JP2971872B1 - 溶融炉における溶融物排出方法 - Google Patents

溶融炉における溶融物排出方法

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Abstract

【要約】 【課題】 溶融物排出の炉体傾動の際、溶融物が確実に
容器内に受けられるようにする溶融炉における溶融物排
出方法を提供する。 【解決手段】 炉体を傾動して溶融物を排出する溶融炉
において、炉体下部の溶融物排出口の直下にて該溶融物
排出口の口径よりも大きな口径の溶融物受け容器を炉体
下部に一体に設けられたフードシェル内に着脱可能に固
定し、溶融物排出時、炉体と一体に前記容器を傾動し
て、容器中に溶融物を排出する溶融炉における溶融物排
出方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として低レベル
放射性雑固体廃棄物の減容処理に用いる溶融炉における
溶融物排出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、定量の溶融物を排出固化するため
にバッチ式に溶融処理を行う必要がある場合、例えば、
低レベル放射性雑固体廃棄物を溶融処理する場合及び炉
内に溶融物を残さず全量排出する必要がある場合に、炉
体を回転させて溶融物を遠心力で壁面に付着させ、一定
時間経過後、回転を落して溶融物を炉体下部中央の開口
部から重力落下で排出する炉(特開平1−6611号公
報)や、固定炉で低レベル放射性雑固体廃棄物を溶融
し、炉傾動により溶融物を排出する炉(特開平9−90
095号公報)がある。
【0003】上記固定炉は、運転中に可動部が無く、電
源喪失や機械的トラブルがあっても溶融物が排出される
ことがない等の安全性に優れている。しかし、傾動時の
出湯軌跡が放物線となり、容器内に確実に受け入れるこ
とが困難な場合がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、溶融
物排出の炉体傾動の際、溶融物が確実に容器内に受けら
れるようにする溶融炉における溶融物排出方法を提供し
ようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の溶融炉における溶融物排出方法は、炉体を傾
動して溶融物を排出する溶融炉において、炉体下部の溶
融物排出口の直下にて該溶融物排出口の口径よりも大き
な口径の溶融物受け容器を炉体下部に一体に設けられた
フードシェル内に着脱可能に固定し、溶融物排出時、炉
体と一体に前記容器を傾動して、容器中に溶融物を排出
することを特徴とするものである。
【0006】上記の溶融物排出方法において、溶融物受
け容器をフードシェル内に着脱可能に固定する方法は、
容器本体の周囲を覆った円筒の上端外周の数ケ所に設け
たフック又は腕を、フードシェル内の上端内周の数ケ所
に設けた保持具の溝に掛け止め又は差し込み、フードシ
ェル内の下端のガイド内に円筒の下端を位置せしめるこ
とであることが好ましい。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の溶融炉における溶融物排
出方法の一実施形態を説明する。先ず、溶融物排出方法
を実施する溶融炉の構造を図1、2、3によって説明す
ると、1はバウンダリを構成するケーシングで、該ケー
シング1内にはプラズマ溶融炉の炉体2が配されてお
り、炉体2はケーシング1が溶接された上部炉体3と下
部炉体4とに水冷ジャケット5,6を介して分割され、
下部炉体4は上部炉体3との合わせ面の外側でヒンジ7
にて傾動可能に支持されると共に、下部炉体4の底部外
面に前記ケーシング1の底を貫通して設けられた2本の
スクリュージャッキ8の摺動可能な上端8aが夫々ヒン
ジ8bにて結合され、下端の駆動軸9がギヤボックス1
0を介してブレーキ付ギヤードモータ11に連繋されて
いる。下部炉体4の炉底12は、傾動側に上向きに傾斜
していて、その端には溶融物排出口13が垂直に設けら
れ、その排出口13の下方に該排出口13よりも口径の
大きな溶融物受け容器14が図示せぬリフターにより送
り込まれるフードシェル15が下部炉体4に一体に設け
られている。上部炉体3には熱源としてプラズマトーチ
16が球面軸受17にて全方向に傾動可能に設けられ、
これに対応して下部炉体4の炉底12には電極18が設
けられている。19は上部炉体3に設けられた排ガスダ
クトで、図示せぬ2次燃焼室に連らなっている。上部炉
体3の上面には難燃物投入装置20と炉内部監視装置2
1が設けられ、前記溶融物排出口13とは反対側の上部
炉体3の側面には不燃物導入口22が設けられ、この不
燃物導入口22には炉側より防熱ゲート23とシールゲ
ート24が上下に開閉可能に設けられている。溶融物受
け容器14はフードシェル15内に着脱可能に固定され
るもので、その一例は、図4、5及び図6のa、b、c
に示すように容器本体14aの周囲を覆った円筒14b
の上端外周の等角四方の4ケ所に設けたフック25を、
フードシェル15内の上端内周の等角四方の4ケ所に設
けた保持具26の溝27に掛け止めするものである。フ
ードシェル15内の下端内周の等角四方の4ケ所には溶
融物受け容器14の昇降を案内するガイド28が設けら
れている。上記図示せぬリフターには、溶融物受け容器
14が保持具26の溝27に掛け止めされたことを、荷
重の減少を検出して確認するための圧電素子や歪ゲージ
等の荷重センサー(図示省略)が設置されている。尚、
溶融物受け容器14は、図示せぬリフターによりフード
シェル15内に搬入セットされ、また搬出されるもの
で、リフターには溶融物受け容器14の上昇及び回転位
置を検出する位置センサー(図示省略)が設けられてい
る。
【0008】上記のように構成された溶融炉では、低レ
ベル放射性雑固体廃棄物の溶融に先立って、図1、図4
に示すケーシング1の下部ゲート1aを開き、図示せぬ
リフターを上昇して、これに受け入れた溶融物受け容器
14を規定位置まで上昇し、これを位置センサーにより
検出した後、リフターを規定角度回転して溶融物受け容
器14を規定位置に位置させ、その後リフターを下降し
て溶融物受け容器14のフック25を、図6のaの矢印
のように下降してフードシェル15内の保持具26の溝
27に掛け止めして、溶融物受け容器14を溶融物排出
口13の下方にセットした。このセット完了は、リフタ
ーに設置した図示せぬ荷重センサーが荷重の減少を検出
したことにより確認する。次に200リットルドラム缶
Dに入った鉄、コンクリート等の雑固体廃棄物(模擬廃
棄物)を専用トレイに入れ、不燃物導入口22の防熱ゲ
ート23とシールゲート24を開いて、先端がフォーク
となっている図示せぬプッシャーで専用トレイごとドラ
ム缶Dを炉内に押し込んだ。そしてプッシャーを後退さ
せ、不燃物導入口22の防熱ゲート23とシールゲート
24を閉じた後、上部炉体3上のプラズマトーチ(1.
5MW)16によりドラム缶Dもろとも雑固体廃棄物
(模擬廃棄物)の溶融を開始した。約30分で溶融完了
後、一旦プラズマを消し、同様に2本目、3本目のドラ
ム缶Dを投入し溶融した。3本でおよそ800kgの雑
固体廃棄物を溶融したことにより、下部炉体4の傾斜炉
底12により形成された炉内溶融池が規定のレベルに達
した。そこで、ブレーキ付ギヤードモータ11を駆動
し、ギヤーボックス10を介して駆動軸9を回転し、ス
クリュージャッキ8を短縮して下部炉体4を図1の二点
鎖線に示すように傾動し、溶湯Mを溶融物排出口13か
ら予めフードシェル15内に搬入セットされて下部炉体
4と一体に傾動した溶融物受け容器14に排出した。そ
して下部炉体4を最大限傾動(本例では10度)して溶
湯Mを全量排出し、溶融物受け容器14に受容した後、
ブレーキ付ギヤードモータ11を逆に駆動して傾いてい
る下部炉体4を図4に示すように元の水平な状態に戻し
た。次に図示せぬリフターを上昇して溶融物受け容器1
4を受け、リフターの荷重センサーが規定荷重を検出し
てから規定量上昇し、前述のセットとは逆に規定量回転
してからリフターを下降して溶融物受け容器14を下降
した。
【0009】前記溶湯の排出において、下部炉体4の溶
融物排出口13の下端とフードシェル15内に搬入セッ
トされた溶融物受け容器14の上端とは、図4に示すよ
うに溶融物受け容器14の昇降と回転のためにある程度
の隙間があるが、この隙間は下部炉体4と一体に溶融物
受け容器14が傾動するため変化がなく、また溶融物排
出口13の口径に比し、溶融物受け容器14の口径を大
きくしてあるので、上記隙間から外に溶湯が漏れたり、
飛散したりすることがなく、確実に溶湯を溶融物受け容
器14内に受容せしめることができる。
【0010】また、前記溶湯の排出の際、溶融物受け容
器14をフードシェル15内に着脱可能に固定するの
に、図6のa、b、cに示すように容器本体14aの周
囲を覆った円筒14bの上端外周の4ケ所に設けたフッ
ク25を、フードシェル15内の上端内周の4ケ所に設
けた保持具26の溝27に掛け止めし、フードシェル1
5内の下端のガイド28内に円筒14bの下端を位置せ
しめるので、下部炉体4の傾動時の溶融物受け容器14
の揺れが低減され、溶湯受容後下部炉体4を水平に戻す
際の揺れも低減され、下部炉体4と一体に傾動、復帰す
る溶融受け容器14は安全に保持され、フック25や溝
27にかかる曲げ応力が低減される。
【0011】尚、フック25及び保持具26の代りに、
4ケ所の腕及び窪みだけの簡単な構造により溶融受け容
器14をフードシェル15内に固定、着脱可能とするこ
とができる。
【0012】
【発明の効果】以上の説明で判るように本発明の溶融炉
における溶融物排出方法は、炉体下部の溶融物排出口の
直下でその溶融物排出口の口径よりも大きな口径の溶融
物受け容器を炉体下部に一体に設けられたフードシェル
内に着脱可能に固定し、溶融排出時、炉体と一体に前記
容器を傾動して溶融物を排出するのであるから、溶融物
受け容器の外に溶融物が漏れたり、飛散したりすること
がなく、確実に溶融物を溶融物受け容器内に受容せしめ
ることができる。また、溶融開始前に溶融物受け容器を
フードシェル内に固定することにより、万一、炉体から
溶融物があふれた場合でも、溶融物受け容器の外に溶融
物が漏れたり、飛散したりするのを防止できる。さら
に、溶融物受け容器をフードシェル内に着脱可能に固定
するのに、容器本体の周囲を被った円筒の上端外周の数
ケ所に設けたフック又は腕を、フードシェル内の上端内
周の数ケ所に設けた保持具の溝に掛け止め又は差し込
み、フードシェル内の下端のガイド内に円筒の下端を位
置せしめると、炉体傾動時の溶融物受け容器の揺れが低
減され、溶融物を受け入れた後炉体を水平に戻す際の揺
れも低減され、炉体と一体に傾動、復帰する溶融物受け
容器は安全に保持され、フックや溝にかかる曲げ応力が
低減される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の溶融物排出方法を実施する溶融炉を示
す縦断面図である。
【図2】図1の側断面図である。
【図3】図1の平面図である。
【図4】図1の溶融炉の下半部の拡大要部断面図であ
る。
【図5】図4のA−A断面矢視図である。
【図6】フードシェルの上端内周面の保持具の溝と溶融
物受け容器の上端外周面のフックとの関係を示すもの
で、aは正面図、bは側面図、cは平面図である。
【符号の説明】
2 炉体 3 上部炉体 4 下部炉体 7 ヒンジ 8 スクリュージャッキ 12 傾斜炉底 13 溶融物排出口 14 溶融物受け容器 15 フードシェル 25 フック 26 保持具 27 溝 28 ガイド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 昭彦 東京都千代田区内幸町2丁目2番3号 川崎製鉄株式会社内 (72)発明者 佐藤 稔也 東京都千代田区内幸町2丁目2番3号 川崎製鉄株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F23J 1/08 F23G 5/00 115 F23G 7/00 G21F 9/30 551

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炉体を傾動して溶融物を排出する溶融炉
    において、炉体下部の溶融物排出口の直下にて該溶融物
    排出口の口径よりも大きな口径の溶融物受け容器を炉体
    下部に一体に設けられたフードシェル内に着脱可能に固
    定し、溶融物排出時、炉体と一体に前記容器を傾動し
    て、容器中に溶融物を排出することを特徴とする溶融炉
    における溶融物排出方法。
  2. 【請求項2】 溶融物受け容器をフードシェル内に着脱
    可能に固定する方法が、容器本体の周囲を覆った円筒の
    上端外周の数ケ所に設けたフック又は腕を、フードシェ
    ル内の上端内周の数ケ所に設けた保持具の溝に掛け止め
    又は差し込み、フードシェル内の下端のガイド内に円筒
    の下端を位置せしめることであることを特徴とする請求
    項1記載の溶融炉における溶融物排出方法。
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