉壁１１３を取外し、前記耐火物のみで形成し
た場合も同様な条件で損耗量を測定した（比較例１、
３、５、７）。加えて各耐火物の性能（耐浸透性、強
度、耐酸化性）については、同一の条件で試験片を作成
し下記の内容の試験を行い評価した。その結果を表１に
示す。

【００２０】１．耐浸透性試験：ＪＩＳＲ２２１４
（耐火れんがの坩堝法によるスラグ侵食試験方法）に準
じて耐火物に対するスラグ浸透量を測定すると共に、Ｊ
ＩＳＲ２２０５（耐火れんがの見掛気孔率・吸水率及
び比重の測定方法）に準じて試験前後の気孔率と吸水率
と見掛比重と嵩比重を測定、ＪＩＳＲ２２１６（耐火
れんが及び耐火モルタルの蛍光Ｘ線分析方法通則）に準
じて試験前後の耐火物の成分を測定した。各例の耐浸透
性は夫々の試験結果を総合的に評価し、実施例の結果を
１０とした指数で示しており、数字が大きいほど耐浸透
性が良い。なおスラグ相当物として、ボウ硝（アルカリ
剤）を用いた。２．強度試験：ＪＩＳＲ２２０６（耐火れんがの圧縮
強さの試験方法）に従い圧縮強さの測定を行い、ＪＩＳ
Ｒ２２１３（耐火れんがの曲げ強さの試験方法）に従
い曲げ強さの測定を行なった。但し、耐火物の使用条件
を考慮して双方の試験共に試験片は１５００℃で３時間
加熱した後試験に供した。強度試験の結果は実施例の結
果を１０とした指数で示しており、数字が大きいほど強
度が高い。３．耐酸化性試験：一辺が５０ｍｍの試験片を、１２０
０℃で５０時間大気中にて熱処理を行い、冷却後、試験
片の表層に生じた脱炭層及び酸化層の厚さを測定すると
共に、ＪＩＳＲ２２１６（耐火れんが及び耐火モルタ
ルの蛍光Ｘ線分析方法通則）に準じて試験前後の耐火物
の炭化珪素とフリーカーボンのトータルカーボンを測定
する。耐酸化性は夫々の試験結果を評価し、実施例の結
果を１０とした指数で示しており、数字が大きいほど耐
酸化性が良い。

【００２１】

【表１】表の説明：１．耐火物配合組成において割合は質量％で
ある。２．熱伝導率は１５００℃における値で、単位はKcal/
m.h.℃である。３．耐浸透性と強度と耐酸化性の値は指数である。４．実機試験の値は、溶融帯の平均損耗量（ｍｍ）であ
る。

【００２２】

【表２】

【００２３】性能試験において、実施例のアルミナ−マ
グネシア質耐火物に対し比較例２、３のアルミナークロ
ム質耐火物は強度のみはやや優る。しかし前述の様にク
ロム質を含有した耐火物は高温下では有害な六価クロム
が形成されることから環境問題を考えた場合実用に供し
得ない。また比較例４、５のアルミナ−炭化珪素質耐火
物は、耐スラグ浸透性はやや優るが耐酸化性において大
幅に劣る。よってアルミナ−炭化珪素質耐火物により第
２の炉壁１１４を形成する場合、溶融帯が常時高温酸化
雰囲気にあることから炉壁の冷却など特別の手段を講じ
なければ炉壁の酸化損耗が進行しやすい。実機試験の結
果も併せ総合的に判断すると、溶融スラグに直接接する
第２の炉壁１１４を形成する耐火物は、従来から溶融帯
に好適な耐火物とれてきたアルミナ−クロム質耐火物に
近い特性を備えまた環境問題が発生しないアルミナ−マ
グネシア質耐火物が好適である。

【００２４】

【発明の効果】以上に記述の如く、本発明の直接溶融炉
は以下の効果を有する。（１）直接溶融炉の炉体において、溶融帯の溶融スラグ
に直接接する炉壁を塩基性耐火物により形成すると共に
その外側に炭化珪素質耐火物からなる炉壁とその外側に
水冷手段を設けることにより、前記溶融帯の溶融スラグ
に直接接する炉壁を効果的に冷却することにより炉壁の
損耗を抑制出来るので、熱エネルギー損失に関わる直接
溶融炉の処理効率を低下させること無くまた環境問題を
伴わずして長期間安定して連続操業を行なうことが出来
る。（２）シャフト炉の羽口やスラグ排出口を含む周囲をユ
ニット化することで、羽口や排出口の修復作業が簡便化
でき、その期間を大幅に短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の直接溶融炉を示す断面図である。

【図２】本発明の別の実施の形態を示す断面図である。

【符号の説明】

１：シャフト炉、２：プラズマトーチ、３：第1の空気
供給手段、４：第２の空気供給手段、５：投入口、６：
排ガス口、７：スラグ排出口、８：羽口、９：コークス
層、１０：可燃ごみ層、１１：炉本体部、１１１：外
郭、１１３：第１の炉壁、１１４：第２の炉壁、１１
５：水冷手段、２８：羽口ユニット、２９：排出口ユニ
ット、Ａ：熱分解帯、Ｂ：溶融帯、Ｃ：貯留部

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 1/14 Ｆ２７Ｂ 1/14 ４Ｋ０６３ 1/16 1/16 1/21 1/21 Ｆ２７Ｄ 1/00 Ｆ２７Ｄ 1/00 ＤＮ 11/08 11/08 Ｅ (72)発明者広瀬克則埼玉県熊谷市三ヶ尻5200番地日立金属株式会社生産システム研究所内 (72)発明者西本晏朗岡山県備前市三石2577番地株式会社三石ハイセラム内 (72)発明者山根利夫岡山県備前市三石2577番地株式会社三石ハイセラム内 (72)発明者山本睦美岡山県備前市三石2577番地株式会社三石ハイセラム内Ｆターム(参考） 3K061 AA16 AB01 AB02 AB03 AC00 BA10 CA14 DA13 DA15 DA18 DA19 DB01 DB12 DB16 DB19 3K065 AA16 AB02 AB03 AC01 FA12 FA15 FB08 4G075 AA22 AA37 AA53 BA05 BA06 BB02 BB03 BD14 CA02 CA03 CA45 CA66 DA02 EA01 EA05 EB43 FB01 FC06 FC09 FC11 4K045 AA01 BA10 GA11 GA17 GB03 GB11 GB16 GD04 4K051 AA00 AB03 AB05 BB02 BB07 BE00 4K063 AA04 AA12 BA13 CA05 FA56

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上部に固形廃棄物及び燃焼補助材料の投
入口を有し、それらの可燃物質に対する化学量論空気量
以下の雰囲気下で固形廃棄物をガス化及び燃焼する熱分
解帯と熱分解帯の下流に形成された不燃物を溶融する溶
融帯と溶融帯の下流に形成された溶融スラグの貯留部と
を有し、耐火物で内張りされたシャフト炉と、前記熱分
解帯に設けられた空気供給手段と、前記溶融帯に設けら
れたプラズマ発生手段とを備えた直接溶融炉において、
前記溶融帯は、塩基性耐火材を含む耐火物により形成さ
れた溶融スラグに直接接する炉壁と、その外側に前記塩
基性耐火材を含む耐火物より耐スラグ浸透性及び熱伝導
性が大なる耐火物によって形成された炉壁と、その外側
に配置された水冷手段を有することを特徴とする直接溶
融炉。
【請求項２】請求項１に記載の直接溶融炉において、
前記塩基性耐火材は、アルミナ−マグネシア質耐火材で
あることを特徴とする直接溶融炉。
【請求項３】請求項１に記載の直接溶融炉において、
前記塩基性耐火材を含む耐火物より耐スラグ浸透性及び
熱伝導性が大なる耐火物は、炭化珪素質耐火物または炭
素含有耐火物であることを特徴とする直接溶融炉。
【請求項４】請求項１から３のいずれかに記載された
直接溶融炉において、前記シャフト炉は前記プラズマ発
生手段が装着される羽口部の周囲と、前記スラグ排出口
の周囲がユニット化されていることを特徴とする直接溶
融炉。