JP2747983B2 - Method and apparatus for melting municipal solid waste incineration ash - Google Patents

Method and apparatus for melting municipal solid waste incineration ash

Info

Publication number
JP2747983B2
JP2747983B2 JP6300272A JP30027294A JP2747983B2 JP 2747983 B2 JP2747983 B2 JP 2747983B2 JP 6300272 A JP6300272 A JP 6300272A JP 30027294 A JP30027294 A JP 30027294A JP 2747983 B2 JP2747983 B2 JP 2747983B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
incineration ash
waste incineration
melting
slag
furnace
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP6300272A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH08135937A (en
Inventor
義知 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daiho Giken Co Ltd
Original Assignee
Daiho Giken Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daiho Giken Co Ltd filed Critical Daiho Giken Co Ltd
Priority to JP6300272A priority Critical patent/JP2747983B2/en
Publication of JPH08135937A publication Critical patent/JPH08135937A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2747983B2 publication Critical patent/JP2747983B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、都市ごみ焼却灰(下水
汚泥焼却灰及び産業廃棄物焼却灰を含む)を無害化し減
容せしめるための溶融処理方法並びにその装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for detoxifying and reducing the volume of municipal waste incineration ash (including sewage sludge incineration ash and industrial waste incineration ash).

【0002】[0002]

【従来の技術】都市ごみ焼却灰の中にはダイオキシンや
重金属等の有害物質が含まれ、しかも比重が小さく嵩張
るという問題がある他、そのまま埋め立て投棄する場
合、有害物の溶出防止対策に多くの費用がかかるだけで
なく、近年その投棄スペースを確保することが困難にな
っている。そこで、都市ごみ焼却灰を無害化すると共に
容積を大巾に減少し、その有効活用を図る方法として各
種の溶融スラグ化方法が各自治体で採用され始めてい
る。前記溶融スラグ化方法には、電力を用いる溶融方法
とコークスや石油等の燃料を用いる溶融方法と大別して
二種類あるが、両者を比較した場合、後者はごみの中間
処理に新たなエネルギー源を消費するため理想的な方法
とは考えにくい。一方、ごみ焼却場ではごみの燃焼エネ
ルギーによって発電が行われ、その余剰電力は売電され
ているのが実状である。従ってこの余剰電力を用いて都
市ごみ焼却灰の溶融を行う方法は新たなエネルギー源を
必要とせず、処理しようとするごみのみのエネルギーを
用いて自身の中間処理を完結出来るのでより合理的と考
えられる。しかも燃料を用いる溶融方法は、電力を用い
る溶融方法に比較して排ガスの量が圧倒的に多いため二
次飛灰(一般に溶融飛灰といわれる)を捕集する場合に
も極めて不利である。ところで、従来の電力による溶融
方法ではアークやプラズマを熱源とする方法が一部実用
されているが、これらの局所的高温部によって都市ごみ
焼却灰を溶融する方法は、都市ごみ焼却灰に対する加熱
面積が大きく取れないことと、熱源の近辺の都市ごみ焼
却灰やスラグが不必要に過熱されるため、あまり能率の
良い加熱溶融方法とは言いがたいだけでなく、過熱部か
ら二次飛灰が多量に発生する欠点もある。一方、都市ご
み焼却灰自体をスラグ化して電気を通じてスラグ自体に
ジュール熱を発生せしめる、いわゆる電気抵抗溶融法
は、発熱部分を広くとることが出来、不必要な過熱部が
生じにくいため能率的な都市ごみ焼却灰の加熱溶融が可
能であり、しかも二次飛灰の発生も低く押さえられる利
点もあることが知られている。このことは多くの冶金炉
特にフェロアロイ精錬炉やガラス溶融炉等で従来から広
く経験されている。
2. Description of the Related Art Municipal waste incineration ash contains harmful substances such as dioxins and heavy metals, and has a problem that its specific gravity is small and bulky. Not only is it costly, but in recent years it has become difficult to secure that dumping space. Therefore, various municipalities have begun to adopt various methods of making molten slag as a method of detoxifying municipal solid waste incineration ash and greatly reducing its volume and effectively utilizing it. The molten slag conversion method is roughly classified into a melting method using electric power and a melting method using a fuel such as coke or petroleum, and when comparing the two, the latter is a new energy source for intermediate treatment of refuse. It is unlikely to be an ideal way to consume. On the other hand, in a garbage incineration plant, power is generated by the combustion energy of garbage, and the surplus power is actually sold. Therefore, the method of melting municipal waste incineration ash using this surplus power does not require a new energy source, and it is more rational because it can complete its own intermediate treatment using only the energy of the refuse to be treated. Can be In addition, the melting method using a fuel is extremely disadvantageous also in collecting secondary fly ash (generally called fly ash) because the amount of exhaust gas is overwhelmingly larger than the melting method using electric power. By the way, in the conventional melting method using electric power, a method using an arc or plasma as a heat source is partially used.However, a method of melting municipal waste incineration ash by these local high-temperature parts is a heating area for municipal waste incineration ash. In addition, the incineration ash and slag of municipal solid waste near the heat source are unnecessarily overheated, making it not only a very efficient method of heating and melting, but also secondary fly ash from the superheated part. There is also a disadvantage that it occurs in large quantities. On the other hand, the so-called electric resistance melting method, in which municipal solid waste incineration ash itself is converted into slag to generate Joule heat in the slag itself through electricity, is capable of widening the heat-generating portion and making it unnecessary to generate unnecessary superheated parts, which is efficient. It is known that municipal solid waste incineration ash can be heated and melted, and there is an advantage that generation of secondary fly ash can be suppressed to a low level. This has been widely experienced in many metallurgical furnaces, especially ferroalloy refining furnaces and glass melting furnaces.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以下に
説明する理由で未だ本格的な電気抵抗溶融炉の実用は希
である。即ち、前述の如く電力を用いた効率の良い溶融
方法として知られている電気抵抗溶融方法を都市ごみ焼
却灰に適用しようとした場合、溶融炉内の耐火物がすぐ
に侵食されるため炉の安定操業を継続出来ないという決
定的な問題があった。これは主として都市ごみ焼却灰中
にかなり高濃度で含まれるカリウムやナトリウムの酸化
物の影響によるものであるが、それだけでなく電気抵抗
溶融法の場合その原理上一定量の溶融スラグ層を常に耐
火物内に保持しておかなければならず、しかも都市ごみ
焼却灰を溶融した時には必ず随伴して副生する鉄を主成
分としたメタルを炉から排出する場合、従来のタイプの
炉ではメタルも溶融状態で排出する以外に方法が無いた
めメタルの溶融温度以上にスラグも高温に保持しなけれ
ばならず、この高温スラグによって耐火物が一層激しく
侵食されるという問題があった。本発明はかかる事情に
鑑みてなされたもので、都市ごみ焼却灰に電気抵抗溶融
法を適用する場合の耐火物侵食の問題を解決する都市ご
み焼却灰の溶融処理方法及びその装置を提供することを
目的とする。
However, practical use of a full-fledged electric resistance melting furnace is still rare for the following reasons. In other words, when the electric resistance melting method known as an efficient melting method using electric power as described above is applied to municipal waste incineration ash, the refractory in the melting furnace is immediately eroded, so There was a decisive problem that stable operation could not be continued. This is mainly due to the effects of potassium and sodium oxides contained in municipal solid waste incineration at a fairly high concentration.In addition, in the case of the electric resistance melting method, a fixed amount of molten slag layer is always refractory in principle. If the incineration ash from the municipal solid waste must be melted and the metal mainly composed of iron, which is a by-product of the municipal incineration, must be discharged from the furnace, the conventional type Since there is no method other than discharging in the molten state, the slag must be kept at a high temperature above the melting temperature of the metal, and there is a problem that the refractory is more severely eroded by the high-temperature slag. The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a method and apparatus for melting municipal incineration ash that solves the problem of refractory erosion when applying the electric resistance melting method to municipal incineration ash. With the goal.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項1
記載の都市ごみ焼却灰の溶融処理方法は、スラグタップ
ホールを備えた炉壁、該スラグタップホールに接続され
る樋、及び前記炉壁とは分離された炉床が、それぞれ水
冷された金属部材からなる炉体内で、投入された都市ご
み焼却灰を非消耗性の電極を用いて電気抵抗溶融し、発
生するスラグは溶融状態で前記スラグタップホールから
前記樋を経由して排滓し、発生するメタルは前記炉床上
に凝固させて取り出している。そして、請求項2記載の
都市ごみ焼却灰の溶融処理装置は、スラグタップホール
を備えた炉壁、該スラグタップホールに接続される樋、
及び前記炉壁とは独立分離した炉床がそれぞれ水冷され
た金属部材によって形成された炉体と、前記炉床の昇降
手段と、前記炉体内に投入された都市ごみ焼却灰を通電
溶融する非消耗性電極を用いた加熱手段とを有してい
る。
According to the present invention, there is provided a semiconductor device comprising:
The municipal solid waste incineration ash melting treatment method described above is characterized in that a furnace wall provided with a slag tap hole, a gutter connected to the slag tap hole, and a hearth separated from the furnace wall are each a water-cooled metal member. In the furnace body consisting of, the incinerated municipal waste incineration ash is melted by electric resistance using non-consumable electrodes, and the generated slag is discharged from the slag tap hole through the gutter in a molten state, and generated. The metal to be solidified is taken out on the hearth. The municipal solid waste incineration ash melting treatment device according to claim 2 includes a furnace wall having a slag tap hole, a gutter connected to the slag tap hole,
And a furnace body in which a hearth independent of the furnace wall is formed by a water-cooled metal member, an elevating means for the hearth, and a non-electrical heating and melting method for municipal waste incineration ash charged into the furnace body. Heating means using a consumable electrode.

【0005】[0005]

【作用】従来の抵抗溶融炉は、都市ごみ焼却灰をスラグ
化してタップすると同時に生成メタルも溶融状態でタッ
プする方法であるため、溶融メタル保持のため必然的に
耐火物を用いざるを得なかった。耐火物を用いて都市ご
み焼却灰を溶融すると前述のように溶融炉内の耐火物が
すぐに侵食されるため、炉の安定操業を継続出来ないと
いう問題が生じるが、耐火物を用いない手段を採る場合
には、前記問題は生じないことになる。一方、生成する
メタルを溶融状態で保持するのを止めて順次炉底で凝固
せしめ、スラグのみを溶融状態で保持する手段をとれば
耐火物を必要とせず、金属製水冷炉で溶融スラグを保持
出来ることが、金属の再溶解精錬法として知られている
エレクトロスラグリメルティング法(以下ESRと略記
する)で実証されている。この原理を都市ごみ焼却灰溶
融に適用する手段を採ることによって前記問題を解決す
ることが可能である。しかし都市ごみ焼却灰溶融の場合
にはESRと異なってメタルを得るのが目的ではなく都
市ごみ焼却灰を溶融してスラグを得るのが目的であり、
生成するスラグ量がESRに比較して圧倒的に大量であ
り、またESRの如く消耗電極を用いるのではなく非消
耗性電極を用いるため炉の操業方法及び構造はESR炉
とは大巾に異なったものとなる。そこで、請求項1記載
の都市ごみ焼却灰の溶融処理方法、及び請求項2記載の
都市ごみ焼却灰の溶融処理装置においては、スラグタッ
プホールを備えた炉壁、該スラグタップホールに接続さ
れる樋、及び前記炉壁とは分離した炉床にそれぞれ水冷
された金属部材を用いた炉内で、非消耗性電極によって
都市ごみ焼却灰を電気抵抗溶融し、生成スラグは前記タ
ップホールよりタップし副生したメタルは、前記炉床上
に凝固堆積させている。この場合、操業によって水冷さ
れた炉壁、炉床、樋には凝固したスラグが付着し、これ
が耐火物の役割を果たし、周囲の金属部材との熱絶縁が
なされる。そして、一定量の凝固メタルが生成した時点
で操業を中断し、炉床を降下せしめてメタルを排出す
る。このような作業を繰り返し継続することによって耐
火物を用いない都市ごみ焼却灰の溶融を実現することが
可能である。
[Function] The conventional resistance melting furnace is a method in which municipal solid waste incineration ash is made into slag and tapped, and at the same time the generated metal is tapped in a molten state. Therefore, a refractory must necessarily be used to hold the molten metal. Was. When municipal solid waste incineration ash is melted using refractories, the refractories in the melting furnace are immediately eroded as described above, causing a problem that stable operation of the furnace cannot be continued. The above problem does not occur when the following is adopted. On the other hand, if the means of holding the generated metal in the molten state is stopped and solidified in the furnace bottom in order, and only the slag is held in the molten state, refractory is not required and the molten slag is held in the metal water-cooled furnace What can be achieved has been demonstrated by an electroslag remelting method (hereinafter abbreviated as ESR) known as a remelting and refining method for metals. The above problem can be solved by adopting a means for applying this principle to municipal solid waste incineration ash melting. However, in the case of municipal waste incineration ash melting, the purpose is not to obtain metal unlike ESR, but to obtain slag by melting municipal waste incineration ash.
The amount of slag produced is overwhelmingly large compared to ESR, and the furnace operation method and structure are significantly different from ESR furnaces because non-consumable electrodes are used instead of consumable electrodes like ESR. It will be. Therefore, in the method for melting municipal waste incineration ash according to claim 1 and the apparatus for melting municipal waste incineration ash according to claim 2, a furnace wall having a slag tap hole is connected to the slag tap hole. In a furnace using water-cooled metal members on a gutter, and a furnace floor separated from the furnace wall, municipal solid waste incineration ash is melted by electric resistance by a non-consumable electrode, and the generated slag is tapped from the tap hole. The by-produced metal is solidified and deposited on the hearth. In this case, solidified slag adheres to the furnace wall, hearth, and gutter water-cooled by the operation, plays a role of a refractory, and is thermally insulated from surrounding metal members. When a certain amount of solidified metal is generated, the operation is interrupted, the hearth is lowered, and the metal is discharged. By repeating such operations repeatedly, it is possible to realize the melting of municipal solid waste incineration ash without using refractories.

【0006】[0006]

【実施例】続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明
を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供す
る。ここに、図1は本発明の一実施例に係る都市ごみ焼
却灰の溶融処理装置のスタート方法を説明する縦断面
図、図2は同装置の定常状態の操業を説明する縦断面
図、図3は同装置において生成したメタル塊の排出状況
を説明する縦断面図である。図1〜図3に示すように、
本発明の一実施例に係る都市ごみ焼却灰の溶融処理装置
10は、筒状の炉壁11と、炉壁11の下部に配置され
た炉床12とによって構成される炉体13を有し、炉体
13内には非消耗性の電極14が配置されている。以
下、これらについて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings to provide an understanding of the present invention. Here, FIG. 1 is a longitudinal sectional view for explaining a method of starting a municipal solid waste incineration ash melting treatment apparatus according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view for explaining a steady state operation of the same apparatus. FIG. 3 is a longitudinal sectional view for explaining a state of discharging a metal lump generated in the apparatus. As shown in FIGS.
The municipal solid waste incineration ash melting treatment apparatus 10 according to one embodiment of the present invention has a furnace body 13 constituted by a cylindrical furnace wall 11 and a furnace floor 12 arranged below the furnace wall 11. A non-consumable electrode 14 is arranged in the furnace body 13. Hereinafter, these will be described.

【0007】前記炉壁11は、内部に水冷部15を備え
た銅、銅合金、普通鋼、合金鋼又はこれらの組合せ(以
下、これを金属部材という)からなって、水冷部15に
冷却水を流して冷却する。この炉壁11はスラグタップ
ホール16と、スラグタップホール16に連接する樋1
7を備えている。この樋17も内部に水冷部18を有す
る金属部材からなっている。なお、前記炉壁11の内面
には生成メタルが下方に抜け易くするために僅かに下広
がりのテーパーが設けられている。前記炉床12は、炉
壁11と同一構造で内部に水冷部19を備える金属部材
からなって、炉壁11とは独立分離して形成され、下部
に昇降装置20を備えて昇降し、上限位置では炉壁11
の下端に当接するようになっている。前記非消耗性の電
極14は人造黒鉛等からなって、直流又は単相を用いる
ことも可能であるが、通常三相交流を用いるので本実施
例では3本用いている。なお、図示しない電極把持器、
電極昇降装置等を備えているのは通常の製鋼用アーク炉
の場合と同じである。
The furnace wall 11 is made of copper, copper alloy, ordinary steel, alloy steel or a combination thereof (hereinafter, referred to as a metal member) having a water cooling section 15 therein. And cool. The furnace wall 11 includes a slag tap hole 16 and a gutter 1 connected to the slag tap hole 16.
7 is provided. The gutter 17 is also made of a metal member having a water cooling section 18 inside. The inner surface of the furnace wall 11 is provided with a taper slightly expanding downward so that the generated metal can easily fall downward. The hearth 12 is made of a metal member having the same structure as the furnace wall 11 and having a water-cooling portion 19 therein, and is formed independently of the furnace wall 11, and is provided with an elevating device 20 at a lower portion to ascend and descend. Furnace wall 11 in position
Abuts on the lower end. The non-consumable electrode 14 is made of artificial graphite or the like, and it is possible to use a direct current or a single phase. However, since three-phase alternating current is usually used, three electrodes are used in this embodiment. In addition, an electrode gripper not shown,
An electrode raising / lowering device and the like are provided in the same manner as in a normal steelmaking arc furnace.

【0008】この都市ごみ焼却灰の溶融処理装置10の
操業をスタートする場合には、炉壁11の水冷部15、
樋17の水冷部18及び炉床12の水冷部19に通水し
た後、図1に示すように、昇降装置20を作動させて炉
床12を上昇させて、炉壁11の下端に接するようにし
て炉体13を構成する。スラグ粉(水砕スラグ等)又は
都市ごみ焼却灰からなる敷滓21を薄く敷き詰め、その
上に都市ごみ焼却灰を磁選して得られる屑鉄か又は細か
いサイズの屑鉄を敷き詰め鉄屑層22を形成する。この
鉄屑層22は通電を開始するためのもので電極14の下
部だけに少量あればよい。次に、電極14の先端が前記
鉄屑層22に接するように電極14を降下させその上に
都市ごみ焼却灰23を装入してカバーリングする。この
状態で通電すると電極14先端と屑鉄の間にアークが生
じて屑鉄が溶融すると共に近辺の都市ごみ焼却灰23も
溶融してスラグ層が形成され電気抵抗溶融が開始され
る。
When the operation of the municipal solid waste incineration ash melting processing apparatus 10 is started, the water cooling section 15 of the furnace wall 11,
After water is passed through the water cooling section 18 of the gutter 17 and the water cooling section 19 of the hearth 12, as shown in FIG. 1, the elevating device 20 is operated to raise the hearth 12 so as to contact the lower end of the furnace wall 11. To form the furnace body 13. A slag 21 made of slag powder (eg, granulated slag) or municipal waste incineration ash is thinly spread, and scrap iron obtained by magnetizing municipal waste incineration ash or fine-sized scrap iron is spread thereon to form an iron scrap layer 22. I do. The iron scrap layer 22 is used to start energization, and it is sufficient that only a small amount is provided below the electrode 14. Next, the electrode 14 is lowered so that the tip of the electrode 14 is in contact with the iron scrap layer 22, and municipal waste incineration ash 23 is charged thereon and covered. When electricity is supplied in this state, an arc is generated between the tip of the electrode 14 and the scrap iron, the scrap iron is melted, and the municipal waste incineration ash 23 is also melted to form a slag layer and the electric resistance melting is started.

【0009】定常状態になると図2に示すようになり、
溶融スラグ層24が形成され、炉壁11の内面には凝固
スラグ殻25が形成される。水冷による熱効率の低下を
防止するためにこの凝固スラグ殻25を厚くするのが好
ましい。そのためには電極14と水冷した炉壁11の内
面との距離を十分大きく採るようにする。即ち、先に説
明したESRの場合より水冷炉壁の大きさを遙かに大き
くする。都市ごみ焼却灰23が溶融して溶融スラグ層2
4が段々深くなるので、適宜スラグタップホール16よ
り溶融スラグ26を排出し適当な溶融スラグ層深さを維
持するようにする。溶融スラグ26はタップするとき、
水冷効果によってスラグタップホール16の内面及び樋
17の上面にも薄い凝固スラグ殻27が炉壁11の内面
と同じように形成されるので、スラグタップホール16
及び樋17が溶融スラグ26によって侵食されることは
なく恒久的に使用出来る。排出された溶融スラグ26は
水砕等の後工程を経て有効利用に供される。
In a steady state, the state becomes as shown in FIG.
A molten slag layer 24 is formed, and a solidified slag shell 25 is formed on the inner surface of the furnace wall 11. It is preferable to increase the thickness of the solidified slag shell 25 in order to prevent a decrease in thermal efficiency due to water cooling. To this end, the distance between the electrode 14 and the inner surface of the water-cooled furnace wall 11 is set to be sufficiently large. That is, the size of the water-cooled furnace wall is much larger than in the case of the ESR described above. Municipal solid waste incineration ash 23 melts and molten slag layer 2
4 becomes gradually deeper, so that the molten slag 26 is appropriately discharged from the slag tap hole 16 to maintain an appropriate molten slag layer depth. When the molten slag 26 is tapped,
A thin solidified slag shell 27 is formed on the inner surface of the slag tap hole 16 and the upper surface of the gutter 17 in the same manner as the inner surface of the furnace wall 11 by the water cooling effect.
And the gutter 17 is not eroded by the molten slag 26 and can be used permanently. The discharged molten slag 26 is subjected to a post-process such as water granulation to be used effectively.

【0010】都市ごみ焼却灰23が溶融して副生するメ
タルは溶融滴下して水冷した炉床12上に凝固堆積して
メタル塊28が生成するのでその成長に合わせて炉床1
2を昇降装置20を操作することによって降下して溶融
スラグ層24を一定の位置に保持する。なお電気的条件
によってはメタルが粒状のまま凝固沈降してスラグと粒
状メタルの混合塊になることもある。すなわち電極14
に加える電圧を低くするか電極間の距離を大きくすると
溶融スラグ中の電流密度が低下し溶融スラグ層24が低
温操業になるためである。通常電極14の電流密度はE
SRの場合より高くスラグ中の電流密度は逆に低く電気
的条件を設定して溶融スラグ層24の温度が都市ごみ焼
却灰23の融点である1200℃〜1300℃より約1
00〜200℃高い温度で操業するとスラグの流動性も
よく電磁力によって対流に似た攪拌現象も起き都市ごみ
焼却灰23に対する伝熱面積が大きくなる効果によって
良く熱が伝わり効率的な溶融を維持することが可能であ
る。以上の実施例では電源として三相交流を用いる例を
示しているが、直流を用いる場合は非消耗性電極は3本
必要とせず、1本となる代わりに炉床の中心部に炉底電
極を設け、該炉底電極がプラス極、前記非消耗性電極が
マイナス極となるように通電することによって、前記と
同様の操業を行うことができる。
The metal by-produced by melting the municipal waste incineration ash 23 is melted and dropped and solidified and deposited on the water-cooled hearth 12 to form a metal lump 28.
2 is lowered by operating the lifting device 20 to hold the molten slag layer 24 at a fixed position. Depending on the electrical conditions, the metal may be solidified and settled in a granular state to form a mixed mass of slag and granular metal. That is, the electrode 14
If the voltage applied to the slag is reduced or the distance between the electrodes is increased, the current density in the molten slag decreases, and the molten slag layer 24 operates at a low temperature. Normally, the current density of the electrode 14 is E
The current density in the slag is higher than that in the case of SR, and the electric condition is set lower, and the temperature of the molten slag layer 24 is set to about 1 ° C. from the melting point of the municipal waste incineration ash 23 of 1200 ° C. to 1300 ° C.
When operating at a temperature higher than 00 to 200 ° C., the fluidity of the slag is good, and a stirring phenomenon similar to convection occurs due to the electromagnetic force. It is possible to In the above embodiment, an example in which three-phase alternating current is used as a power source is shown. However, when direct current is used, three non-consumable electrodes are not required. And the same operation as described above can be performed by applying a current so that the furnace bottom electrode is a positive electrode and the non-consumable electrode is a negative electrode.

【0011】以上の操業において、アークやプラズマの
如く過熱部が無いので二次飛灰は低く押さえられるが、
やはり都市ごみ焼却灰中には亜鉛等の易揮発性物質をか
なり含んでいるので、上部に載せた都市ごみ焼却灰23
の上からおびただしい白色のばい煙が発生するので、図
示しない集塵装置で二次飛灰を捕集する。
In the above operation, secondary fly ash is suppressed low because there is no superheated portion such as arc or plasma.
After all, the incinerated ash of municipal solid waste contains considerable volatile substances such as zinc.
Since a lot of white smoke is generated from above, the secondary fly ash is collected by a dust collector (not shown).

【0012】凝固したメタル塊28がある程度に成長し
た時点で、図3に示すように操業を中断してメタル塊2
8を排出する。メタル塊28の大きさは輸送の制約によ
るが通常トラック輸送の場合、メタル塊28が10トン
程度になったら排出するようにする。都市ごみ焼却灰2
3からは一般的に約10%のメタルが生成するので都市
ごみ焼却灰23を約100トン溶融するごとにメタル塊
28を排出することになる。即ち、メタル塊28を排出
するときには都市ごみ焼却灰23の装入をまず止め、装
入済みの都市ごみ焼却灰23をすべて溶融し溶融スラグ
26を全てタップし終えた後、電極14の電源を切り昇
降装置20を縮めて炉床12と共にメタル塊28を降下
し、図示しない傾動手段によって炉床12を傾けるか、
又は図示しない台車で炉床12ごと移動して、リフティ
ングマグネットによって吊るなどの方法でメタル塊28
を貯蔵ピット等へ排出する。このメタル塊28はスラグ
殻29を被った状態で生成するが、冷却するとスラグ殻
29は砕けて禿げ落ちる。
When the solidified metal block 28 has grown to a certain extent, the operation is interrupted as shown in FIG.
Discharge 8. The size of the metal block 28 depends on transportation restrictions, but in the case of normal truck transport, the metal block 28 is discharged when the metal block 28 reaches about 10 tons. Municipal waste incineration ash 2
From No. 3, generally about 10% of metal is generated, so every time about 100 tons of municipal waste incineration ash 23 is melted, a metal lump 28 is discharged. That is, when discharging the metal lump 28, the charging of the municipal waste incineration ash 23 is first stopped, all the charged municipal waste incineration ash 23 is melted, and the molten slag 26 is completely tapped. The cutting / elevating device 20 is contracted to lower the metal lump 28 together with the hearth 12, and the hearth 12 is tilted by tilting means (not shown).
Alternatively, the metal block 28 is moved by a method such as moving the hearth 12 together with a bogie (not shown) and suspending it with a lifting magnet.
To a storage pit. The metal mass 28 is generated in a state of covering the slag shell 29. When cooled, the slag shell 29 is broken and bald.

【0013】メタル塊28には燐等の不純物が多く含ま
れており鉄鋼原料には不適であるが銅、錫、鉛、ニッケ
ル、金、銀等の有用非鉄金属を合わせて数パーセント含
有しているので、これを分離して資源として再利用する
ことが可能である。また、このメタル塊28をそのま
ま、漁礁や消波ブロックとして利用することも可能であ
る。なお、メタル塊28を消波ブロック等として用いる
場合海中では通常のコンクリート製ブロック等の約4倍
の重さがあるため波や海流の影響を受けにくく重要な海
洋構造物の周囲に用いるのに適している。
The metal mass 28 contains many impurities such as phosphorus and is unsuitable as a raw material for steel, but contains several percent of useful nonferrous metals such as copper, tin, lead, nickel, gold and silver. Therefore, it can be separated and reused as a resource. Further, the metal block 28 can be used as it is as a fishing reef or a wave breaking block. When the metal block 28 is used as a wave-dissipating block or the like, it is about four times as heavy as a normal concrete block or the like in the sea. Are suitable.

【0014】メタル塊28の排出が完了すれば、直ちに
炉体13を図1に示す状態に復帰して都市ごみ焼却灰溶
融を再開する。このサイクルを継続することによって耐
火物を用いない安定した都市ごみ焼却灰の溶融が実現す
る。なお、電極原単位は都市ごみ焼却灰の成分によって
変動することが考えられるが、北九州市西部焼却場の都
市ごみ焼却灰の場合溶融スラグ1000kgに対して約
10kg弱でそれ程大きなコスト要因にはならない。ま
た、電力原単位は小型炉の場合でも溶融スラグ1000
kg当たり約800kwh弱で他の溶融方法と比較して
も遜色が無い。これは抵抗溶融法の効率が良いことと、
水冷炉壁内面に生成する凝固スラグ殻の断熱効果によっ
て、水冷による熱損を十分に補うことができる。また、
耐火物を一切使用しないのでそのコストが軽減されるだ
けでなく炉修や耐火物の築き直しで操業を長期間中止す
ることがないので一層効率的である。
When the discharge of the metal block 28 is completed, the furnace body 13 is immediately returned to the state shown in FIG. 1 and melting of the municipal waste incineration ash is resumed. By continuing this cycle, stable municipal solid waste incineration ash melting without using refractories is realized. In addition, it is considered that the basic unit of electrode may fluctuate depending on the components of municipal waste incineration ash. . In addition, the power consumption rate is 1000 slag even in the case of a small furnace.
It is about 800 kWh per kg, which is comparable to other melting methods. This is because the resistance melting method is efficient and
The heat loss due to water cooling can be sufficiently compensated for by the heat insulating effect of the solidified slag shell generated on the inner surface of the water cooling furnace wall. Also,
Since no refractory is used, the cost is reduced, and the operation is not stopped for a long time due to furnace repair or rebuilding of the refractory, which is more efficient.

【0015】[0015]

【発明の効果】請求項1記載の都市ごみ焼却灰の溶融処
理方法、及び請求項2記載の都市ごみ焼却灰の溶融処理
装置においては、炉壁及び炉床に耐火物を用いないで都
市ごみ焼却灰の溶融が実現するため、耐火物や築炉に要
する費用が不要な上に効率的な電気抵抗溶融を安定して
継続出来る。また、二次飛灰の発生も低く抑えられるた
め都市ごみ焼却灰の溶融コストが低減されると同時に溶
融効率も向上する効果がある。
According to the method for melting municipal waste incineration ash according to the first aspect and the apparatus for melting municipal incineration ash according to the second aspect, the municipal refuse is not used for the furnace wall and the hearth without using refractories. Since the melting of the incinerated ash is realized, the cost required for refractories and furnaces is unnecessary, and efficient electric resistance melting can be stably continued. In addition, since the generation of secondary fly ash is suppressed to a low level, the melting cost of municipal waste incineration ash is reduced and the melting efficiency is also improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る都市ごみ焼却灰の溶融
処理装置のスタート方法を説明する縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view illustrating a method for starting a municipal solid waste incineration ash melting apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】同装置の定常状態の操業を説明する縦断面図で
ある。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view for explaining a steady-state operation of the apparatus.

【図3】同装置によって生成したメタル塊の排出状況を
説明する縦断面図である。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view for explaining a state of discharging a metal lump generated by the apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 都市ごみ焼却灰の溶融処理装置 11 炉壁 12 炉床 13 炉体 14 電極 15 水冷部 16 スラグタップホール 17 樋 18 水冷部 19 水冷部 20 昇降装置 21 敷滓 22 鉄屑層 23 都市ごみ焼却灰 24 溶融スラグ層 25 凝固スラグ殻 26 溶融スラグ 27 凝固スラグ殻 28 メタル塊 29 スラグ殻 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Melting apparatus of municipal waste incineration ash 11 Furnace wall 12 Hearth 13 Furnace body 14 Electrode 15 Water cooling unit 16 Slag tap hole 17 Gutter 18 Water cooling unit 19 Water cooling unit 20 Lifting device 21 Litter 22 Iron scrap layer 23 24 molten slag layer 25 solidified slag shell 26 molten slag 27 solidified slag shell 28 metal lump 29 slag shell

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B09B 3/00 303K ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI B09B 3/00 303K

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 スラグタップホールを備えた炉壁、該ス
ラグタップホールに接続される樋、及び前記炉壁とは分
離された炉床が、それぞれ水冷された金属部材からなる
炉体内で、投入された都市ごみ焼却灰を非消耗性の電極
を用いて電気抵抗溶融し、発生するスラグは溶融状態で
前記スラグタップホールから前記樋を経由して排滓し、
発生するメタルは前記炉床上に凝固させて取り出すこと
を特徴とする都市ごみ焼却灰の溶融処理方法。
1. A furnace wall provided with a slag tap hole, a gutter connected to the slag tap hole, and a hearth separated from the furnace wall are charged in a furnace body made of a water-cooled metal member. The municipal solid waste incineration ash is melted by electric resistance using a non-consumable electrode, and the generated slag is discharged from the slag tap hole through the gutter in a molten state,
A method for melting municipal waste incineration ash, wherein the generated metal is solidified and taken out on the hearth.
【請求項2】 スラグタップホールを備えた炉壁、該ス
ラグタップホールに接続される樋、及び前記炉壁とは独
立分離した炉床がそれぞれ水冷された金属部材によって
形成された炉体と、前記炉床の昇降手段と、前記炉体内
に投入された都市ごみ焼却灰を通電溶融する非消耗性電
極を用いた加熱手段とを有することを特徴とする都市ご
み焼却灰の溶融処理装置。
2. A furnace wall having a slag tap hole, a gutter connected to the slag tap hole, and a furnace body in which a hearth independent of the furnace wall is formed of a water-cooled metal member. An apparatus for melting municipal waste incineration ash, comprising: means for raising and lowering the hearth; and heating means using a non-consumable electrode for electrically melting the incineration ash introduced into the furnace.
JP6300272A 1994-11-08 1994-11-08 Method and apparatus for melting municipal solid waste incineration ash Expired - Lifetime JP2747983B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6300272A JP2747983B2 (en) 1994-11-08 1994-11-08 Method and apparatus for melting municipal solid waste incineration ash

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6300272A JP2747983B2 (en) 1994-11-08 1994-11-08 Method and apparatus for melting municipal solid waste incineration ash

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08135937A JPH08135937A (en) 1996-05-31
JP2747983B2 true JP2747983B2 (en) 1998-05-06

Family

ID=17882800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6300272A Expired - Lifetime JP2747983B2 (en) 1994-11-08 1994-11-08 Method and apparatus for melting municipal solid waste incineration ash

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2747983B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08135937A (en) 1996-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8241391B2 (en) Process and equipment for the treatment of loads or residues of non-ferrous metals and their alloys
RU2226553C1 (en) Method and device for production of melted iron
US10337077B2 (en) Method for making steel in an electric arc furnace and electric arc furnace
JP2747983B2 (en) Method and apparatus for melting municipal solid waste incineration ash
JP3377906B2 (en) Method for preventing decrease in fluidity of molten slag in plasma melting furnace
JPS6056963B2 (en) Melting treatment method and melting furnace for municipal waste incineration ash, sewage sludge, etc.
JP3871172B2 (en) Molybdenum electrode body used in the former furnace attached to the electric melting furnace
JP2007071509A (en) Bottom electrode structure for electric melting furnace
RU2661322C2 (en) Method for manufacture of bimetallic electrode by electroslag cladding
JPS5840791A (en) Sludge exhausting method
RU2775593C1 (en) Method for melting ash and slag from waste incineration plants
RU60936U1 (en) DEVICE FOR DIRECT METAL RECOVERY
RU2318876C1 (en) Apparatus for direct reduction of metals
JPH1019230A (en) Method for melting treatment of refuse inclineration ash and melting furnace therefor
JPH10267235A (en) Melt treatment apparatus for incineration residue and fly ash and method thereof
JP3534680B2 (en) Operation method of ash melting furnace
JP2000008115A (en) Melting of cold iron source
JPH11108330A (en) Melting furnace
JP2016044823A (en) Ash melting device and ash melting method
JP3831930B2 (en) Electrode sealing device for ash melting furnace
JPH0519277B2 (en)
JPH0777318A (en) Method and device for waste melting treatment
JPH05180567A (en) Melting furnace for metal
JPH0297813A (en) Waste melting disposing device
Skorodumov et al. Preparation of the melting tank for melting magnesite in an electric-arc furnace