JP2009024971A - Waste melting furnace - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、都市ごみや産業廃棄物、これらの焼却灰や焼却飛灰などを、減容化、無害化、溶融後の固化物からの有価物の回収等のために、溶融処理する廃棄物溶融炉に関する。 This invention is a waste which melts municipal waste and industrial waste, incineration ash and incineration fly ash, etc. for volume reduction, detoxification, recovery of valuable materials from solidified material after melting, etc. Related to melting furnace.
この種の廃棄物溶融炉としては、炉体内へ供給した廃棄物を各種の加熱手段により溶融処理して溶融スラグ化し、この溶融スラグを炉体内下部の溶融物貯留部から出滓口を経て連続出滓し、あるいは上記溶融物貯留部内において固化させたのち取出す型式の炉が採用されている。 In this type of waste melting furnace, the waste supplied to the furnace body is melted by various heating means to form molten slag, and this molten slag is continuously fed from the melt storage part at the lower part of the furnace body through the outlet. A furnace of the type that is taken out or taken out after being solidified in the melt storage part is employed.
そして上記の溶融スラグと接触する炉体内面側の耐火物は、スラグとの化学反応やスラグの流動による溶損が激しく寿命が短いので、また溶融対象物が複数種類に及ぶ場合はその種類に応じて耐火物を切替える必要があるので、いずれも短期間の操業で上記耐火物の補修・交換が必要となり、また溶融物を炉体内で放冷固化させたのち取出す場合はこの固化物取出後に上記耐火物の補修・交換が必要となるため、これらの耐火物の補修・交換がおこなえるように、炉体を上下に複数個の部分炉体に分割して、この部分炉体を交換可能とした廃棄物溶融炉(たとえば特許文献1参照。)が用いられている。
ところが上記の上下分割式の廃棄物溶融炉は、溶融スラグ層の下部に溶融金属層が形成される場合は、溶融金属がスラグ貯留部の下側位置にあるスラグ下分割面迄下降するため、スラグ下分割面での分割はできず、このためスラグ貯留部を含む一体物の下部炉体は大型大重量物となり、炉体設置現地において耐火物の補修・交換等の築炉作業をおこなう必要があり、この築炉作業に多大の労力と時間を要するうえ、溶融炉の操業を長時間にわたり中断せねばならないという、大きな問題点を有するものである。 However, in the above-described upper and lower split type waste melting furnace, when a molten metal layer is formed below the molten slag layer, the molten metal descends to the lower slag dividing surface at the lower position of the slag reservoir, It is not possible to divide on the lower slag dividing surface, so the integrated lower furnace body including the slag storage part becomes a large heavy object, and it is necessary to carry out furnace construction work such as repair and replacement of refractories at the site where the furnace body is installed Therefore, this construction work requires a lot of labor and time, and also has a big problem that the operation of the melting furnace must be interrupted for a long time.
また溶融スラグ層の下部に溶融金属層が形成されない場合は、スラグ上分割面とスラグ下分割面で分割された部分炉体を予め用意した交換用の部分炉体と交換する作業は短時間でおこなえるが、この部分炉体はスラグ貯留部およびその近傍部だけでなく炉体の外殻板部およびその内側の耐火物層を含む大型の炉体分割体であるため、重量がかさみ搬送に手間がかかり、交換用の部分炉体の保管用に大きなスペースを必要とするうえ、使用済みの部分炉体は耐火物部分全体を再施工する必要があるのでコストがかさむ等の問題点を有するものである。 When the molten metal layer is not formed below the molten slag layer, the work for replacing the partial furnace body divided by the upper slag dividing surface and the lower slag dividing surface with a replacement partial furnace body prepared in advance is a short time. However, since this partial furnace body is a large furnace body that includes not only the slag reservoir and its vicinity, but also the outer shell plate of the furnace body and the refractory layer inside it, the weight is heavy and troublesome to transport. In addition to requiring a large space for storage of the replacement partial furnace body, the used partial furnace body has problems such as high cost because it is necessary to reconstruct the entire refractory part It is.
この発明は上記従来の問題点を解決しようとするもので、耐火物の交換を短時間で容易におこなうことができ、この交換に伴う炉の操業停止時間が短くて済み、交換炉体部分は小型で取扱いやすく部材費も低コストで済む廃棄物溶融炉を提供することを目的とする。 The present invention is intended to solve the above-mentioned conventional problems, and it is possible to easily replace the refractory in a short time, and the operation stop time of the furnace accompanying this replacement can be shortened. An object of the present invention is to provide a waste melting furnace that is small in size, easy to handle, and low in material costs.
上記目的を達成するために、請求項1記載の廃棄物溶融炉は、炉体内へ供給した廃棄物を加熱手段により溶融する廃棄物溶融炉において、前記炉体を、前記加熱手段をそなえた上部炉体と、溶融物貯留部をそなえた下部炉体とに分割し、前記下部炉体を、溶融物貯留部を有する内側炉体と、この内側炉体を間隙をおいて包囲する外側炉体と、前記間隙に充填したバックアップ材とで構成するとともに、前記内側炉体を吊上げるための吊上げ具を、前記間隙部に設けたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a waste melting furnace according to
請求項1記載の発明によれば、廃棄物の溶融に伴って耐火物が溶損するのは溶融物貯留部を有する内側炉体であり、この内側炉体はバックアップ材の充填層を介して外側炉体に保持されているので、上部炉体を取外した状態で内側炉体は吊上げ具を介して引上げることにより、容易に外側炉体内から上方へ離脱させることができ、この外側炉体内へ予め用意しておいた新たな内側炉体を上方から挿入して間隙にバックアップ材を充填することにより短時間で容易に内側炉体の交換をおこなうことができ、従来工法におけるような炉体設置現地において下部炉体内の耐火物の補修・築炉をおこなうのに比べて、溶融炉の操業停止時間は遙かに短くて済む。また交換炉体部分は下部炉体の一部であり、小型で取扱いやすく、部材費も低コストで済むのである。 According to the first aspect of the present invention, it is the inner furnace body having the melt storage part that the refractory melts with the melting of the waste, and this inner furnace body is outside through the packed layer of the backup material. Since it is held by the furnace body, the inner furnace body can be easily detached from the outer furnace body by pulling it up through the lifting tool with the upper furnace body removed. By inserting a new inner furnace body prepared in advance from above and filling the gap with a backup material, the inner furnace body can be easily replaced in a short time. Compared to repairing and building a refractory in the lower furnace in the field, the operation stop time of the melting furnace is much shorter. Further, the replacement furnace body part is a part of the lower furnace body, and is small and easy to handle, and the member cost is low.
また請求項2記載の廃棄物溶融炉は、請求項1記載の廃棄物溶融炉において、前記内側炉体が、鉄皮の内面側に耐火物を内張りしてなり、前記吊上げ具が、前記鉄皮に固設した吊手からなるものである。
The waste melting furnace according to
この請求項2記載の発明によれば、内側炉体として、強度部材である鉄皮の内面側に耐溶損性のすぐれた耐火レンガ等の耐火物を内張りすることにより、強度および耐久性にすぐれた内側炉体を製造して使用することができ、耐火物の交換頻度、従って溶融炉の操業停止頻度を、低減化することができる。 According to the second aspect of the present invention, the inner furnace body has excellent strength and durability by lining a refractory material such as refractory bricks having excellent resistance to melting damage on the inner surface side of the iron shell as a strength member. The inner furnace body can be manufactured and used, and the frequency of refractory replacement, and therefore the frequency of shutdown of the melting furnace, can be reduced.
また請求項3記載の廃棄物溶融炉は、請求項1記載の廃棄物溶融炉において、前記内側炉体が、不定形耐火物の成形体であるるつぼからなり、前記吊上げ具が、前記内側炉体の底面を支承する支承部材に、上端部に吊手をそなえた吊上部材を連設してなるものである。
The waste melting furnace according to
この請求項3記載の発明によれば、内側炉体は小型小重量のるつぼで構成されているので、内側炉体の製造コストは安価で済み、また内側炉体の交換は短時間で頻繁におこなうことができるので、るつぼを安価な短寿命耐火物で構成して、さらに部材費の低減化をはかることができる。 According to the third aspect of the invention, since the inner furnace body is constituted by a small and light weight crucible, the manufacturing cost of the inner furnace body can be low, and the replacement of the inner furnace body is frequently performed in a short time. Since this can be done, the crucible can be made of an inexpensive short-life refractory material, and the member cost can be further reduced.
以上説明したようにこの発明によれば、耐火物の交換を短時間で容易におこなうことができ、この交換に伴う炉の操業停止時間が短くて済み、交換炉体部分は小型で取扱いやすく部材費も低コストで済む。 As described above, according to the present invention, the refractory can be easily replaced in a short time, and the operation stop time of the furnace associated with this replacement can be shortened, and the replacement furnace body portion is small and easy to handle. Cost is low.
また上記の効果に加えて、請求項2記載の発明によれば、強度および耐久性にすぐれた外側炉体を使用して溶融炉の操業停止頻度の低減化をはかることができ、また請求項3記載の発明によれば、内側炉体は小型低コストのもので済み、短寿命耐火物の採用によりさらに部材費の低減化をはかることができる。
In addition to the above effects, according to the invention described in
以下図1〜図5により、この発明の実施の形態の一例を説明する。図中、1は廃棄物溶融炉で、焼却飛灰および粗粒灰を溶融対象廃棄物とする連続出滓式の炉であり、基礎2上に設置した炉体3は、加熱手段である酸素バーナ4をそなえた上部炉体5と、溶融物貯留部6をそなえた下部炉体10とに、分割面Tを介して着脱可能に分割されている。
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the figure, 1 is a waste melting furnace, which is a continuous tapping furnace that uses incinerated fly ash and coarse ash as melting target waste, and the
上部炉体5は、この例では溶融処理室7を包囲する炉本体5aと、この炉本体5aに着脱可能な炉蓋5bとに分割され、炉蓋5bに取付けた酸素バーナ4の下部が溶融処理室7内に挿入され、炉蓋5bに設けた排ガス口に接続したダクト8は、図示しない集じん装置を経て排気用の送風機に接続されている。
In this example, the
酸素バーナ4は、燃料供給口4aに供給された液体又は気体燃料Fを、酸素供給口4bに供給された酸素により燃焼させ、この燃焼による高温火炎中に、飛灰供給口4cに搬送用空気と共に供給された焼却飛灰Wを吹込投入して溶融させるものである。また9は、図示しない焼却灰破砕・篩分け装置から供給される粗粒灰Vを、炉体3内に送入する給灰管で、この給灰管9を経て炉体3内に送入された粗粒灰Vも、溶融処理室7内において酸素バーナ4により加熱・溶融処理される。
The
一方、下部炉体10は、溶融物貯留部6を有する内側炉体11と、この内側炉体11を間隙12をおいて包囲する外側炉体13と、上記間隙12に充填したバックアップ材14とから成る。そして内側炉体11は、有底円筒状の鉄皮15の内面側に耐火レンガ等の耐火物16を内張りして上記溶融物貯留部6を形成するとともに、連続出滓式の炉であるこの例では、耐火物16の一側(この例では図1における左側)上端部に、後述する出滓樋24のスラグ流路26に連通する切欠17を設け、同位置の鉄皮15部分にも、出滓樋24の内側炉体11側の端部外形寸法に近い切欠18を設けてある。また19は、間隙12内に納まるように鉄皮15の上部外周面の2個所に固着取付けした、内側炉体11吊上げ用の吊手である。
On the other hand, the
また外側炉体13は、有底角筒状の鉄皮21の内面側に耐火レンガ等の耐火物22を内張りして、上記内側炉体11の鉄皮15部外形より一回り大きい内径および深さの有底円筒状の穴23を形成して成る。24は耐火レンガ製の断面略コ字状の出滓樋で、外側炉体13の一側(図1における左側)上部に設けた切欠部25に嵌込まれ、モルタル材により外側炉体13に固着取付けされており、26はそのスラグ流路、27は流出口である。
The
外側炉体13と内側炉体11の間隙12に充填されるバックアップ材14としては、スタンプ材などの不定形耐火物,焼砂,セラミックファイバ等の、粒状あるいは繊維状の耐火材あるいは断熱材を用いることができ、この例では外側炉体13の耐火物22と同系統の材質のスタンプ材を用いている。下部炉体10の製造(組立)時には、外側炉体13の穴23内に、内側炉体11を間隙12をおいて保持し、間隙12内に装入したバックアップ材14に対して突固めやスタンピングなどをおこなってバックアップ材14を充填し、内側炉体11をバックアップ材14を介して外側炉体13と一体化させる。また出滓樋24の内側炉体11側の端面と内側炉体11の耐火物16の外周部との間にも、上記バックアップ材14を充填する。
As the
上記の下部炉体10とその上側の上部炉体5は、その突合せ面外周部のフランジ部をボルト締めすることにより、図1に示す一体形の炉体3として組立てられ、この状態の廃棄物溶融炉1により廃棄物(飛灰Wおよび粗粒灰V)を酸素バーナ4により溶融処理し、生成した溶融スラグSは出滓樋24の流出口27からオーバーフローさせて連続出滓する。流出口27から流出した溶融スラグは、図示しない下方位置に設けた水砕化装置の水槽内等に落下して水砕(急冷)され、あるいは他形式の固化装置により空冷(徐冷)されたのち、破砕、粒度調整などの後工程に送られる。
The
上記の溶融処理の継続により下部炉体10の内側炉体11の耐火物16部の溶損が進行して、耐火物16の補修・交換が必要となったら、廃棄物溶融炉1の操業を一時停止し、上部炉体5を下部炉体10から切離してクレーン等により吊上げて、側方等に設けた保管場所へ移動させる。そして下部炉体10部が放熱しある程度降温状態となったら、外側炉体13と内側炉体11の間隙12部のバックアップ材14、および出滓樋24と内側炉体11の間に充填したバックアップ材14を、その固化状況に応じて棒体などで突崩し、吊手19付近のバックアップ材14を除去したのち、図5に矢印Pで示すように、残留溶融スラグSの入った使用済みの内側炉体11を、吊手19に引掛けたワイヤ28を介して図示しないクレーン等により、上方へ吊上げて外側炉体13から離脱させたのち側方へ搬送し、耐火物16の補修を別工程でおこなう。
If the melting of the refractory 16 part of the
上記の内側炉体11の上方への引上げ時には、内側炉体11と外側炉体13の間隙12には、粒状あるいは繊維状のバックアップ材14が充填されているだけであり、バックアップ材14はその材質によって一部が鉄皮15などに固着している程度であるので、内側炉体11は容易に上方へ引上げて外側炉体13から離脱させることができる。
When the above
そして上記の内側炉体11の除去後、外側炉体13の穴23の底部に、所定の間隙寸法以上に堆積したバックアップ材14の掻きならしや除去をおこなったのち、別の保管位置に予め用意しておいた未使用の内側炉体11を、矢印Qで示すように、上記と同様にしてワイヤ28を介してクレーン等により外側炉体13の直上部から外側炉体13の穴23内に挿入し、所定の間隙12を維持した状態に保持する。そして間隙12部内に新たなバックアップ材14を追加装入して、前述した下部炉体10の製造時と同様な工程でバックアップ材14を間隙12内に充填する。
After the
このバックアップ材14の充填により下部炉体10の補修は完了するので、この下部炉体10上に、取外してあった上部炉体5を取付ければ、廃棄物溶融炉1は操業を再開できる状態となる。そして上記の使用済みの内側炉体11の外側炉体13内からの離脱および新たな内側炉体11の外側炉体13の穴23内への挿入、および間隙12部へのバックアップ材14の充填は、短時間で容易におこなうことができ、従来工法におけるような下部炉体の設置現地において、溶融物貯留部を形成する耐火物を補修・築炉するのに比べて、廃棄物溶融炉1の操業停止時間は遙かに短くて済むのである。
Since the repair of the
またこの例では、内側炉体11として、強度部材である鉄皮15の内面側に耐溶損性のすぐれた耐火レンガ等の所望の耐火物16を内張りすることにより、強度および耐久性にすぐれた内側炉体11を製造して使用することができ、耐火物16の交換頻度、従って溶融炉の操業停止頻度を低減化することができるのである。
In this example, the
次に図6〜図9に示す第2例により、この発明の実施の形態を説明する。図6に示すこの例の廃棄物溶融炉31は、前記第1例の廃棄物溶融炉1における内側炉体11のかわりに、るつぼ形式の内側炉体34を用いた点、および内側炉体34とは別体の吊上用の吊上げ具37を用いた点が、第1例と異なるだけで、その他は第1例と同構成を有するので、図1〜図6と同一部分には同一符号を付して図示し、それらの部分の詳細な説明は省略する。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to a second example shown in FIGS. The
すなわち、基礎2上に設置した炉体32は、上部炉体5と下部炉体33とに、分割面Tを介して着脱可能に分割され、この下部炉体33の、外側炉体13により間隙12をおいて包囲される内側炉体34は、不定形耐火物を流込み成形等により成形して溶融物貯留部35を形成したるつぼから成り、その上端部に、外側炉体13に設けた出滓樋24のスラグ流路26に連通する切欠36を設けてある。
That is, the
そしてこの例では、内側炉体34を吊上げるための吊上げ具37が、上記間隙12部内に配置され、バックアップ材14中に埋設されている。吊上げ具37は金属製(この例ではステンレス製)で、図8に示すように、内側炉体34の底面の大きさに対応した長さの横桁材38aを連結材38b上に固設した支承部材38の両端部に、フック掛け用の穴を有する吊手39aを上端部にそなえた吊上部材39,39の下端部を、固着して成る。
In this example, a
また外側炉体13と内側炉体34の間隙12に充填されるバックアップ材14としては、第1例と同様に外側炉体13の耐火物22と同系統の材質のスタンプ材を用いている。下部炉体33の製造(組立)時には、外側炉体13の穴23内に、吊上げ具37の支承部材38上に載置した内側炉体34を間隙12をおいて保持し、間隙12内に装入したバックアップ材14に対して突固めやスタンピングなどをおこなってバックアップ材14を充填し、内側炉体34および吊上げ具37を、バックアップ材14を介して外側炉体13と一体化させる。また出滓樋24の内側炉体34側の端面と内側炉体34の外周部との間にも、上記バックアップ材14を充填する。
Further, as the
上記の下部炉体33とその上側の上部炉体5は、図6に示す一体形の炉体32として組立てられ、この状態の廃棄物溶融炉31により第1例と同様に廃棄物を溶融処理して溶融スラグSを出滓樋24の流出口27から連続出滓する。
The
上記の溶融処理の継続により下部炉体33の内側炉体34の溶損が進行して交換が必要となったら、廃棄物溶融炉31の操業を一時停止し、上部炉体5を下部炉体33から切離し後、下部炉体33部が放熱しある程度降温状態となったら、外側炉体13と内側炉体34の間隙12部のバックアップ材14、および出滓樋24と内側炉体34の間に充填したバックアップ材14を、その固化状況に応じて棒体などで突崩し、吊手39a付近のバックアップ材14を除去したのち、図9に矢印Pで示すように、吊上げ具37上に載置され残留溶融スラグSの入った使用済みの内側炉体34を、吊手39aにフック掛けしたワイヤ28を介して図示しないクレーン等により、吊上げ具37と共に上方へ吊上げて外側炉体13から離脱させたのち側方へ搬送し、吊上げ具37上から取外した内側炉体34を割るなどして固化した溶融スラグSを取出す。
When the melting of the
上記の内側炉体34および吊上げ具37の上方への引上げ時には、第1例と同様に内側炉体34と外側炉体13の間隙12にはバックアップ材14が充填されているだけなので、内側炉体34および吊上げ具37は容易に上方へ引上げて外側炉体13から離脱させることができる。
When the
そして上記の内側炉体34の除去後、第1例と同様に外側炉体13の穴23の底部に堆積したバックアップ材14の掻きならしや除去をおこなったのち、別の保管位置に予め用意しておいた未使用の内側炉体34を、前記使用済みの内側炉体34を取外した吊上げ具37上に載置して、矢印Rで示すように、上記と同様にして吊上げ具37と共にワイヤ28を介してクレーン等により外側炉体13の直上部から穴23内に挿入し、所定の間隙12を維持した状態に保持する。そして間隙12部内に新たなバックアップ材14を追加装入して、前述した下部炉体33の製造時と同様な工程でバックアップ材14を間隙12内に充填し、吊上げ具37をバックアップ材14層中に埋設する。
After the
このバックアップ材14の充填により下部炉体33の補修は完了するので、この下部炉体33上に、取外してあった上部炉体5を取付ければ、廃棄物溶融炉31は操業を再開できる状態となる。そして上記の使用済みの内側炉体34の外側炉体13内からの離脱および新たな内側炉体34の外側炉体13の穴23内への挿入、および間隙12部へのバックアップ材14の充填は、第1例と同様に短時間で容易におこなうことができ、従来工法におけるような下部炉体の設置現地において、溶融物貯留部を形成する耐火物を補修・築炉するのに比べて、廃棄物溶融炉31の操業停止時間は遙かに短くて済むのである。
Since the repair of the
またこの例では、内側炉体34は、小型小重量のるつぼで構成されているので、内側炉体34の製造コストは安価で済み、また内側炉体34の交換は上記のように短時間で頻繁におこなうことができるので、内側炉体34(るつぼ)を安価な短寿命耐火物で構成して、さらに部材費の低減化をはかることができるのである。
Further, in this example, the
この発明は上記の各例に限定されるものではなく、たとえば、第1例の内側炉体の鉄皮15にフック穴を穿設して吊手を構成してもよく、また第2例の吊上げ具37の具体的構成も上記以外のものとしてもよい。また上部炉体5は一体物あるいは3分割以上分割炉体構造としてもよく、外側炉体13は穴23の内周面を鉄皮張りとするなど、上記以外の構成のものとしてもよい。またこの発明は、上記の焼却飛灰や粗粒灰以外の各種の廃棄物を、たとえば電気アーク溶融やプラズマ溶融など、酸素バーナ以外の加熱手段で溶融する各種構造の廃棄物溶融炉や、連続出滓式以外のバッチ処理式の廃棄物溶融炉等にも、広く適用できるものである。
The present invention is not limited to the above examples. For example, a hook may be formed by drilling a hook hole in the
1…廃棄物溶融炉、3…炉体、4…酸素バーナ、5…上部炉体、6…溶融物貯留部、10…下部炉体、11…内側炉体、12…間隙、13…外側炉体、14…バックアップ材、15…鉄皮、16…耐火物、19…吊手、23…穴、24…出滓樋、31…廃棄物溶融炉、32…炉体、33…下部炉体、34…内側炉体、35…溶融物貯留部、37…吊上げ具、39a…吊手。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記炉体を、前記加熱手段をそなえた上部炉体と、溶融物貯留部をそなえた下部炉体とに分割し、
前記下部炉体を、溶融物貯留部を有する内側炉体と、この内側炉体を間隙をおいて包囲する外側炉体と、前記間隙に充填したバックアップ材とで構成するとともに、
前記内側炉体を吊上げるための吊上げ具を、前記間隙部に設けたことを特徴とする、廃棄物溶融炉。 In a waste melting furnace that melts the waste supplied to the furnace by heating means,
The furnace body is divided into an upper furnace body having the heating means and a lower furnace body having a melt storage part,
The lower furnace body is composed of an inner furnace body having a melt storage part, an outer furnace body surrounding the inner furnace body with a gap, and a backup material filled in the gap,
A waste melting furnace, wherein a lifting tool for lifting the inner furnace body is provided in the gap.
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2007
- 2007-07-23 JP JP2007190714A patent/JP2009024971A/en active Pending
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