JP3142818B2 - 粉状物のガラス化方法及び該方法を実施するための装置 - Google Patents
粉状物のガラス化方法及び該方法を実施するための装置Info
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Description
【０００１】本発明は、ボルドー市（Bordeaux；フラン
ス）市議会より資金の提供を受け、ソコジェスト社（So
cogest；フランス）の後援の下で、アエロスパシアル社
（Aerospatiale；フランス）より協力及び技術的な助言
を受けて、ユーロプラズマ社（Europlasma）が開発した
ものである。
ス）市議会より資金の提供を受け、ソコジェスト社（So
cogest；フランス）の後援の下で、アエロスパシアル社
（Aerospatiale；フランス）より協力及び技術的な助言
を受けて、ユーロプラズマ社（Europlasma）が開発した
ものである。
【０００２】
【発明の属する技術分野】本発明は、粉状物の連続ガラ
ス化方法、及び該方法を実施するための装置に関する。
ス化方法、及び該方法を実施するための装置に関する。
【０００３】本発明の方法は、あらゆる種類の固体廃棄
物または残渣、具体的には、例えば金属、特に水銀、カ
ドミウム、鉛などの重金属、及びそれらの塩、ならびに
アスベストを含む粉状物または粒子状物をガラス化によ
って不活性化するように設計される。一般的に言うと、
本発明の方法は、有害廃棄物の処理及び排除に関する現
在または将来の法律の下で、破壊、変形、またはリサイ
クルや貯蔵用に捕集しなければならない重金属またはそ
の他の有害物質を含む粉状物または粒子状物をガラス化
によって不活性化するように設計される。
物または残渣、具体的には、例えば金属、特に水銀、カ
ドミウム、鉛などの重金属、及びそれらの塩、ならびに
アスベストを含む粉状物または粒子状物をガラス化によ
って不活性化するように設計される。一般的に言うと、
本発明の方法は、有害廃棄物の処理及び排除に関する現
在または将来の法律の下で、破壊、変形、またはリサイ
クルや貯蔵用に捕集しなければならない重金属またはそ
の他の有害物質を含む粉状物または粒子状物をガラス化
によって不活性化するように設計される。
【０００４】粉状物は例えば、家庭廃棄物、産業廃棄
物、医療廃棄物の焼却によって生じる。したがって、家
庭廃棄物の焼却によって生じる固体残渣、具体的には、
ボイラダスト、フライアッシュ及び、このような廃棄物
の焼却煙を中和・処理するのに使用された濾過ケーク
（filter cake）からなる残渣の不活性化処理に本発明
を適用することにおいて、本発明を説明する。
物、医療廃棄物の焼却によって生じる。したがって、家
庭廃棄物の焼却によって生じる固体残渣、具体的には、
ボイラダスト、フライアッシュ及び、このような廃棄物
の焼却煙を中和・処理するのに使用された濾過ケーク
（filter cake）からなる残渣の不活性化処理に本発明
を適用することにおいて、本発明を説明する。
【０００５】本発明の方法及び装置は、標準的な既存の
焼却場に一式の装備として組み込むのに適しているとい
う利点を有する。本発明の方法及び装置を組み込む焼却
場は、廃棄物の焼却によって生じる煙及びガスの処理シ
ステムを有していることが好ましい。したがってこのよ
うな焼却場と、本発明の方法及び装置を含む一式の装備
との組合せは、「廃棄物ゼロ」焼却プラントを構成す
る。
焼却場に一式の装備として組み込むのに適しているとい
う利点を有する。本発明の方法及び装置を組み込む焼却
場は、廃棄物の焼却によって生じる煙及びガスの処理シ
ステムを有していることが好ましい。したがってこのよ
うな焼却場と、本発明の方法及び装置を含む一式の装備
との組合せは、「廃棄物ゼロ」焼却プラントを構成す
る。
【０００６】家庭廃棄物の焼却によって２種類の廃棄物
が生成される。固体廃棄物、及び焼却煙の形をとる気体
廃棄物である。
が生成される。固体廃棄物、及び焼却煙の形をとる気体
廃棄物である。
【０００７】固体廃棄物は、廃棄物のミネラル画分を構
成し、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の酸化物など
のある種の金属酸化物を含むためにアルカリ性を示す。
この固体廃棄物は、ボイラダスト及びクリンカである。
現行法制では、ある種のクリンカは毒性が無いと考えら
れており、例えば、除鉄の後、ビチューメンなどに安全
に使用することができる。一方、ボイラダストは、重金
属及びそれらの塩を含むため非常に有毒な粉状物質であ
り、安定後、後の再処理のために安全な場所に慎重に貯
蔵しなければならない。
成し、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の酸化物など
のある種の金属酸化物を含むためにアルカリ性を示す。
この固体廃棄物は、ボイラダスト及びクリンカである。
現行法制では、ある種のクリンカは毒性が無いと考えら
れており、例えば、除鉄の後、ビチューメンなどに安全
に使用することができる。一方、ボイラダストは、重金
属及びそれらの塩を含むため非常に有毒な粉状物質であ
り、安定後、後の再処理のために安全な場所に慎重に貯
蔵しなければならない。
【０００８】気体廃棄物は、ＨＣｌ、ＨＦなどの酸性ガ
ス、及びＳＯ2、ＣＯ2などの無水酸ガスを含むために、
多少とも酸性を示す。気体廃棄物はさらに、重金属及び
これらの塩などの有毒成分、ならびにフライアッシュな
どの固体焼却残渣を含む。この気体または煙状の排出物
に対しては、ろ過及び処理を実施して、大気中に放出す
る前に、酸性を中和し、金属及びこれらの塩を凝集さ
せ、フライアッシュを捕集しなければならない。この排
出物を湿式中和すると、濾過ケークとして知られる種々
の程度に凝集した粉状物または粒子状物が生成される。
ス、及びＳＯ2、ＣＯ2などの無水酸ガスを含むために、
多少とも酸性を示す。気体廃棄物はさらに、重金属及び
これらの塩などの有毒成分、ならびにフライアッシュな
どの固体焼却残渣を含む。この気体または煙状の排出物
に対しては、ろ過及び処理を実施して、大気中に放出す
る前に、酸性を中和し、金属及びこれらの塩を凝集さ
せ、フライアッシュを捕集しなければならない。この排
出物を湿式中和すると、濾過ケークとして知られる種々
の程度に凝集した粉状物または粒子状物が生成される。
【０００９】フライアッシュと濾過ケークを合わせたも
のは、ＲＥＦＩＯＭとして知られる、家庭廃棄物の焼却
煙の浄化残渣を含む。
のは、ＲＥＦＩＯＭとして知られる、家庭廃棄物の焼却
煙の浄化残渣を含む。
【００１０】このＲＥＦＩＯＭ及び前述のボイラダスト
が、「最終廃棄物」と現在考えられている物質を構成す
る。これらは、二酸化ケイ素及び酸化アルミニウムなど
のガラス化の可能な成分、高温で揮発する金属塩、なら
びに前述の重金属及びそれらの塩などの有害物質を含
む。
が、「最終廃棄物」と現在考えられている物質を構成す
る。これらは、二酸化ケイ素及び酸化アルミニウムなど
のガラス化の可能な成分、高温で揮発する金属塩、なら
びに前述の重金属及びそれらの塩などの有害物質を含
む。
【００１１】この廃棄物中の金属塩、重金属及びそれら
の塩は、水溶性であり、雨水によって容易に運ばれて土
壌及び地下水中に拡散する。経時的に多少とも安定で、
多少とも水溶性のその他の物質についても同じことがあ
てはまり、これらの物質も雨水によって拡散する。
の塩は、水溶性であり、雨水によって容易に運ばれて土
壌及び地下水中に拡散する。経時的に多少とも安定で、
多少とも水溶性のその他の物質についても同じことがあ
てはまり、これらの物質も雨水によって拡散する。
【００１２】したがってこれらの物質は、特に浸出によ
り主な汚染源となりうる。これらの物質の性質及び組成
から判断して、これらの物質は、ガラス化可能な固体無
機質特殊産業廃棄物（Special Industrial Waste；ＳＩ
Ｗ）として分類されることが適当である。したがって法
律によって、これらを安定化するか、または特殊廃棄物
貯蔵所に所蔵することが求められる。
り主な汚染源となりうる。これらの物質の性質及び組成
から判断して、これらの物質は、ガラス化可能な固体無
機質特殊産業廃棄物（Special Industrial Waste；ＳＩ
Ｗ）として分類されることが適当である。したがって法
律によって、これらを安定化するか、または特殊廃棄物
貯蔵所に所蔵することが求められる。
【００１３】現在のところ、これらの物質、すなわち最
終的な焼却廃棄物を、貯蔵またはリサイクル目的で不活
性化する最も確実な方法は、ガラス化であると考えられ
る。
終的な焼却廃棄物を、貯蔵またはリサイクル目的で不活
性化する最も確実な方法は、ガラス化であると考えられ
る。
【００１４】これらの物質は、二酸化ケイ素及び酸化ア
ルミニウムを含み、これらは、１３００℃を超える温度
にあたると液化して溶融物を形成する。この溶融物を冷
却すると、重金属の効果的な捕集マトリックスとして働
く結晶性物質または固体非晶質のガラス質物質が形成さ
れる。
ルミニウムを含み、これらは、１３００℃を超える温度
にあたると液化して溶融物を形成する。この溶融物を冷
却すると、重金属の効果的な捕集マトリックスとして働
く結晶性物質または固体非晶質のガラス質物質が形成さ
れる。
【００１５】
【従来の技術】この種の粉状物をガラス化するさまざま
な方法及び手法が開発されてきた。これらの手法の差異
は主に、使用する加熱手段にある。
な方法及び手法が開発されてきた。これらの手法の差異
は主に、使用する加熱手段にある。
【００１６】粉状物は通常、ジュール効果及び電気アー
クを使用した電気装置によってガラス化される。ガスま
たは燃料油を使用した化石燃料システムも開発されてい
る。
クを使用した電気装置によってガラス化される。ガスま
たは燃料油を使用した化石燃料システムも開発されてい
る。
【００１７】例えば、国際出願ＷＯ−Ａ−９２／１５５
３２号には、化学廃棄物及びその他の物質から生じたフ
ライアッシュを処理するガラス化装置が記載されてい
る。この出願に記載されている加熱手段は、電極または
ガスバーナである。電極によって、フライアッシュ及び
化学廃棄物に直接に電流を流すと、ジュール効果によっ
てこれらの物質は溶融する。ガスバーナは対流によって
フライアッシュを溶融する。
３２号には、化学廃棄物及びその他の物質から生じたフ
ライアッシュを処理するガラス化装置が記載されてい
る。この出願に記載されている加熱手段は、電極または
ガスバーナである。電極によって、フライアッシュ及び
化学廃棄物に直接に電流を流すと、ジュール効果によっ
てこれらの物質は溶融する。ガスバーナは対流によって
フライアッシュを溶融する。
【００１８】しかし、ジュール効果を使用して物質を加
熱することには多くの欠点がある。この方法で加熱する
と、ガラス化する物質内の熱分布が、一様でない物質の
化学組成によって決まる制御不可能な溶融プロセスが生
じ、到達温度も低すぎて、均一な溶融物が得られないこ
とがしばしばある。その上、この種の加熱によって、ガ
ラス化不可能なスラグが形成され、これによって、炉の
設計における技術的な問題が生じ、最終的なガラス化製
品の品質も低下する。この種の加熱を使用するときに
は、これらの欠点を克服するために、添加剤が必要とな
ることも多い。しかし残念ながらこれらの添加剤には、
溶融物の熱収支（thermal balance）に関するマイナス
の効果があり、ガラス化処理のコストを増大させる。
熱することには多くの欠点がある。この方法で加熱する
と、ガラス化する物質内の熱分布が、一様でない物質の
化学組成によって決まる制御不可能な溶融プロセスが生
じ、到達温度も低すぎて、均一な溶融物が得られないこ
とがしばしばある。その上、この種の加熱によって、ガ
ラス化不可能なスラグが形成され、これによって、炉の
設計における技術的な問題が生じ、最終的なガラス化製
品の品質も低下する。この種の加熱を使用するときに
は、これらの欠点を克服するために、添加剤が必要とな
ることも多い。しかし残念ながらこれらの添加剤には、
溶融物の熱収支（thermal balance）に関するマイナス
の効果があり、ガラス化処理のコストを増大させる。
【００１９】さらに、ジュール効果を使用するいくつか
のシステムでは、ガラス化する物質が低温では電気を通
さないときに、追加の炉運転開始手段が必要となる。
のシステムでは、ガラス化する物質が低温では電気を通
さないときに、追加の炉運転開始手段が必要となる。
【００２０】国際出願ＷＯ−Ａ−９５／１７９８１号に
は、電気アークガラス化法によってフライアッシュを処
理する装置が記載されている。この装置では、電極を構
成する導管を通してフライアッシュが炉に導入される。
フライアッシュは重力によって、炉の解放端から、電極
の自由端と炉のベースの間で生み出された電気アークを
通過して炉の底部に移動する。したがってフライアッシ
ュは急速に加熱され、溶融する。電気アークは、ジュー
ル効果、放射、及びアークの発達の結果生じた対流の組
合せによって溶融を起こさせる。アークの軌跡は、一部
がフライアッシュ内にあり、一部がフライアッシュの外
にある。
は、電気アークガラス化法によってフライアッシュを処
理する装置が記載されている。この装置では、電極を構
成する導管を通してフライアッシュが炉に導入される。
フライアッシュは重力によって、炉の解放端から、電極
の自由端と炉のベースの間で生み出された電気アークを
通過して炉の底部に移動する。したがってフライアッシ
ュは急速に加熱され、溶融する。電気アークは、ジュー
ル効果、放射、及びアークの発達の結果生じた対流の組
合せによって溶融を起こさせる。アークの軌跡は、一部
がフライアッシュ内にあり、一部がフライアッシュの外
にある。
【００２１】電気アークによる加熱には、非常に不均等
な溶融プロセスを制御することが困難なこと、アークの
放射に起因する炉設計の技術的な問題が生じること、炭
素／酸素／塩素化合物が生成する結果、猛毒の煙が発生
することなど、いくつかの欠点がある。
な溶融プロセスを制御することが困難なこと、アークの
放射に起因する炉設計の技術的な問題が生じること、炭
素／酸素／塩素化合物が生成する結果、猛毒の煙が発生
することなど、いくつかの欠点がある。
【００２２】化石燃料をエネルギー源とする炉の欠点
は、大きな燃焼ガス流量を必要とすること、熱伝達速度
がたびたび非効率となること、及び炭素／酸素／塩素化
合物が生成する結果、有毒な煙が発生することである。
は、大きな燃焼ガス流量を必要とすること、熱伝達速度
がたびたび非効率となること、及び炭素／酸素／塩素化
合物が生成する結果、有毒な煙が発生することである。
【００２３】先に述べたエネルギー源の使用には、ガラ
ス化に必要な高温を得るために、エネルギー消費が大き
くなり、ガラス化の熱収支が悪くなるという欠点がある
が、さらに、これらのうちのいくつかには、有毒な排出
ガスが放出され、この処理が必要となるという欠点もあ
る。その上、得られたガラス化物質は均一ではなく、多
数の構造欠陥を有し、得られたガラス化製品をもろくし
浸出に対する抵抗性を大幅に低減させる粒子及び溶融し
ていない粉状物のクラスタを含む。
ス化に必要な高温を得るために、エネルギー消費が大き
くなり、ガラス化の熱収支が悪くなるという欠点がある
が、さらに、これらのうちのいくつかには、有毒な排出
ガスが放出され、この処理が必要となるという欠点もあ
る。その上、得られたガラス化物質は均一ではなく、多
数の構造欠陥を有し、得られたガラス化製品をもろくし
浸出に対する抵抗性を大幅に低減させる粒子及び溶融し
ていない粉状物のクラスタを含む。
【００２４】最近になって、粉状物をガラス化するプラ
ズマアーク加熱法が開発された。プラズマアーク法は、
溶融域に供給されるエネルギーの制御に優れ、トーチ内
でガスを混合することよって、適当な熱化学条件を得る
ことができるときには特に良好な制御が得られる。
ズマアーク加熱法が開発された。プラズマアーク法は、
溶融域に供給されるエネルギーの制御に優れ、トーチ内
でガスを混合することよって、適当な熱化学条件を得る
ことができるときには特に良好な制御が得られる。
【００２５】またプラズマトーチは、幅広い適応性及び
使用法を有するため、ガラス化プロセス中の熱化学反応
によって生成される有毒ガスの量が減少するという利点
を有する。
使用法を有するため、ガラス化プロセス中の熱化学反応
によって生成される有毒ガスの量が減少するという利点
を有する。
【００２６】フランス国特許出願ＦＲ−Ａ−２ ７０８
２１７号には、プラズマトーチを使用して粉状廃棄物
を不活性化する方法、及びこの方法を実施するための設
備が記載されている。
２１７号には、プラズマトーチを使用して粉状廃棄物
を不活性化する方法、及びこの方法を実施するための設
備が記載されている。
【００２７】この出願に記載されている方法は、家庭廃
棄物の焼却で生じた粉状残渣、及び同じ廃棄物の焼却煙
中の粉状残渣を炉に導入し、この残渣をプラズマトーチ
で溶融することからなる。溶融したアッシュは重力によ
って炉から除かれる。
棄物の焼却で生じた粉状残渣、及び同じ廃棄物の焼却煙
中の粉状残渣を炉に導入し、この残渣をプラズマトーチ
で溶融することからなる。溶融したアッシュは重力によ
って炉から除かれる。
【００２８】この方法の特徴は、プラズマアークが、炉
内の残渣溶融物とトーチとの間に維持されるように、ま
た、プラズマと処理すべき未処理物質との間の反応域内
においてトーチが、未処理物質で常におおわれるよう
に、トーチを操作することにある。処理すべき未処理残
渣が重力によって炉内に流入し、トーチの下部セクショ
ンが前記残渣によって常におおわれ、溶融した物質が重
力によって炉の底部から流出する。
内の残渣溶融物とトーチとの間に維持されるように、ま
た、プラズマと処理すべき未処理物質との間の反応域内
においてトーチが、未処理物質で常におおわれるよう
に、トーチを操作することにある。処理すべき未処理残
渣が重力によって炉内に流入し、トーチの下部セクショ
ンが前記残渣によって常におおわれ、溶融した物質が重
力によって炉の底部から流出する。
【００２９】この出願に記載されている方法は、焼却ア
ッシュの処理に使用するときに、炉内に塩の結晶の被膜
が形成されることを回避するために、アッシュの前脱塩
素処理を必要とする溶融プロセスに使用される。これ
は、これらの塩が、炉の長期にわたる連続運転に不利で
あるからである。
ッシュの処理に使用するときに、炉内に塩の結晶の被膜
が形成されることを回避するために、アッシュの前脱塩
素処理を必要とする溶融プロセスに使用される。これ
は、これらの塩が、炉の長期にわたる連続運転に不利で
あるからである。
【００３０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、有毒な化合
物、特に重金属及びその塩を含んだ粉状物をガラス化に
よって不活性化する方法、及び該方法を実施するための
装置を提供することに関する。
物、特に重金属及びその塩を含んだ粉状物をガラス化に
よって不活性化する方法、及び該方法を実施するための
装置を提供することに関する。
【００３１】具体的には、本発明の方法及び装置によっ
て、粉状物の溶融プロセスを効果的に制御すること、な
らびに特殊産業廃棄物の貯蔵、及び建設材料としての利
用などの特殊産業廃棄物のリサイクルに適用される全て
の規格を満足する非晶質のガラス質物質または結晶性物
質を得ることが可能となる。
て、粉状物の溶融プロセスを効果的に制御すること、な
らびに特殊産業廃棄物の貯蔵、及び建設材料としての利
用などの特殊産業廃棄物のリサイクルに適用される全て
の規格を満足する非晶質のガラス質物質または結晶性物
質を得ることが可能となる。
【００３２】
【課題を解決するための手段】本発明の方法は、粉状物
の連続ガラス化方法であって、粉状物が、注入手段によ
って、側方から、水平成分を含む方向に炉の溶融域内に
導入され、そこでこれが、溶融物を得るためにプラズマ
トーチによって溶融され、多少とも前記水平成分に沿っ
ており溶融域に関して粉状物を炉に注入する手段から離
れているキャスティング域を介して、オーバフローによ
って溶融物が炉から取り出される方法である。
の連続ガラス化方法であって、粉状物が、注入手段によ
って、側方から、水平成分を含む方向に炉の溶融域内に
導入され、そこでこれが、溶融物を得るためにプラズマ
トーチによって溶融され、多少とも前記水平成分に沿っ
ており溶融域に関して粉状物を炉に注入する手段から離
れているキャスティング域を介して、オーバフローによ
って溶融物が炉から取り出される方法である。
【００３３】本説明及び添付の請求項においては「注
入」という用語を便宜上使用した。本発明の方法にした
がって使用することができるさまざまな異なる粉状物注
入手段の説明を読むことによって、この用語が、加圧下
で溶融域に粉状物を導入することだけを意味するもので
ないことが容易に理解されよう。この用語が、圧力をか
けずに溶融域に粉状物を導入することをも含むことは明
らかである。
入」という用語を便宜上使用した。本発明の方法にした
がって使用することができるさまざまな異なる粉状物注
入手段の説明を読むことによって、この用語が、加圧下
で溶融域に粉状物を導入することだけを意味するもので
ないことが容易に理解されよう。この用語が、圧力をか
けずに溶融域に粉状物を導入することをも含むことは明
らかである。
【００３４】溶融物は、前記溶融物の冷却によって得た
非晶質のガラス質物質または結晶性物質を前記キャステ
ィング域内でオーバフローさせ、これを引抜くことによ
って炉から取り出すことが好ましい。
非晶質のガラス質物質または結晶性物質を前記キャステ
ィング域内でオーバフローさせ、これを引抜くことによ
って炉から取り出すことが好ましい。
【００３５】粉状物は、任意の種類の固体廃棄物または
残渣、具体的には、金属、例えば水銀、カドミウム、鉛
などの重金属、及びそれらの塩などの有害物質を含む粉
状物または粒子状物でよい。粉状物は一般に、貯蔵また
は可能なリサイクルのためにガラス化によって不活性化
しなければならない金属またはその他の有害物質を含む
一切の粉状物または粒子状物でよい。
残渣、具体的には、金属、例えば水銀、カドミウム、鉛
などの重金属、及びそれらの塩などの有害物質を含む粉
状物または粒子状物でよい。粉状物は一般に、貯蔵また
は可能なリサイクルのためにガラス化によって不活性化
しなければならない金属またはその他の有害物質を含む
一切の粉状物または粒子状物でよい。
【００３６】粉状物は、例えば１μｍ〜数ミリメート
ル、例えば約５ｍｍミリメートルまでといった広範な粒
度の粒子からなる。
ル、例えば約５ｍｍミリメートルまでといった広範な粒
度の粒子からなる。
【００３７】粉状物は、側方から、水平成分を含む方向
に炉の溶融域内に注入される。前記方向が、下向きの、
すなわち溶融物の方を向いた垂直成分を含んでもよい。
に炉の溶融域内に注入される。前記方向が、下向きの、
すなわち溶融物の方を向いた垂直成分を含んでもよい。
【００３８】本発明の方法によれば、粉状物を炉に注入
する方向の水平成分及び垂直成分を調整することがで
き、粉状物は、溶融物の表面に注入してもよいし、また
は溶融物の中に注入してもよい。この種の手順によっ
て、初期の熱伝達、すなわち、炉内の溶融物の表面また
は中に粉状物を注入した直後の溶融物と粉状物の間の熱
伝達が促進され、粉状物が溶融せずに、例えば、粉状物
の溶融の結果生じる煙及びガスの排出及び／または処理
のための装置、または溶融物でおおわれていない炉の耐
火物中に逃げてしまうことが回避される。したがって、
本発明の方法によって粉状物は、溶融域内に注入される
と、溶融していない粉状物が溶融域内に過大に蓄積する
ことなく溶融される。
する方向の水平成分及び垂直成分を調整することがで
き、粉状物は、溶融物の表面に注入してもよいし、また
は溶融物の中に注入してもよい。この種の手順によっ
て、初期の熱伝達、すなわち、炉内の溶融物の表面また
は中に粉状物を注入した直後の溶融物と粉状物の間の熱
伝達が促進され、粉状物が溶融せずに、例えば、粉状物
の溶融の結果生じる煙及びガスの排出及び／または処理
のための装置、または溶融物でおおわれていない炉の耐
火物中に逃げてしまうことが回避される。したがって、
本発明の方法によって粉状物は、溶融域内に注入される
と、溶融していない粉状物が溶融域内に過大に蓄積する
ことなく溶融される。
【００３９】粉状物が溶融物の上に、すなわち溶融物の
表面に注入されるときには、溶融物でおおわれていない
溶融域に過剰な粉状物または溶融物がそれてしまうこと
がないように実施される。
表面に注入されるときには、溶融物でおおわれていない
溶融域に過剰な粉状物または溶融物がそれてしまうこと
がないように実施される。
【００４０】粉状物は、溶融物の表面に対して約０〜９
０°の角度で炉に注入されることが好ましい。角度は、
溶融物の表面に対して１０〜４５°であることが好まし
く、注入は溶融物の内部に実施されることが好ましい。
０°の角度で炉に注入されることが好ましい。角度は、
溶融物の表面に対して１０〜４５°であることが好まし
く、注入は溶融物の内部に実施されることが好ましい。
【００４１】本発明の方法によれば、注入は、スクリュ
ーまたはプッシャを取り付けたインゼクタ（injecto
r）、あるいは空気式インゼクタによって実施すること
ができる。空気式インゼクタの方が好ましい。
ーまたはプッシャを取り付けたインゼクタ（injecto
r）、あるいは空気式インゼクタによって実施すること
ができる。空気式インゼクタの方が好ましい。
【００４２】空気式インゼクタを使用するときには、粉
状物は、希釈モードまたは高密度モードのいずれかで注
入される。粉状物を運搬または注入するこれらの希釈ま
たは高密度モードは、使用する運搬ガス中の固体の割合
によって、規定および区別される。一般的に言って、希
釈モードは、１キログラムの運搬ガスが、０．０１〜１
５ｋｇの固体を運搬するものであり、高密度モードは、
１キログラムの運搬ガスが、１５〜２００ｋｇの固体を
運搬または注入するものである。
状物は、希釈モードまたは高密度モードのいずれかで注
入される。粉状物を運搬または注入するこれらの希釈ま
たは高密度モードは、使用する運搬ガス中の固体の割合
によって、規定および区別される。一般的に言って、希
釈モードは、１キログラムの運搬ガスが、０．０１〜１
５ｋｇの固体を運搬するものであり、高密度モードは、
１キログラムの運搬ガスが、１５〜２００ｋｇの固体を
運搬または注入するものである。
【００４３】本発明によれば、空気式インゼクタを使用
して注入が実施されるときには、運搬ガス中の粉状物の
割合を制御することによって、溶融域への粉状物の注入
を制御することができ、溶融域への粉状物の注入は、１
キログラムの運搬ガスに対して５〜５０ｋｇの粉状物、
好ましくは１キログラムの運搬ガスに対して１５〜３０
ｋｇの粉状物の割合で実施することができる。この後者
の割合は、高密度モードの空気式注入といえる。
して注入が実施されるときには、運搬ガス中の粉状物の
割合を制御することによって、溶融域への粉状物の注入
を制御することができ、溶融域への粉状物の注入は、１
キログラムの運搬ガスに対して５〜５０ｋｇの粉状物、
好ましくは１キログラムの運搬ガスに対して１５〜３０
ｋｇの粉状物の割合で実施することができる。この後者
の割合は、高密度モードの空気式注入といえる。
【００４４】本発明の方法の好ましい実施形態に基づく
高密度モードの空気式注入によって、実質的に連続し
た、または断続した、または脈動した、またはピストン
モードでの粉状物注入を、単位時間当たりの注入量に応
じて実施することができる。この種の注入は、粉状物が
溶融物から、例えば、煙及びガスの排出及び／または処
理のための装置に散逸する量を制限し、粉状物の溶融の
熱収支の最適化を可能にする一方で、過剰な運搬ガス流
量を制限し、溶融物の外部への粉状物の分散を回避す
る。
高密度モードの空気式注入によって、実質的に連続し
た、または断続した、または脈動した、またはピストン
モードでの粉状物注入を、単位時間当たりの注入量に応
じて実施することができる。この種の注入は、粉状物が
溶融物から、例えば、煙及びガスの排出及び／または処
理のための装置に散逸する量を制限し、粉状物の溶融の
熱収支の最適化を可能にする一方で、過剰な運搬ガス流
量を制限し、溶融物の外部への粉状物の分散を回避す
る。
【００４５】本発明の方法によれば、粉状物の単位時間
当たりの注入量を設定することで、溶融域への粉状物の
注入を制御することができる。この設定は変更可能であ
り、具体的には、炉の溶融域内の溶融物の量、溶融域及
びキャスティング域内の溶融物のレベル、トーチのパワ
ー定格、炉の外部へのオーバフロー及び引抜き、及び粉
状物の性質によって決まる。
当たりの注入量を設定することで、溶融域への粉状物の
注入を制御することができる。この設定は変更可能であ
り、具体的には、炉の溶融域内の溶融物の量、溶融域及
びキャスティング域内の溶融物のレベル、トーチのパワ
ー定格、炉の外部へのオーバフロー及び引抜き、及び粉
状物の性質によって決まる。
【００４６】粉状物注入方向の垂直及び水平成分を設定
することによる、及び／あるいは溶融物の表面に注入す
るか、または溶融物の中に注入するかを設定することに
よる、及び／あるいは空気式注入において、運搬ガス中
の粉状物の割合を設定することによる、及び／あるいは
炉の溶融域内への注入速度を設定することによる粉状物
の注入の制御は、溶融していない粉状物が溶融域内に分
散及び／または蓄積しないように実施されなければなら
ない。これは、注入された物質と溶融物の間の前述の初
期熱伝達を最適化するため、及び溶融域内の粉状物の散
逸を回避するためであり、多少とも粉状物の注入方向の
水平成分の方向に、溶融物が炉内を移動することが好ま
しい。
することによる、及び／あるいは溶融物の表面に注入す
るか、または溶融物の中に注入するかを設定することに
よる、及び／あるいは空気式注入において、運搬ガス中
の粉状物の割合を設定することによる、及び／あるいは
炉の溶融域内への注入速度を設定することによる粉状物
の注入の制御は、溶融していない粉状物が溶融域内に分
散及び／または蓄積しないように実施されなければなら
ない。これは、注入された物質と溶融物の間の前述の初
期熱伝達を最適化するため、及び溶融域内の粉状物の散
逸を回避するためであり、多少とも粉状物の注入方向の
水平成分の方向に、溶融物が炉内を移動することが好ま
しい。
【００４７】粉状物は溶融域に注入され、そこで、溶融
物を得るためにプラズマトーチによって溶融される。
物を得るためにプラズマトーチによって溶融される。
【００４８】溶融域の形状は円筒形であることが好まし
いが、本発明の方法に適当であれば、例えば楕円形、長
方形、矩形などその他の形状でもよい。
いが、本発明の方法に適当であれば、例えば楕円形、長
方形、矩形などその他の形状でもよい。
【００４９】溶融域が耐火物を含むときには、本発明の
方法によって得られたガラス質物質または結晶性物質が
六価クロムで汚染されないように、溶融物と接触する部
分の溶融域の耐火物がクロムを含まないことが好まし
い。
方法によって得られたガラス質物質または結晶性物質が
六価クロムで汚染されないように、溶融物と接触する部
分の溶融域の耐火物がクロムを含まないことが好まし
い。
【００５０】溶融域及びキャスティング域の耐火物を、
例えば酸化アルミニウムベースとすることができる。
例えば酸化アルミニウムベースとすることができる。
【００５１】本発明の方法によれば、プラズマトーチ
は、ノントランスファアークプラズマトーチであること
が好ましい。この種のトーチの例は例えば、フランス国
特許出願ＦＲ−Ａ−２ ７３５ ９４１号、ＦＲ−Ａ−
２ ７３５ ９４０号及びＦＲ−Ａ−２ ７３５ ９３
９号に記載されている。
は、ノントランスファアークプラズマトーチであること
が好ましい。この種のトーチの例は例えば、フランス国
特許出願ＦＲ−Ａ−２ ７３５ ９４１号、ＦＲ−Ａ−
２ ７３５ ９４０号及びＦＲ−Ａ−２ ７３５ ９３
９号に記載されている。
【００５２】本発明の方法によれば、一つまたは複数の
プラズマトーチを使用することができる。
プラズマトーチを使用することができる。
【００５３】本発明の方法によれば、プラズマトーチ
を、本発明の方法に適当な加熱手段で置き換えることが
できる。
を、本発明の方法に適当な加熱手段で置き換えることが
できる。
【００５４】プラズマトーチは、ＤＣ電気アークで空気
を加熱して、４０００℃程度の高温の空気流を供給する
装置である。この温度では、プラズマの特徴である空気
の部分的なイオン化が生じる。ノントランスファアーク
プラズマトーチのさらなる特徴は、電気アークがプラズ
マトーチ内にあること、及び生み出されたプラズマがト
ーチの外に流れ出ることである。
を加熱して、４０００℃程度の高温の空気流を供給する
装置である。この温度では、プラズマの特徴である空気
の部分的なイオン化が生じる。ノントランスファアーク
プラズマトーチのさらなる特徴は、電気アークがプラズ
マトーチ内にあること、及び生み出されたプラズマがト
ーチの外に流れ出ることである。
【００５５】この例において使用する空気を、酸素また
は酸素に富んだ空気などのその他のプラズマガスで置き
換えることができる。
は酸素に富んだ空気などのその他のプラズマガスで置き
換えることができる。
【００５６】本発明の方法に従って加熱手段としてプラ
ズマアークトーチを使用し、プラズマガス、すなわち空
気または酸素を選択することの利点は、トーチによって
供給された酸素が重金属を高融点の酸化物に変換し、そ
のために、重金属の捕集率が良好となることである。
ズマアークトーチを使用し、プラズマガス、すなわち空
気または酸素を選択することの利点は、トーチによって
供給された酸素が重金属を高融点の酸化物に変換し、そ
のために、重金属の捕集率が良好となることである。
【００５７】本発明の方法に従ってノントランスファア
ークプラズマトーチを使用する他の利点は、これが、溶
融物の温度が２５００℃より低いプラズマ流を与えるた
め、重金属の蒸発が制限されることである。
ークプラズマトーチを使用する他の利点は、これが、溶
融物の温度が２５００℃より低いプラズマ流を与えるた
め、重金属の蒸発が制限されることである。
【００５８】ノントランスファアークプラズマトーチを
使用するその他の利点は、実施形態において説明する。
使用するその他の利点は、実施形態において説明する。
【００５９】本発明の方法によれば、ノントランスファ
アークプラズマトーチは、溶融域内の溶融物の多少とも
中央にプラズマ流を与えるために下向きとする。プラズ
マ流が中心に集められることによって、炉の壁に溶融物
が飛び散り、早い時期に摩耗した領域が生じる危険が制
限される。
アークプラズマトーチは、溶融域内の溶融物の多少とも
中央にプラズマ流を与えるために下向きとする。プラズ
マ流が中心に集められることによって、炉の壁に溶融物
が飛び散り、早い時期に摩耗した領域が生じる危険が制
限される。
【００６０】本発明によれば、プラズマトーチのパワー
定格、ならびに溶融物の表面に対するプラズマトーチの
高さ、及び入射角を制御することができる。
定格、ならびに溶融物の表面に対するプラズマトーチの
高さ、及び入射角を制御することができる。
【００６１】本発明の方法によれば、ノントランスファ
アークプラズマトーチは下向きとし、多少とも粉状物が
注入される方向にプラズマが流れるようにその入射角を
制御することができる。この角度は、溶融物の表面に対
して約４５〜９０°とすることができる。９０°のと
き、トーチによって作り出されたプラズマは垂直下向き
に流れる。
アークプラズマトーチは下向きとし、多少とも粉状物が
注入される方向にプラズマが流れるようにその入射角を
制御することができる。この角度は、溶融物の表面に対
して約４５〜９０°とすることができる。９０°のと
き、トーチによって作り出されたプラズマは垂直下向き
に流れる。
【００６２】溶融域に流れ込むプラズマのパワーを制御
して、好ましい１３００〜１５００℃の温度の溶融物を
得ることができる。プラズマトーチのパワー定格及び溶
融域内の高さを、溶融域内の溶融物の量及び高さに対し
て制御する。これはともに、プラズマ流の近くの耐火物
を保護し、また、加熱を最適にするためである。さらに
これを、粉状物の注入、溶融物の引抜き、及び溶融物の
温度に対して制御する。
して、好ましい１３００〜１５００℃の温度の溶融物を
得ることができる。プラズマトーチのパワー定格及び溶
融域内の高さを、溶融域内の溶融物の量及び高さに対し
て制御する。これはともに、プラズマ流の近くの耐火物
を保護し、また、加熱を最適にするためである。さらに
これを、粉状物の注入、溶融物の引抜き、及び溶融物の
温度に対して制御する。
【００６３】溶融物の温度は、炉に注入された粉状物が
完全に溶融するのに十分な高さでなければならない。し
かし、粉状物の溶融の熱収支を最適にするため、及びエ
ネルギーの浪費を防ぐためには、溶融物の温度が高すぎ
てもいけない。この温度は、粉状物によっても左右され
る。
完全に溶融するのに十分な高さでなければならない。し
かし、粉状物の溶融の熱収支を最適にするため、及びエ
ネルギーの浪費を防ぐためには、溶融物の温度が高すぎ
てもいけない。この温度は、粉状物によっても左右され
る。
【００６４】前述の粉状物の注入はプラズマ流から独立
しており、そのため粉状物は、溶融物と接触すると直ぐ
に、プラズマ流によって向きを変えられることなく溶融
物に捕集される。そのため、溶融していない残渣粒子
が、炉の無被覆の壁、または例えば、煙及びガスを捕集
するための装置及び粉状物を溶融するための装置に散逸
することが制限される。
しており、そのため粉状物は、溶融物と接触すると直ぐ
に、プラズマ流によって向きを変えられることなく溶融
物に捕集される。そのため、溶融していない残渣粒子
が、炉の無被覆の壁、または例えば、煙及びガスを捕集
するための装置及び粉状物を溶融するための装置に散逸
することが制限される。
【００６５】本発明の方法が、トランスファアークプラ
ズマトーチを使用して実施され、かつ、粉状物が低温時
に導電性でないときには、トランスファアークプラズマ
トーチにノントランスファアークプラズマトーチを連結
するか、またはノントランスファアークプラズマトーチ
を補助として使用し、方法の最初の段階においてノント
ランスファアークプラズマトーチで粉状物を溶融し、続
いて、トランスファアークプラズマトーチを単独で動作
させる。
ズマトーチを使用して実施され、かつ、粉状物が低温時
に導電性でないときには、トランスファアークプラズマ
トーチにノントランスファアークプラズマトーチを連結
するか、またはノントランスファアークプラズマトーチ
を補助として使用し、方法の最初の段階においてノント
ランスファアークプラズマトーチで粉状物を溶融し、続
いて、トランスファアークプラズマトーチを単独で動作
させる。
【００６６】本発明の方法は、粉状物から粘度の低い溶
融物を生成する。溶融物の粘度が低いため、粘性の高い
プラズマ流は溶融物の表面を歪める。この歪みによって
溶融物の表面は、歪みのない溶融物のレベルと比べて約
１０ｃｍ陥没する。この歪みは以下の効果を有する。
融物を生成する。溶融物の粘度が低いため、粘性の高い
プラズマ流は溶融物の表面を歪める。この歪みによって
溶融物の表面は、歪みのない溶融物のレベルと比べて約
１０ｃｍ陥没する。この歪みは以下の効果を有する。
【００６７】−プラズマと溶融物の間の表面積が増大す
るため、熱伝達が向上する。
るため、熱伝達が向上する。
【００６８】−流体力学的な動きが溶融物中に生じ、こ
れによって、溶融物の均一性が増し、したがって得られ
るガラス化物質の品質が向上する。
れによって、溶融物の均一性が増し、したがって得られ
るガラス化物質の品質が向上する。
【００６９】本発明の方法の本来の特徴の一つは、ノン
トランスファアークプラズマトーチによって提供される
プラズマ流の衝撃を使用することにある。
トランスファアークプラズマトーチによって提供される
プラズマ流の衝撃を使用することにある。
【００７０】本発明の方法によれば、溶融物と接触する
溶融域を、例えば、溶融物と接触する溶融域を冷却する
水作動式の冷却回路で冷却し、これによって、炉の溶融
物中に没する耐火物の耐用年数を延長させるように設計
された保護自動るつぼ（auto-crucible）モードで動作
させることができる。
溶融域を、例えば、溶融物と接触する溶融域を冷却する
水作動式の冷却回路で冷却し、これによって、炉の溶融
物中に没する耐火物の耐用年数を延長させるように設計
された保護自動るつぼ（auto-crucible）モードで動作
させることができる。
【００７１】本発明の方法によれば、溶融域及びキャス
ティング域の耐火材料と適合性がある、すなわち非腐食
性の物質からできており、高温で、前記耐火材料と同じ
特性を有する自動るつぼを炉内に形成してもよい。前記
適合性材料を、例えば、炉に注入される粉状物よりも高
い融点を有し、粉状物が溶融される間も固体状態を保つ
ものとすることができる。この材料を、例えばＡｌ
2Ｏ3、ＣａＯ及びＳｉＯ2の混合物とすることができ
る。
ティング域の耐火材料と適合性がある、すなわち非腐食
性の物質からできており、高温で、前記耐火材料と同じ
特性を有する自動るつぼを炉内に形成してもよい。前記
適合性材料を、例えば、炉に注入される粉状物よりも高
い融点を有し、粉状物が溶融される間も固体状態を保つ
ものとすることができる。この材料を、例えばＡｌ
2Ｏ3、ＣａＯ及びＳｉＯ2の混合物とすることができ
る。
【００７２】自動るつぼは、高温下で腐食物質が耐火性
壁に移動することを制限し、これをそこに固定すること
によって、溶融物によっておおわれた溶融域の耐火物の
化学的腐食を制限するように設計される。
壁に移動することを制限し、これをそこに固定すること
によって、溶融物によっておおわれた溶融域の耐火物の
化学的腐食を制限するように設計される。
【００７３】得られた溶融物は、粉状物が炉に注入され
た方向のほぼ水平成分の方向に、かつ粉状物を炉に注入
する手段とは前記溶融域に関して反対の方向に向けて、
前記キャスティング域内にオーバフローさせることによ
って、キャスティング域を介して炉から取り出される。
た方向のほぼ水平成分の方向に、かつ粉状物を炉に注入
する手段とは前記溶融域に関して反対の方向に向けて、
前記キャスティング域内にオーバフローさせることによ
って、キャスティング域を介して炉から取り出される。
【００７４】したがって粉状物の注入は、溶融物が炉か
ら流れ出る方向のほぼ反対側で実施される。この構成に
よって特に、粉状物が炉内にとどまる時間を制御するこ
と、及び溶融物を均質にすることが可能になる。
ら流れ出る方向のほぼ反対側で実施される。この構成に
よって特に、粉状物が炉内にとどまる時間を制御するこ
と、及び溶融物を均質にすることが可能になる。
【００７５】本発明の方法によれば、炉のキャスティン
グ域を介して炉の外部にオーバフローした溶融物は、冷
却手段、例えば、重力の影響で溶融物がたどる経路に沿
った炉の外部に配置された冷却スクリーンなどによって
冷却される。
グ域を介して炉の外部にオーバフローした溶融物は、冷
却手段、例えば、重力の影響で溶融物がたどる経路に沿
った炉の外部に配置された冷却スクリーンなどによって
冷却される。
【００７６】本発明の方法によれば、例えば、炉の溶融
域とは反対側のキャスティング域の端部、すなわち溶融
物が炉の外に流出する側の端部に配置された調整可能な
可動オーバフローストップで、例えば、溶融物のオーバ
フローレベルを設定することによって、溶融物のオーバ
フローを制御することができる。
域とは反対側のキャスティング域の端部、すなわち溶融
物が炉の外に流出する側の端部に配置された調整可能な
可動オーバフローストップで、例えば、溶融物のオーバ
フローレベルを設定することによって、溶融物のオーバ
フローを制御することができる。
【００７７】本発明の方法によれば、キャスティング域
からオーバフローする溶融物を引き抜いてガラス化物質
とすることができる。
からオーバフローする溶融物を引き抜いてガラス化物質
とすることができる。
【００７８】溶融物の引抜きは、例えば、冷却されたロ
ーラを有し、炉のキャスティング域から炉の外部に溶融
物を連続的に引き抜き、これを冷却して、ガラス化物質
または結晶性物質とする圧延機によって実行することが
できる。
ーラを有し、炉のキャスティング域から炉の外部に溶融
物を連続的に引き抜き、これを冷却して、ガラス化物質
または結晶性物質とする圧延機によって実行することが
できる。
【００７９】冷却されたローラを有する圧延機によって
溶融物の引抜きを行う本発明の方法の利点は、引抜きロ
ーラ間の距離及び引抜きローラの形状を設定することに
よってガラス化物質の寸法を修正することができ、これ
によって、ガラス化された物質の形状を、それらがリサ
イクルされる分野に適合したものにすることができるこ
とである。例えば、冷却されたローラを有する圧延機を
使用して、引抜きと冷却とを結合させることに関係する
本発明の方法の他の利点は、獲得するガラス質物質また
は結晶性物質に必要な機械的特性に応じて、ローラの冷
却を制御し、ガラス化または結晶化プロセスに影響を及
ぼすことができることである。
溶融物の引抜きを行う本発明の方法の利点は、引抜きロ
ーラ間の距離及び引抜きローラの形状を設定することに
よってガラス化物質の寸法を修正することができ、これ
によって、ガラス化された物質の形状を、それらがリサ
イクルされる分野に適合したものにすることができるこ
とである。例えば、冷却されたローラを有する圧延機を
使用して、引抜きと冷却とを結合させることに関係する
本発明の方法の他の利点は、獲得するガラス質物質また
は結晶性物質に必要な機械的特性に応じて、ローラの冷
却を制御し、ガラス化または結晶化プロセスに影響を及
ぼすことができることである。
【００８０】溶融域内の溶融物のレベルをほぼ一定に維
持するために、溶融物の引抜きは、キャスティング域内
の溶融物のレベル、したがって溶融域内の溶融物のレベ
ル、及び粉状物の注入に関係した、所与の引抜き速度ま
たは所与のオーバフロー速度で実行される。溶融物の引
抜き速度の制御は、粉状物が溶融した状態で炉の内部に
とどまる時間を制御することによって、粉状物の溶融プ
ロセスを最適化することができるものでなければなら
ず、これによって最終的に、溶融していない粉状物のク
ラスタを含まない高密度で均一なガラス質物質が得ら
れ、エネルギー浪費が回避されるようなものでなければ
ならない。
持するために、溶融物の引抜きは、キャスティング域内
の溶融物のレベル、したがって溶融域内の溶融物のレベ
ル、及び粉状物の注入に関係した、所与の引抜き速度ま
たは所与のオーバフロー速度で実行される。溶融物の引
抜き速度の制御は、粉状物が溶融した状態で炉の内部に
とどまる時間を制御することによって、粉状物の溶融プ
ロセスを最適化することができるものでなければなら
ず、これによって最終的に、溶融していない粉状物のク
ラスタを含まない高密度で均一なガラス質物質が得ら
れ、エネルギー浪費が回避されるようなものでなければ
ならない。
【００８１】本発明によれば粉状物の溶融域を、周知の
手段、例えば、ガス及び煙の抜取り換気装置と溶融物の
キャスティング域内に配置されたレジスタ（register）
を併用することによって、わずかに負圧に維持すること
ができる。このわずかな負圧は、毒性を有する可能性が
あるガス及び煙が、溶融物がオーバフローするキャステ
ィング域または炉の漏れ穴を介して、炉の外部に漏出す
ることを防ぐ一助となる。
手段、例えば、ガス及び煙の抜取り換気装置と溶融物の
キャスティング域内に配置されたレジスタ（register）
を併用することによって、わずかに負圧に維持すること
ができる。このわずかな負圧は、毒性を有する可能性が
あるガス及び煙が、溶融物がオーバフローするキャステ
ィング域または炉の漏れ穴を介して、炉の外部に漏出す
ることを防ぐ一助となる。
【００８２】本発明の方法によれば、溶融域内の溶融物
のレベルは溶融域において一定であることが好ましく、
例えば、この方法に一つのトーチのみを使用し、溶融域
の径が約１５００ｍｍである場合には、１００〜５００
ｍｍ程度であることが好ましく、３００ｍｍであること
がさらに好ましい。
のレベルは溶融域において一定であることが好ましく、
例えば、この方法に一つのトーチのみを使用し、溶融域
の径が約１５００ｍｍである場合には、１００〜５００
ｍｍ程度であることが好ましく、３００ｍｍであること
がさらに好ましい。
【００８３】さらに例えば、径が約１５００ｍｍの炉で
は、溶融物の表面に対するトーチの高さが４５０〜９５
０ｍｍ、溶融域の高さが５００〜１５００ｍｍであるこ
とが好ましく、本発明の方法に基づく粉状物の単位時間
当たりの注入量を、時間あたり粉状物１００〜７００ｋ
ｇ、好ましくは３００〜７００ｋｇに制御することがで
きる。さらに、この寸法及び単位時間当たりの注入量で
は、プラズマトーチの高さが約４５０〜約９５０ｍｍの
場合にプラズマトーチのパワー定格を、約１５０〜７０
０ｋＷに制御することができる。
は、溶融物の表面に対するトーチの高さが４５０〜９５
０ｍｍ、溶融域の高さが５００〜１５００ｍｍであるこ
とが好ましく、本発明の方法に基づく粉状物の単位時間
当たりの注入量を、時間あたり粉状物１００〜７００ｋ
ｇ、好ましくは３００〜７００ｋｇに制御することがで
きる。さらに、この寸法及び単位時間当たりの注入量で
は、プラズマトーチの高さが約４５０〜約９５０ｍｍの
場合にプラズマトーチのパワー定格を、約１５０〜７０
０ｋＷに制御することができる。
【００８４】本発明の方法によれば、粉状物が溶融状態
で炉の内部にとどまる時間、すなわち粉状物の注入から
オーバフロー及び／または引抜きまでの時間は、少なく
とも３０分であることが好ましく、約６０分であること
が好ましい。
で炉の内部にとどまる時間、すなわち粉状物の注入から
オーバフロー及び／または引抜きまでの時間は、少なく
とも３０分であることが好ましく、約６０分であること
が好ましい。
【００８５】本発明の方法によれば、粉状物の炉への注
入を、粉状物の注入方向の垂直及び水平成分を制御する
ことによって、及び／あるいは溶融物の表面に注入する
か、または溶融物の中に注入するかを制御することによ
って、及び／あるいは単位時間当たりの注入量を制御す
ることによって、及び／あるいは運搬ガス中の粉状物の
割合を制御することによって、制御することができる。
プラズマトーチを、溶融域内のトーチの高さを設定す
る、したがって溶融物にプラズマが流れる高さを制御す
ることによって、炉内のトーチの角度を設定することに
よって、及びトーチのパワー定格を設定することによっ
て制御することができる。溶融物のオーバフローは、例
えば、調整可能な可動ストップを調整することによって
制御することができ、溶融物の引抜きは、例えば、溶融
物を引き抜く速度を設定することによって制御すること
ができる。溶融物の引抜き速度の設定を、溶融物引抜き
手段の冷却の制御と組み合わせてもよい。
入を、粉状物の注入方向の垂直及び水平成分を制御する
ことによって、及び／あるいは溶融物の表面に注入する
か、または溶融物の中に注入するかを制御することによ
って、及び／あるいは単位時間当たりの注入量を制御す
ることによって、及び／あるいは運搬ガス中の粉状物の
割合を制御することによって、制御することができる。
プラズマトーチを、溶融域内のトーチの高さを設定す
る、したがって溶融物にプラズマが流れる高さを制御す
ることによって、炉内のトーチの角度を設定することに
よって、及びトーチのパワー定格を設定することによっ
て制御することができる。溶融物のオーバフローは、例
えば、調整可能な可動ストップを調整することによって
制御することができ、溶融物の引抜きは、例えば、溶融
物を引き抜く速度を設定することによって制御すること
ができる。溶融物の引抜き速度の設定を、溶融物引抜き
手段の冷却の制御と組み合わせてもよい。
【００８６】本発明の方法によれば、粉状物の炉への注
入、プラズマトーチ、及び溶融物の引抜きが制御される
ことが好ましい。
入、プラズマトーチ、及び溶融物の引抜きが制御される
ことが好ましい。
【００８７】本発明の方法に基づく設定を例えば、粉状
物の炉への注入及び溶融物の引抜きを制御することによ
って、溶融域及び／またはキャスティング域内の溶融物
のレベルをほぼ一定に維持するように設計することがで
きる。
物の炉への注入及び溶融物の引抜きを制御することによ
って、溶融域及び／またはキャスティング域内の溶融物
のレベルをほぼ一定に維持するように設計することがで
きる。
【００８８】キャスティング域内の溶融物のレベルを、
例えば溶融物のレベルを制御する制御ループによって一
定のレベルに維持することができる。この制御ループ
は、キャスティング域内の溶融物のレベルの最適値をそ
の基礎データとすることができる。例えば三つの溶融物
の範囲を規定することができる。
例えば溶融物のレベルを制御する制御ループによって一
定のレベルに維持することができる。この制御ループ
は、キャスティング域内の溶融物のレベルの最適値をそ
の基礎データとすることができる。例えば三つの溶融物
の範囲を規定することができる。
【００８９】−高レンジ。キャスティング域内の溶融物
のレベルが高過ぎる範囲。溶融物のレベルの値がこの高
レンジにあると、前記制御ループによって、オーバフロ
ー手段、例えばオーバフローストップの制御、及び／ま
たは溶融物の引抜き速度、例えば圧延機のローラの回転
速度が指示される。溶融物のレベルが高いほど、オーバ
フローが大きく、すなわちオーバフローストップが低く
設定され、及び／または溶融物の引抜きが大きく、すな
わち、圧延機のローラの回転速度が速く設定される。し
かし粉状物の注入は一定に保たれる。
のレベルが高過ぎる範囲。溶融物のレベルの値がこの高
レンジにあると、前記制御ループによって、オーバフロ
ー手段、例えばオーバフローストップの制御、及び／ま
たは溶融物の引抜き速度、例えば圧延機のローラの回転
速度が指示される。溶融物のレベルが高いほど、オーバ
フローが大きく、すなわちオーバフローストップが低く
設定され、及び／または溶融物の引抜きが大きく、すな
わち、圧延機のローラの回転速度が速く設定される。し
かし粉状物の注入は一定に保たれる。
【００９０】−中レンジ。粉状物の炉への注入と溶融物
の炉の外部への引抜きが平衡状態にある結果、キャステ
ィング域内の溶融物のレベルがほぼ、溶融域内での最適
な溶融プロセスに必要な最適レベルにある範囲。オーバ
フロー及び／または引抜き速度ならびに注入速度は、こ
の制御ループによって、溶融域内での最適な溶融プロセ
スに必要な溶融物のレベルの規定のとおりに一定に維持
される。
の炉の外部への引抜きが平衡状態にある結果、キャステ
ィング域内の溶融物のレベルがほぼ、溶融域内での最適
な溶融プロセスに必要な最適レベルにある範囲。オーバ
フロー及び／または引抜き速度ならびに注入速度は、こ
の制御ループによって、溶融域内での最適な溶融プロセ
スに必要な溶融物のレベルの規定のとおりに一定に維持
される。
【００９１】−低レンジ。キャスティング域内の溶融物
のレベルが低過ぎる範囲。溶融物の値がこの範囲にある
と、前記制御ループによって、注入される粉状物の量が
指示される。溶融物のレベルが低いほど注入される粉状
物の量が多くされる。この低レベルレンジでは、オーバ
フロー及び／または引抜き速度が、溶融域内での最適な
溶融プロセスに対する最初の規定どおりに一定に維持さ
れる。
のレベルが低過ぎる範囲。溶融物の値がこの範囲にある
と、前記制御ループによって、注入される粉状物の量が
指示される。溶融物のレベルが低いほど注入される粉状
物の量が多くされる。この低レベルレンジでは、オーバ
フロー及び／または引抜き速度が、溶融域内での最適な
溶融プロセスに対する最初の規定どおりに一定に維持さ
れる。
【００９２】キャスティング域及び／または溶融域内の
溶融物のレベルは、溶融物レベルプローブ、例えば光電
セル、フロータなどを使用して決定することができる。
溶融物のレベルは、溶融物レベルプローブ、例えば光電
セル、フロータなどを使用して決定することができる。
【００９３】粉状物の炉への単位時間当たりの注入量、
プラズマトーチのパワー定格、及び溶融物の引抜きの制
御はすべて、溶融プロセスを最適化する働きをし、溶融
していない粉状物のクラスタを含まない均一な溶融物、
及び均一な高品質のガラス質物質を得ることを確実にす
る。それに対して、溶融域内に残渣がとどまる時間の制
御は、制御された最適な熱収支を提供する。
プラズマトーチのパワー定格、及び溶融物の引抜きの制
御はすべて、溶融プロセスを最適化する働きをし、溶融
していない粉状物のクラスタを含まない均一な溶融物、
及び均一な高品質のガラス質物質を得ることを確実にす
る。それに対して、溶融域内に残渣がとどまる時間の制
御は、制御された最適な熱収支を提供する。
【００９４】本発明の方法に基づく設定を例えば、粉状
物の炉への注入ならびにプラズマトーチのパワー定格及
び／または高さを制御することによって溶融物及びキャ
スティング域の温度をほぼ一定に維持するように設計す
ることができる。
物の炉への注入ならびにプラズマトーチのパワー定格及
び／または高さを制御することによって溶融物及びキャ
スティング域の温度をほぼ一定に維持するように設計す
ることができる。
【００９５】溶融物及びキャスティング域の温度を、例
えば、これらの温度を制御する制御ループによってほぼ
一定に維持することができる。この制御ループは、キャ
スティング域内の溶融物の温度の最適値をその基礎デー
タとすることができる。
えば、これらの温度を制御する制御ループによってほぼ
一定に維持することができる。この制御ループは、キャ
スティング域内の溶融物の温度の最適値をその基礎デー
タとすることができる。
【００９６】この設定の目的は、前記制御ループによっ
て、ノントランスファアークプラズマトーチのパワー定
格を、粉状物が炉に注入される速度、キャスティング域
内の溶融物の温度、及びキャスティング域の温度に関し
て制御することにある。トーチのパワー定格は、炉内の
熱損失を補償し、注入された粉状物の全てを溶融するの
に十分なものでなければならない。
て、ノントランスファアークプラズマトーチのパワー定
格を、粉状物が炉に注入される速度、キャスティング域
内の溶融物の温度、及びキャスティング域の温度に関し
て制御することにある。トーチのパワー定格は、炉内の
熱損失を補償し、注入された粉状物の全てを溶融するの
に十分なものでなければならない。
【００９７】溶融物の温度は、炉の溶融域内の溶融物の
中及び／または上方、ならびに／あるいはキャスティン
グ域内に配置された温度プローブによって決定すること
ができる。
中及び／または上方、ならびに／あるいはキャスティン
グ域内に配置された温度プローブによって決定すること
ができる。
【００９８】いくつかの状況が可能である。例えば、溶
融物及びキャスティング域の温度が高過ぎる、すなわち
必要な最適温度より高い場合には、制御ループによっ
て、トーチのパワー定格の低減が指示される。溶融物及
びキャスティング域の温度が低過ぎる、すなわち必要な
最適温度より低い場合には、制御ループによって、トー
チのパワー定格の増大が指示される。溶融物の温度が低
過ぎ、かつキャスティング域の温度が高すぎる場合に
は、制御ループによって例えば警報システムの作動が指
示される。この状況では、この設定は、トーチのパワー
定格の低減、例えば溶融物引抜き手段内に配置された加
熱手段の始動、ならびに粉状物の単位時間当たりの注入
量及び溶融物の引抜き速度の増大を指示する。
融物及びキャスティング域の温度が高過ぎる、すなわち
必要な最適温度より高い場合には、制御ループによっ
て、トーチのパワー定格の低減が指示される。溶融物及
びキャスティング域の温度が低過ぎる、すなわち必要な
最適温度より低い場合には、制御ループによって、トー
チのパワー定格の増大が指示される。溶融物の温度が低
過ぎ、かつキャスティング域の温度が高すぎる場合に
は、制御ループによって例えば警報システムの作動が指
示される。この状況では、この設定は、トーチのパワー
定格の低減、例えば溶融物引抜き手段内に配置された加
熱手段の始動、ならびに粉状物の単位時間当たりの注入
量及び溶融物の引抜き速度の増大を指示する。
【００９９】本発明の方法に基づく設定を例えば、プラ
ズマトーチの高さを制御することによって溶融域の温度
をほぼ一定に維持するように設計することができる。
ズマトーチの高さを制御することによって溶融域の温度
をほぼ一定に維持するように設計することができる。
【０１００】溶融域の温度を、例えば、溶融域の温度を
制御する制御ループによってほぼ一定に維持することが
できる。
制御する制御ループによってほぼ一定に維持することが
できる。
【０１０１】この設定の目的は、前記制御ループによっ
て、溶融物によっておおわれた炉の耐火物内に応力を生
じさせることなくトーチ／プラズマ熱伝達を制御するこ
とにある。この設定に影響するパラメータは、トーチの
パワー定格（通常、粉状物の単位時間当たりの注入量に
関して制御される）、溶融物でおおわれた溶融域の温
度、及び、例えばプラズマトーチの所与のパワー定格に
おける溶融域内の溶融物に対するトーチの高さである。
前記溶融物でおおわれた溶融域の温度は、例えば炉の一
壁面内または壁面上、好ましくはほぼプラズマがトーチ
から流れ出る地点の溶融域に配置された温度プローブに
よって測定される。溶融物の表面に対するトーチの高さ
は、プラズマが流れ出る地点の溶融物でおおわれた炉壁
の過熱を回避しつつ、溶融物へのエネルギー伝達が最適
となるように制御される。
て、溶融物によっておおわれた炉の耐火物内に応力を生
じさせることなくトーチ／プラズマ熱伝達を制御するこ
とにある。この設定に影響するパラメータは、トーチの
パワー定格（通常、粉状物の単位時間当たりの注入量に
関して制御される）、溶融物でおおわれた溶融域の温
度、及び、例えばプラズマトーチの所与のパワー定格に
おける溶融域内の溶融物に対するトーチの高さである。
前記溶融物でおおわれた溶融域の温度は、例えば炉の一
壁面内または壁面上、好ましくはほぼプラズマがトーチ
から流れ出る地点の溶融域に配置された温度プローブに
よって測定される。溶融物の表面に対するトーチの高さ
は、プラズマが流れ出る地点の溶融物でおおわれた炉壁
の過熱を回避しつつ、溶融物へのエネルギー伝達が最適
となるように制御される。
【０１０２】本発明のプロセスに基いて注入、トーチ、
ならびに溶融物のオーバフロー及び／または引抜きを調
節する設定及び制御ループは、同時に使用されることが
好ましい。
ならびに溶融物のオーバフロー及び／または引抜きを調
節する設定及び制御ループは、同時に使用されることが
好ましい。
【０１０３】本発明のプロセスによれば、粉状物の溶融
によって煙及びガスが発生するため、前記煙及びガスは
高温の状態で炉から抜き取られる。
によって煙及びガスが発生するため、前記煙及びガスは
高温の状態で炉から抜き取られる。
【０１０４】発生するこれらのガスに、例えば、ダイオ
キシン、フラン及び重金属塩などが含まれることがあ
る。
キシン、フラン及び重金属塩などが含まれることがあ
る。
【０１０５】本発明に基づく方法はさらに、ノントラン
スファアークプラズマトーチの使用、したがって煙及び
ガスを高温で容易に抜き取ることができる「オープンバ
ス」構成に関する他の利点を有する。
スファアークプラズマトーチの使用、したがって煙及び
ガスを高温で容易に抜き取ることができる「オープンバ
ス」構成に関する他の利点を有する。
【０１０６】さらに本発明の方法によれば、例えば煙を
処理する抜取り換気装置、及び溶融域をキャスティング
域から部分的に分離して、有毒ガスが大気中に排出され
ることを防ぐレジスタによって、溶融域を、大気圧に対
してわずかに負圧に維持することができる。
処理する抜取り換気装置、及び溶融域をキャスティング
域から部分的に分離して、有毒ガスが大気中に排出され
ることを防ぐレジスタによって、溶融域を、大気圧に対
してわずかに負圧に維持することができる。
【０１０７】本発明の方法によれば、これらの煙及びガ
スを約１５００℃で抜き取り、腐食性の塩が炉壁に凝縮
するのを防ぐ。これらの塩は、この方法の産業的な長期
実施に対して不利に働く。溶融物が溶融域内にとどまる
時間の間に（この温度で約２秒）、ダイオキシン及びフ
ランは分解され、分解された状態を維持する。
スを約１５００℃で抜き取り、腐食性の塩が炉壁に凝縮
するのを防ぐ。これらの塩は、この方法の産業的な長期
実施に対して不利に働く。溶融物が溶融域内にとどまる
時間の間に（この温度で約２秒）、ダイオキシン及びフ
ランは分解され、分解された状態を維持する。
【０１０８】炉から抜き取られた煙及びガスは集めら
れ、例えば急冷装置中の水を使用して急冷される。この
水は炉出口で、煙及びガスを冷却する働きをする。これ
によって、ダイオキシン及びフランの再形成が妨げられ
る。
れ、例えば急冷装置中の水を使用して急冷される。この
水は炉出口で、煙及びガスを冷却する働きをする。これ
によって、ダイオキシン及びフランの再形成が妨げられ
る。
【０１０９】本発明の方法によれば、抜き取られた煙及
びガスを、廃棄物焼却プラントで使用されるような気体
廃棄物処理の標準的なシステム内で処理・中和すること
ができる。
びガスを、廃棄物焼却プラントで使用されるような気体
廃棄物処理の標準的なシステム内で処理・中和すること
ができる。
【０１１０】さらに、本発明の方法を、既存の家庭廃棄
物焼却の標準プロセスのラインで使用すること、及び本
発明の方法の結果生成した煙及びガスを、気体廃棄物処
理の標準プロセス、例えば前記家庭廃棄物焼却プロセス
のラインで処理することができる。
物焼却の標準プロセスのラインで使用すること、及び本
発明の方法の結果生成した煙及びガスを、気体廃棄物処
理の標準プロセス、例えば前記家庭廃棄物焼却プロセス
のラインで処理することができる。
【０１１１】本発明の方法によれば、一つまたは複数の
添加剤を粉状物と同時に炉に注入することができる。こ
れらの添加剤を、例えば炉内の溶融物の流動性及び滑り
を増大させるように、溶融物の均一性を高めるように、
またはガラス質マトリックスの形成を促進するように設
計されたもの、あるいはこれらの添加物の混合物とする
ことができる。
添加剤を粉状物と同時に炉に注入することができる。こ
れらの添加剤を、例えば炉内の溶融物の流動性及び滑り
を増大させるように、溶融物の均一性を高めるように、
またはガラス質マトリックスの形成を促進するように設
計されたもの、あるいはこれらの添加物の混合物とする
ことができる。
【０１１２】本発明は、前述の本発明の方法を実施する
ための装置にも関する。
ための装置にも関する。
【０１１３】本発明の装置は、粉状物の溶融域及び溶融
物のキャスティング域を有する炉、少なくとも一つの粉
状物注入手段、少なくとも一つのプラズマトーチ、及び
少なくとも一つの溶融物オーバフロー手段を含む粉状物
の連続ガラス化装置であって、前記粉状物注入手段が、
炉の溶融域の側面にあり、水平成分を含む一注入方向を
向いており、前記キャスティング域が、ほぼ前記水平成
分に沿った方向を向いており、溶融域に関して前記注入
手段から離れ、前記キャスティング域が、前記溶融域の
オーバフロー域であって、前記溶融域と接した第一の端
部及び溶融物オーバフロー手段と接した第二の端部を有
し、前記オーバフロー手段が、ほぼ水平な方向に溶融物
がオーバフローするように配置された装置である。
物のキャスティング域を有する炉、少なくとも一つの粉
状物注入手段、少なくとも一つのプラズマトーチ、及び
少なくとも一つの溶融物オーバフロー手段を含む粉状物
の連続ガラス化装置であって、前記粉状物注入手段が、
炉の溶融域の側面にあり、水平成分を含む一注入方向を
向いており、前記キャスティング域が、ほぼ前記水平成
分に沿った方向を向いており、溶融域に関して前記注入
手段から離れ、前記キャスティング域が、前記溶融域の
オーバフロー域であって、前記溶融域と接した第一の端
部及び溶融物オーバフロー手段と接した第二の端部を有
し、前記オーバフロー手段が、ほぼ水平な方向に溶融物
がオーバフローするように配置された装置である。
【０１１４】本発明によれば、この装置はさらに、溶融
物オーバフロー手段に結合された一つまたは複数の溶融
物引抜き手段を含む。
物オーバフロー手段に結合された一つまたは複数の溶融
物引抜き手段を含む。
【０１１５】本発明によれば、プラズマトーチはノント
ランスファアークプラズマトーチであることが好まし
い。
ランスファアークプラズマトーチであることが好まし
い。
【０１１６】本発明によれば、炉の溶融域は、例えば楕
円形、長円形、長方形、円形など本発明の方法に適当で
あればどんな形状であってもよいが、円筒形であること
が好ましい。溶融物は、この円筒形状の円形断面内に置
かれることが好ましい。
円形、長円形、長方形、円形など本発明の方法に適当で
あればどんな形状であってもよいが、円筒形であること
が好ましい。溶融物は、この円筒形状の円形断面内に置
かれることが好ましい。
【０１１７】溶融域は、耐火物、好ましくは酸化アルミ
ニウム製の耐火物を含むことができる。ただし、溶融域
内の溶融物によっておおわれる部分の耐火物は、高温下
で溶融物が六価クロムで汚染される原因となり、粉状物
が溶融し始めたときに発生するガス及び煙が汚染される
原因となるクロムを含まないものとする。溶融物によっ
ておおわれない部分の溶融域の耐火物、すなわち粉状物
が溶融し始めたときに発生するガス及び煙の応力を受け
る部分の耐火物は、酸化アルミニウムから造られ、耐熱
性、特に耐熱衝撃性を高めるための少量のクロムを含ん
でもよい。前記耐火物は多層構造とすることが好まし
い。
ニウム製の耐火物を含むことができる。ただし、溶融域
内の溶融物によっておおわれる部分の耐火物は、高温下
で溶融物が六価クロムで汚染される原因となり、粉状物
が溶融し始めたときに発生するガス及び煙が汚染される
原因となるクロムを含まないものとする。溶融物によっ
ておおわれない部分の溶融域の耐火物、すなわち粉状物
が溶融し始めたときに発生するガス及び煙の応力を受け
る部分の耐火物は、酸化アルミニウムから造られ、耐熱
性、特に耐熱衝撃性を高めるための少量のクロムを含ん
でもよい。前記耐火物は多層構造とすることが好まし
い。
【０１１８】本発明の装置によれば、注入手段を、例え
ば空気式注入装置、あるいはスクリューまたはプッシャ
を取り付けた装置とすることができる。注入手段は、空
気式注入装置であるほうが好ましい。
ば空気式注入装置、あるいはスクリューまたはプッシャ
を取り付けた装置とすることができる。注入手段は、空
気式注入装置であるほうが好ましい。
【０１１９】本発明によれば、前記注入手段は、炉の溶
融域に側面から配置され、水平成分を含む注入方向を向
くことが好ましい。注入方向は、下向きの垂直成分を含
んでもよい。
融域に側面から配置され、水平成分を含む注入方向を向
くことが好ましい。注入方向は、下向きの垂直成分を含
んでもよい。
【０１２０】注入手段は例えば、溶融物の表面に対して
０〜９０°、好ましくは１０〜４５°の角度で粉状物が
注入されるように配置される。
０〜９０°、好ましくは１０〜４５°の角度で粉状物が
注入されるように配置される。
【０１２１】本発明によれば、注入手段を例えば、耐火
物によって保護された金属管の形状を有するランス（la
nce）の形態で溶融域内に延長することができる。この
インゼクタを、粉状物を溶融物中に注入するか、または
溶融物の表面に注入するかを調整できるようなものにす
ることができる。
物によって保護された金属管の形状を有するランス（la
nce）の形態で溶融域内に延長することができる。この
インゼクタを、粉状物を溶融物中に注入するか、または
溶融物の表面に注入するかを調整できるようなものにす
ることができる。
【０１２２】粉状物を炉に注入するランスは、炉内の内
径が、粉状物の単位時間当たりの注入量に関係すること
が好ましい。例えば、粉状物の単位時間当たりの注入量
が、本発明の実施形態の例に記載したとおりの３５０ｋ
ｇ／時間である場合には、ランスの内径を２０ｍｍとす
ることができる。
径が、粉状物の単位時間当たりの注入量に関係すること
が好ましい。例えば、粉状物の単位時間当たりの注入量
が、本発明の実施形態の例に記載したとおりの３５０ｋ
ｇ／時間である場合には、ランスの内径を２０ｍｍとす
ることができる。
【０１２３】本発明に基づく注入手段を、粉状物の単位
時間当たりの注入量、ならびに／あるいは運搬ガス中の
粉状物の割合、ならびに／あるいは粉状物の注入方向の
垂直及び／または水平成分、ならびに／あるいは溶融物
の表面に注入するか、または溶融物の中に注入するかに
関して調整可能とすることができる。
時間当たりの注入量、ならびに／あるいは運搬ガス中の
粉状物の割合、ならびに／あるいは粉状物の注入方向の
垂直及び／または水平成分、ならびに／あるいは溶融物
の表面に注入するか、または溶融物の中に注入するかに
関して調整可能とすることができる。
【０１２４】本発明の装置は、一つまたは複数のトラン
スファアークプラズマトーチ及び／またはノントランス
ファアークプラズマトーチを含むことができる。
スファアークプラズマトーチ及び／またはノントランス
ファアークプラズマトーチを含むことができる。
【０１２５】粉状物が低温時に導電性でないときには、
トランスファアークプラズマトーチを、例えば、ノント
ランスファアークプラズマトーチに結合し、このノント
ランスファアークプラズマトーチを使用して、溶融プロ
セスを開始させてもよい。
トランスファアークプラズマトーチを、例えば、ノント
ランスファアークプラズマトーチに結合し、このノント
ランスファアークプラズマトーチを使用して、溶融プロ
セスを開始させてもよい。
【０１２６】これらのプラズマトーチを、例えば、バー
ナによる加熱で置き換えるか、または補足することがで
きる。
ナによる加熱で置き換えるか、または補足することがで
きる。
【０１２７】プラズマトーチは、耐火材料製の被覆で保
護されることが好ましい。この耐火性被覆は、高温の耐
火物の壁と冷却されたトーチとの間の熱伝達に関係した
熱損失を制限する働きをし、したがって、粉状物の溶融
中に生成した塩がトーチの冷えた表面に再凝縮すること
を防ぐ働きをする。この種の再凝縮は、保守及び／また
は緊急時のトーチの引き出しをより困難にする。
護されることが好ましい。この耐火性被覆は、高温の耐
火物の壁と冷却されたトーチとの間の熱伝達に関係した
熱損失を制限する働きをし、したがって、粉状物の溶融
中に生成した塩がトーチの冷えた表面に再凝縮すること
を防ぐ働きをする。この種の再凝縮は、保守及び／また
は緊急時のトーチの引き出しをより困難にする。
【０１２８】トーチを、可動ブラケットに取り付けて、
例えば、垂直及び／または水平方向にトーチを移動でき
るようにし、これによって、溶融物に対するトーチの位
置を最適なものにすることができる。
例えば、垂直及び／または水平方向にトーチを移動でき
るようにし、これによって、溶融物に対するトーチの位
置を最適なものにすることができる。
【０１２９】本発明の装置によれば、プラズマトーチ
を、トーチのパワー定格、溶融物に対するトーチの高
さ、及び溶融物の表面に対するトーチの角度に関して制
御することができる。
を、トーチのパワー定格、溶融物に対するトーチの高
さ、及び溶融物の表面に対するトーチの角度に関して制
御することができる。
【０１３０】例えば、炉の溶融域の径が約１５００ｍ
ｍ、粉状物の溶融温度が１３００〜１５００℃、溶融物
の深さが１００〜５００ｍｍである場合、プラズマトー
チのパワー定格を１５０〜７００ｋＷ、好ましくは約６
００ｋＷ、トーチの高さを溶融物の上方４５０〜９５０
ｍｍ、好ましくは７００ｍｍ、プラズマトーチの角度を
４５〜９０°、好ましくは９０°に設定することができ
る。
ｍ、粉状物の溶融温度が１３００〜１５００℃、溶融物
の深さが１００〜５００ｍｍである場合、プラズマトー
チのパワー定格を１５０〜７００ｋＷ、好ましくは約６
００ｋＷ、トーチの高さを溶融物の上方４５０〜９５０
ｍｍ、好ましくは７００ｍｍ、プラズマトーチの角度を
４５〜９０°、好ましくは９０°に設定することができ
る。
【０１３１】本発明の装置によれば、溶融物のオーバフ
ロー手段を、例えば、キャスティング域の第二の端部に
配置されたオーバフローストップとすることができる。
溶融物のオーバフローレベルを設定できるように、この
オーバフローストップを可動で調整可能なものにするこ
とができる。
ロー手段を、例えば、キャスティング域の第二の端部に
配置されたオーバフローストップとすることができる。
溶融物のオーバフローレベルを設定できるように、この
オーバフローストップを可動で調整可能なものにするこ
とができる。
【０１３２】本発明の装置によれば、炉からオーバフロ
ーした溶融物を冷却して、ガラス質物質または結晶性物
質とする冷却スクリーンをオーバフロー手段に結合する
ことができる。
ーした溶融物を冷却して、ガラス質物質または結晶性物
質とする冷却スクリーンをオーバフロー手段に結合する
ことができる。
【０１３３】本発明によれば、オーバフロー装置を溶融
物引抜き手段で置き換えるか、またはオーバフロー装置
に溶融物引抜き手段を結合することができる。
物引抜き手段で置き換えるか、またはオーバフロー装置
に溶融物引抜き手段を結合することができる。
【０１３４】本発明の装置によれば、引抜き手段を例え
ば、圧延装置または冷却されたローラを有する圧延機と
することができる。
ば、圧延装置または冷却されたローラを有する圧延機と
することができる。
【０１３５】この種の圧延機は、ローラの回転速度を制
御することによって溶融物の引抜き速度を制御すること
ができるという利点を有する。ローラの回転速度を、例
えばローラ冷却システムに結合することができる。こう
して、溶融物の引抜き速度が大きいときには、ローラ冷
却制御システムが、ローラの冷却を強めることを指示
し、これによって、一定の品質のガラス質物質を得る。
御することによって溶融物の引抜き速度を制御すること
ができるという利点を有する。ローラの回転速度を、例
えばローラ冷却システムに結合することができる。こう
して、溶融物の引抜き速度が大きいときには、ローラ冷
却制御システムが、ローラの冷却を強めることを指示
し、これによって、一定の品質のガラス質物質を得る。
【０１３６】さらに圧延機は、形成される結晶性物質ま
たはガラス質物質を誘導し、較正することができるとい
う利点を有する。
たはガラス質物質を誘導し、較正することができるとい
う利点を有する。
【０１３７】本発明の一実施形態では、炉が負圧に維持
されるように溶融域をキャスティング域から分離するレ
ジスタをキャスティング域に備えることができる。この
負圧は、例えば、粉状物が溶融し始めたときに発生する
煙及びガスの処理用の抜取り換気装置よって得られる。
この負圧は、粉状物が溶融し始めたときに発生する煙及
びガスに含まれる毒素がキャスティング域を介して、ま
たは炉の漏れ穴を通して大気中に放出されることを防
ぐ。レジスタは固定式でも、または可動式でもよい。
されるように溶融域をキャスティング域から分離するレ
ジスタをキャスティング域に備えることができる。この
負圧は、例えば、粉状物が溶融し始めたときに発生する
煙及びガスの処理用の抜取り換気装置よって得られる。
この負圧は、粉状物が溶融し始めたときに発生する煙及
びガスに含まれる毒素がキャスティング域を介して、ま
たは炉の漏れ穴を通して大気中に放出されることを防
ぐ。レジスタは固定式でも、または可動式でもよい。
【０１３８】このレジスタはさらに、炉出口での溶融物
の流量を規則的にする。
の流量を規則的にする。
【０１３９】本発明の装置によれば、炉はさらに、粉状
物が溶融し始めたときに発生する煙及びガスを抜き取る
ための煙道を含むことができる。この煙道は、この煙及
びガスが、炉の溶融域またはキャスティング域の溶融物
のいずれとも接触することなく抜き取られるように配置
されることが好ましい。
物が溶融し始めたときに発生する煙及びガスを抜き取る
ための煙道を含むことができる。この煙道は、この煙及
びガスが、炉の溶融域またはキャスティング域の溶融物
のいずれとも接触することなく抜き取られるように配置
されることが好ましい。
【０１４０】抜取り煙道を、例えば前述の抜取り換気装
置に接続することができる。
置に接続することができる。
【０１４１】本発明の装置によれば、粉状物注入手段、
プラズマトーチ、及び溶融物引抜き手段が、少なくとも
一つの制御ループによって制御される。
プラズマトーチ、及び溶融物引抜き手段が、少なくとも
一つの制御ループによって制御される。
【０１４２】例えば、粉状物を炉に注入する手段、なら
びに溶融物引抜き手段及び／またはオーバフロー手段
を、炉内の溶融物のレベルを制御する制御ループによっ
て制御することができる。
びに溶融物引抜き手段及び／またはオーバフロー手段
を、炉内の溶融物のレベルを制御する制御ループによっ
て制御することができる。
【０１４３】炉内、すなわち炉の溶融域内及び／または
キャスティング域内の溶融物のレベルを制御する制御ル
ープは例えば、粉状物の炉への注入、及び／または溶融
域の溶融物のオーバフロー設定、及び／または炉の外部
への溶融物の引抜き設定を、炉の溶融域内及び／または
キャスティング域内の溶融物のレベルに関して指示する
制御システムから構成される。
キャスティング域内の溶融物のレベルを制御する制御ル
ープは例えば、粉状物の炉への注入、及び／または溶融
域の溶融物のオーバフロー設定、及び／または炉の外部
への溶融物の引抜き設定を、炉の溶融域内及び／または
キャスティング域内の溶融物のレベルに関して指示する
制御システムから構成される。
【０１４４】溶融物のレベルは、溶融物の溶融域内及び
／またはキャスティング域内に配置されたプローブによ
って決定することができる。
／またはキャスティング域内に配置されたプローブによ
って決定することができる。
【０１４５】例えば、キャスティング域内の溶融物のレ
ベルが事前に設定した値よりも高いときには、制御ルー
プは、溶融物の引抜き速度を高めるよう指示する。例え
ば、引抜きが圧延機によって実施されるときには、これ
は、粉状物の単位時間当たりの注入量は一定のままロー
ラの速度を大きくすることによって実施される。
ベルが事前に設定した値よりも高いときには、制御ルー
プは、溶融物の引抜き速度を高めるよう指示する。例え
ば、引抜きが圧延機によって実施されるときには、これ
は、粉状物の単位時間当たりの注入量は一定のままロー
ラの速度を大きくすることによって実施される。
【０１４６】例えば、キャスティング域内の溶融物のレ
ベルが事前に設定した値よりも低いときには、制御ルー
プは、溶融物引抜き速度を一定にしたまま、粉状物の炉
への単位時間当たりの注入量を大きくするよう指示す
る。
ベルが事前に設定した値よりも低いときには、制御ルー
プは、溶融物引抜き速度を一定にしたまま、粉状物の炉
への単位時間当たりの注入量を大きくするよう指示す
る。
【０１４７】例えば、溶融物のレベルがほぼ一定で、事
前に設定した値と等しいときには、制御ループは、単位
時間当たりの注入量及び引抜き速度を一定とするよう指
示する。
前に設定した値と等しいときには、制御ループは、単位
時間当たりの注入量及び引抜き速度を一定とするよう指
示する。
【０１４８】粉状物を炉に注入する手段及びトーチのパ
ワー定格を、溶融物及びキャスティング域の温度を制御
する制御ループによって調整することができる。
ワー定格を、溶融物及びキャスティング域の温度を制御
する制御ループによって調整することができる。
【０１４９】溶融物の温度制御ループは、例えば、粉状
物の炉への単位時間当たりの注入量及びプラズマトーチ
のパワーの設定を、溶融物及び／またはキャスティング
域の温度に関して制御する制御システムから構成され
る。
物の炉への単位時間当たりの注入量及びプラズマトーチ
のパワーの設定を、溶融物及び／またはキャスティング
域の温度に関して制御する制御システムから構成され
る。
【０１５０】溶融物の温度は、溶融物によっておおわれ
た溶融域及び／またはキャスティング域内に配置された
プローブによって決定することができる。
た溶融域及び／またはキャスティング域内に配置された
プローブによって決定することができる。
【０１５１】例えば、溶融物の温度が高過ぎるときに
は、制御ループは、トーチのパワー定格の低減を指示す
る。反対に、溶融物の温度が低過ぎるときには、制御ル
ープは、トーチのパワー定格の増大を指示する。
は、制御ループは、トーチのパワー定格の低減を指示す
る。反対に、溶融物の温度が低過ぎるときには、制御ル
ープは、トーチのパワー定格の増大を指示する。
【０１５２】炉内のトーチの高さを、溶融域の温度を設
定する制御ループによって制御することができる。
定する制御ループによって制御することができる。
【０１５３】溶融域の温度制御ループは、例えば、トー
チの高さの設定をキャスティング域の温度に関して指示
する制御システムから構成される。
チの高さの設定をキャスティング域の温度に関して指示
する制御システムから構成される。
【０１５４】溶融物によっておおわれた溶融域の温度
は、溶融物によっておおわれた炉の一壁面の内部または
上、好ましくは、トーチ上のプラズマが流れ出る地点の
近くに配置された温度プローブによって決定することが
できる。
は、溶融物によっておおわれた炉の一壁面の内部または
上、好ましくは、トーチ上のプラズマが流れ出る地点の
近くに配置された温度プローブによって決定することが
できる。
【０１５５】例えば、トーチのパワー定格及び粉状物単
位時間当たりの注入量が一定の状況において、溶融域の
温度が事前に設定した値よりも高いことを温度プローブ
が検出したときには、制御ループは、トーチの高さを高
くするよう指示することができる。
位時間当たりの注入量が一定の状況において、溶融域の
温度が事前に設定した値よりも高いことを温度プローブ
が検出したときには、制御ループは、トーチの高さを高
くするよう指示することができる。
【０１５６】炉内の溶融物のレベルを制御する制御ルー
プ、溶融物及びキャスティング域の温度を制御する制御
ループ、ならびに溶融域の温度を制御する制御ループ
は、別々に使用することもできるし、または同時に使用
することもできる。これらのループは同時に使用するほ
うが好ましい。
プ、溶融物及びキャスティング域の温度を制御する制御
ループ、ならびに溶融域の温度を制御する制御ループ
は、別々に使用することもできるし、または同時に使用
することもできる。これらのループは同時に使用するほ
うが好ましい。
【０１５７】本発明の装置は、前述のとおり使用するこ
ともでき、また例えば、家庭廃棄物焼却プラントのライ
ンで使用することもできる。すなわち本発明の装置を、
家庭廃棄物焼却プラント、好ましくは、家庭廃棄物の焼
却によって生成する気体排出物を処理する手段を含む家
庭廃棄物焼却プラントに組み込むことができる。
ともでき、また例えば、家庭廃棄物焼却プラントのライ
ンで使用することもできる。すなわち本発明の装置を、
家庭廃棄物焼却プラント、好ましくは、家庭廃棄物の焼
却によって生成する気体排出物を処理する手段を含む家
庭廃棄物焼却プラントに組み込むことができる。
【０１５８】この構成では、本発明に基づく装置を、家
庭廃棄物の焼却によって生じた粉状物のオンライン処理
に使用することができる。粉状物の溶融によって発生し
た煙及びガスは、前記家庭廃棄物焼却設備のガス・煙処
理装置を使用してオンライン処理される。
庭廃棄物の焼却によって生じた粉状物のオンライン処理
に使用することができる。粉状物の溶融によって発生し
た煙及びガスは、前記家庭廃棄物焼却設備のガス・煙処
理装置を使用してオンライン処理される。
【０１５９】本発明の特徴及び利点は、以下の詳細な説
明からよりいっそう理解されるであろう。この説明は、
添付図面に関するものであり、本発明を限定するもので
はない。
明からよりいっそう理解されるであろう。この説明は、
添付図面に関するものであり、本発明を限定するもので
はない。
【０１６０】
【発明の実施の形態】図１から図４では、同一の部品番
号は、図示の本発明に基づく装置の実施形態の同一の構
成部品を指す。
号は、図示の本発明に基づく装置の実施形態の同一の構
成部品を指す。
【０１６１】本発明の方法の一実施形態を実施するため
の装置の断面図を図１に、上から見た断面図を図２に示
す。
の装置の断面図を図１に、上から見た断面図を図２に示
す。
【０１６２】これらの図の装置は、粉状物の溶融域３及
び溶融物４のキャスティング域５を含む炉１を有する。
この装置はさらに、粉状物を炉に注入する手段７、ノン
トランスファアークプラズマトーチ１１及び溶融物オー
バフロー手段１７を有する。
び溶融物４のキャスティング域５を含む炉１を有する。
この装置はさらに、粉状物を炉に注入する手段７、ノン
トランスファアークプラズマトーチ１１及び溶融物オー
バフロー手段１７を有する。
【０１６３】溶融域３は円形で、外側の金属外被１９及
び主に酸化アルミニウムでできた内側の多層耐火構造２
１からなる壁に取り囲まれている。前記溶融物、及び粉
状物が溶融し始めたときに発生する煙を処理するのに使
用する水が六価クロムで汚染されないように、溶融物と
接触する部分の耐火物、及び溶融物と接触する可能性の
ある部分の耐火物はクロムを含まない。
び主に酸化アルミニウムでできた内側の多層耐火構造２
１からなる壁に取り囲まれている。前記溶融物、及び粉
状物が溶融し始めたときに発生する煙を処理するのに使
用する水が六価クロムで汚染されないように、溶融物と
接触する部分の耐火物、及び溶融物と接触する可能性の
ある部分の耐火物はクロムを含まない。
【０１６４】溶融物と接触しない部分の耐火物は、その
耐熱性、特に熱衝撃を向上させるための少量のクロムを
含んでもよい。
耐熱性、特に熱衝撃を向上させるための少量のクロムを
含んでもよい。
【０１６５】溶融域３の溶融物４と接触する部分の耐火
物の化学的腐食を制限するために、水ベースの冷却回路
２３を取り付けることによって、熱障壁を作り出す。こ
の熱障壁によって、溶融物４中に自動るつぼが形成され
る。これによって、腐食物質が自動るつぼ中に捕集さ
れ、この腐食物質が耐火物中に移動することが制限され
る。
物の化学的腐食を制限するために、水ベースの冷却回路
２３を取り付けることによって、熱障壁を作り出す。こ
の熱障壁によって、溶融物４中に自動るつぼが形成され
る。これによって、腐食物質が自動るつぼ中に捕集さ
れ、この腐食物質が耐火物中に移動することが制限され
る。
【０１６６】溶融域３の内径は１５００ｍｍ、高さは９
５０ｍｍである。
５０ｍｍである。
【０１６７】溶融物４と接触する部分の溶融域３は容器
として、炉の側面は壁、炉の上部セクションはヴォール
トとして記述される。
として、炉の側面は壁、炉の上部セクションはヴォール
トとして記述される。
【０１６８】注入手段７は空気式インゼクタ７ａであ
り、粉状物の注入は、運搬ガスを用いて高密度モードで
実行される。インゼクタ７ａは、粉状物を炉に搬入する
金属管７ｂすなわちランスによって延長される。ランス
７ｂの炉の内側の部分は、耐火物７ｃによって保護され
る。
り、粉状物の注入は、運搬ガスを用いて高密度モードで
実行される。インゼクタ７ａは、粉状物を炉に搬入する
金属管７ｂすなわちランスによって延長される。ランス
７ｂの炉の内側の部分は、耐火物７ｃによって保護され
る。
【０１６９】注入手段７を制御して、粉状物を、溶融物
４の中または表面に注入すること、及びさまざまな水平
成分及び垂直成分を有する下向きの注入方向に粉状物を
向わせることができる。
４の中または表面に注入すること、及びさまざまな水平
成分及び垂直成分を有する下向きの注入方向に粉状物を
向わせることができる。
【０１７０】図１及び図２において参照符号７は、粉状
物を溶融物４中に注入する設計上の位置を示し、参照符
号９は、粉状物を溶融物４上に注入する代替の位置の一
例を示す。図１の角度αは、水平な点線で示した溶融物
４の表面に対して粉状物を溶融域に注入する代替の方向
を示す。この代替の方向の角度αは、注入手段７の設計
上の注入方向の角度（図示せず）よりも小さい。
物を溶融物４中に注入する設計上の位置を示し、参照符
号９は、粉状物を溶融物４上に注入する代替の位置の一
例を示す。図１の角度αは、水平な点線で示した溶融物
４の表面に対して粉状物を溶融域に注入する代替の方向
を示す。この代替の方向の角度αは、注入手段７の設計
上の注入方向の角度（図示せず）よりも小さい。
【０１７１】装置１はさらに、ノントランスファアーク
プラズマトーチ１１を含む。このトーチは、フランス国
特許出願ＦＲ−Ａ−２ ７３５ ９４１号、ＦＲ−Ａ−
２７３５ ９４０号及びＦＲ−Ａ−２ ７３５ ９３９
号に記載されている種類のトーチである。このプラズマ
トーチは冷却装置（図示せず）及び耐火性の被覆１３を
含む。耐火性被覆１３は、高温の耐火性炉壁と冷却され
たプラズマトーチとの間の温度伝達に起因する熱損失を
制限する働きをする。したがってこの耐火性被覆は、本
発明の方法の全体的なエネルギー収支を改善する働きを
する。
プラズマトーチ１１を含む。このトーチは、フランス国
特許出願ＦＲ−Ａ−２ ７３５ ９４１号、ＦＲ−Ａ−
２７３５ ９４０号及びＦＲ−Ａ−２ ７３５ ９３９
号に記載されている種類のトーチである。このプラズマ
トーチは冷却装置（図示せず）及び耐火性の被覆１３を
含む。耐火性被覆１３は、高温の耐火性炉壁と冷却され
たプラズマトーチとの間の温度伝達に起因する熱損失を
制限する働きをする。したがってこの耐火性被覆は、本
発明の方法の全体的なエネルギー収支を改善する働きを
する。
【０１７２】この耐火性被覆はさらに、溶融プロセス中
に生成されたガス及び煙からの塩が、トーチの冷えた表
面上に再凝縮するのを防ぐ働きをする。塩の再凝縮は、
保守及び／または緊急時のトーチの引き出しを困難にす
る。
に生成されたガス及び煙からの塩が、トーチの冷えた表
面上に再凝縮するのを防ぐ働きをする。塩の再凝縮は、
保守及び／または緊急時のトーチの引き出しを困難にす
る。
【０１７３】トーチ１１は、垂直に移動できるようにブ
ラケットに取り付けられ、これによって、溶融物に対す
る位置を制御して最適な加熱を得ることができる。
ラケットに取り付けられ、これによって、溶融物に対す
る位置を制御して最適な加熱を得ることができる。
【０１７４】図１の角度βは、ノントランスファアーク
プラズマトーチの前述の垂直位置に対する本発明の方法
の修正に基づく代替の位置の角度である。
プラズマトーチの前述の垂直位置に対する本発明の方法
の修正に基づく代替の位置の角度である。
【０１７５】プラズマトーチに加え、記載の装置には、
ブースタバーナ（図示せず）を炉の側面すなわち炉壁に
取り付けることができる。これらのバーナは代替として
使用され、これらのバーナを使用して、この方法の運転
停止段階中に炉を一定の温度に維持することができる。
これは、耐火物への熱衝撃を回避し、さらに、粉状物を
溶融状態に維持して、この手順を、直ちに再始動させる
ことができるようにするためである。
ブースタバーナ（図示せず）を炉の側面すなわち炉壁に
取り付けることができる。これらのバーナは代替として
使用され、これらのバーナを使用して、この方法の運転
停止段階中に炉を一定の温度に維持することができる。
これは、耐火物への熱衝撃を回避し、さらに、粉状物を
溶融状態に維持して、この手順を、直ちに再始動させる
ことができるようにするためである。
【０１７６】注入手段７から見て溶融域３の反対側にあ
るキャスティング域５は、前記溶融域３から溶融物４が
オーバフローする領域である。前記キャスティング域５
は、溶融域３と接した第一の端部及び溶融物４のオーバ
フロー手段１７と接した第二の端部を有する。
るキャスティング域５は、前記溶融域３から溶融物４が
オーバフローする領域である。前記キャスティング域５
は、溶融域３と接した第一の端部及び溶融物４のオーバ
フロー手段１７と接した第二の端部を有する。
【０１７７】溶融物オーバフロー手段１７は、垂直調整
が可能な可動ストップである。これを使用して、溶融域
及びキャスティング域内の溶融物４のオーバフローレベ
ルを制御し、調整する。
が可能な可動ストップである。これを使用して、溶融域
及びキャスティング域内の溶融物４のオーバフローレベ
ルを制御し、調整する。
【０１７８】冷却されたローラを有し、このキャスティ
ング域を介して炉から溶融物を引き抜く圧延機で、前記
溶融物オーバフロー手段を置き換えるか、及び／あるい
は前記溶融物オーバフロー手段を補足してもよい。この
種の圧延機を、図３の参照符号３７に示す。この図では
キャスティング域５が、溶融物４の調整可能な可動オー
バフロー手段１７及び圧延機３７に結合されている。前
記圧延機３７は、キャスティング域を通って炉の外部
に、オーバフロー手段からあふれ出た溶融物４を引き抜
く冷却された回転ローラ３９を含む。
ング域を介して炉から溶融物を引き抜く圧延機で、前記
溶融物オーバフロー手段を置き換えるか、及び／あるい
は前記溶融物オーバフロー手段を補足してもよい。この
種の圧延機を、図３の参照符号３７に示す。この図では
キャスティング域５が、溶融物４の調整可能な可動オー
バフロー手段１７及び圧延機３７に結合されている。前
記圧延機３７は、キャスティング域を通って炉の外部
に、オーバフロー手段からあふれ出た溶融物４を引き抜
く冷却された回転ローラ３９を含む。
【０１７９】図３に示した装置はさらに、溶融物４を冷
却して、非晶質のガラス質物質４７または結晶性物質と
することによって溶融物４の変態を手助けする冷却スク
リーン４１、ならびに圧延機及びオーバフローストップ
の高さを制御する装置４３を含む。さらに、速度及び冷
却の両方に関して回転ローラを制御することができ、こ
れによって、溶融物の引抜きを制御することができる。
却して、非晶質のガラス質物質４７または結晶性物質と
することによって溶融物４の変態を手助けする冷却スク
リーン４１、ならびに圧延機及びオーバフローストップ
の高さを制御する装置４３を含む。さらに、速度及び冷
却の両方に関して回転ローラを制御することができ、こ
れによって、溶融物の引抜きを制御することができる。
【０１８０】図１において、粉状物が溶融し始めたとき
に発生するガス及び煙をダクト２５を通して抜き取る換
気装置（図示せず）による炉内の負圧レベルを維持する
ために、装置１のキャスティング域はさらに、溶融域を
キャスティング域から分離するレジスタ２７を含む。
に発生するガス及び煙をダクト２５を通して抜き取る換
気装置（図示せず）による炉内の負圧レベルを維持する
ために、装置１のキャスティング域はさらに、溶融域を
キャスティング域から分離するレジスタ２７を含む。
【０１８１】溶融物と溶融していない物質との間の熱交
換を強制することによって、このレジスタが、溶融して
いない粉状物を排除する一助となることをさらに発明者
らは見出した。したがってこれは、最終的なガラス化製
品の品質に寄与する。
換を強制することによって、このレジスタが、溶融して
いない粉状物を排除する一助となることをさらに発明者
らは見出した。したがってこれは、最終的なガラス化製
品の品質に寄与する。
【０１８２】この装置はさらに、キャスティング域中の
溶融物の温度制御に使用する温度プローブ２９、プラズ
マがトーチから流れ出る領域に多少とも含まれる溶融域
の溶融物によっておおわれた耐火物の温度制御に使用す
る温度プローブ３１、キャスティング域に配置された温
度プローブ３３、及びキャスティング域に配置された溶
融物レベルプローブ３５を含む。溶融物レベルプローブ
は容量効果を使用し、無接触で動作する。
溶融物の温度制御に使用する温度プローブ２９、プラズ
マがトーチから流れ出る領域に多少とも含まれる溶融域
の溶融物によっておおわれた耐火物の温度制御に使用す
る温度プローブ３１、キャスティング域に配置された温
度プローブ３３、及びキャスティング域に配置された溶
融物レベルプローブ３５を含む。溶融物レベルプローブ
は容量効果を使用し、無接触で動作する。
【０１８３】図１の参照符号４ａは、プラズマトーチか
らのプラズマ流によって生じた溶融域内の溶融物の表面
の歪みを表す。この歪みは、プラズマと溶融物との間の
熱交換面積の増大、及び溶融域内の溶融物の均一性の向
上に寄与する。
らのプラズマ流によって生じた溶融域内の溶融物の表面
の歪みを表す。この歪みは、プラズマと溶融物との間の
熱交換面積の増大、及び溶融域内の溶融物の均一性の向
上に寄与する。
【０１８４】図１に示した装置はさらに、三つの制御ル
ープＸ、Ｙ及びＺ（図示せず）を含む。
ープＸ、Ｙ及びＺ（図示せず）を含む。
【０１８５】ループＸとして知られる第一の制御ループ
は、炉内の溶融物のレベルを制御する。この制御ループ
は、粉状物を炉１に注入する手段７、溶融物オーバフロ
ー手段１７、及び炉内の溶融物の引抜き手段３７を、キ
ャスティング域５内の溶融物４のレベルに関して制御す
るように設計される。制御ループＸは、溶融物レベルプ
ローブ３５によって集められた溶融物４のレベルに関す
るデータを受け取り、このデータに照らして、注入手段
７を制御することで粉状物の注入流量をより大きく、ま
たはより小さく選択するか、及び／あるいはオーバフロ
ーストップ１７の位置を制御することで溶融物のオーバ
フローをより高く、またはより低く選択するか、及び／
あるいは圧延機の回転ローラ３９の回転速度をより高
く、またはより低く選択することで圧延機３７による溶
融物の引抜き速度をより高く、またはより低く選択する
かによって、キャスティング域５内の溶融物４のレベル
が、多少とも一定となるように、すなわち溶融物の深さ
が３００〜５００ｍｍとなるように働く。
は、炉内の溶融物のレベルを制御する。この制御ループ
は、粉状物を炉１に注入する手段７、溶融物オーバフロ
ー手段１７、及び炉内の溶融物の引抜き手段３７を、キ
ャスティング域５内の溶融物４のレベルに関して制御す
るように設計される。制御ループＸは、溶融物レベルプ
ローブ３５によって集められた溶融物４のレベルに関す
るデータを受け取り、このデータに照らして、注入手段
７を制御することで粉状物の注入流量をより大きく、ま
たはより小さく選択するか、及び／あるいはオーバフロ
ーストップ１７の位置を制御することで溶融物のオーバ
フローをより高く、またはより低く選択するか、及び／
あるいは圧延機の回転ローラ３９の回転速度をより高
く、またはより低く選択することで圧延機３７による溶
融物の引抜き速度をより高く、またはより低く選択する
かによって、キャスティング域５内の溶融物４のレベル
が、多少とも一定となるように、すなわち溶融物の深さ
が３００〜５００ｍｍとなるように働く。
【０１８６】ループＹとして知られる第二の制御ループ
は、溶融物及びキャスティング域の温度を制御する。こ
の制御ループは、炉内の粉状物の注入手段７及びトーチ
１１のパワー定格を制御する。制御ループＹは、キャス
ティング域５内の溶融物４の温度プローブ２９及びキャ
スティング域５内の温度プローブ３３によって集められ
たキャスティング域内の溶融物４の温度に関するデータ
を受け取り、このデータに照らして、トーチ１１のパワ
ー定格をより高くまたはより低く選択するか、及び／あ
るいは粉状物の単位時間当たりの注入量をより高くまた
はより低く選択するかによって、溶融物及びキャスティ
ング域の温度が多少とも一定に維持されるように、すな
わち１３００〜１５００℃に維持されるように働く。
は、溶融物及びキャスティング域の温度を制御する。こ
の制御ループは、炉内の粉状物の注入手段７及びトーチ
１１のパワー定格を制御する。制御ループＹは、キャス
ティング域５内の溶融物４の温度プローブ２９及びキャ
スティング域５内の温度プローブ３３によって集められ
たキャスティング域内の溶融物４の温度に関するデータ
を受け取り、このデータに照らして、トーチ１１のパワ
ー定格をより高くまたはより低く選択するか、及び／あ
るいは粉状物の単位時間当たりの注入量をより高くまた
はより低く選択するかによって、溶融物及びキャスティ
ング域の温度が多少とも一定に維持されるように、すな
わち１３００〜１５００℃に維持されるように働く。
【０１８７】ループＺとして知られる第三の制御ループ
は、溶融域３の温度を制御する。この制御ループは、炉
内でのトーチの高さを制御する。制御ループＺは、溶融
物によっておおわれた溶融域内の温度プローブ３１によ
って集められたデータを受け取り、トーチの高さをより
高くまたはより低く選択することによって、溶融域内の
温度が多少とも一定に維持されるように、すなわち１３
００〜１５００℃に維持されるように働く。
は、溶融域３の温度を制御する。この制御ループは、炉
内でのトーチの高さを制御する。制御ループＺは、溶融
物によっておおわれた溶融域内の温度プローブ３１によ
って集められたデータを受け取り、トーチの高さをより
高くまたはより低く選択することによって、溶融域内の
温度が多少とも一定に維持されるように、すなわち１３
００〜１５００℃に維持されるように働く。
【０１８８】溶融域内の溶融物レベルが３００〜５００
ｍｍである場合のトーチの高さは、４５０〜１０００ｍ
ｍである。
ｍｍである場合のトーチの高さは、４５０〜１０００ｍ
ｍである。
【０１８９】図４は、図１から図３に記載した本発明の
実施形態の全体断面図である。
実施形態の全体断面図である。
【０１９０】この図には、粉状物が溶融し始めたときに
発生する煙及びガスを抜き取る煙道２６、トーチ１１を
支持する調整可能ブラケット１２、及び本発明に基づく
この実施形態の装置を支持する構造４９が示されてい
る。
発生する煙及びガスを抜き取る煙道２６、トーチ１１を
支持する調整可能ブラケット１２、及び本発明に基づく
この実施形態の装置を支持する構造４９が示されてい
る。
【０１９１】この例の炉の処理容量は、粉状物と添加剤
を合わせて、高密度モードで時間あたり１５０〜４００
ｋｇである。
を合わせて、高密度モードで時間あたり１５０〜４００
ｋｇである。
【０１９２】この例で注入される粉状物は、家庭廃棄物
の焼却中に生成した煙の処理で生じたものである。
の焼却中に生成した煙の処理で生じたものである。
【０１９３】３５０ｋｇ／時間の設計上の流量では、高
密度モードのときの運搬ガスの流量は１２Ｎｍ3／時間
程度である。高密度モードで粉状物を運搬するガスに対
するこの単位Ｎｍ3／時間、すなわち標準立方メートル
／時間は、温度及び圧力が標準状態であるときに測定さ
れた運搬ガス流量に関する。
密度モードのときの運搬ガスの流量は１２Ｎｍ3／時間
程度である。高密度モードで粉状物を運搬するガスに対
するこの単位Ｎｍ3／時間、すなわち標準立方メートル
／時間は、温度及び圧力が標準状態であるときに測定さ
れた運搬ガス流量に関する。
【０１９４】炉の内側の注入ランスは２０ｍｍの内径を
有する。この内径は、炉内の粉状物の単位時間当たりの
注入量の観点から選択される。
有する。この内径は、炉内の粉状物の単位時間当たりの
注入量の観点から選択される。
【０１９５】注入された粉状物のミネラル画分からなる
溶融物は、１００〜３００ｋｇ／時間の流量、すなわち
単位時間当たりの注入量の約７０〜７５％の流量を有
し、オーバフローによって炉から圧延機へと流れ出る。
圧延機は、この溶融物を成形し、冷却して、幅１５０〜
２００ｍｍ、厚さ４〜８ｍｍのガラス質物質または結晶
性物質のストリップを０．８〜４メートル／分の速度で
生成する。
溶融物は、１００〜３００ｋｇ／時間の流量、すなわち
単位時間当たりの注入量の約７０〜７５％の流量を有
し、オーバフローによって炉から圧延機へと流れ出る。
圧延機は、この溶融物を成形し、冷却して、幅１５０〜
２００ｍｍ、厚さ４〜８ｍｍのガラス質物質または結晶
性物質のストリップを０．８〜４メートル／分の速度で
生成する。
【０１９６】プラズマトーチ１１は、粉状物を溶融する
ことのできる大きさとする。このプラズマトーチは、約
１７５〜７００ｋＷで調整可能なパワー定格を有する。
ことのできる大きさとする。このプラズマトーチは、約
１７５〜７００ｋＷで調整可能なパワー定格を有する。
【０１９７】この実施形態では、プラズマ流は下向きで
あり、溶融物との熱伝達が最適となるように設定された
距離だけ溶融物から離して置かれたトーチから発せられ
る。この距離は、約４５０〜９５０ｍｍから選択するこ
とができ、約７００ｍｍであることが好ましい。
あり、溶融物との熱伝達が最適となるように設定された
距離だけ溶融物から離して置かれたトーチから発せられ
る。この距離は、約４５０〜９５０ｍｍから選択するこ
とができ、約７００ｍｍであることが好ましい。
【０１９８】粉状物がシステムに入る流量が、多少とも
一定な３５０ｋｇ／時間であるとき、溶融には、３５０
〜７００ｋＷのトーチパワー定格が必要となる。必要な
トーチパワー定格は、第一に、システムに入る物質の一
様でない化学組成によって決まり、第二には、産業利用
上の連続操業中における炉の熱損失の増大の程度によっ
て決まる。これらの条件下で溶融に必要なパワーは、約
１〜１．７５ｋＷｈ／ｋｇである。
一定な３５０ｋｇ／時間であるとき、溶融には、３５０
〜７００ｋＷのトーチパワー定格が必要となる。必要な
トーチパワー定格は、第一に、システムに入る物質の一
様でない化学組成によって決まり、第二には、産業利用
上の連続操業中における炉の熱損失の増大の程度によっ
て決まる。これらの条件下で溶融に必要なパワーは、約
１〜１．７５ｋＷｈ／ｋｇである。
【０１９９】溶融域内の溶融物の設計上の深さは３００
ｍｍである。温度は、溶融域内で約１３００〜１５００
℃、キャスティング域内で１２５０〜１３００℃に維持
される。
ｍｍである。温度は、溶融域内で約１３００〜１５００
℃、キャスティング域内で１２５０〜１３００℃に維持
される。
【０２００】粉状物の溶融中に生成される煙の温度は、
炉に注入される粉状物が３５０ｋｇ／時間で、煙の流量
が３００〜４００ｍ3／時間の場合、１５００℃程度で
ある。単位Ｎｍ3／時間は、標準の温度圧力条件（２７
３°Ｋ、１０１３２５Ｐａ）で測定した、粉状物が溶融
し始めたときに発生したガス及び煙の時間あたりの流量
を立方メートルで表したものに関する。
炉に注入される粉状物が３５０ｋｇ／時間で、煙の流量
が３００〜４００ｍ3／時間の場合、１５００℃程度で
ある。単位Ｎｍ3／時間は、標準の温度圧力条件（２７
３°Ｋ、１０１３２５Ｐａ）で測定した、粉状物が溶融
し始めたときに発生したガス及び煙の時間あたりの流量
を立方メートルで表したものに関する。
【０２０１】引抜きのために炉からオーバフローした溶
融物は、炉を出るときに冷却される。この時点で溶融物
は、組成が前述の値にあって、ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−Ｓｉ
Ｏ2系の相プロット図の融点が比較的に低いガラス領域
にあるガラス化製品となる。その上、この組成のガラス
化製品は、加水分解に対して高い抵抗性を示し、したが
って、例えば道路建設用のハードコアとしてのリサイク
ルに適した長期特性を示す。例えば、家庭廃棄物の焼却
によって生成され、この例において処理された粉状物中
のＣａＯ、Ａｌ2Ｏ3及びＳｉＯ2の平均的なパーセンテ
ージはそれぞれ、３７％、１６％及び３４％である。
融物は、炉を出るときに冷却される。この時点で溶融物
は、組成が前述の値にあって、ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−Ｓｉ
Ｏ2系の相プロット図の融点が比較的に低いガラス領域
にあるガラス化製品となる。その上、この組成のガラス
化製品は、加水分解に対して高い抵抗性を示し、したが
って、例えば道路建設用のハードコアとしてのリサイク
ルに適した長期特性を示す。例えば、家庭廃棄物の焼却
によって生成され、この例において処理された粉状物中
のＣａＯ、Ａｌ2Ｏ3及びＳｉＯ2の平均的なパーセンテ
ージはそれぞれ、３７％、１６％及び３４％である。
【０２０２】粉状物の注入が停止されたときには、プラ
ズマトーチを使用して炉の温度を維持することができ
る。発明者らは、温度を維持するこの方法を「トーチス
タンバイモード」と呼ぶ。
ズマトーチを使用して炉の温度を維持することができ
る。発明者らは、温度を維持するこの方法を「トーチス
タンバイモード」と呼ぶ。
【０２０３】このようにプラズマトーチを、粉状物の注
入が停止されたときに炉の温度を維持するエネルギー源
として使用することができる。このモードで、トーチ
は、炉及び溶融物の温度を維持するのに必要なエネルギ
ーのみを提供する。このエネルギーは通常１７５〜２５
０ｋＷである。この動作モードによって、耐火物が熱衝
撃を受けることを防ぐことができ、トーチは、平均温度
値を維持する利点に加えて、周囲温度のアッシュが注入
されたときに必然的に生じる勾配をも維持する利点を有
するようになる。
入が停止されたときに炉の温度を維持するエネルギー源
として使用することができる。このモードで、トーチ
は、炉及び溶融物の温度を維持するのに必要なエネルギ
ーのみを提供する。このエネルギーは通常１７５〜２５
０ｋＷである。この動作モードによって、耐火物が熱衝
撃を受けることを防ぐことができ、トーチは、平均温度
値を維持する利点に加えて、周囲温度のアッシュが注入
されたときに必然的に生じる勾配をも維持する利点を有
するようになる。
【０２０４】本発明の修正実施形態 この修正では、粉状物を炉に注入する手段を除き、装置
は先に述べたとおりである。この修正では、使用する注
入手段がスクリュー型インゼクタとなる。このスクリュ
ー型インゼクタは、粉状物が溶融物の表面に注入される
ように炉内に配置される。
は先に述べたとおりである。この修正では、使用する注
入手段がスクリュー型インゼクタとなる。このスクリュ
ー型インゼクタは、粉状物が溶融物の表面に注入される
ように炉内に配置される。
【０２０５】図５に、この実施形態で使用するスクリュ
ー型インゼクタの概略図を示す。この図では、インゼク
タに符号５０が付されている。このインゼクタは、スク
リュー５２、モータ５４、及びスクリュー５２に粉状物
を供給するホッパ５６を有する。
ー型インゼクタの概略図を示す。この図では、インゼク
タに符号５０が付されている。このインゼクタは、スク
リュー５２、モータ５４、及びスクリュー５２に粉状物
を供給するホッパ５６を有する。
【０２０６】粉状物を炉１に導入するのに使用するスク
リュー５２は、溶融物４の表面に対して５〜２０°の角
度で傾いた中実のアルキメデス（Archimedes）スクリュ
ーである。スクリュー型インゼクタ５０は、矢印６０で
図式的に示す循環水路によって冷却された金属被覆５８
に取り囲まれている。スクリュー５２は長さが４００ｍ
ｍ、径が、冷却された被覆を含めて９０ｍｍ程度であ
り、スクリューの軸が炉の内壁と交差する点は、溶融物
４の約１５０ｍｍ上にある。スクリュー型インゼクタ５
０の端部は炉１の壁を貫通する。
リュー５２は、溶融物４の表面に対して５〜２０°の角
度で傾いた中実のアルキメデス（Archimedes）スクリュ
ーである。スクリュー型インゼクタ５０は、矢印６０で
図式的に示す循環水路によって冷却された金属被覆５８
に取り囲まれている。スクリュー５２は長さが４００ｍ
ｍ、径が、冷却された被覆を含めて９０ｍｍ程度であ
り、スクリューの軸が炉の内壁と交差する点は、溶融物
４の約１５０ｍｍ上にある。スクリュー型インゼクタ５
０の端部は炉１の壁を貫通する。
【０２０７】溶融域への粉状物の導入は、直列に接続さ
れた２本のスクリューを使用することによって制御され
る。第一のスクリュー（図５には図示せず）は炉の外側
にあり、スクリューの速度を変更することによって粉状
物の流量（矢印６２で図式的に示す）を変更するのに使
用される。第二のスクリュー５２は炉に結合され、一定
の速度で動作して、粉状物を炉に導入する。
れた２本のスクリューを使用することによって制御され
る。第一のスクリュー（図５には図示せず）は炉の外側
にあり、スクリューの速度を変更することによって粉状
物の流量（矢印６２で図式的に示す）を変更するのに使
用される。第二のスクリュー５２は炉に結合され、一定
の速度で動作して、粉状物を炉に導入する。
【０２０８】粉状物を炉に導入するスクリューは、溶融
物の表面に対して５〜３０°の角度で傾斜する。この傾
斜は、５〜１０°であることが好ましい。このスクリュ
ーは、溶融物から５〜５０ｃｍ離れたところから粉状物
を溶融物上に導入する。１０〜２０ｃｍの間隔を使用し
たところ良好な結果が得られた。スクリューの回転速度
を制御することによって、これらの注入手段は、粉状物
を連続的に注入することも、断続的に注入することもで
きる。この種の注入によって、粉状物の、例えばガス及
び煙処理装置への散逸も制限することができ、さらに、
溶融の熱収支を最適にすることもできる。
物の表面に対して５〜３０°の角度で傾斜する。この傾
斜は、５〜１０°であることが好ましい。このスクリュ
ーは、溶融物から５〜５０ｃｍ離れたところから粉状物
を溶融物上に導入する。１０〜２０ｃｍの間隔を使用し
たところ良好な結果が得られた。スクリューの回転速度
を制御することによって、これらの注入手段は、粉状物
を連続的に注入することも、断続的に注入することもで
きる。この種の注入によって、粉状物の、例えばガス及
び煙処理装置への散逸も制限することができ、さらに、
溶融の熱収支を最適にすることもできる。
【０２０９】粉状物の導入量は、１時間あたりに最大で
約１２００ｋｇの粉状物を導入する速度に設定すること
ができる。この設定は、変更可能であり、具体的には、
炉の溶融域及びキャスティング域内の溶融物の量、トー
チのパワー定格、及び炉の外部への溶融物のオーバフロ
ー及び引抜きによって決まる。
約１２００ｋｇの粉状物を導入する速度に設定すること
ができる。この設定は、変更可能であり、具体的には、
炉の溶融域及びキャスティング域内の溶融物の量、トー
チのパワー定格、及び炉の外部への溶融物のオーバフロ
ー及び引抜きによって決まる。
【０２１０】このスクリュー式物質導入すなわち注入方
法には以下の特徴がある。
法には以下の特徴がある。
【０２１１】−粉状物の導入に機械的押出し手段を使用
することによって、粉状物からなる固体媒質が装置出口
で連続しているという利点が得られる。
することによって、粉状物からなる固体媒質が装置出口
で連続しているという利点が得られる。
【０２１２】−装置を動作させるのに気体を使用しない
か、またはこれに使用する気体の量が最小限であること
によって、処理前の残渣物の散逸の量が低減する。
か、またはこれに使用する気体の量が最小限であること
によって、処理前の残渣物の散逸の量が低減する。
【０２１３】前述の条件下で、時間あたり３００〜７０
０ｋｇの粉状物を注入することによって、最終的なガラ
ス化製品に関して非常に優れた結果が得られた。
０ｋｇの粉状物を注入することによって、最終的なガラ
ス化製品に関して非常に優れた結果が得られた。
【図１】本発明に基づく粉状物連続ガラス化装置の詳細
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明に基づく粉状物連続ガラス化装置を上方
から見た断面図である。
から見た断面図である。
【図３】本発明に基づく溶融物引抜き手段の拡大断面図
である。
である。
【図４】本発明に基づく粉状物連続ガラス化装置の全体
断面図ある。
断面図ある。
【図５】粉状物を炉に注入するスクリュー型注入装置の
断面図である。
断面図である。
１ 炉 ３ 溶融域 ４ 溶融物 ４ａ 溶融物表面の歪み ５ キャスティング域 ７ 粉状物注入手段 ７ａ 空気式インゼクタ ７ｂ ランス ７ｃ 耐火物 １１ ノントランスファアークプラズマトーチ １２ 調整可能ブラケット １３ 耐火性被覆 １７ 溶融物オーバフロー手段 ２１ 多層耐火構造 ２３ 冷却回路 ２５ ダクト ２６ 煙道 ２７ レジスタ ２９、３１、３３ 温度プローブ ３５ 溶融物レベルプローブ ３７ 圧延機 ３９ 回転ローラ ４１ 冷却スクリーン ４３ 高さ制御装置 ４７ ガラス質物質 ４９ 装置支持構造 ５０ スクリュー型インゼクタ ５２ スクリュー ５４ モータ ５６ ホッパ ５８ 金属被覆 ６０ 循環水路 ６２ 粉状物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 591015441 アエロスパシャル ソシエテ ナショナ ル アンデュストリエル フランス国 75781 パリ セデックス 16 ブルヴァール ドゥ モンモラン シー 37 (72)発明者 マキシム・ラブロ フランス国、33200・ボルドー、リユ・ ウイルソン・26 (72)発明者 バンサン・ブダン フランス国、33200・ボルドー、リユ・ フランツ・マルブザン・41 (72)発明者 ブルノ・ギシヤール フランス国、33700・メリニヤツク、リ ユ・ドウ・マルボ・９ (72)発明者 デイデイエ・ピノ フランス国、33110・ル・ブスカ、リ ユ・ラアルプ・107 (56)参考文献 特開 平８−57441（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−320111（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−243267（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−257221（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−171543（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−262162（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−106896（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−115689（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−115690（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−155728（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−310834（ＪＰ，Ａ) 特表 平４−500498（ＪＰ，Ａ) 米国特許1761229（ＵＳ，Ａ) 米国特許1999762（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B09B 3/00 C03B 5/00 - 5/02 F23J 1/00 F27D 3/00 F23G 5/08 F27B 3/18
Claims (35)
- 【請求項１】 粉状物が、注入手段により、水平成分を
含む方向に側方から炉の溶融域内に導入され、そこで溶
融物を得るようにプラズマトーチを用いて溶融され、 溶融物は、キャスティング域を経由して多少とも前記水
平成分に沿うと共に溶融域に関して粉状物を炉に注入す
る手段から離れてオーバフローすることにより、炉から
取り出され、 前記プラズマトーチが、ノントランスファアークプラズ
マトーチであることを特徴とする、粉状物を連続的にガ
ラス化する方法。 - 【請求項２】 前記溶融物が、前記キャスティング域を
介したオーバフロー及び引抜きによって炉から抜き取ら
れる請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 粉状物を炉に注入する方向が、下向きの
垂直成分を含む請求項１または２に記載の方法。 - 【請求項４】 粉状物の炉への注入及び溶融物のオーバ
フローが、キャスティング域内の溶融物のレベルが多少
とも一定に維持されるように制御される請求項１または
３に記載の方法。 - 【請求項５】 粉状物の炉への注入及び溶融物の引抜き
が、キャスティング域内の溶融物のレベルが多少とも一
定に維持されるように制御される請求項２に記載の方
法。 - 【請求項６】 粉状物の炉への注入及びトーチのパワー
定格が、溶融物及び溶融域の温度が多少とも一定に維持
されるように制御される請求項１から５のいずれか一項
に記載の方法。 - 【請求項７】 プラズマトーチの高さが、溶融域の温度
が一定に維持されるように制御される請求項１から６の
いずれか一項に記載の方法。 - 【請求項８】 粉状物の炉への注入、プラズマトーチ、
溶融物のオーバフロー及び引抜きが制御される請求項２
に記載の方法。 - 【請求項９】 粉状物が溶融物の中に注入される請求項
１から８のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項１０】 粉状物が溶融物の上に注入される請求
項１から８のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項１１】 粉状物が注入される方向の水平成分及
び垂直成分が制御可能である請求項９または１０に記載
の方法。 - 【請求項１２】 粉状物が、運搬ガスを使用して高密度
モードで注入される請求項１から１１のいずれか一項に
記載の方法。 - 【請求項１３】 溶融域の形状が、多少とも円筒形であ
る請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項１４】 溶融物が、１３００〜１５００℃の温
度に維持される請求項１から１３のいずれか一項に記載
の方法。 - 【請求項１５】 溶融物と接触する溶融域が、自動るつ
ぼ動作のために冷却される請求項１から１４のいずれか
一項に記載の方法。 - 【請求項１６】 プラズマトーチが下向きで、そのため
にプラズマが、溶融域に関して溶融物の中央に多少とも
流れる請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項１７】 溶融物の引抜きが、溶融物を引き抜い
てガラス化物質とする冷却されたローラを備えた装置に
よって実行される請求項２、５または８に記載の方法。 - 【請求項１８】 引き抜かれたガラス化物質が圧延され
る請求項１７に記載の方法。 - 【請求項１９】 粉状物の溶融によって、煙及びガスが
生成され、これらが、１２００℃以上の温度で抜き取ら
れる請求項１から１８のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項２０】 粉状物の溶融によって、煙及びガスが
生成され、これらが、炉から抜き取られ、集められて、
急冷される請求項１９に記載の方法。 - 【請求項２１】 炉内の溶融物の流動性及び滑りを増大
させるように、または溶融物の均一性を高めるように、
またはガラス質マトリックスの形成を促進するように、
設計された一つまたは複数の添加剤、あるいはこれらの
添加剤の混合物が、粉状物と同時に注入される請求項１
から２０のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項２２】 粉状物の溶融域及びキャスティング域
を含む炉と、溶融物と、粉状物を注入する少なくとも一
つの手段と、少なくとも一つのノントランスファアーク
プラズマトーチと、溶融物をオーバフローさせる少なく
とも一つの手段とを含み、 前記粉状物を注入する手段が、炉の溶融域の側方にあっ
て、水平成分を含む注入方向の一つを向いており、 前記キャスティング域が、多少とも前記水平成分に沿っ
た方向を向くと共に、溶融域に関して前記注入手段から
離れており、該キャスティング域は、前記溶融域のオー
バフロー域であって、前記溶融域と接した第一の端部及
び溶融物オーバフロー手段と接した第二の端部を有して
おり、該オーバフロー手段が、溶融物を多少とも水平な
方向にオーバフローさせるように配置されている、粉状
物を連続的にガラス化する装置。 - 【請求項２３】 オーバフロー手段に結合された溶融物
引抜き手段を含む請求項２２に記載の装置。 - 【請求項２４】 粉状物を注入する手段がさらに、下向
きの垂直成分を含む方向を向いている請求項２２または
２３に記載の装置。 - 【請求項２５】 粉状物を炉に注入する手段及び溶融物
を引き抜く手段が、炉内の溶融物のレベルを設定する制
御ループによって制御される請求項２３に記載の装置。 - 【請求項２６】 粉状物を炉に注入する手段及び溶融物
をオーバフローさせる手段が、炉内の溶融物のレベルを
設定する制御ループによって制御される請求項２２また
は２４に記載の装置。 - 【請求項２７】 粉状物を炉に注入する手段及びトーチ
のパワー定格が、溶融物及びキャスティング域の温度を
設定する制御ループによって制御される請求項２２から
２６のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項２８】 炉内のトーチの高さが、溶融域の温度
を設定する制御ループによって制御される請求項２２か
ら２７のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項２９】 粉状物を注入する手段と、プラズマト
ーチと、溶融物をオーバフローさせる手段と、溶融物を
引き抜く手段とが、少なくとも一つの制御ループによっ
て制御される請求項２３に記載の装置。 - 【請求項３０】 粉状物を注入する手段が、高密度モー
ドで動作する空気式注入装置である請求項２２から２９
のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項３１】 粉状物を注入する手段が、スクリュー
型インゼクタである請求項２２から３０のいずれか一項
に記載の装置。 - 【請求項３２】 プラズマトーチが、耐火材料製の被覆
によって保護される請求項２２から３１のいずれか一項
に記載の装置。 - 【請求項３３】 溶融物を引き抜く手段が、冷却された
ローラを有する成層化装置である請求項２３、２５また
は２９に記載の装置。 - 【請求項３４】 炉がさらに、煙及びガスを抜き取る煙
道を含む請求項２２から３３のいずれか一項に記載の装
置。 - 【請求項３５】 粉状物が、既存の家庭廃棄物焼却プラ
ントのライン上で処理され、粉状物の溶融中に生成され
たガス及び煙が、前記家庭廃棄物焼却プラントのガス及
び煙を処理する装置のラインで処理される請求項２２か
ら３４のいずれか一項に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9707720 | 1997-06-20 | ||
| FR9707720A FR2764877B1 (fr) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | Procede de vitrification d'un materiau pulverulent et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11128882A JPH11128882A (ja) | 1999-05-18 |
| JP3142818B2 true JP3142818B2 (ja) | 2001-03-07 |
Family
ID=9508245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10208480A Expired - Lifetime JP3142818B2 (ja) | 1997-06-20 | 1998-06-19 | 粉状物のガラス化方法及び該方法を実施するための装置 |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6532768B1 (ja) |
| EP (1) | EP0991598B1 (ja) |
| JP (1) | JP3142818B2 (ja) |
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| AT (1) | ATE208743T1 (ja) |
| AU (1) | AU729180B2 (ja) |
| BR (1) | BR9810058A (ja) |
| CA (1) | CA2294072C (ja) |
| DE (1) | DE69802533T2 (ja) |
| ES (1) | ES2167914T3 (ja) |
| FR (1) | FR2764877B1 (ja) |
| TW (1) | TW440549B (ja) |
| WO (1) | WO1998058882A1 (ja) |
| ZA (1) | ZA985362B (ja) |
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| AU2002358010A1 (en) * | 2002-11-14 | 2004-06-03 | David Systems Technology, S.L. | Method and device for integrated plasma-melt treatment of wastes |
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| GB2436429A (en) * | 2006-03-20 | 2007-09-26 | Tetronics Ltd | Plasma treatment of waste |
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| FR2909015B1 (fr) * | 2006-11-27 | 2009-01-23 | Europlasma Sa | Dispositif et procede d'inertage par fusion plasma de materiaux toxiques. |
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| US7802451B2 (en) * | 2007-08-15 | 2010-09-28 | Atomic Energy Council - Institute Of Nuclear Energy Research | Manufacturing device for producing mineral fibers from incinerator ashes and its plasma-vitrified slag |
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| EP2251106A1 (en) | 2009-05-12 | 2010-11-17 | Institut de Recherche pour le Développement ( IRD) | Use of cistus libanotis to clean heavy metals containing soil |
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| KR101664866B1 (ko) * | 2015-08-12 | 2016-10-13 | 한국수력원자력 주식회사 | 플라즈마 용융로 |
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| FR3071493B1 (fr) | 2017-09-22 | 2019-09-13 | Europlasma | Procede et dispositif de vitrification d'un materiau pulverulent |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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