JPH03134484A

JPH03134484A - 産業廃棄物溶融炉における溶融スラグ排出路の詰り解消法

Info

Publication number: JPH03134484A
Application number: JP26933789A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Yokoyama; 明彦横山; Mitsuya Yamada; 山田　光矢; Toshihiro Nagata; 永田　敏博
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1989-10-16
Filing date: 1989-10-16
Publication date: 1991-06-07
Anticipated expiration: 2013-03-11
Also published as: JP2726519B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、炉内に高温炉床を炭素系可燃物質により形成
し、前記高温炉床から流下する溶融スラグを、炉底部に接続
した排出路から回収し、前記排出路における溶融スラグの高粘度化又は固化によ
る詰りを、加熱手段による溶融スラグの加熱低粘度化に
より解消する方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、上記加熱手段として、鉄パイプで酸素ガスを吹出
して、鉄パイプ先端の酸化により発熱するように構成し
たものを使用し、排出路のスラグ詰りか生じると、作業
者が手で鉄パイプを排出路に挿入して、鉄パイプ先端の
酸化熱及び溶融鉄による流動性向上効果で高粘度化スラ
グ又は固化スラグを加熱溶流させていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、作業能率性、安全性において問題があった。つ
まり、（イ）作業全てが人力によるものであり、鉄ノくイブの
消費に伴う交換が必要なため、一般に１回の詰り解消作
業に３０分程度の作業時間を要し、作業能率面から改良
の余地があり、かつ、作業が重労働であり、作業性にお
いても改良の余地があり、（ロ）作業者が排出路に近付かねばならないために飛散
する高温の酸化鉄や溶融スラグにより火傷等の危険性が
あり、また、誤って炉壁や耐火レンガなどの炉構造物を
鉄パイプで溶損する危険性があり、安全性において改良
の余地があった。

本発明の目的は、排出路のスラグ詰り解消を、短時間で
容易に、かつ、人身事故や炉構造物の溶損が無い状態で
実行できるようにする点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の特徴手段は、排出路の高粘度化もしくは固化した溶融スラグを低粘度
化するための加熱手段として、燃料を高濃度酸素ガス供
給で燃焼させると共に、水冷ジャケットにより焼損を防
止するように構成したバーナを使用し、前記バーナを駆動装置により前記排出路に接近した加熱
作用位置と、前記排出路から離れた非作用位置とに移動
操作自在に設置し、前記排出路のスラグ詰りを解消する
時にだけ、前記バーナを前記駆動装置で前記加熱作用位
置に移動させると共に燃焼させることにあり、その作用
効果は次の通りである。

〔作　用〕

燃料を高濃度酸素ガスで燃焼させることにより極めて高
温の火炎が得られるバーナを加熱手段として使用するか
ら、高粘度化もしくは固化した溶融スラグを短時間で十
分に低粘度化して、スラグ詰りを迅速に解消できる。

バーナを駆動装置により加熱作用位置に移動操作できる
から、バーナのセットを容易迅速に実行できると共に、
遠隔操作により人身事故の無い状態で、炉構造物の溶損
の無い適正な加熱作用位置に確実にバーナをセットでき
る。

バーナを駆動装置により排出路から離れた非作用位置に
移動操作できるから、バーナの熱による破損を十分に抑
制でき、しかも、水冷ジャケットによりバーナの焼損を
防止できるようにしであるから、高温に晒される加熱作
用位置においてもバーナの熱による破損を十分に抑制で
き、全体としてバーナの補修がほとんど不要になる。

要するに、バーナの移動操作を駆動装置により容易迅速
に実行できるようにすると共に、高温の火炎で迅速に溶
融スラグを低粘度化できるようにし、さらに、バーナの
補修を不要にすることによって、１回の詰り解消作業に
要する作業時間を前述従来技術の半分である１５分程度
に短縮できて、作業能率を大幅に向上でき、かつ、詰り
解消作業を容易に実行できて、作業性を十分に向上でき
、そして、人身事故や炉構造物溶損を無くすことができ
て、安全性を十分に向上できた。

〔発明の効果〕

その結果、作業能率、作業性、安全性の全てにおいて一
段と優れた、高温炉床型式の産業廃棄物溶融炉における
溶融スラグ排出路の詰り解消法を確立できた。

〔実施例〕

次に、第１図乃至第３図により実施例を示す。

先ず、設備の構成を説明する。

竪型炉（１）の上下中間位置に、産業廃棄物及び炭素系
可燃物質を投入するホッパー（２）を、二重ダンパー（
３）を介して連通させて、水冷ジャケット（１ａ）付の
炉下部の内部に、ホッパー（２）からの炭素系可燃物質
により高温炉床（Ａ）を形成すると共に、高温炉床（Ａ
）の上部に産業廃棄物の充填層（Ｂ）を形成するように
構成しである。

給気ブロア（４）からの燃焼用空気を高温炉床（Ａ）に
供給するノズル（５）、及び、点火用バーナ（７）を炉
下部に付設しである。

炉（１）の上部を燃焼排ガス用上昇流路（８）とし、そ
の上昇流路（８）の下部に給気ブロア（４）からの空気
を後燃焼用として供給する羽口（９）を接続し、上昇流
路（８）に排塵回収用サイクロン（１０）と排気ブロア
（１６）をダクト（１１）により接続しである。

炉底部に溶融廃棄物の排出路（１２）を横向きで接続し
て、高温炉床（Ａ）で溶融した産業廃棄物を回収できる
ように構成すると共に、炉底部を開放する蓋体（１３）
を、台車（１４）に取付けたジヤツキ−（１５）で開閉
自在に設けである。

蓋体（１３）と水冷ジャケット（ｌａ）の間を埋めて炉
内底部を形成する充填材（６）を設け、炉底部のシール
及び断熱を施すと共に、炉内底面を排出路（１２）の底
面に滑らかに連なった傾斜面にして、溶融スラグが円滑
に流出するようにしである。

排出路（１２）形成用耐火物（１７）を内張すした水冷
ジャケット付の筒体（１８）を、炉下部に脱着自在に嵌
合してフランジ部（１９）でボルト連結し、出滓口形成
用カセットの耐久性向上、及び、カセット交換による補
修性向上を図っである。

排出路（１２）の外側を覆う出滓フード（２０）を、炉
下部にフランジ部（１９）で脱着自在にボルト連結し、
排出路（１２）からのスラグを自重流下で回収する第１
開口（２１）、排出路（１２）から飛出す塊状物を落下
回収する第２開口（２２）を出滓フード（２０）に形成
し、第２開口（２２）を第１開口（２１）に対して排出
路（１２）とは反対側に配置して、スラグと塊状物の落
下位置の相違を利用し、スラグと塊状物を分別して回収
するように構成しである。

第１開口（２１）にスラグ回収装置（２３）をダクト（
２４）で接続し、第２開口（２２）に塊状物回収装置（
２５）をダクト（２６）で接続し、出滓フード（２０）
内への外気流入を抑制できるように構成し、出滓フード
（２０）に接続した排気管（２７）を排気ブロア（１６
）に接続し、炉内高温ガスを出滓フード（２ｏ）から排
気管（２７）に送って、出滓フード（２ｏ）内をスラグ
の流動性低下抑制に十分な高温に維持できるように構成
しである。また、断熱用耐火物（２８）を出滓フード（
２０）に内張すして、より十分な保温を図っである。

出滓フード（２０）のうち塊状物を受止めるシュート部
分（２９）を水冷ジャケットで冷却して、出滓フード（
２０）の耐久性を向上させである。

スラグ回収装置（２３）は、スラグを空気で徐冷するも
の、あるいは、スラグを水で急冷するものなどであり、
塊状物回収装置（２５）は水冷型や空冷型である。

排出路（１２）の溶融スラグ流動状態を監視するための
テレビカメラ（３０）、排出路（１２）の温度を検出す
るための赤外線放射温度計（３１）、排出路（１２）の
溶融スラグを加熱するためのバーナ（３２）、排出路（
１２）の詰りを突き崩すためのメカニカルクリーナ（３
３）を出滓フード（２ｏ）に取付けである。

バーナ（３２）を出滓フード（２ｏ）の貫通部でシール
材（３４）により摺動自在に支持すると共に、支持部材
（３５）で出滓フード（２０）に取付けたエアーシリン
ダ（３６）のピストンロッドにホルダー（３７）で連結
し、バーナ（３２）をエアーシリンダ（３６〉によって
排出路（１２）に接近した加熱作用位置と、排出路（１
２）から離れた非作用位置とに遠隔操作で移動自在に取
付けである。

バーナ（３２）を形成するに、第３図に示すように、多
重管構造にして、内側燃料路（３８）、外側燃料路（３
９）、内側冷却ジャケット（４０）、酸素路（４１）、
外側冷却ジャケット（４２）を、前者はど中心側に位置
する状態で形成しである。

ＬＰＧなどのガス燃料を供給する第１及び第２燃料供給
路（４３）、　（４４）を内側燃料路（３８）と外側燃
料路（３９）に各別に接続し、純酸素ガス等の高純度酸
素ガスを供給する酸素供給路（４５）を酸素路（４１）
に接続し、内側燃料路（３８）に接続した第１燃料ノズ
ル（４６）と、外側燃料路（３９）に接続した複数の第
２燃料ノズル（４７）からガス燃料を噴出させると共に
、酸素路（４１）に接続した複数の酸素ノズル（４８）
から高濃度酸素ガスを噴出させ、ガス燃料と高濃度酸素
ガスの先混合による燃焼によって、２０００℃以上の高
温火炎を形成できるように構成しである。

第１及び第２燃料供給路（４３）、　（４４）夫々に流
量調節弁（Ｖｌ）、（Ｖ２）を設け、第１燃料ノズル（
４６）と第２燃料ノズル（４７）との流量比を調節する
ことによって、適切な火炎形状が得られるように構成し
である。また、酸素供給路（４５）に流量調節弁（Ｖ３
）を設けて、完全燃焼に足る酸素ガスを供給できるよう
に構成しである。

内外冷却ジャケット（４０）、　（４２）どうしをバー
ナ先端側の連通路（４９）で接続し、外側冷却ジャケッ
ト（４２）に冷却水供給路（５０）を、かっ、内側冷却
ジャケット（４２）に排水路（５１）を接続し、冷却ジ
ャケット（４０，４２）によりバーナ（３２）の焼損を
防止できるように構成しである。

バーナ後端の石英ガラス（５２）、内側燃料路（３８）
、第１燃料ノズル（４０）を介して火炎がらの紫外線を
捕捉する火炎検知器（５３）をバーナ後端に設け、火炎
検知器（５３）からの情報によりバーナ失火時に制御器
（Ｃ）により燃料遮断弁（Ｖ、）が自動的に閉じて、未
燃のガス燃料放出を確実に防止できるように構成しであ
る。

メカニカルクリーナ（３３）を形成するに、出滓フード
（２０）に取付けたエアーシリンダ（３６）により突き
崩し用ロッド（５５）を、排出路（１２）に挿入した作
用位置と、排出路（１２）から離れた非作用位置とに遠
隔操作で移動自在に取付けである。

次に、排出路（１２）の詰り解消法を説明する。

炉（１）内に高温炉床（Ａ）を炭素系可燃物質で形成し
て、高温炉床（Ａ）から流下する溶融スラグを排出路（
１２）から回収し、その排出路（１２）での溶融スラグ
流動状態をテレビカメラ（３０）と赤外線放射温度計（
３１）で監視する。

排出路（１２）における溶融スラグの高粘度化もしくは
固化による詰りを検知又は予知すると、バーナ（３２）
をエアーシリンダ（３６）の遠隔操作で非作用位置から
加熱作用位置に移動させ、ガス燃料と酸素ガスを噴出さ
せて、炉からの熱でバーす（３２）を点火し、バーナ（
３２）による加熱テ溶融スラグを低粘度化して、排出路
（１２）の詰りを解消する。この時、流量調節弁（Ｖｌ
　）、　（ＶＺ）による火炎の形状調節で耐火物（１７
）などに火炎が当たらないようにして、炉構造物の焼損
を防止する。

バーナ（３２）による加熱だけでは排出路（１２）の詰
りを十分に解消できない場合には、遠隔操作でメカニカ
ルクリーナ（３３）を作動させ、排出路（１２）に詰っ
たものを突き崩して、詰りを解消する。

詰りを解消する時以外にはバーナ（３２）及びメカニカ
ルクリーナ（３３）を非作用位置に引退させ、バーナ（
３２）とメカニカルクリーナ（３３）の焼損を防止する
。

〔別実施例〕

次に別実施例を説明する。

ホッパー（２）から投入される産業廃棄物は、例えば下
水汚泥、タイヤ屑、都市ゴミ焼却灰、廃触媒など各種の
産業廃棄物あるいはその中間処理物であり、また、炭素
系可燃物質は、例えば、コークス、無煙炭等の燻炭、黒
鉛電極屑等である。

出滓部の具体構造は適宜変更可能であり、例エバ出滓フ
ード（２０）を外部開放されたものに構成したり、出滓
フード（２０）を省略して、バーナ（３２）及びそれに
対するエアーシリンダ（３６）等をスタンドに取付けて
もよい。

バーナ（３２）の型式、燃料の種類、高濃度酸素ガスの
酸素濃度等は適当に変更できる。例えば第４図及び第５
図に示すように、筒状のバーナ本体（５５）の内部に３
本のバーナノズル（５７）を設け、バーナノズル（５７
）夫々に、鉄粉と酸素ガスの混合物を噴出する主燃料噴
出路（５８）、ＬＰＧなどのガス燃料と酸素ガスの混合
物を噴出する補助燃料噴出路（５９）、冷却ジャケット
（６ｏ）を形成し、主燃料噴出路（５８）夫々に、鉄粉
と高濃度酸素ガスの混合物を供給する燃料供給路（６１
）を接続し、補助燃料噴出路（５９）を補助燃料供給路
（６３）と補助酸素供給路（６４）に接続し、冷却ジャ
ケラ）−（６０）を冷却水供給路（６５）と排水路（６
６）に接続し、酸化熱で加熱するための鉄粉を燃料とす
るバーナ（３２）を形成してもよい。また、バーナ（３
２）に点火具を設けてもよく、鉄粉以外の還元剤やＬＰ
Ｇ以外のガス燃料、その他を燃料にしてもよい。

バーナ（３２）を移動操作するための手段は、流体圧式
や電動式などの公知各種のものから選定でき、それらを
駆動装置（３６）と総称する。

メカニカルクリーナ（３３）の具体構成は適当に変更で
き、また、メカニカルクリーナ（３３）を省略してもよ
い。

排出路（１２）の詰りを検知又は予知するための手段は
適当に変更でき、公知の各種機器又は目視のいずれでも
よい。

バーナ（３２）やメカニカルクリーナ（３３）の操作位
置は不問である。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の実施例を示し、第１図は
炉の全体概念図、第２図は出滓部の詳細図、第３図はバ
ーナの詳細図である。第４図及び第５図は本発明の別実施例を示し、第４図は
バーナの概略図、第５図はバーナの部分詳細図である。（１）・・・・・・炉、（１２）・・・・・・排出路、
（３２）・旧・・バーナ、（３６）・・・・・・駆動装
置、（４０，４２）、　（６０）・・・・・・水冷ジャ
ケット。

Claims

【特許請求の範囲】　炉（１）内に高温炉床（Ａ）を炭素系可燃物質により
形成し、前記高温炉床（Ａ）から流下する溶融スラグを、炉底部
に接続した排出路（１２）から回収し、前記排出路（１
２）における溶融スラグの高粘度化等による詰りを、加
熱手段による溶融スラグの加熱低粘度化により解消する
方法であって、前記加熱手段として、燃料を高濃度酸素
ガス供給で燃焼させると共に、水冷ジャケット（４０、
４２）、（６０）により焼損を防止するように構成した
バーナ（３２）を使用し、前記バーナ（３２）を駆動装置（３６）により前記排出
路（１２）に接近した加熱作用位置と、前記排出路（１
２）から離れた非作用位置とに移動操作自在に設置し、前記排出路（１２）のスラグ詰りを解消する時にだけ、
前記バーナ（３２）を前記駆動装置（３６）で前記加熱
作用位置に移動させると共に燃焼させる産業廃棄物溶融
炉における溶融スラグ排出路の詰り解消法。