JPH05223234A - ごみ焼却灰の溶融炉 - Google Patents
ごみ焼却灰の溶融炉Info
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- JPH05223234A JPH05223234A JP4024872A JP2487292A JPH05223234A JP H05223234 A JPH05223234 A JP H05223234A JP 4024872 A JP4024872 A JP 4024872A JP 2487292 A JP2487292 A JP 2487292A JP H05223234 A JPH05223234 A JP H05223234A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】黒鉛電極の消耗量の減少。電力原単位の向上
及び耐火レンガの寿命の延長。 【構成】ごみ焼却灰を電気抵抗加熱方式で溶融する溶融
炉において、溶融用電源３として直流を用いると共に、
溶融スラグ６中に先端部が埋没される上部黒鉛電極２の
極性をマイナスとし、炉底電極１０の極性をプラスとし
て、これら電極間に通電して、ごみ焼却灰を加熱、溶融
することを特徴とする。
及び耐火レンガの寿命の延長。 【構成】ごみ焼却灰を電気抵抗加熱方式で溶融する溶融
炉において、溶融用電源３として直流を用いると共に、
溶融スラグ６中に先端部が埋没される上部黒鉛電極２の
極性をマイナスとし、炉底電極１０の極性をプラスとし
て、これら電極間に通電して、ごみ焼却灰を加熱、溶融
することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ごみ焼却炉から発生す
る主灰の溶融炉に関するものである。
る主灰の溶融炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ごみ焼却灰の電気溶融炉として、図４に
示す、スラグの抵抗加熱を利用した電気抵抗式灰溶融炉
がある。
示す、スラグの抵抗加熱を利用した電気抵抗式灰溶融炉
がある。
【０００３】１１は溶融炉体、１２は黒煙電極で、上下
可動に保持されている。１３は灰溶融のための電力を供
給する電源で、交流を出力するようになっている。大型
炉では３相、また小型炉では単相交流を出力する場合も
ある。１４は焼却灰を投入する口で、連続的あるいは間
欠的に、炉内に灰が投入される。１５は、灰が溶融した
時に分離する溶融メタルで比重が大きいため炉底にたま
る。１６は、灰が溶融してできるスラグで、溶融状態で
は導電性を有する。１７はスラグ面を覆っている灰で、
未溶融状態のものである。１８は溶融したメタルやスラ
グを炉外に排出する出湯口である。
可動に保持されている。１３は灰溶融のための電力を供
給する電源で、交流を出力するようになっている。大型
炉では３相、また小型炉では単相交流を出力する場合も
ある。１４は焼却灰を投入する口で、連続的あるいは間
欠的に、炉内に灰が投入される。１５は、灰が溶融した
時に分離する溶融メタルで比重が大きいため炉底にたま
る。１６は、灰が溶融してできるスラグで、溶融状態で
は導電性を有する。１７はスラグ面を覆っている灰で、
未溶融状態のものである。１８は溶融したメタルやスラ
グを炉外に排出する出湯口である。
【０００４】このような構成で、電極をスラグ中に没す
るように配置して、電極間１２ａ−１２ｂ、１２ｂ−１
２ｃ、１２ｃ−１２ａに電流が流れ、その間にあるスラ
グが抵抗発熱により高温になる。この高温スラグによっ
て、上を覆っている灰が順次溶融していくようになって
いる。
るように配置して、電極間１２ａ−１２ｂ、１２ｂ−１
２ｃ、１２ｃ−１２ａに電流が流れ、その間にあるスラ
グが抵抗発熱により高温になる。この高温スラグによっ
て、上を覆っている灰が順次溶融していくようになって
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のような方式で
は、発熱の手段としてスラグの抵抗加熱を利用している
ことから、もっぱら電力は交流電源によって供給されて
いるが、長時間の連続運転の必要な灰溶融炉では、次の
ような問題が生じている。 １）高温スラグに電極が没しているため、電極の消耗が
激しい。また交流の相数分だけ電極が必要で、電極費が
かさむ。このため運転コストが高くなる。 ２）スラグが不必要に加熱されるため、スラグの平均温
度が高くなり、溶融のための効率が低下し、電力原単位
の悪下をまねく。
は、発熱の手段としてスラグの抵抗加熱を利用している
ことから、もっぱら電力は交流電源によって供給されて
いるが、長時間の連続運転の必要な灰溶融炉では、次の
ような問題が生じている。 １）高温スラグに電極が没しているため、電極の消耗が
激しい。また交流の相数分だけ電極が必要で、電極費が
かさむ。このため運転コストが高くなる。 ２）スラグが不必要に加熱されるため、スラグの平均温
度が高くなり、溶融のための効率が低下し、電力原単位
の悪下をまねく。
【０００６】３）スラグ平均温度の上昇により、炉体に
使用する耐火レンガの寿命が短くなる。このため、炉を
休止しての張り替え作業も増加し、炉の利用率の低下
や、補修費の増大をもたらす。 本発明は上記のような問題点を解消できるようにしたご
み焼却灰の溶融炉を提供することを課題とするものであ
る。
使用する耐火レンガの寿命が短くなる。このため、炉を
休止しての張り替え作業も増加し、炉の利用率の低下
や、補修費の増大をもたらす。 本発明は上記のような問題点を解消できるようにしたご
み焼却灰の溶融炉を提供することを課題とするものであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のごみ焼却灰の溶
融炉は、ごみ焼却灰を電気抵抗加熱方式で溶融する溶融
炉において、溶融用電源として直流を用いると共に、溶
融スラグ中に先端部が埋没される上部黒煙電極の極性を
マイナスとし、炉底電極の極性をプラスとして、これら
電極間に通電して、ごみ焼却灰を加熱、溶融することを
特徴とするものである。
融炉は、ごみ焼却灰を電気抵抗加熱方式で溶融する溶融
炉において、溶融用電源として直流を用いると共に、溶
融スラグ中に先端部が埋没される上部黒煙電極の極性を
マイナスとし、炉底電極の極性をプラスとして、これら
電極間に通電して、ごみ焼却灰を加熱、溶融することを
特徴とするものである。
【０００８】
【作用】従来に比べ黒煙電極の本数を少なくし、且つ極
性効果を利用することにより、黒煙電極の消耗量を減少
させることができる。また、スラグ温度を適性値に維持
することにより、電力原単位の向上や耐火レンガの寿命
を延ばすことができる。以下に、上記作用の詳細につい
て、図２及び３を参照して、説明する。
性効果を利用することにより、黒煙電極の消耗量を減少
させることができる。また、スラグ温度を適性値に維持
することにより、電力原単位の向上や耐火レンガの寿命
を延ばすことができる。以下に、上記作用の詳細につい
て、図２及び３を参照して、説明する。
【０００９】図２に示すように、非導電性の耐火レンガ
でできた一種のるつぼ内に、溶融スラグを満たして、２
本の黒煙電極を、図のような極性に接続して通電を行う
と、ある時間後には、図のような電極の消耗状態とな
る。
でできた一種のるつぼ内に、溶融スラグを満たして、２
本の黒煙電極を、図のような極性に接続して通電を行う
と、ある時間後には、図のような電極の消耗状態とな
る。
【００１０】この結果は、直流加熱の場合は、電極の消
耗に関して極性効果があることを示しており、陽極側に
おいて電極消耗が著しいことが認められる。なお、交流
加熱の場合は、極性が交互に変わるため、電極の消耗は
２本の電極で等しくなる。
耗に関して極性効果があることを示しており、陽極側に
おいて電極消耗が著しいことが認められる。なお、交流
加熱の場合は、極性が交互に変わるため、電極の消耗は
２本の電極で等しくなる。
【００１１】本発明は、灰溶融炉において大きな問題に
なっている黒煙電極の消耗を極力低く抑えるため、この
極性効果を活用した、通電方法と電極の極性を採用して
いる。
なっている黒煙電極の消耗を極力低く抑えるため、この
極性効果を活用した、通電方法と電極の極性を採用して
いる。
【００１２】さらに、本発明の通電方式の利点は、スラ
グの均一加熱ができ、結果としてスラグ温度を不必要な
高温にしなくても良い点があげられる。これは、図３に
示す、軟鋼製の厚肉るつぼに、溶融スラグを満たし、こ
の中に黒煙電極を１本突込んで、図の（ａ）、（ｂ）の
極性で直流加熱を行った実験結果により説明される。
グの均一加熱ができ、結果としてスラグ温度を不必要な
高温にしなくても良い点があげられる。これは、図３に
示す、軟鋼製の厚肉るつぼに、溶融スラグを満たし、こ
の中に黒煙電極を１本突込んで、図の（ａ）、（ｂ）の
極性で直流加熱を行った実験結果により説明される。
【００１３】（ａ）図の、黒煙電極がマイナス極性の場
合は、スラグに没している電極からほぼ均等に電流が流
れ、スラグ温度は通電時間と共に、ほぼ一様に高くなっ
ていく。通電終了後の溶込み位置がそれを明確に示して
いる。
合は、スラグに没している電極からほぼ均等に電流が流
れ、スラグ温度は通電時間と共に、ほぼ一様に高くなっ
ていく。通電終了後の溶込み位置がそれを明確に示して
いる。
【００１４】これに対し、（ｂ）図の黒煙電極がプラス
極性の場合は、電流が電極先端付近に集中し、この付近
のスラグのみが集中的に加熱されて、非常な高温とな
る。これがため、通電終了後の溶込みも下部付近に限定
されたものとなっている。このような加熱形態では、灰
溶融に必要なスラグ上面の温度の上昇は、電極先端部に
集中する電磁対流によってもたらされるしかないから、
炉壁の耐火レンガとの摩擦が起こり、レンガを早く浸蝕
することになる。また、局部的にスラグを高温にするた
め、熱損失が大きくなり、電力も余分に必要になる。
極性の場合は、電流が電極先端付近に集中し、この付近
のスラグのみが集中的に加熱されて、非常な高温とな
る。これがため、通電終了後の溶込みも下部付近に限定
されたものとなっている。このような加熱形態では、灰
溶融に必要なスラグ上面の温度の上昇は、電極先端部に
集中する電磁対流によってもたらされるしかないから、
炉壁の耐火レンガとの摩擦が起こり、レンガを早く浸蝕
することになる。また、局部的にスラグを高温にするた
め、熱損失が大きくなり、電力も余分に必要になる。
【００１５】そこで、本発明のごみ焼却灰の溶融炉を、
前記の構成とすることにより、黒煙電極は１本だけでよ
く、かつ直流のマイナスの極性を与えることで、電極の
消耗を非常に低く抑制でき、しかもスラグをオーバーヒ
ートさせることなく均一に加熱ができるため、電力の利
用効率が高くなり、電力原単位の向上が図れるという利
点を有する。
前記の構成とすることにより、黒煙電極は１本だけでよ
く、かつ直流のマイナスの極性を与えることで、電極の
消耗を非常に低く抑制でき、しかもスラグをオーバーヒ
ートさせることなく均一に加熱ができるため、電力の利
用効率が高くなり、電力原単位の向上が図れるという利
点を有する。
【００１６】また、スラグの局部加熱の抑制と対流が弱
くなるため、耐火レンガとの相互作用が減少し、耐火レ
ンガの寿命を延ばすといった利点も合わせて達成できる
ことになる。
くなるため、耐火レンガとの相互作用が減少し、耐火レ
ンガの寿命を延ばすといった利点も合わせて達成できる
ことになる。
【００１７】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す全体構成図で
ある。
ある。
【００１８】１は溶融炉体、２は極性をマイナスとした
上部黒煙電極で、上下可動に保持されている。３は灰溶
融のための電力を供給する電源で、直流を出力するよう
になっている。４は焼却灰を投入する口で、連続的ある
いは間欠的に、炉内に灰が投入される。５は、灰が溶融
した時に分離する溶融メタルで比重が大きいため炉底に
たまる。６は、灰が溶融してできるスラグで、溶融状態
では導電性を有する。７はスラグ面を覆っている灰で、
未溶融状態のものである。８は溶融したメタル５を炉外
に排出するメタル出湯口である。この出湯口８は、図示
しない開閉装置を備えており、出湯と停止を行えるよう
になっている。９は溶融したスラグ６を炉外に排出する
スラグ出湯口であり、溶融スラグ６はこのスラグ出湯口
９よりも高い液面に達すると自然にオーバフローするよ
うになっている。１０は極性をプラスとした炉底電極
で、炉外の部分を水冷して、通電による焼損を防止でき
るようになっている。
上部黒煙電極で、上下可動に保持されている。３は灰溶
融のための電力を供給する電源で、直流を出力するよう
になっている。４は焼却灰を投入する口で、連続的ある
いは間欠的に、炉内に灰が投入される。５は、灰が溶融
した時に分離する溶融メタルで比重が大きいため炉底に
たまる。６は、灰が溶融してできるスラグで、溶融状態
では導電性を有する。７はスラグ面を覆っている灰で、
未溶融状態のものである。８は溶融したメタル５を炉外
に排出するメタル出湯口である。この出湯口８は、図示
しない開閉装置を備えており、出湯と停止を行えるよう
になっている。９は溶融したスラグ６を炉外に排出する
スラグ出湯口であり、溶融スラグ６はこのスラグ出湯口
９よりも高い液面に達すると自然にオーバフローするよ
うになっている。１０は極性をプラスとした炉底電極
で、炉外の部分を水冷して、通電による焼損を防止でき
るようになっている。
【００１９】電源３から直流電力を供給し、灰７の溶融
が進むと、含まれていた金属成分は分離して溶融メタル
５として炉底にたまる。このため溶融メタル５の液面は
徐々に上昇する。一方、灰７の大半は溶融スラグ６とし
て溶融メタル５の上部にたまり、スラグ出湯口９に達す
ると、オーバフローしてスラグ６の液面は一定になる。
が進むと、含まれていた金属成分は分離して溶融メタル
５として炉底にたまる。このため溶融メタル５の液面は
徐々に上昇する。一方、灰７の大半は溶融スラグ６とし
て溶融メタル５の上部にたまり、スラグ出湯口９に達す
ると、オーバフローしてスラグ６の液面は一定になる。
【００２０】黒煙電極２は溶融スラグ６中に適当な深さ
だけ没するように調整される。これは、例えば、黒煙電
極２と炉底電極１０との間の電圧をモニタ−し、この電
圧が一定になるように、黒煙電極を上下させることによ
って実現できる。
だけ没するように調整される。これは、例えば、黒煙電
極２と炉底電極１０との間の電圧をモニタ−し、この電
圧が一定になるように、黒煙電極を上下させることによ
って実現できる。
【００２１】溶融メタル５の液面が上限（例えば、上記
モニター電圧で、設定電圧範囲よりも下がったことを検
出）を越えると、メタル出湯口８の開閉装置を開にし
し、溶融メタル５を炉外に排出させ、出湯口８までのメ
タル液面を下げる。この状態で、開閉装置を閉にし、出
湯を停止させる。この後は、再び上記操作を繰り返しな
がら、灰の溶融が進行する。
モニター電圧で、設定電圧範囲よりも下がったことを検
出）を越えると、メタル出湯口８の開閉装置を開にし
し、溶融メタル５を炉外に排出させ、出湯口８までのメ
タル液面を下げる。この状態で、開閉装置を閉にし、出
湯を停止させる。この後は、再び上記操作を繰り返しな
がら、灰の溶融が進行する。
【００２２】このようにすれば、溶融メタル５と溶融ス
ラグ６の液面は、炉の運転中、あらかじめ設定した適正
な変動幅の中で動くのみで、連続的に灰の溶融が可能と
なる。なお、上記実施例では、上部黒煙電極を１本使用
した場合について説明したが、複数本使用してもよい。
ラグ６の液面は、炉の運転中、あらかじめ設定した適正
な変動幅の中で動くのみで、連続的に灰の溶融が可能と
なる。なお、上記実施例では、上部黒煙電極を１本使用
した場合について説明したが、複数本使用してもよい。
【００２３】
【発明の効果】本発明のごみ焼却灰の溶融炉は上記のよ
うなもので、従来に比べ黒煙電極の本数を少なくし、且
つ極性効果を利用することにより、黒煙電極の消耗量を
減少させることができる。また、スラグ温度を適性値に
維持することにより、電力原単位の向上や耐火レンガの
寿命を延ばすことができる。
うなもので、従来に比べ黒煙電極の本数を少なくし、且
つ極性効果を利用することにより、黒煙電極の消耗量を
減少させることができる。また、スラグ温度を適性値に
維持することにより、電力原単位の向上や耐火レンガの
寿命を延ばすことができる。
【図１】本発明の一実施例の全体構成を示す説明図。
【図２】電極溶融に関する極性効果の作用説明図。
【図３】スラグ加熱に関する極性効果の作用説明図。
【図４】従来の電気抵抗式灰溶融炉の説明図。
１…溶融炉体、２…極性をマイナスとした上部黒煙電
極、３…直流電源、４…焼却灰の投入口、５…溶融メタ
ル、６…溶融スラグ、７…焼却灰、８…メタル出湯口、
９…スラグ出湯口、１０…極性をプラスとした炉底電
極。
極、３…直流電源、４…焼却灰の投入口、５…溶融メタ
ル、６…溶融スラグ、７…焼却灰、８…メタル出湯口、
９…スラグ出湯口、１０…極性をプラスとした炉底電
極。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年４月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 ごみ焼却灰の溶融炉
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ごみ焼却炉から発生す
る主灰の溶融炉に関するものである。
る主灰の溶融炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ごみ焼却灰の電気溶融炉として、図４に
示す、スラグの抵抗加熱を利用した電気抵抗式灰溶融炉
がある。
示す、スラグの抵抗加熱を利用した電気抵抗式灰溶融炉
がある。
【０００３】１１は溶融炉体、１２は黒鉛電極で、上下
可動に保持されている。１３は灰溶融のための電力を供
給する電源で、交流を出力するようになっている。大型
炉では３相、また小型炉では単相交流を出力する場合も
ある。１４は焼却灰を投入する口で、連続的あるいは間
欠的に、炉内に灰が投入される。１５は、灰が溶融した
時に分離する溶融メタルで比重が大きいため炉底にたま
る。１６は、灰が溶融してできるスラグで、溶融状態で
は導電性を有する。１７はスラグ面を覆っている灰で、
未溶融状態のものである。１８は溶融したメタルやスラ
グを炉外に排出する出湯口である。
可動に保持されている。１３は灰溶融のための電力を供
給する電源で、交流を出力するようになっている。大型
炉では３相、また小型炉では単相交流を出力する場合も
ある。１４は焼却灰を投入する口で、連続的あるいは間
欠的に、炉内に灰が投入される。１５は、灰が溶融した
時に分離する溶融メタルで比重が大きいため炉底にたま
る。１６は、灰が溶融してできるスラグで、溶融状態で
は導電性を有する。１７はスラグ面を覆っている灰で、
未溶融状態のものである。１８は溶融したメタルやスラ
グを炉外に排出する出湯口である。
【０００４】このような構成で、電極をスラグ中に没す
るように配置して、電極間１２ａ−１２ｂ、１２ｂ−１
２ｃ、１２ｃ−１２ａに電流が流れ、その間にあるスラ
グが抵抗発熱により高温になる。この高温スラグによっ
て、上を覆っている灰が順次溶融していくようになって
いる。
るように配置して、電極間１２ａ−１２ｂ、１２ｂ−１
２ｃ、１２ｃ−１２ａに電流が流れ、その間にあるスラ
グが抵抗発熱により高温になる。この高温スラグによっ
て、上を覆っている灰が順次溶融していくようになって
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のような方式で
は、発熱の手段としてスラグの抵抗加熱を利用している
ことから、もっぱら電力は交流電源によって供給されて
いるが、長時間の連続運転の必要な灰溶融炉では、次の
ような問題が生じている。 １）高温スラグに電極が没しているため、電極の消耗が
激しい。また交流の相数分だけ電極が必要で、電極費が
かさむ。このため運転コストが高くなる。 ２）スラグが不必要に加熱されるため、スラグの平均温
度が高くなり、溶融のための効率が低下し、電力原単位
の悪下をまねく。
は、発熱の手段としてスラグの抵抗加熱を利用している
ことから、もっぱら電力は交流電源によって供給されて
いるが、長時間の連続運転の必要な灰溶融炉では、次の
ような問題が生じている。 １）高温スラグに電極が没しているため、電極の消耗が
激しい。また交流の相数分だけ電極が必要で、電極費が
かさむ。このため運転コストが高くなる。 ２）スラグが不必要に加熱されるため、スラグの平均温
度が高くなり、溶融のための効率が低下し、電力原単位
の悪下をまねく。
【０００６】３）スラグ平均温度の上昇により、炉体に
使用する耐火レンガの寿命が短くなる。このため、炉を
休止しての張り替え作業も増加し、炉の利用率の低下
や、補修費の増大をもたらす。 本発明は上記のような問題点を解消できるようにしたご
み焼却灰の溶融炉を提供することを課題とするものであ
る。
使用する耐火レンガの寿命が短くなる。このため、炉を
休止しての張り替え作業も増加し、炉の利用率の低下
や、補修費の増大をもたらす。 本発明は上記のような問題点を解消できるようにしたご
み焼却灰の溶融炉を提供することを課題とするものであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のごみ焼却灰の溶
融炉は、ごみ焼却灰を電気抵抗加熱方式で溶融する溶融
炉において、溶融用電源として直流を用いると共に、溶
融スラグ中に先端部が埋没される上部黒鉛電極の極性を
マイナスとし、炉底電極の極性をプラスとして、これら
電極間に通電して、ごみ焼却灰を加熱、溶融することを
特徴とするものである。
融炉は、ごみ焼却灰を電気抵抗加熱方式で溶融する溶融
炉において、溶融用電源として直流を用いると共に、溶
融スラグ中に先端部が埋没される上部黒鉛電極の極性を
マイナスとし、炉底電極の極性をプラスとして、これら
電極間に通電して、ごみ焼却灰を加熱、溶融することを
特徴とするものである。
【０００８】
【作用】従来に比べ黒鉛電極の本数を少なくし、且つ極
性効果を利用することにより、黒鉛電極の消耗量を減少
させることができる。また、スラグ温度を適性値に維持
することにより、電力原単位の向上や耐火レンガの寿命
を延ばすことができる。以下に、上記作用の詳細につい
て、図２及び３を参照して、説明する。
性効果を利用することにより、黒鉛電極の消耗量を減少
させることができる。また、スラグ温度を適性値に維持
することにより、電力原単位の向上や耐火レンガの寿命
を延ばすことができる。以下に、上記作用の詳細につい
て、図２及び３を参照して、説明する。
【０００９】図２に示すように、非導電性の耐火レンガ
でできた一種のるつぼ内に、溶融スラグを満たして、２
本の黒鉛電極を、図のような極性に接続して通電を行う
と、ある時間後には、図のような電極の消耗状態とな
る。
でできた一種のるつぼ内に、溶融スラグを満たして、２
本の黒鉛電極を、図のような極性に接続して通電を行う
と、ある時間後には、図のような電極の消耗状態とな
る。
【００１０】この結果は、直流加熱の場合は、電極の消
耗に関して極性効果があることを示しており、陽極側に
おいて電極消耗が著しいことが認められる。なお、交流
加熱の場合は、極性が交互に変わるため、電極の消耗は
２本の電極で等しくなる。
耗に関して極性効果があることを示しており、陽極側に
おいて電極消耗が著しいことが認められる。なお、交流
加熱の場合は、極性が交互に変わるため、電極の消耗は
２本の電極で等しくなる。
【００１１】本発明は、灰溶融炉において大きな問題に
なっている黒鉛電極の消耗を極力低く抑えるため、この
極性効果を活用した、通電方法と電極の極性を採用して
いる。
なっている黒鉛電極の消耗を極力低く抑えるため、この
極性効果を活用した、通電方法と電極の極性を採用して
いる。
【００１２】さらに、本発明の通電方式の利点は、スラ
グの均一加熱ができ、結果としてスラグ温度を不必要な
高温にしなくても良い点があげられる。これは、図３に
示す、軟鋼製の厚肉るつぼに、溶融スラグを満たし、こ
の中に黒鉛電極を１本突込んで、図の（ａ）、（ｂ）の
極性で直流加熱を行った実験結果により説明される。
グの均一加熱ができ、結果としてスラグ温度を不必要な
高温にしなくても良い点があげられる。これは、図３に
示す、軟鋼製の厚肉るつぼに、溶融スラグを満たし、こ
の中に黒鉛電極を１本突込んで、図の（ａ）、（ｂ）の
極性で直流加熱を行った実験結果により説明される。
【００１３】（ａ）図の、黒鉛電極がマイナス極性の場
合は、スラグに没している電極からほぼ均等に電流が流
れ、スラグ温度は通電時間と共に、ほぼ一様に高くなっ
ていく。通電終了後の溶込み位置がそれを明確に示して
いる。
合は、スラグに没している電極からほぼ均等に電流が流
れ、スラグ温度は通電時間と共に、ほぼ一様に高くなっ
ていく。通電終了後の溶込み位置がそれを明確に示して
いる。
【００１４】これに対し、（ｂ）図の黒鉛電極がプラス
極性の場合は、電流が電極先端付近に集中し、この付近
のスラグのみが集中的に加熱されて、非常な高温とな
る。これがため、通電終了後の溶込みも下部付近に限定
されたものとなっている。このような加熱形態では、灰
溶融に必要なスラグ上面の温度の上昇は、電極先端部に
集中する電磁対流によってもたらされるしかないから、
炉壁の耐火レンガとの摩擦が起こり、レンガを早く浸蝕
することになる。また、局部的にスラグを高温にするた
め、熱損失が大きくなり、電力も余分に必要になる。
極性の場合は、電流が電極先端付近に集中し、この付近
のスラグのみが集中的に加熱されて、非常な高温とな
る。これがため、通電終了後の溶込みも下部付近に限定
されたものとなっている。このような加熱形態では、灰
溶融に必要なスラグ上面の温度の上昇は、電極先端部に
集中する電磁対流によってもたらされるしかないから、
炉壁の耐火レンガとの摩擦が起こり、レンガを早く浸蝕
することになる。また、局部的にスラグを高温にするた
め、熱損失が大きくなり、電力も余分に必要になる。
【００１５】そこで、本発明のごみ焼却灰の溶融炉を、
前記の構成とすることにより、黒鉛電極は１本だけでよ
く、かつ直流のマイナスの極性を与えることで、電極の
消耗を非常に低く抑制でき、しかもスラグをオーバーヒ
ートさせることなく均一に加熱ができるため、電力の利
用効率が高くなり、電力原単位の向上が図れるという利
点を有する。
前記の構成とすることにより、黒鉛電極は１本だけでよ
く、かつ直流のマイナスの極性を与えることで、電極の
消耗を非常に低く抑制でき、しかもスラグをオーバーヒ
ートさせることなく均一に加熱ができるため、電力の利
用効率が高くなり、電力原単位の向上が図れるという利
点を有する。
【００１６】また、スラグの局部加熱の抑制と対流が弱
くなるため、耐火レンガとの相互作用が減少し、耐火レ
ンガの寿命を延ばすといった利点も合わせて達成できる
ことになる。
くなるため、耐火レンガとの相互作用が減少し、耐火レ
ンガの寿命を延ばすといった利点も合わせて達成できる
ことになる。
【００１７】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す全体構成図で
ある。
ある。
【００１８】１は溶融炉体、２は極性をマイナスとした
上部黒鉛電極で、上下可動に保持されている。３は灰溶
融のための電力を供給する電源で、直流を出力するよう
になっている。４は焼却灰を投入する口で、連続的ある
いは間欠的に、炉内に灰が投入される。５は、灰が溶融
した時に分離する溶融メタルで比重が大きいため炉底に
たまる。６は、灰が溶融してできるスラグで、溶融状態
では導電性を有する。７はスラグ面を覆っている灰で、
未溶融状態のものである。８は溶融したメタル５を炉外
に排出するメタル出湯口である。この出湯口８は、図示
しない開閉装置を備えており、出湯と停止を行えるよう
になっている。９は溶融したスラグ６を炉外に排出する
スラグ出湯口であり、溶融スラグ６はこのスラグ出湯口
９よりも高い液面に達すると自然にオーバフローするよ
うになっている。１０は極性をプラスとした炉底電極
で、炉外の部分を水冷して、通電による焼損を防止でき
るようになっている。
上部黒鉛電極で、上下可動に保持されている。３は灰溶
融のための電力を供給する電源で、直流を出力するよう
になっている。４は焼却灰を投入する口で、連続的ある
いは間欠的に、炉内に灰が投入される。５は、灰が溶融
した時に分離する溶融メタルで比重が大きいため炉底に
たまる。６は、灰が溶融してできるスラグで、溶融状態
では導電性を有する。７はスラグ面を覆っている灰で、
未溶融状態のものである。８は溶融したメタル５を炉外
に排出するメタル出湯口である。この出湯口８は、図示
しない開閉装置を備えており、出湯と停止を行えるよう
になっている。９は溶融したスラグ６を炉外に排出する
スラグ出湯口であり、溶融スラグ６はこのスラグ出湯口
９よりも高い液面に達すると自然にオーバフローするよ
うになっている。１０は極性をプラスとした炉底電極
で、炉外の部分を水冷して、通電による焼損を防止でき
るようになっている。
【００１９】電源３から直流電力を供給し、灰７の溶融
が進むと、含まれていた金属成分は分離して溶融メタル
５として炉底にたまる。このため溶融メタル５の液面は
徐々に上昇する。一方、灰７の大半は溶融スラグ６とし
て溶融メタル５の上部にたまり、スラグ出湯口９に達す
ると、オーバフローしてスラグ６の液面は一定になる。
が進むと、含まれていた金属成分は分離して溶融メタル
５として炉底にたまる。このため溶融メタル５の液面は
徐々に上昇する。一方、灰７の大半は溶融スラグ６とし
て溶融メタル５の上部にたまり、スラグ出湯口９に達す
ると、オーバフローしてスラグ６の液面は一定になる。
【００２０】黒鉛電極２は溶融スラグ６中に適当な深さ
だけ没するように調整される。これは、例えば、黒鉛電
極２と炉底電極１０との間の電圧をモニターし、この電
圧がー定になるように、黒鉛電極を上下させることによ
って実現できる。
だけ没するように調整される。これは、例えば、黒鉛電
極２と炉底電極１０との間の電圧をモニターし、この電
圧がー定になるように、黒鉛電極を上下させることによ
って実現できる。
【００２１】溶融メタル５の液面が上限（例えば、上記
モニター電圧で、設定電圧範囲よりも下がったことを検
出）を越えると、メタル出湯口８の開閉装置を開にし
し、溶融メタル５を炉外に排出させ、出湯口８までのメ
タル液面を下げる。この状態で、開閉装置を閉にし、出
湯を停止させる。この後は、再び上記操作を繰り返しな
がら、灰の溶融が進行する。
モニター電圧で、設定電圧範囲よりも下がったことを検
出）を越えると、メタル出湯口８の開閉装置を開にし
し、溶融メタル５を炉外に排出させ、出湯口８までのメ
タル液面を下げる。この状態で、開閉装置を閉にし、出
湯を停止させる。この後は、再び上記操作を繰り返しな
がら、灰の溶融が進行する。
【００２２】このようにすれば、溶融メタル５と溶融ス
ラグ６の液面は、炉の運転中、あらかじめ設定した適正
な変動幅の中で動くのみで、連続的に灰の溶融が可能と
なる。なお、上記実施例では、上部黒鉛電極を１本使用
した場合について説明したが、複数本使用してもよい。
ラグ６の液面は、炉の運転中、あらかじめ設定した適正
な変動幅の中で動くのみで、連続的に灰の溶融が可能と
なる。なお、上記実施例では、上部黒鉛電極を１本使用
した場合について説明したが、複数本使用してもよい。
【００２３】
【発明の効果】本発明のごみ焼却灰の溶融炉は上記のよ
うなもので、従来に比べ黒鉛電極の本数を少なくし、且
つ極性効果を利用することにより、黒鉛電極の消耗量を
減少させることができる。また、スラグ温度を適性値に
維持することにより、電力原単位の向上や耐火レンガの
寿命を延ばすことができる。
うなもので、従来に比べ黒鉛電極の本数を少なくし、且
つ極性効果を利用することにより、黒鉛電極の消耗量を
減少させることができる。また、スラグ温度を適性値に
維持することにより、電力原単位の向上や耐火レンガの
寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の全体構成を示す説明図。
【図２】電極溶融に関する極性効果の作用説明図。
【図３】スラグ加熱に関する極性効果の作用説明図。
【図４】従来の電気抵抗式灰溶融炉の説明図。
【符号の説明】 １…溶融炉体、２…極性をマイナスとした上部黒鉛電
極、３…直流電源、４…焼却灰の投入口、５…溶融メタ
ル、６…溶融スラグ、７…焼却灰、８…メタル出湯口、
９…スラグ出湯口、１０…極性をプラスとした炉底電
極。
極、３…直流電源、４…焼却灰の投入口、５…溶融メタ
ル、６…溶融スラグ、７…焼却灰、８…メタル出湯口、
９…スラグ出湯口、１０…極性をプラスとした炉底電
極。
Claims (2)
- 【請求項１】 ごみ焼却灰を電気抵抗加熱方式で溶融す
る溶融炉において、溶融用電源として直流を用いると共
に、溶融スラグ中に先端部が埋没される上部黒煙電極の
極性をマイナスとし、炉底電極の極性をプラスとして、
これら電極間に通電して、ごみ焼却灰を加熱、溶融する
ことを特徴とするごみ焼却灰の溶融炉。 - 【請求項２】 電極間の電圧によって、上部黒煙電極を
上下させ、この上部黒煙電極の先端部位置を溶融スラグ
中の適性位置に保持するようになっている請求項１に記
載のごみ焼却灰の溶融炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4024872A JP2955961B2 (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | ごみ焼却灰の溶融炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4024872A JP2955961B2 (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | ごみ焼却灰の溶融炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05223234A true JPH05223234A (ja) | 1993-08-31 |
| JP2955961B2 JP2955961B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=12150299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4024872A Expired - Fee Related JP2955961B2 (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | ごみ焼却灰の溶融炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2955961B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5939609A (ja) * | 1982-08-30 | 1984-03-05 | Shinko Electric Co Ltd | 振動コンベヤにおける部品整列装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01128392A (ja) * | 1987-11-12 | 1989-05-22 | Nkk Corp | 直流式電気炉の電極ブロック |
-
1992
- 1992-02-12 JP JP4024872A patent/JP2955961B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01128392A (ja) * | 1987-11-12 | 1989-05-22 | Nkk Corp | 直流式電気炉の電極ブロック |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5939609A (ja) * | 1982-08-30 | 1984-03-05 | Shinko Electric Co Ltd | 振動コンベヤにおける部品整列装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2955961B2 (ja) | 1999-10-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |