JP4972340B2 - 水封式メタルコンベヤの底板ライナーの構造 - Google Patents

Description

本発明は、主にごみ焼却炉から排出された焼却灰や飛灰、或いは廃棄物の乾留熱分解により生成された熱分解残渣を溶融処理する電気式溶融炉等の各種溶融炉に付設され、溶融炉から抜き出した溶融メタルを水槽に設けた水砕ノズルにより水砕して粒状のメタルとし、水槽内に沈降した粒状のメタルをスクレーパーにより掻き揚げて水面上へ搬送するようにした水封式メタルコンベヤに用いられるものであり、特に、水槽の底板に設けた底板ライナーに改良を加えることによって、スクレーパーの底面の偏摩耗を防止できると共に、粒状のメタルの搬送効率の向上を図れるようにした水封式メタルコンベヤの底板ライナーの構造に関するものである。

一般に、ごみ焼却炉から排出される焼却灰や飛灰、或いは乾留熱分解ドラムから排出される熱分解残渣等を溶融処理する電気式溶融炉等の溶融炉に於いては、溶融炉から抜き出した溶融メタルを流下させる下り傾斜状のメタル出湯樋の下方位置に水封式メタルコンベヤが設置されている（例えば、特許文献１参照）。
この水封式メタルコンベヤは、溶融炉から抜き出した溶融メタルを水槽内に設置した水砕ノズルにより水砕して粒状のメタルとし、水槽内に沈降した粒状のメタルをスクレーパーで掻き揚げて水面上へ搬送するようにしたものである。

即ち、前記水封式メタルコンベヤ１は、図５に示す如く、溶融炉１０のメタル出湯樋１１の下方位置に配置され、一定量の冷却水Ｗを貯留した水槽２と、水槽２内に回転自在に配設された複数のスプロケット７と、各スプロケット７に巻き回された対向する一対の無端状のチェーン３と、一対の無端状のチェーン３間にその走行方向に一定間隔毎に取り付けられ、水槽２内に沈降した粒状のメタルを掻き揚げる複数のスクレーパー４と、駆動用のスプロケット７を回転駆動するモータ等の駆動部（図示省略）と、水槽２内の水面付近に設けられ、メタル出湯樋１１から水槽２内に落下する溶融メタルへ冷却水Ｗを噴射して溶融メタルを水砕する水砕ノズル８とから構成されており、メタル出湯樋１１上から水槽２内へ落下する溶融メタルを水砕ノズル８から噴射される冷却水Ｗにより水砕して細かな粒状のメタルとし、水槽２の底板２ａ上に沈降した粒状のメタルをスクレーパー４により掻き揚げて水面上へ搬送し、当該粒状のメタルを水槽２の端部に形成したメタル排出口（図示省略）から水槽２外へ排出するようになっている。

ところで、水封式メタルコンベヤ１に於いては、スクレーパー４の底面と水槽２の底板２ａとを直接接触させた場合には、比較的硬度の高い細かな粒状のメタルがスクレーパー４と水槽２の底板２ａとの間に研磨剤のように介在し、水槽２の底板２ａを著しく摩耗させたり、或いは損傷を与えたりして水槽２の耐久性が極端に悪くなるため、水槽２の底板２ａ上には、スクレーパー４の底面と水槽２の底板２ａとが直接接触しないように底板ライナー９が設けられている。
この底板ライナー９は、図５及び図６に示す如く、鋼材等により断面形状が矩形の帯状に形成されており、水槽２の底板２ａ上にメタルの搬送方向（スクレーパー４の進行方向）に沿って複数本配設されている。これによって、水槽２の底板２ａの摩耗や損傷が防止されることになる。

然し乍ら、前記底板ライナー９は、メタルの搬送方向（スクレーパー４の進行方向）と平行に配設されているため、スクレーパー４の底面の同じ位置が常に底板ライナー９と連続して接触することになり、スクレーパー４の底面の底板ライナー９と接触する部分が短期間で凹状に偏摩耗すると云う問題があった。
又、溶融メタルの出湯中には、水槽２内の水砕ノズル８から冷却水Ｗが噴射されて水槽２内に常時水流が発生しているため、粒状のメタルをスクレーパー４で掻き揚げて水面上へ搬送する際に帯状の底板ライナー９がメタルの搬送方向（スクレーパー４の進行方向）と平行に配設されていることとも相俟って、水面付近では水砕ノズル８からの噴射水流の影響によりスクレーパー４と水槽２の底板２ａとの隙間から粒状のメタルが水中へ流れ落ち、粒状のメタルを水面上へ搬送できないと云う問題が発生している。そのため、実際には、溶融メタルの出湯後（水砕ノズル８の冷却水Ｗの噴射停止後）の水槽２内の水流が止まった後に、スクレーパー４による粒状のメタルの搬送が可能となっている。
特開２００２−８１６３２号公報

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、水槽の底板上に沈降した粒状のメタルを掻き揚げて搬送するスクレーパーの底面の偏摩耗を防止できると共に、スクレーパーによる粒状のメタルの搬送効率の向上を図れるようにした水封式メタルコンベヤの底板ライナーの構造を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１の発明は、溶融炉から抜き出した溶融メタルを水槽に設けた水砕ノズルから噴射される冷却水により水砕して粒状のメタルとし、水槽内に沈降した粒状のメタルを水槽の底板に設けた底板ライナー上を摺動するスクレーパーにより掻き揚げて水面上へ搬送するようにした水封式メタルコンベヤの底板ライナーの構造であって、前記底板ライナーの構造は、水槽の底板上にメタルの搬送方向に沿って配設され、スクレーパーの底面の一部分に接触する直線状又はジグザグ状の主底板ライナーと、主底板ライナーの長さ方向に間隔をおいた複数箇所の両側又は片側に枝状に取り付けられ、その何れかの部分が、移動するスクレーパーの底面の横幅方向の主底板ライナーと接触する部分以外の全部分に接触する複数本の直線状の補助底板ライナーとから成り、前記スクレーパーの底面が主底板ライナーと補助底板ライナーの両方のライナーに接触しながら摺動し、スクレーパーの進行中に主底板ライナーと補助底板ライナーによりスクレーパーの底面全域が接触摺動を受けるようにしたことに特徴がある。

又、本発明の請求項２の発明は、補助底板ライナーを主底板ライナーの両側又は片側に主底板ライナーの長手方向へ一定の間隔を空けて取り付け、水槽の水面付近に位置する補助底板ライナーによりスクレーパーで水面付近へ掻き揚げられた粒状のメタルが水砕ノズルからの噴射水流の影響を受け難くし、水面付近へ掻き揚げられた粒状のメタルが水面付近へ移動したスクレーパーの底面と水槽の底板との隙間から流れ落ちないようにしたことに特徴がある。

本発明の水封式メタルコンベヤの底板ライナーの構造は、水槽の底板上に直線状又はジグザグ状の主底板ライナーをメタルの搬送方向に沿って配設し、前記主底板ライナーに複数本の直線状の補助底板ライナーを枝状に取り付け、スクレーパーの底面全域が主底板ライナー及び補助底板ライナーに接触しながら摺動する構成としているため、粒状のメタルを掻き揚げて水面上へ搬送する際にスクレーパーの底面全域が前記各底板ライナーに均等に接触しながら進行することになる。その結果、スクレーパーの底面の偏摩耗を防止することができ、スクレーパーの延命化を図れる。
又、本発明の水封式メタルコンベヤの底板ライナーの構造は、補助底板ライナーを主底板ライナーの両側又は片側に主底板ライナーの長手方向へ一定の間隔を空けて取り付け、水槽の水面付近に位置する補助底板ライナーによりスクレーパーの底面と水槽の底板との隙間へ水砕ノズルからの噴射水流が入り込むのを阻止するようにしているため、水槽の水面付近では補助底板ライナーがあることによりスクレーパーで水面付近へ
掻き揚げられた粒状のメタルが水砕ノズルからの噴射水流の影響を受けることがなくなる。その結果、粒状のメタルがスクレーパーと水槽の底板との隙間から流れ落ちることがなくなり、溶融メタルの出湯中（水砕ノズルからの冷却水の噴射中）でも粒状のメタルを順次搬送することができ、搬送効率の向上を図れる。

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及び図２は本発明の実施の形態に係る底板ライナーの構造を採用した水封式メタルコンベヤ１の要部を示し、当該水封式メタルコンベヤ１は、ごみ焼却炉から排出された焼却灰や飛灰、或いは乾留熱分解ドラムから排出された熱分解残渣等を溶融処理する電気溶融炉等の溶融炉（図示省略）に付設されており、溶融炉から抜き出した溶融メタルを水槽２に設けた水砕ノズル（図示省略）により水砕して粒状のメタルとし、水槽２内に沈降した粒状のメタルをスクレーパー４により掻き揚げて水面上へ搬送するようにしたものである。

即ち、水封式メタルコンベヤ１は、溶融炉から抜き出した溶融メタルを流下させる下り傾斜状のメタル出湯樋（図示省略）の下方位置に設置されており、溶融炉のメタル出湯樋の下方位置に配置され、一定量の冷却水を貯留した水槽２と、水槽２内に回転自在に配設された複数のスプロケット（図示省略）と、各スプロケットに巻き回された対向する一対の無端状のチェーン３と、一対の無端状のチェーン３間にその走行方向に一定間隔毎に取り付けられ、水槽２内に沈降した粒状のメタルを掻き揚げる複数のスクレーパー４と、駆動用のスプロケットを回転駆動するモータ等の駆動部（図示省略）と、水槽２内の水面付近に設けられ、メタル出湯樋から水槽２内に落下する溶融メタルへ冷却水を噴射して溶融メタルを水砕する水砕ノズル（図示省略）と、水槽２の底板２ａ上に設けられ、水槽２の底板２ａやスクレーパー４の摩耗、損傷等を防止する主底板ライナー５及び補助底板ライナー６とから構成されている。

前記水槽２は、鋼板材等により細長いボックス状に形成されており、その内部にはメタル出湯樋から落下する溶融メタルを急冷固化するための冷却水が一定の水位を保つように貯留されている。
又、水槽２の底板２ａは、底板２ａ上に沈降した粒状のメタルをスクレーパー４により水面上へ搬送できるように水槽２の一端部から他端部へ向かって昇り傾斜状に形成されている。
更に、水槽２の他端部には、スクレーパー４により水面上へ掻き揚げられた粒状のメタルを水槽２外へ排出するためのメタル排出口（図示省略）が形成されている。

本発明の実施の形態に係る底板ライナーの構造は、図１及び図２に示す如く、水槽２の底板２ａ上にメタルの搬送方向（スクレーパー４の進行方向）に沿う姿勢で配設され、スクレーパー４の底面の一部分に接触する二本の直線状の主底板ライナー５と、各主底板ライナー５の両側に枝状に取り付けられ、スクレーパー４の主底板ライナー５と接触する部分以外の底面部分に接触する複数本の直線状の補助底板ライナー６とから成り、スクレーパー４の底面全域が前記主底板ライナー５及び補助底板ライナー６に接触しながら摺動するように構成されている。

具体的には、前記各主底板ライナー５は、断面形状がコの字形に形成された長尺状の金属材により形成されており、水槽２の底板２ａ上にメタルの搬送方向（スクレーパー４の進行方向）に沿う姿勢で且つ水槽２の幅方向に一定の間隔を空けて対向状に配設されている。これら各主底板ライナー５は、コの字形の開放された部分が水槽２の底板２ａへ向く姿勢で水槽２の底板２ａ上に溶接により固着されている。

一方、前記各補助底板ライナー６は、断面形状がコの字形に形成された短尺状の金属材により形成されており、各主底板ライナー５の両側にメタルの搬送方向（スクレーパー４の進行方向）に一定の間隔を空けて配設され、スクレーパー４の進行方向に対して傾斜する姿勢でもってその基端部側が主底板ライナー５に取り付けられている。これら各補助底板ライナー６は、その先端部側がスクレーパー４の進行方向へ向いており、コの字形の開放された部分が水槽２の底板２ａへ向く姿勢で水槽２の底板２ａ上に溶接により固着されている。
又、水槽２の水面付近に位置する補助底板ライナー６は、水砕ノズルからの噴射水流がスクレーパー４の底面と水槽２の底板２ａとの隙間へ入り込むのを阻止する役目を果たしている。
尚、一方の主底板ライナー５に取り付けた補助底板ライナー６と他方の主底板ライナー５に取り付けた補助底板ライナー６とは、スクレーパー４の進行方向に向かって齟齬状態になるように水槽２の底板２ａ上に配置されている。

次に、本発明の底板ライナーの構造を採用した水封式メタルコンベヤ１を用いて溶融炉から抜き出した溶融メタルを水砕処理する場合について説明する。
溶融炉から抜き出した溶融メタルは、メタル出湯樋を流下してメタル出湯樋から水槽２内に落下し、水砕ノズルから噴射される冷却水により水砕された後、水槽２内の冷却水により完全冷却されて粒状のメタルとなって水槽２の底板２ａ上に沈降する。

水槽２の底板２ａ上に沈降した粒状のメタルは、水槽２の底板２ａ上に設けた主底板ライナー５及び補助底板ライナー６上を摺動しながら水槽２のメタル排出口側へ向かって進行するスクレーパー４により掻き取られ、水槽２の昇り傾斜状の底板２ａ上を掻き揚げられて水面上へ搬送される。

このとき、スクレーパー４は、その底面全域が水槽２の底板２ａ上に配設した主底板ライナー５及び補助底板ライナー６に均等に接触しながら進行するため、スクレーパー４の底面の偏摩耗が防止されることになり、スクレーパー４の延命化を図れる。
又、スクレーパー４が水面付近に移動したときには、水面付近に位置する補助底板ライナー６がスクレーパー４の底面と水槽２の昇り傾斜状の底板２ａとの隙間へ水砕ノズルからの噴射水流が入り込むのを阻止しているため、スクレーパー４により水面付近へ掻き揚げられた粒状のメタルが水砕ノズルからの噴射水流の影響を受け難くなり、水面付近へ掻き揚げられた粒状のメタルがスクレーパー４の底面と水槽２の底板２ａとの隙間から流れ落ちることがない。その結果、溶融メタルの出湯中（水砕ノズルからの冷却水の噴射中）でも粒状のメタルを順次搬送することができ、搬送効率の向上を図れる。

そして、スクレーパー４により水面上へ搬送された粒状のメタルは、水槽２の端部に形成したメタル排出口から水槽２外へ排出される。

このように、前記水封式メタルコンベヤ１によれば、水槽２の底板２ａ上に二本の直線状の主底板ライナー５と複数本の補助底板ライナー６とを適宜に配設しているため、スクレーパー４の底面の偏摩耗を防止できると共に、粒状のメタルの搬送効率の向上を図ることができる。

図３及び図４は本発明の他の実施の形態に係る底板ライナーの構造を採用した水封式メタルコンベヤ１の要部を示し、当該水封式メタルコンベヤ１は、ごみ焼却炉から排出された焼却灰や飛灰、或いは乾留熱分解ドラムから排出された熱分解残渣等を溶融処理する電気溶融炉等の溶融炉（図示省略）に付設されており、溶融炉から抜き出した溶融メタルを水槽２に設けた水砕ノズルにより水砕して粒状のメタルとし、水槽２内に沈降した粒状のメタルをスクレーパー４により掻き揚げて水面上へ搬送するようにしたものである。

即ち、水封式メタルコンベヤ１は、図１及び図２に示す水封式メタルコンベヤ１と同様に、溶融炉のメタル出湯樋の下方位置に配置され、一定量の冷却水を貯留した水槽２と、水槽２内に回転自在に配設された複数のスプロケット（図示省略）と、各スプロケットに巻き回された対向する一対の無端状のチェーン３と、一対の無端状のチェーン３間にその走行方向に一定間隔毎に取り付けられ、水槽２内に沈降した粒状のメタルを掻き揚げる複数のスクレーパー４と、駆動用のスプロケットを回転駆動するモータ等の駆動部（図示省略）と、水槽２内の水面付近に設けられ、メタル出湯樋から水槽２内に落下する溶融メタルへ冷却水を噴射して溶融メタルを水砕する水砕ノズル（図示省略）と、水槽２の底板２ａ上に設けられ、水槽２の底板２ａやスクレーパー４の摩耗、損傷等を防止する主底板ライナー５及び補助底板ライナー６とから構成されている。

本発明の他の実施の形態に係る底板ライナーの構造は、水槽２の底板２ａ上にメタルの搬送方向（スクレーパー４の進行方向）に沿う姿勢で配設され、スクレーパー４の底面の一部分に接触する二本のジグザグ状の主底板ライナー５と、各主底板ライナー５の片側（内側）に枝状に取り付けられ、スクレーパー４の主底板ライナー５と接触する部分以外の底面部分に接触する複数本の直線状の補助底板ライナー６とから成り、スクレーパー４の底面全域が前記主底板ライナー５及び補助底板ライナー６に接触しながら摺動するように構成されている。

具体的には、前記各主底板ライナー５は、断面形状がコの字形に形成された長尺状の金属材をジグザグ状に折り曲げることにより形成されており、水槽２の底板２ａ上にメタルの搬送方向（スクレーパー４の進行方向）に沿う姿勢で且つ水槽２の幅方向に一定の間隔を空けて対向状に配設されている。これら各主底板ライナー５は、コの字形の開放された部分が水槽２の底板２ａへ向く姿勢で水槽２の底板２ａ上に溶接により固着されている。

一方、前記各補助底板ライナー６は、断面形状がコの字形に形成された短尺状の金属材により形成されており、各主底板ライナー５の片側（内側）にメタルの搬送方向（スクレーパー４の進行方向）に一定の間隔を空けて配設され、スクレーパー４の進行方向に対して傾斜する姿勢でもってその基端部側が主底板ライナー５の屈折部分に取り付けられている。これら各補助底板ライナー６は、その先端部側がスクレーパー４の進行方向へ向いており、コの字形の開放された部分が水槽２の底板２ａへ向く姿勢で水槽２の底板２ａ上に溶接により固着されている。
又、水槽２の水面付近に位置する補助底板ライナー６は、水砕ノズルからの噴射水流がスクレーパー４の底面と水槽２の底板２ａとの隙間へ入り込むのを阻止する役目を果たしている。
尚、一方の主底板ライナー５に取り付けた補助底板ライナー６と他方の主底板ライナー５に取り付けた補助底板ライナー６とは、スクレーパー４の進行方向に向かって齟齬状態になるように水槽２の底板２ａ上に配置されている。

上述した底板ライナーの構造を採用した水封式メタルコンベヤ１に於いては、スクレーパー４の底面全域が水槽２の底板２ａ上に配設した主底板ライナー５及び補助底板ライナー６に均等に接触しながら進行するため、スクレーパー４の底面の偏摩耗が防止されることになり、スクレーパー４の延命化を図れる。
又、スクレーパー４が水面付近に移動したときには、水面付近に位置する補助底板ライナー６がスクレーパー４の底面と水槽２の昇り傾斜状の底板２ａとの隙間へ水砕ノズルからの噴射水流が入り込むのを阻止しているため、スクレーパー４により掻き揚げられた粒状のメタルがスクレーパー４の底面と水槽２の底板２ａとの隙間から流れ落ちることがない。その結果、溶融メタルの出湯中（水砕ノズルからの冷却水の噴射中）でも粒状のメタルを順次搬送することができ、搬送効率の向上を図れる。
更に、主底板ライナー５がジグザグ状に形成されているため、スクレーパー４の底面に広く接触することになり、補助底板ライナー６の取り付け本数が少なくて済むと共に、補助底板ライナー６の長さも短くて済む。

尚、第１の実施の形態（図１及び図２に示すもの）に於いては、主底板ライナー５の両側に補助底板ライナー６を枝状に取り付けるようにしたが、他の実施の形態に於いては、主底板ライナー５の片側のみに補助底板ライナー６を枝状に取り付けるようにしても良い。

第２の実施の形態（図３及び図４に示すもの）に於いては、主底板ライナー５の片側（内側）のみに補助底板ライナー６を枝状に取り付けるようにしたが、他の実施の形態に於いては、主底板ライナー５の両側に補助底板ライナー６を枝状に取り付けるようにしても良い。

上記各実施の形態に於いては、水槽２の底板２ａ上に二本の直線状又はジグザグ状の主底板ライナー５を配設するようにしたが、他の実施の形態に於いては、水槽２の底板２ａ上に一本又は三本以上の直線状又はジグザグ状の主底板ライナー５を配設するようにしても良い。

上記各実施の形態に於いては、各主底板ライナー５及び補助底板ライナー６を、何れも断面形状がコの字形に形成された長尺状の金属材及び短尺状の金属材により夫々形成したが、他の実施の形態に於いては、各主底板ライナー５及び補助底板ライナー６を、金属製の各パイプ又は断面形状が矩形の帯状の金属材により形成するようにしても良い。

本発明の実施の形態に係る底板ライナーの構造を採用した水封式メタルコンベヤの要部の平面図である。 図１に示す水封式メタルコンベヤの要部の縦断側面図である。 本発明の他の実施の形態に係る底板ライナーの構造を採用した水封式メタルコンベヤの要部の平面図である。 図３に示す水封式メタルコンベヤの要部の縦断側面図である。 溶融炉に付設した従来の水封式メタルコンベヤの概略縦断面図である。 図５のＡ−Ａ線断面図である。

符号の説明

１は水封式メタルコンベヤ、２は水槽、２ａは水槽の底板、４はスクレーパー、５は主底板ライナー、６は補助底板ライナー。

Claims (2)

1. 溶融炉から抜き出した溶融メタルを水槽に設けた水砕ノズルから噴射される冷却水により水砕して粒状のメタルとし、水槽内に沈降した粒状のメタルを水槽の底板に設けた底板ライナー上を摺動するスクレーパーにより掻き揚げて水面上へ搬送するようにした水封式メタルコンベヤの底板ライナーの構造であって、前記底板ライナーの構造は、水槽の底板上にメタルの搬送方向に沿って配設され、スクレーパーの底面の一部分に接触する直線状又はジグザグ状の主底板ライナーと、主底板ライナーの長さ方向に間隔をおいた複数箇所の両側又は片側に枝状に取り付けられ、その何れかの部分が、移動するスクレーパーの底面の横幅方向の主底板ライナーと接触する部分以外の全部分に接触する複数本の直線状の補助底板ライナーとから成り、前記スクレーパーの底面が主底板ライナーと補助底板ライナーの両方のライナーに接触しながら摺動し、スクレーパーの進行中に主底板ライナーと補助底板ライナーによりスクレーパーの底面全域が接触摺動を受けるようにしたことを特徴とする水封式メタルコンベヤの底板ライナーの構造。
2. 補助底板ライナーを主底板ライナーの両側又は片側に主底板ライナーの長手方向へ一定の間隔を空けて取り付け、水槽の水面付近に位置する補助底板ライナーによりスクレーパーで水面付近へ掻き揚げられた粒状のメタルが水砕ノズルからの噴射水流の影響を受け難くし、水面付近へ掻き揚げられた粒状のメタルが水面付近へ移動したスクレーパーの底面と水槽の底板との隙間から流れ落ちないようにしたことを特徴とする請求項１に記載の水封式メタルコンベヤの底板ライナーの構造。

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