JP3580768B2 - 電気式溶融炉の炉壁構造及び炉壁冷却方法 - Google Patents
電気式溶融炉の炉壁構造及び炉壁冷却方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3580768B2 JP3580768B2 JP2000308947A JP2000308947A JP3580768B2 JP 3580768 B2 JP3580768 B2 JP 3580768B2 JP 2000308947 A JP2000308947 A JP 2000308947A JP 2000308947 A JP2000308947 A JP 2000308947A JP 3580768 B2 JP3580768 B2 JP 3580768B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling
- wall
- air
- furnace
- jacket
- 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
Links
Images
Landscapes
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、都市ごみや産業廃棄物等を焼却処理する焼却炉から排出された焼却残渣や飛灰等の被溶融物を溶融処理する電気式溶融炉に於いて使用されるものであり、電気式溶融炉の溶融炉本体の炉壁構造及び炉壁冷却方法の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、都市ごみや産業廃棄物等を焼却処理する焼却炉から排出される焼却残渣や飛灰(以下被溶融物と云う)の減容化及び無害化を図るため、被溶融物の溶融固化処理法が注目され、現実に実用に供されている。何故なら、被溶融物は溶融固化することにより、その容積を1/2〜1/3に減らすことができると共に、重金属等の有害物質の溶出防止や溶融スラグの再利用、最終埋立て処分場の延命等が可能になるからである。
【0003】
而して、被溶融物の溶融固化処理方法には、プラズマ溶融炉やアーク溶融炉、電気抵抗炉等の電気式溶融炉を使用し、電気エネルギーによって被溶融物を溶融した後、これを水冷若しくは空冷により固化する方法と、表面溶融炉や旋回溶融炉、コークスベッド炉等の燃焼式溶融炉を使用し、燃料の燃焼エネルギーによって被溶融物を溶融した後、これを水冷若しくは空冷により固化する方法とが多く利用されており、ごみ焼却処理設備に発電設備が併置されている場合には、前者の電気エネルギーを用いる方法が、又、発電設備が併置されていない場合には、後者の燃焼エネルギーを用いる方法が夫々多く採用されている。
【0004】
図10は従前のごみ焼却処理設備に併置した直流アーク放電黒鉛電極式プラズマ溶融炉の一例を示すものであり、図10に於いて、30は溶融炉本体、31は被溶融物Wのホッパ、32は被溶融物Wの供給装置、33は黒鉛主電極、34は黒鉛スタート電極、35は炉底電極、36は炉底冷却ファン、37は直流電源装置、38は窒素ガス等の不活性ガス供給装置、39は溶融スラグ出滓口、40はタップホール、41は燃焼室、42は燃焼用空気ファン、43はスラグ冷却水槽、44は水封式スラグコンベヤである。
【0005】
前記溶融炉本体30内へ供給された焼却残渣や飛灰等の被溶融物Wは、電気エネルギーにより溶融点を越える温度にまで加熱され、高温液体状の溶融物Mとなる。この溶融物Mは、被溶融物W中に鉄を始めとする金属類やシリカを始めとするスラグ成分が多く含まれているため、比重差によって上方に位置する溶融スラグM1と溶融スラグM1の下方に位置して炉底に蓄積する溶融メタルM2とに分離される。その結果、溶融炉本体30内には、炉底から上方へ向かって溶融メタルM2層と溶融スラグM1層が積層状に形成されることになる。
【0006】
前記溶融スラグM1は、溶融スラグ出滓口39から順次オーバーフローして冷却水を満したスラグ冷却水槽43内へ落下し、冷却水により急冷固化されて粒状の水砕スラグとなった後、水封式スラグコンベヤ44により搬出される。
又、溶融メタルM2は、電気式溶融炉の運転時間の経過と共に順次炉底に蓄積され、溶融メタルM2の液面が上昇してその厚さが増加することになる。この溶融メタルM2の液面が上昇すると、溶融スラグM1と溶融メタルM2が溶融スラグ出滓口39から一緒に排出されたり、或いはプラズマアークが不安定になる等の問題がある。そのため、この種の電気式溶融炉に於いては、溶融炉本体30の炉壁に設けたタップホール40を間欠的に開孔し、ここから溶融メタルM2を適宜抜き出して溶融メタルM2層の厚さが所定の厚さを越えないようにしている。
【0007】
一方、被溶融物Wの溶融によって発生した炉内の高温の排ガスGは、溶融スラグ出滓口39から燃焼室41内に入り、ここで燃焼用空気ファン42から二次燃焼用空気が加えられることにより、排ガスG中の未燃ガスが完全燃焼される。この完全燃焼した燃焼排ガスは、冷却空気等により冷却された後、排ガス処理装置(図示省略)等を経て大気中へ放出される。
【0008】
ところで、電気式溶融炉の溶融炉本体30の炉壁構造としては、1600℃〜1800℃の高温に耐える耐火物(例えばカーボン系耐火物やSiC系耐火物等)で形成した耐火物壁の外側に水冷ジャケット構造の水冷壁を設けた構造のものが周知である。
この炉壁構造に於いては、水冷壁の冷却効果が高いため、溶融スラグM1や溶融メタルM2の浸食による耐火物壁の損傷も比較的少なく、優れた実用的効用を奏することができる。
【0009】
しかし、前記溶融炉本体30の炉壁構造に於いても、溶融スラグM1や溶融メタルM2による耐火物壁の浸食を皆無にすることは困難であり、万が一耐火物壁が溶融スラグM1や溶融メタルM2による浸食によって損傷すると、水冷壁が直接高温に晒されることになり、その結果、水冷壁が破損して冷却水が溶融炉本体30内へ侵入し、これが溶融スラグM1内や溶融メタルM2内へ巻き込まれることによって水蒸気爆発を引き起こすと云う問題がある。
【0010】
この水蒸気爆発の問題を避けるため、溶融炉本体30の耐火物壁の外側全体を空冷ジャケット構造の空冷壁により冷却する方式も開発されている。
しかし、この方式は、耐火物壁全体を空冷ジャケット構造の空冷壁でもって空気冷却するため、相当量の空気を必要とし、空冷用動力費が増大すると共に空気配管等の設備が煩雑になり過ぎると云う問題がある。
【0011】
そこで、本件出願人は、これらの問題を解決する電気式溶融炉の炉壁構造とその冷却方法を開発し、これを特開平11−20165号として公開している。
即ち、前記溶融炉本体30の炉壁構造及び冷却方法は、図11(A)及び(B)に示す如く、溶融炉本体30内の溶融物Mの液面付近より上方の炉壁45を耐火物壁46及び水冷ジャケット構造の水冷壁47から形成すると共に、溶融物Mの液面付近より下方の炉壁45を耐火物壁46及び空冷ジャケット構造の空冷壁48から形成し、又、空冷壁48の空冷ジャケット内に縦向き配設した仕切板49により複数の空気通路を区画形成し、この空気通路内に冷却板50又は冷却ピンを配設したものであり、溶融物Mの液面付近より上方の炉壁45を水冷壁47の水冷ジャケット内を流れる冷却水により水冷すると共に、溶融物Mの液面付近より下方の炉壁45を空冷壁48の空冷ジャケット内(空気通路内)を流れる冷却空気Aにより空冷するようにしたものである。
【0012】
この炉壁構造及び冷却方法に於いては、耐火物壁46の溶融スラグM1や溶融メタルM2による浸食を受け易い部分を空冷壁48により空冷するようにしているため、例え耐火物壁46が溶融スラグM1や溶融メタルM2により浸食されて空冷壁48が破損しても、冷却水が直接溶融炉本体30内へ侵入することがなく、又、溶融スラグM1の液面より上方の耐火物壁46は比較的浸食が少ないため、水冷壁47が高温に晒されて破損することが殆どない。その結果、冷却水が直接溶融スラグM1内や溶融メタルM2内へ巻き込まれて水蒸気爆発を引き起こすと云うことがなく、電気式溶融炉の安全性が大幅に向上すると云う利点がある。
更に、溶融炉本体30の炉壁45の一部を、空冷ジャケット内に冷却板50や冷却ピンを配設して成る空冷壁48により空冷するようにしているため、溶融炉本体30の炉壁45全体を空冷する場合に比較して空冷用動力費や設備費の削減を図れるうえ、伝熱面積が増加して空冷壁の冷却効率が大幅に向上すると云う利点がある。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電気式溶融炉で鉄等の金属類を含む被溶融物Wを溶融処理すると、上述したように溶融炉本体30の炉底に比重の大きい溶融メタルM2が蓄積されて行く。この溶融メタルM2は、上層の溶融スラグM1よりも熱伝導率が高く、又、熱源(プラズマアーク)から離れているため、上層の溶融スラグM1に比べて温度がかなり低くなっている。そのため、溶融炉本体30内の溶融物M(溶融スラグM1及び溶融メタルM2)には上部から下部にかけて大きな温度勾配が生じることになる。その結果、溶融物Mの液面(溶融スラグM1の液面)より下方側の炉壁45の温度(耐火物壁温度及び外殻温度)にも、上下方向に於いて大きな温度勾配が生じることになる。現状の電気式溶融炉では、被溶融物Wの定格処理時に於いて溶融スラグM1層の上部側に接触する耐火物壁45の温度と溶融メタルM2層の下部側に接触する耐火物壁45の温度の差が150℃〜200℃にもなっている。
【0014】
ところが、図11(A)及び(B)に示す従来の電気式溶融炉の炉壁構造及び冷却方法に於いては、溶融炉本体30内の溶融物Mの液面付近より下方側の炉壁45を周方向に分割された状態の空冷ジャケットを備えた空冷壁48で冷却するようにしているため、溶融物Mの液面付近より下方側の炉壁45の冷却を一様に行っていることになる。即ち、溶融スラグM1層に接触する炉壁45の冷却と溶融メタルM2層に接触する炉壁45の冷却を同じように行っている。
その結果、炉壁45の溶融スラグM1層に接触する部分を適正に冷却すると、溶融物Mの液面より下方側の炉壁45に温度差が生じていることとも相俟って、炉壁45の溶融メタルM2層に接触する部分が過冷却となってしまい、炉壁45に設けたタップホール40の開孔による溶融メタルM2の抜き出し時に溶融メタルM2の温度が下がって溶融メタルM2の抜き出しが困難になると云う問題が発生する。
反対に、溶融メタルM2の抜き出しを優先させて炉壁45の溶融メタルM2層に接触する部分の冷却を弱めると、炉壁45の溶融スラグM1層に接触する部分の冷却が不足し、この部分の温度が上昇して耐火物壁46の損耗が激しくなると云う問題が発生する。
【0015】
本発明は、このような問題点に鑑みて為されたものであり、その目的は、溶融炉本体内の溶融物の液面付近より下方の炉壁を適正に冷却して炉壁の部分的な過冷却や冷却不足を防止できるようにした電気式溶融炉の炉壁構造及び炉壁冷却方法を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為に、本発明の請求項1の発明は、溶融炉本体内の溶融物の液面付近より上方の炉壁を、耐火物壁と耐火物壁の外側に設けた水冷ジャケット構造の水冷壁とから形成し、又、溶融物の液面付近より下方の炉壁を、耐火物壁と耐火物壁の外側に設けた空冷ジャケット構造の空冷壁とから形成した電気式溶融炉の炉壁構造に於いて、前記空冷壁の空冷ジャケットを全周に亘って上下に2分割すると共に、上下に分割した空冷ジャケットを更に周方向に分割して複数の小ジャケットを形成し、空冷ジャケットの各小ジャケット内に冷却空気を夫々流せるようにしたことに特徴がある。
【0017】
本発明の請求項2の発明は、空冷ジャケットの各小ジャケット内に複数の冷却板又は冷却ピンを配設したことに特徴がある。
【0018】
本発明の請求項3の発明は、溶融炉本体内の溶融物の液面付近より上方の炉壁を、耐火物壁の外側に設けた水冷ジャケット構造の水冷壁により水冷し、又、溶融物の液面付近より下方の炉壁を、耐火物壁の外側に設けた上下方向並びに周方向に分割された複数の小ジャケットから成る空冷ジャケットを備えた空冷ジャケット構造の空冷壁により空冷するようにした電気式溶融炉の炉壁冷却方法に於いて、炉壁の温度又は空冷ジャケットの出口側の冷却空気の温度を検出し、この検出温度に基づいて空冷ジャケットの各小ジャケット内へ供給される冷却空気量を制御するようにしたことに特徴がある。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1乃至図5は本発明の実施の形態に係る炉壁構造を備えた電気式溶融炉の溶融炉本体1の要部を示すものであり、図1乃至図5に於いて、1は溶融炉本体、2は溶融炉本体1の炉壁、3は炉底電極、4は耐火物壁、5は電気絶縁性耐火物、6は水冷壁、7は空冷壁、8は炉体鉄皮、9は外側ジャケット壁、10は隔壁、11は仕切板、12は冷却ピン、13は冷却空気供給装置、14は溶融スラグ出滓口、15はタップホール、Aは冷却空気、Mは溶融物、M1は溶融スラグ、M2は溶融メタルである。
尚、溶融炉本体1は、炉壁2を除くその他の部分の構造が従前の溶融炉本体1と略同一であるため、ここでは炉壁以外の部分の詳細な説明を省略する。
【0020】
前記溶融炉本体1の炉壁2は、図2及び図3に示す如く、1600℃〜1800℃の高温に耐える耐火物(例えばカーボン系耐火物、C−SiC系耐火物、SiC系耐火物、クロム系の耐火物等)で形成した耐火物壁4と、耐火物壁4の外方に位置する電気絶縁性キャスタブル等の電気絶縁性耐火物5と、電気絶縁性耐火物5の外方で炉内の溶融物Mの液面付近(溶融スラグM1の液面付近)より上方に位置する水冷ジャケット構造の水冷壁6と、電気絶縁性耐火物5の外方で溶融物Mの液面付近(溶融スラグM1の液面付近)より下方に位置する空冷ジャケット構造の空冷壁7とから構成されている。
【0021】
前記水冷壁6及び空冷壁7は、電気絶縁性耐火物5の外側に設けた鋼板製の炉体鉄皮8(炉体ケーシング)と炉体鉄皮8の外側に所定の間隔を空けて設けた鋼板製の外側ジャケット壁9とにより冷却用のジャケットを形成し、この冷却用のジャケットを溶融物Mの液面(溶融スラグM1の液面)よりやや上方位置に設けた隔壁10でもって上下に2分割することにより構成されている。
【0022】
即ち、水冷壁6は、図2に示す如く、隔壁10と、隔壁10より上方の炉体鉄皮8と、同じく隔壁10より上方の外側ジャケット壁9とから構成されており、隔壁10より上方の炉体鉄皮8と外側ジャケット壁9で囲まれた空間が水冷ジャケットとなっている。この水冷壁6の水冷ジャケット内には、冷却水が充満されており、冷却水供給ポンプ及び冷却水供給配管等から成る冷却水供給装置(図示省略)により冷却水が供給されるようになっている。
【0023】
一方、空冷壁7は、図2及び図3に示す如く、隔壁10と、隔壁10より下方の炉体鉄皮8と、同じく隔壁10より下方の外側ジャケット壁9とから構成されており、隔壁10より下方の炉体鉄皮8と外側ジャケット壁9で囲まれた空間が空冷ジャケットとなっている。この空冷壁7の空冷ジャケットは、複数の小ジャケットSに分割されており、各小ジャケットS内へ冷却空気Aを夫々流せるようになっている。
【0024】
具体的には、空冷壁7の空冷ジャケットは、図1、図4及び図5に示す如く、水平に配設した鋼板製の仕切板11により全周に亘って上下に2分割されていると共に、縦向きに配設した鋼板製の複数枚の仕切板11により周方向にも複数に分割されており、上下方向及び周方向に分割された各小ジャケットSには各小ジャケットS内へ冷却空気Aを流せるように冷却空気Aの入口Sa及び出口Sbが夫々形成されている。
又、空冷ジャケットの各小ジャケットS内には、図2及び図3に示す如く、複数本の冷却ピン12が上下方向及び周方向に適宜の間隔で配設されており、各冷却ピン12の基端部は炉体鉄皮8に溶接により固着されている。
尚、空冷ジャケットは、温度の異なる溶融スラグM1層と溶融メタルM2層の境界付近で上下に分割され、又、電気式溶融炉の規模に応じて周方向に4分割〜8分割されている。更に、冷却ピン12の長さは、炉体鉄皮8と外側ジャケット壁9の間隔よりも短めに選定されており、その材質としては銅材が使用されている。
【0025】
そして、前記空冷壁7に於いては、後述する冷却空気供給装置13により空冷ジャケットの上部側の各小ジャケットS内へ供給される冷却空気A量と下部側の各小ジャケットS内へ供給される冷却空気A量とを炉壁2の温度や各小ジャケットSの出口Sb側の冷却空気Aの温度に基づいて適正に制御できるようになっている。
【0026】
前記冷却空気供給装置13は、溶融炉本体1内の溶融物Mの液面より下方の耐火物壁4の温度、同じく溶融物Mの液面より下方の炉体鉄皮8の温度又は各小ジャケットSの出口Sb側の冷却空気Aの温度を検出し、この検出温度に基づいて空冷ジャケットの上部側の各小ジャケットS内へ供給される冷却空気A量と下部側の各小ジャケットS内へ供給される冷却空気A量とを適正に制御するようにしたものである。
【0027】
具体的には、冷却空気供給装置13は、図1、図4及び図5に示す如く、空冷ジャケットの各小ジャケットSの出口Sbに夫々分岐状に接続された吸引配管16と、吸引配管16に接続され、炉外の空気が冷却空気Aとして各小ジャケットS内を入口Sa側から出口Sb側へ向って流れるように炉外の空気を各小ジャケットSの入口Saから吸引する吸引ファン17と、上部側の各小ジャケットSの出口Sb近傍の吸引配管16に夫々介設され、上部側の各小ジャケットS内を流れる冷却空気A量を調整する複数の上部ダンパ18と、下部側の各小ジャケットSの出口Sb近傍の吸引配管16に夫々介設され、下部側の各小ジャケットS内を流れる冷却空気A量を調整する複数の下部ダンパ19と、溶融スラグM1層と同じ高さ位置にある耐火物壁4の温度又は炉体鉄皮8の温度、或いは上部側の各小ジャケットSの出口Sb側の冷却空気Aの温度を温度センサー20aにより検出し、この検出温度に基づいて各上部ダンパ18の駆動部18aを夫々駆動制御する複数の上部側温度制御器20と、溶融メタルM2層と同じ高さ位置にある耐火物壁4の温度又は炉体鉄皮8の温度、或いは下部側の各小ジャケットSの出口Sb側の冷却空気Aの温度を温度センサー21aにより検出し、この検出温度に基づいて各下部ダンパ19の駆動部19aを夫々駆動制御する複数の下部側温度制御器21等から構成されており、各温度制御器20,21により耐火物壁4の温度、炉体鉄皮8の温度又は各小ジャケットSの出口Sb側の冷却空気Aの温度を常時検出し、これらの温度が設定値(炉壁2の部分的な過冷却や冷却不足等を防止できる温度)となるように各温度制御器20,21により上部ダンパ18及び下部ダンパ19の開度を夫々制御して上部側の各小ジャケットS内を流れる冷却空気A量と下部側の各小ジャケットS内を流れる冷却空気A量を調整するようになっている。
【0028】
而して、上述した炉壁構造を備えた電気式溶融炉に於いて、溶融炉本体1内へ供給された焼却残渣や飛灰等の被溶融物は、電気エネルギーにより溶融点を越える温度にまで加熱され、高温液体状の溶融物Mとなる。このとき、溶融物Mは、被溶融物中に鉄を始めとする金属類やシリカを始めとするスラグ成分が多く含まれているため、比重差によって上方に位置する溶融スラグM1と溶融スラグM1の下方に位置して炉底に蓄積する溶融メタルM2とに分離される。
又、電気式溶融炉の運転時には、溶融炉本体1内の溶融物Mの液面付近から上方の炉壁2が水冷ジャケット構造の水冷壁6により冷却されていると共に、溶融物Mの液面付近から下方の炉壁2が空冷ジャケット構造の空冷壁7により冷却されている。
【0029】
前記空冷壁7に於いては、冷却空気供給装置13の吸引配管16及び吸引ファン17により複数に分割された空冷ジャケットの各小ジャケットS内に冷却空気Aが強制的に流されており、この冷却空気Aにより溶融物Mの液面付近から下方の炉壁2が冷却されている。
このとき、溶融スラグM1層と同じ高さ位置にある炉壁2の温度(耐火物壁4及び炉体鉄皮8の温度)、溶融メタルM2層と同じ高さ位置にある炉壁2の温度(耐火物壁4及び炉体鉄皮8の温度)、空冷ジャケットの各小ジャケットSの出口Sb側の冷却空気Aの温度が設定値となるように、空冷ジャケットの上部側の各小ジャケットS内を流れる冷却空気A量と下部側の各小ジャケットS内を流れる冷却空気A量とが各ダンパ18,19及び温度制御器20,21により夫々調整されている。
従って、この空冷壁7に於いては、溶融物Mの溶融スラグM1と溶融メタルM2の温度差によって溶融物Mの液面より下方側の炉壁2に上下方向に於いて大きな温度差が生じても、炉壁2の上下方向に於ける温度差に関係なく、炉壁2を部分的に適正に冷却することができ、炉壁2の部分的な過冷却や冷却不足等を防止することができる。その結果、溶融メタルM2の温度が下がり過ぎて炉壁2に設けたタップホールの開孔による溶融メタルM2の抜き出しが困難になったり、或いは耐火物壁4の溶融スラグM1による浸食を受け易い部分の冷却が不足したりすると云うことがなく、炉壁2の冷却を良好且つ確実に行える。
又、この空冷壁7に於いては、空冷ジャケットの各小ジャケットS内に冷却ピン12を配設しているため、冷却効果が大幅に向上し、従前の水冷壁により直接耐火物壁4を冷却する場合に略近い冷却効果を得ることができる。
更に、この空冷壁7に於いては、溶融炉本体1のタップホール15から溶融メタルM2を抜き出す前にタップホール15付近の小ジャケットS内を流れる冷却空気A量のみを少なく調整すれば、溶融メタルM2が固化することもなく、溶融メタルM2の抜き出しがより一層容易になる。
【0030】
尚、上記実施の形態に於いては、炉体鉄皮8及び外側ジャケット壁9により冷却用のジャケットを形成し、この冷却用のジャケットを溶融物Mの液面よりやや上方位置に設けた隔壁10でもって上下に2分割することにより水冷壁6と空冷壁7を構成するようにしたが、他の実施の形態に於いては、水冷壁6の外側ジャケット壁9と空冷壁7の外側ジャケット壁9を別体とし、幅の異なる水冷ジャケット及び空冷ジャケットを備えた水冷壁6及び空冷壁7としても良い。
【0031】
上記実施の形態に於いては、空冷ジャケットの各小ジャケットS内に冷却ピン12を適宜の間隔で配設するようにしたが、他の実施の形態に於いては、冷却ピン12に替えて空冷ジャケットの各小ジャケットS内に銅板製の冷却板22を適宜の間隔で配設するようにしても良い。即ち、冷却板22は、図6及び図7に示す如く、空冷ジャケットの各小ジャケットS内に周方向に適宜の間隔を空けて縦向きに配設されており、その側端部が炉体鉄皮8へ溶接により固着されている。
【0032】
上記実施の形態に於いては、空冷ジャケットの各小ジャケットSの出口Sb近傍の吸引配管16に介設した上部ダンパ18及び下部ダンパ19の開度を上部側温度制御器20及び下部側温度制御器21により夫々制御して下部側の各小ジャケットS内を流れる冷却空気A量と上部側の各小ジャケットS内を流れる冷却空気A量を夫々調整するようにしたが、他の実施の形態に於いては、図8及び図9に示す如く、空冷ジャケットの各小ジャケットSの出口Sb近傍の吸引配管16に介設した上部ダンパ18及び下部ダンパ19の開度を一定とすると共に、上部側の各小ジャケットS内を通過した冷却空気Aが集まる吸引配管16の下流側と下部側の各小ジャケットS内を通過した冷却空気Aが集まる吸引配管16の下流側とにダンパ23を夫々介設し、溶融スラグM1層及び溶融メタルM2層と同じ高さ位置にある耐火物壁4の温度又は炉体鉄皮8の温度、或いは上部側及び下部側の各小ジャケットSの出口Sb側の冷却空気Aの温度を温度センサー20a,21aにより検出し、この検出温度に基づいて各温度制御器20,21により吸引配管16の下流側に設けた各ダンパ23の駆動部23aを夫々駆動制御して上部側の各小ジャケットS内を流れる冷却空気A量と下部側の各小ジャケットS内を流れる冷却空気A量とを夫々調整するようにしても良い。
【0033】
上記実施の形態に於いては、空冷ジャケットの各小ジャケットSの出口Sbに吸引配管16及び吸引ファン17を接続し、吸引配管16及び吸引ファン17により炉外の空気を冷却空気Aとして空冷ジャケットの各小ジャケットS内へ吸引するようにしたが、他の実施の形態に於いては、空冷ジャケットの各小ジャケットSの入口Saに冷却空気Aの供給配管及び押込みファン(何れも図示省略)を接続し、供給配管及び押込みファンにより空冷ジャケットの各小ジャケットS内に冷却空気Aを流し込むようにしても良い。
【0034】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明は、溶融物の液面付近より下方の炉壁を耐火物壁及び空冷ジャケット構造の空冷壁から形成し、空冷壁の空冷ジャケットを全周に亘って上下に2分割すると共に、上下に分割した空冷ジャケットを更に周方向に分割して複数の小ジャケットを形成し、空冷ジャケットの各小ジャケット内に冷却空気を流せるようにしている。
その結果、本発明は、溶融物の溶融スラグと溶融メタルの温度差によって溶融物の液面より下方側の炉壁に上下方向に於いて大きな温度差が生じても、炉壁の上下方向に於ける温度差に関係なく、炉壁を部分的に適正に冷却することができ、炉壁の部分的な過冷却や冷却不足等を防止することができる。延いては、溶融メタルの温度が下がり過ぎて炉壁に設けたタップホールの開孔による溶融メタルの抜き出しが困難になったり、或いは耐火物壁の溶融スラグによる浸食を受け易い部分の冷却が不足したりすると云うことがなく、炉壁の冷却を良好且つ確実に行える。
又、本発明は、空冷ジャケットの各小ジャケット内に冷却ピン又は冷却板を配設しているため、熱伝達率の向上や放熱面積の増加を図れ、空冷壁の冷却効果が大幅に向上する。その結果、従前の水冷壁により直接耐火物壁を冷却する場合に略近い冷却効果を得ることができる。
更に、本発明は、炉壁の温度又は空冷ジャケットの各小ジャケットの出口側の冷却空気の温度を検出し、この検出温度に基づいて空冷ジャケットの各小ジャケット内へ供給される冷却空気量を制御するようにしているため、炉壁の部分的な過冷却や冷却不足等を確実に防止することができ、炉壁の冷却をより一層良好且つ確実に行える。
そのうえ、本発明は、溶融物の液面付近より下方の炉壁を耐火物壁と耐火物壁の外側に設けた空冷ジャケット構造の空冷壁とから形成しているため、炉の運転中に万が一何らかの原因によって空冷壁の構成材や空冷壁部分の耐火物壁が破損したとしても、耐火物壁を通して溶融炉本体内へ水分が直接侵入することはなく、水蒸気爆発を生じる危険は殆どない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る炉壁構造を備えた電気式溶融炉の溶融炉本体の要部を示す概略縦断面図である。
【図2】本発明の実施の形態に係る炉壁構造の要部を示す拡大縦断面図である。
【図3】本発明の実施の形態に係る炉壁構造の要部を示す拡大横断面図である。
【図4】本発明の炉壁冷却方法を実施する電気式溶融炉の溶融炉本体を示し、溶融炉本体を溶融スラグ層部分で切断した状態の概略横断面図である。
【図5】本発明の炉壁冷却方法を実施する電気式溶融炉の溶融炉本体を示し、溶融炉本体を溶融メタル層部分で切断した状態の概略横断面図である。
【図6】本発明の他の実施の形態に係る炉壁構造の要部を示す拡大縦断面図である。
【図7】本発明の他の実施の形態に係る炉壁構造の要部を示す拡大横断面図である。
【図8】本発明の他の炉壁冷却方法を実施する電気式溶融炉の溶融炉本体を示し、溶融炉本体を溶融スラグ層部分で切断した状態の概略横断面図である。
【図9】本発明の他の炉壁冷却方法を実施する電気式溶融炉の溶融炉本体を示し、溶融炉本体を溶融メタル層部分で切断した状態の概略横断面図である。
【図10】従来の電気式溶融炉の一例を示す概略縦断面図である。
【図11】従来の電気式溶融炉の炉壁構造を示し、(A)は炉壁の部分拡大縦断面図、(B)は炉壁の部分拡大横断面図である。
【符号の説明】
1は溶融炉本体、2は炉壁、4は耐火物壁、6は水冷壁、7は空冷壁、12は冷却ピン、22は冷却板、Aは冷却空気、Mは溶融物、Sは空冷ジャケットの各小ジャケット。
Claims (3)
- 溶融炉本体内の溶融物の液面付近より上方の炉壁を、耐火物壁と耐火物壁の外側に設けた水冷ジャケット構造の水冷壁とから形成し、又、溶融物の液面付近より下方の炉壁を、耐火物壁と耐火物壁の外側に設けた空冷ジャケット構造の空冷壁とから形成した電気式溶融炉の炉壁構造に於いて、前記空冷壁の空冷ジャケットを全周に亘って上下に2分割すると共に、上下に分割した空冷ジャケットを更に周方向に分割して複数の小ジャケットを形成し、空冷ジャケットの各小ジャケット内に冷却空気を夫々流せるようにしたことを特徴とする電気式溶融炉の炉壁構造。
- 空冷ジャケットの各小ジャケット内に複数の冷却板又は冷却ピンを配設したことを特徴とする請求項1に記載の電気式溶融炉の炉壁構造。
- 溶融炉本体内の溶融物の液面付近より上方の炉壁を、耐火物壁の外側に設けた水冷ジャケット構造の水冷壁により水冷し、又、溶融物の液面付近より下方の炉壁を、耐火物壁の外側に設けた上下方向並びに周方向に分割された複数の小ジャケットから成る空冷ジャケットを備えた空冷ジャケット構造の空冷壁により空冷するようにした電気式溶融炉の炉壁冷却方法に於いて、炉壁の温度又は空冷ジャケットの出口側の冷却空気の温度を検出し、この検出温度に基づいて空冷ジャケットの各小ジャケット内へ供給される冷却空気量を制御するようにしたことを特徴とする電気式溶融炉の炉壁冷却方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000308947A JP3580768B2 (ja) | 2000-10-10 | 2000-10-10 | 電気式溶融炉の炉壁構造及び炉壁冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000308947A JP3580768B2 (ja) | 2000-10-10 | 2000-10-10 | 電気式溶融炉の炉壁構造及び炉壁冷却方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002115831A JP2002115831A (ja) | 2002-04-19 |
JP3580768B2 true JP3580768B2 (ja) | 2004-10-27 |
Family
ID=18789186
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000308947A Expired - Lifetime JP3580768B2 (ja) | 2000-10-10 | 2000-10-10 | 電気式溶融炉の炉壁構造及び炉壁冷却方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3580768B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4859416B2 (ja) * | 2005-09-05 | 2012-01-25 | 株式会社タクマ | 二次燃焼装置 |
JP5445744B2 (ja) * | 2009-04-20 | 2014-03-19 | 株式会社日向製錬所 | 三相交流電極式円形電気炉とその炉体の冷却方法 |
WO2010150860A1 (ja) * | 2009-06-26 | 2010-12-29 | Agcセラミックス株式会社 | 耐火物炉壁の冷却装置及び冷却方法 |
JP6113425B2 (ja) * | 2012-07-03 | 2017-04-12 | 株式会社タクマ | 焼却炉の空冷壁表面温度の制御方法および該制御方法を用いた焼却炉 |
JP5588045B1 (ja) * | 2013-05-17 | 2014-09-10 | 月島機械株式会社 | 流動焼却炉および該流動焼却炉を用いた処理物の焼却方法 |
PL2881663T5 (pl) * | 2013-12-06 | 2020-06-29 | Hitachi Zosen Inova Ag | Urządzenie do podawania śmieci |
JP6063539B1 (ja) * | 2015-09-28 | 2017-01-18 | 株式会社プランテック | ごみ焼却炉及びその冷却方法 |
JP5970597B1 (ja) * | 2015-10-16 | 2016-08-17 | 株式会社プランテック | 耐火材冷却構造、焼却炉 |
JP5970598B1 (ja) * | 2015-10-27 | 2016-08-17 | 株式会社プランテック | 耐火材冷却構造、焼却炉 |
CN108644786B (zh) * | 2018-06-29 | 2023-12-12 | 舟山旺能环保能源有限公司 | 一种隔热性能好且使用寿命长的垃圾焚烧炉外墙 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS536203A (en) * | 1976-07-08 | 1978-01-20 | Asea Ab | Method and apparatus for cooling corrodible region of lining inside metallurgical furnace |
JPS6336820U (ja) * | 1986-08-26 | 1988-03-09 | ||
JP2636905B2 (ja) * | 1988-10-11 | 1997-08-06 | 株式会社クボタ | ごみ焼却炉の燃焼制御方法 |
JP2626320B2 (ja) * | 1991-07-17 | 1997-07-02 | 住友金属工業株式会社 | 精錬炉の冷却方法および強制冷却が可能な精錬炉 |
JPH06313528A (ja) * | 1993-04-30 | 1994-11-08 | Kubota Corp | 焼却炉空冷壁の冷却空気供給装置 |
JP3746533B2 (ja) * | 1995-04-05 | 2006-02-15 | 三菱重工業株式会社 | 溶融炉 |
JPH1120156A (ja) * | 1997-07-01 | 1999-01-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | インクジェット記録装置とその製造方法 |
-
2000
- 2000-10-10 JP JP2000308947A patent/JP3580768B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002115831A (ja) | 2002-04-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3580768B2 (ja) | 電気式溶融炉の炉壁構造及び炉壁冷却方法 | |
JP5216283B2 (ja) | 廃棄アスベスト溶融炉 | |
JP3590243B2 (ja) | 電気式溶融炉の炉壁冷却構造 | |
JP3390648B2 (ja) | 電気溶融炉の炉壁構造及び炉体冷却方法 | |
JP3722674B2 (ja) | 溶融炉の立下げ方法及びその装置 | |
JP3746921B2 (ja) | 電気溶融炉の運転方法 | |
JP2001147009A (ja) | 廃棄物溶融炉の出滓方法及び廃棄物溶融炉 | |
JPH0857441A (ja) | プラズマ式灰溶融炉およびその再起動方法 | |
KR20040095194A (ko) | 용융로, 가스화 용융로 및 폐기물의 처리방법 | |
JP3732676B2 (ja) | 溶融炉の出滓口の構造 | |
JP3739940B2 (ja) | 廃棄物溶融炉 | |
JP3764641B2 (ja) | 電気溶融炉の運転制御方法 | |
JPH0212323B2 (ja) | ||
JP3904379B2 (ja) | 二次燃焼室のダスト排出装置 | |
JP3542263B2 (ja) | 電気溶融炉の炉壁構造 | |
JP3643773B2 (ja) | プラズマアーク式溶融炉 | |
KR102027071B1 (ko) | 방사성폐기물의 용융 및 소각장치 | |
JP4095774B2 (ja) | プラズマ灰溶融炉の再起動方法 | |
JP4174716B2 (ja) | 灰溶融炉内の塩排出方法 | |
JP3831930B2 (ja) | 灰溶融炉の電極シール装置 | |
JP3714383B2 (ja) | 灰溶融炉およびその運転方法 | |
JP2006023000A (ja) | 燃焼室 | |
JPS5819619A (ja) | 廃棄物溶融処理炉 | |
JP4972458B2 (ja) | 灰溶融炉の燃焼室 | |
JP2004257671A (ja) | 廃棄物焼却方法及び廃棄物焼却炉 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040625 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040630 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040720 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3580768 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080730 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080730 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090730 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090730 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100730 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100730 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110730 Year of fee payment: 7 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120730 Year of fee payment: 8 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130730 Year of fee payment: 9 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |