JP3244593B2 - プラズマ式溶融炉における溶融スラグの温度制御方法 - Google Patents
プラズマ式溶融炉における溶融スラグの温度制御方法Info
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- JP3244593B2 JP3244593B2 JP14060494A JP14060494A JP3244593B2 JP 3244593 B2 JP3244593 B2 JP 3244593B2 JP 14060494 A JP14060494 A JP 14060494A JP 14060494 A JP14060494 A JP 14060494A JP 3244593 B2 JP3244593 B2 JP 3244593B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
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- Control Of Temperature (AREA)
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- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、焼却灰などの焼却残
渣、または焼却炉から排出された飛灰を溶融処理するた
めのプラズマ式溶融炉における溶融スラグの温度制御方
法に関する。
渣、または焼却炉から排出された飛灰を溶融処理するた
めのプラズマ式溶融炉における溶融スラグの温度制御方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、都市ごみ焼却炉などから排出され
る焼却残渣、例えば焼却灰は、その減容化のために、溶
融炉において溶融処理されている。
る焼却残渣、例えば焼却灰は、その減容化のために、溶
融炉において溶融処理されている。
【０００３】ところで、従来、このような溶融炉として
は、プラズマ式溶融炉が使用されており、またツイント
ーチ方式のものが使用されている。このツイントーチ方
式のプラズマ式溶融炉は、図２に示すように、炉本体５
１の溶融室５１ａ内に充填された溶融ベースメタル５２
上に、例えば焼却灰Ａが充填された状態で、その上方に
正の電極トーチ５３と、負の電極トーチ５４とが配置さ
れ、これら両電極トーチ５３，５４間に、電源５５によ
り所定の電圧を印加するとともに、各電極トーチ５３，
５４に形成された穴部５３ａ，５４ａから作動ガスＢを
供給するようにしたものである。
は、プラズマ式溶融炉が使用されており、またツイント
ーチ方式のものが使用されている。このツイントーチ方
式のプラズマ式溶融炉は、図２に示すように、炉本体５
１の溶融室５１ａ内に充填された溶融ベースメタル５２
上に、例えば焼却灰Ａが充填された状態で、その上方に
正の電極トーチ５３と、負の電極トーチ５４とが配置さ
れ、これら両電極トーチ５３，５４間に、電源５５によ
り所定の電圧を印加するとともに、各電極トーチ５３，
５４に形成された穴部５３ａ，５４ａから作動ガスＢを
供給するようにしたものである。
【０００４】したがって、両電極トーチ５３，５４間に
所定の電圧が印加されると、これら両電極トーチ５３，
５４と焼却灰Ａおよび溶融ベースメタル５２との間で発
生したプラズマアークにより、焼却灰Ａが溶融される。
なお、作動ガスＢは、プラズマを安定化させるためのも
のである。
所定の電圧が印加されると、これら両電極トーチ５３，
５４と焼却灰Ａおよび溶融ベースメタル５２との間で発
生したプラズマアークにより、焼却灰Ａが溶融される。
なお、作動ガスＢは、プラズマを安定化させるためのも
のである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】溶けた焼却灰の電気抵
抗は組織によって異なり、そして焼却灰の組織が一定し
ない場合、例えば図３の曲線Ｃにて示すように、高温状
態で焼却灰Ａが溶けた部分（溶融池ともいう）の、すな
わち溶融スラグの電気抵抗が小さい場合、正の電極トー
チ５３および負の電極トーチ５４と、溶融スラグとの間
の電位差を高くすることができる。すなわち、溶融スラ
グと電極トーチ５３，５４との間の距離を長くして、安
定した溶融制御を行うことができる。
抗は組織によって異なり、そして焼却灰の組織が一定し
ない場合、例えば図３の曲線Ｃにて示すように、高温状
態で焼却灰Ａが溶けた部分（溶融池ともいう）の、すな
わち溶融スラグの電気抵抗が小さい場合、正の電極トー
チ５３および負の電極トーチ５４と、溶融スラグとの間
の電位差を高くすることができる。すなわち、溶融スラ
グと電極トーチ５３，５４との間の距離を長くして、安
定した溶融制御を行うことができる。
【０００６】しかし、図３の曲線Ｄにて示すように、焼
却灰Ａが溶けた状態の溶融スラグは、電気抵抗が高いた
め、各電極トーチ５３，５４と、溶融スラグとの間の電
位差を高くすることができず、したがって各電極トーチ
５３，５４と溶融スラグとの間の距離を短くする必要が
生じ、安定した溶融制御、すなわち溶融スラグの温度を
一定に保持することができないという問題がある。
却灰Ａが溶けた状態の溶融スラグは、電気抵抗が高いた
め、各電極トーチ５３，５４と、溶融スラグとの間の電
位差を高くすることができず、したがって各電極トーチ
５３，５４と溶融スラグとの間の距離を短くする必要が
生じ、安定した溶融制御、すなわち溶融スラグの温度を
一定に保持することができないという問題がある。
【０００７】そこで、本発明は上記問題を解消し得るプ
ラズマ式溶融炉における溶融スラグの温度制御方法を提
供することを目的とする。
ラズマ式溶融炉における溶融スラグの温度制御方法を提
供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のプラズマ式溶融炉における溶融スラグの温
度制御方法は、一対の黒鉛よりなる電極トーチを有する
プラズマ式溶融炉における溶融スラグの温度制御方法で
あって、溶融ベースメタル上に充填された被溶融物を、
この被溶融物の上方に配置した両電極トーチ間に所定の
電圧を印加してプラズマアークにより溶融スラグが形成
されるまで溶融させた後、この溶融スラグ中に上記両電
極トーチを挿入して、両電極トーチ間の溶融スラグ内で
発生するジュール熱により、溶融スラグを所定温度に昇
温させるとともにその温度を一定に保持する温度制御方
法である。
め、本発明のプラズマ式溶融炉における溶融スラグの温
度制御方法は、一対の黒鉛よりなる電極トーチを有する
プラズマ式溶融炉における溶融スラグの温度制御方法で
あって、溶融ベースメタル上に充填された被溶融物を、
この被溶融物の上方に配置した両電極トーチ間に所定の
電圧を印加してプラズマアークにより溶融スラグが形成
されるまで溶融させた後、この溶融スラグ中に上記両電
極トーチを挿入して、両電極トーチ間の溶融スラグ内で
発生するジュール熱により、溶融スラグを所定温度に昇
温させるとともにその温度を一定に保持する温度制御方
法である。
【０００９】
【作用】上記の構成によると、被溶融物をプラズマアー
クにより一旦溶融させた後、溶融スラグ中に電極トーチ
を挿入するため、電気抵抗が大きい溶融スラグを、ジュ
ール熱により、容易に加熱することができるとともに、
その温度も一定に保持することができる。
クにより一旦溶融させた後、溶融スラグ中に電極トーチ
を挿入するため、電気抵抗が大きい溶融スラグを、ジュ
ール熱により、容易に加熱することができるとともに、
その温度も一定に保持することができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１に基づき説明
する。本実施例においては、被溶融物として、都市ごみ
焼却炉から出る焼却残渣、例えば焼却灰を溶融する場合
について説明する。
する。本実施例においては、被溶融物として、都市ごみ
焼却炉から出る焼却残渣、例えば焼却灰を溶融する場合
について説明する。
【００１１】まず、図１に基づき、焼却灰を溶融するた
めのプラズマ式溶融炉について説明する。すなわち、こ
のプラズマ式溶融炉は、内部に溶融室１ａが形成される
とともにこの溶融室１ａの底部に溶融ベースメタル２が
充填された炉本体１と、この炉本体１の溶融室１ａの上
方位置に配置された正の電極トーチ３および負の電極ト
ーチ４と、これら両電極トーチ３，４間に所定の電圧を
印加する電源５と、上記各電極トーチ３，４の内部に形
成された穴部３ａ，４ａ内に、作動ガスＢを供給するガ
ス供給装置（図示せず）と、各電極トーチ３，４を昇降
させる昇降装置（図示せず）とを有している。
めのプラズマ式溶融炉について説明する。すなわち、こ
のプラズマ式溶融炉は、内部に溶融室１ａが形成される
とともにこの溶融室１ａの底部に溶融ベースメタル２が
充填された炉本体１と、この炉本体１の溶融室１ａの上
方位置に配置された正の電極トーチ３および負の電極ト
ーチ４と、これら両電極トーチ３，４間に所定の電圧を
印加する電源５と、上記各電極トーチ３，４の内部に形
成された穴部３ａ，４ａ内に、作動ガスＢを供給するガ
ス供給装置（図示せず）と、各電極トーチ３，４を昇降
させる昇降装置（図示せず）とを有している。
【００１２】次に、プラズマ式溶融炉における溶融スラ
グの温度制御方法について説明する。まず、溶融室１ａ
内に充填された溶融ベースメタル２上に、焼却灰Ａを充
填し、次にこの焼却灰Ａの上方に配置された、一対の電
極トーチ３，４間に所定の電圧を印加するとともに、そ
れぞれ穴部３ａ，４ａから作動ガスＢを噴出させて、プ
ラズマアークにより、焼却灰Ａを所定温度に昇温させて
溶融する。例えば、この時、正の電極トーチ３に印加さ
れる電圧は 120Ｖ、負の電極トーチ４に印加される電圧
は80〜 100Ｖ、電流は1000〜1200Ａである。
グの温度制御方法について説明する。まず、溶融室１ａ
内に充填された溶融ベースメタル２上に、焼却灰Ａを充
填し、次にこの焼却灰Ａの上方に配置された、一対の電
極トーチ３，４間に所定の電圧を印加するとともに、そ
れぞれ穴部３ａ，４ａから作動ガスＢを噴出させて、プ
ラズマアークにより、焼却灰Ａを所定温度に昇温させて
溶融する。例えば、この時、正の電極トーチ３に印加さ
れる電圧は 120Ｖ、負の電極トーチ４に印加される電圧
は80〜 100Ｖ、電流は1000〜1200Ａである。
【００１３】そして、プラズマアークにより、焼却灰Ａ
がある程度溶融されると、図１の仮想線にて示すよう
に、両電極トーチ３，４を下降させ、その下端部を、溶
融された焼却灰Ａ、すなわち溶融スラグ内に挿入（浸
漬）する。例えば、この時、正の電極トーチ３に印加さ
れる電圧は 120Ｖ、負の電極トーチ４に印加される電圧
は140Ｖ、電流は 800〜1000Ａである。
がある程度溶融されると、図１の仮想線にて示すよう
に、両電極トーチ３，４を下降させ、その下端部を、溶
融された焼却灰Ａ、すなわち溶融スラグ内に挿入（浸
漬）する。例えば、この時、正の電極トーチ３に印加さ
れる電圧は 120Ｖ、負の電極トーチ４に印加される電圧
は140Ｖ、電流は 800〜1000Ａである。
【００１４】すると、両電極トーチ３，４間の溶融スラ
グ中に、電流が流れてジュール熱が発生し、このジュー
ル熱により溶融スラグがさらに昇温され、一定温度に保
持される。勿論、この時、溶融ベースメタル２も一緒に
昇温される。
グ中に、電流が流れてジュール熱が発生し、このジュー
ル熱により溶融スラグがさらに昇温され、一定温度に保
持される。勿論、この時、溶融ベースメタル２も一緒に
昇温される。
【００１５】このように、焼却灰Ａが、一旦、プラズマ
アークにより溶融された後、溶融スラグ中に、電極トー
チ３，４の下端部を挿入させて、溶融スラグ中に電流を
流し、それにより発生するジュール熱により、溶融スラ
グを加熱するようにしているため、容易に、溶融スラグ
を昇温させることができるとともに、溶融スラグの温度
も、容易に、一定に保持することができる。
アークにより溶融された後、溶融スラグ中に、電極トー
チ３，４の下端部を挿入させて、溶融スラグ中に電流を
流し、それにより発生するジュール熱により、溶融スラ
グを加熱するようにしているため、容易に、溶融スラグ
を昇温させることができるとともに、溶融スラグの温度
も、容易に、一定に保持することができる。
【００１６】また、例えば電極が水冷式の場合には、溶
融スラグ中に挿入（浸漬）することができないが、上述
したように、本実施例における電極の材料として、黒鉛
を使用しているので、ジュール熱による加熱を行うこと
ができる。
融スラグ中に挿入（浸漬）することができないが、上述
したように、本実施例における電極の材料として、黒鉛
を使用しているので、ジュール熱による加熱を行うこと
ができる。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明の温度制御方法によ
ると、被溶融物をプラズマアークにより一旦溶融させた
後、溶融スラグ中に電極トーチを挿入するため、電気抵
抗が大きい溶融スラグを、ジュール熱により、容易に加
熱することができるとともに、その温度も容易に一定に
保持することができる。
ると、被溶融物をプラズマアークにより一旦溶融させた
後、溶融スラグ中に電極トーチを挿入するため、電気抵
抗が大きい溶融スラグを、ジュール熱により、容易に加
熱することができるとともに、その温度も容易に一定に
保持することができる。
【図１】本発明の一実施例における溶融スラグの温度制
御を説明するためのプラズマ式溶融炉の断面図である。
御を説明するためのプラズマ式溶融炉の断面図である。
【図２】従来例における溶融スラグの温度制御を説明す
るためのプラズマ式溶融炉の断面図である。
るためのプラズマ式溶融炉の断面図である。
【図３】溶融スラグの温度と抵抗値との関係を示すグラ
フである。
フである。
１ 炉本体 １ａ 溶融室 ２ ベースメタル ３ 電極トーチ ４ 電極トーチ ５ 電源 Ａ 焼却灰
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ２７Ｄ 11/08 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０３Ｌ Ｈ０５Ｂ 7/18 ＺＡＢ (72)発明者 佐藤 英夫 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28 号 日立造船株式会社内 (72)発明者 関口 善利 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28 号 日立造船株式会社内 (72)発明者 佐々木 邦夫 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28 号 日立造船株式会社内 (72)発明者 坂田 詞郎 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28 号 日立造船株式会社内 (72)発明者 小坂 浩史 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28 号 日立造船株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−172472（ＪＰ，Ａ) 特表 平７−505444（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F27B 3/08,3/20 F27D 11/08 B09B 3/00 303 F23G 5/50
Claims (1)
- 【請求項１】一対の黒鉛よりなる電極トーチを有するプ
ラズマ式溶融炉における溶融スラグの温度制御方法であ
って、溶融ベースメタル上に充填された被溶融物を、こ
の被溶融物の上方に配置した両電極トーチ間に所定の電
圧を印加してプラズマアークにより溶融スラグが形成さ
れるまで溶融させた後、この溶融スラグ中に上記両電極
トーチを挿入して、両電極トーチ間の溶融スラグ内で発
生するジュール熱により、溶融スラグを所定温度に昇温
させるとともにその温度を一定に保持することを特徴と
するプラズマ式溶融炉における溶融スラグの温度制御方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14060494A JP3244593B2 (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | プラズマ式溶融炉における溶融スラグの温度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14060494A JP3244593B2 (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | プラズマ式溶融炉における溶融スラグの温度制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH085251A JPH085251A (ja) | 1996-01-12 |
| JP3244593B2 true JP3244593B2 (ja) | 2002-01-07 |
Family
ID=15272578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14060494A Expired - Lifetime JP3244593B2 (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | プラズマ式溶融炉における溶融スラグの温度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3244593B2 (ja) |
-
1994
- 1994-06-23 JP JP14060494A patent/JP3244593B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH085251A (ja) | 1996-01-12 |
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| Date | Code | Title | Description |
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