JPH06226235A - 金属含有廃棄物用溶融炉のスラグ加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属含有廃棄物用溶融炉３への廃棄物の追加
投入等を容易にする。且つ溶融炉３の構造及び材料に制
約を与えない溶融炉のスラグ加熱装置を得る。 【構成】 溶融炉３の上部に、中央が開いた環状発熱体
９を備える。環状発熱体９は外側面と上面が耐火物２で
覆われたものとする。環状発熱体９の加熱によりスラグ
層４全体を流動化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属を含有する不燃性
廃棄物を溶融する炉において、溶融に伴って発生するス
ラグを加熱する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】スクラップ等の様に金属を主体とした不
燃性廃棄物の溶融処理については確立されており、以下
その方法を説明する。スクラップ等を炉に入れて溶融す
ると、廃棄物の無機物質の溶融して上方に浮上し、溶解
金属の層と分離したスラグ層を形成する。

【０００３】溶融炉の運転中、上記スラグ層の上面から
放熱が起こるが、この放熱により冷却が進むとスラグ層
は流動性を失い、固形化する。すると廃棄物を炉の上か
ら追加投入することが困難になる他、溶融金属の温度測
定や試料採取等、スラグ層を貫通して下層に対して行な
わなければならない作業が困難となる。そこで生成分離
してくるスラグをその都度除去して、上述の様な作業を
行なっている。

【０００４】一方、金属に対して無機物質の分量の多い
不燃性廃棄物、例えば焼却灰、コンクリート、土砂、保
温材、放射性廃棄物等の場合は、スラグの発生量が多
く、スラグ除去が容易でない。そこで従来、特公平１
−１７７９０に示される様な金属含有廃棄物の専用溶融
炉を用い、スラグに電極を挿入して電流を通じ、ジュー
ル加熱してスラグを溶融流動化させ、スラグを除去せず
に廃棄物の追加投入等の上記作業を行なっていた。

【０００５】また、特公平２−６０２８０に示される
様に金属用溶融炉と同一構成の炉体を用い、炉全体を加
熱することにより、スラグを加熱して溶融し、上述と同
様、スラグを除去せずに廃棄物の追加投入等の作業を行
なっていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
の場合、スラグの電気伝導度が小さい為上記電極間の距
離に制約を受けて充分に離すことができず、加えて溶融
をなるべく均一に行ないたいがために上記電極をできる
限り炉の中央に挿入することとしているため、電極がじ
ゃまとなり廃棄物の追加投入がしづらく、更には電極に
廃棄物がひっかかる等の問題があり、また電極から離れ
た炉壁付近のスラグが加熱されにくいという問題があっ
た。

【０００７】また上記の場合においても、溶融炉全体
が発熱するため、炉体に断熱構成あるいは冷却構造を設
ける必要が生じ、炉全体の構造に相当の制約を受けると
いう問題があり、更に炉体内面の材料についても、熱伝
導度の大きい材料にする必要があるという問題があっ
た。

【０００８】この発明は以上の様な問題を解消するため
になされたもので、スラグ全体が良好に加熱されて流動
化し、溶融炉への廃棄物の追加投入等の前記諸作業が容
易で、かつ炉の構造および材料に制約を受けない溶融炉
のスラグ加熱装置を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明における金属含
有廃棄物用溶融炉のスラグ加熱装置は、連続あるいは非
連続の環状発熱体を溶融炉の上層部分に備えてスラグを
加熱する様に構成したものである。また更に上記環状発
熱体の少なくとも外側面と上面を耐火物で覆う様にした
ものが好ましい。また上記環状発熱体を誘導加熱方式の
採用に適した透磁材で構成すると良い。また溶融炉全体
を誘導加熱方式とする場合は、該溶融炉の誘導コイル
を、上記環状発熱体への交番磁束の供給源として共用す
る様にしても良い。また、上記環状発熱体を昇降可能な
ものとすれば溶融処理量の変動に対応することができて
好ましい。

【００１０】

【作用】本発明では、発熱体を連続あるいは非連続の環
状体で構成したので、環の内側が集中的に加熱され、ス
ラグを効果的に加熱する。加えて環の内側に充分な空間
が形成されているので、廃棄物の追加投入を上記発熱体
がじゃますることがなく、また発熱体に廃棄物がひっか
かることもない。

【００１１】

【実施例】

実施例１ 図１は本発明の一実施例に係る溶融炉を示す断面図であ
る。図において、３は溶融炉、７は出湯口で、炉３を傾
けて出湯口７から溶融物を流し出す。４は廃棄物が溶融
して分離した上層のスラグ層、５はその分離した下層の
溶融金属層である。９は環状発熱体で、タングステンヒ
ーターやセラミックヒーター等の電気加熱方式が採用さ
れる。該環状発熱体９において１は発熱部、２は上面お
よび外側面の耐火物である。６は環状発熱体９を上下に
移動させる昇降装置で、モータやシリンダ等の駆動装置
からなる。図２は上記環状発熱体９の下面図である。

【００１２】次に作用および動作について説明する。溶
融炉３に入れられた不燃性廃棄物は加熱により溶融し、
スラグ層４と溶融金属層５に分離する。スラグ層４はそ
のままでは固形化してしまうが、環状発熱体９の放射熱
で保熱されている限り、流動状態を維持する。尚、発熱
体９の加熱力は電流の調整により行なう。

【００１３】この環状発熱体９は、図２に示す様に円形
となっているため、放射熱が輪の内側ａに集中し、スラ
グを効率良く加熱する。且つ、発熱体９は図１に示す様
に、壁面近くに沿う様に位置しているので、壁付近のス
ラグにも充分に熱が伝わり、スラグ層４全体を良好に加
熱する。加えて、発熱部１の熱が炉３に直接的に当たる
のを耐火物２により防ぐことができて炉３を痛めること
がなく、また炉３上方へ放熱を少なくすることができ
る。

【００１４】本実施例では、スラグ層４の流動化によ
り、廃棄物の追加投入、または下層の溶解金属の温度測
定や採取等、スラグ層４を貫通して行なう作業を容易に
行うことができ、そして環状発熱体９は前述の様に中央
に大きな空間ａを有しているので、発熱体９を移動させ
るということなしに、空間ａから廃棄物の追加投入等の
上記作業を行なうことができる。また発熱体９の移動が
必要でないため、加熱力が持続し、流動性が維持され
る。加えて、出湯直前までスラグ層４を加熱できるの
で、スラグの流動性が維持され、出湯時の出湯口７での
目詰まりが緩和される。

【００１５】炉３に投入する廃棄物の量が少なく、形成
したスラグ層４の位置が低い場合等は、昇降装置６によ
り環状発熱体９を下降させ、スラグ層４に合った位置に
する。また、スラグ層４が厚く発熱体９の放射熱だけで
は、充分に加熱できない場合は、図４に示すように、発
熱体９を更に降下させ、スラグ層４に浸漬させて加熱す
る様にしてもよい。

【００１６】尚、発熱体９は、昇降装置６の駆動装置に
鋼製の線・棒等を介して、３箇所以上で吊下げられるこ
とになるので、廃棄物の追加投入を妨げる様な幅を取る
ものは好ましくない。

【００１７】実施例２ 上記実施例１では環状発熱体９を周方向に連続した輪と
したが、図３に示す様に、複数に分かれた非連続の輪と
しても良く、この場合は万が一発熱体９の１つが故障し
ても、残りの発熱体９の加熱力で補うことができる。

【００１８】実施例３ 上記実施例１，２では、環状発熱体９を電気加熱とした
が、耐熱性の高い透磁材、例えば黒鉛，炭化シリコン
（ＳｉＣ），鉄等を用い、外部から誘導コイルで交番磁
束を与えて上記透磁材を誘導電流により加熱するように
してもよい。この実施例３の場合、発熱体９への電気供
給配線が不要であるので、断線による故障の心配がな
い。

【００１９】実施例４ 上記実施例３の様に発熱体９として透磁材を用いる場合
において、図５に示す様に、溶融炉３本体が誘導加熱方
式のものであれば、溶融炉３に対する交番磁束の供給源
である誘導コイル８を兼用することができる。従って新
たに誘導コイルを設ける必要がなく経済的である。

【００２０】さらにこの実施例４では、発熱体９によっ
てスラグ層４が加熱されることにより、スラグの電気伝
導度が大きくなり、誘導コイル８の交番磁束による誘導
電流が金属だけでなくスラグにも発生するようになる。
従って、スラグが更に加熱されると同時に、スラグが電
磁撹拌され、均質良好なスラグ組成を維持できる。

【００２１】

【発明の効果】以上の様に、本発明における溶融炉のス
ラグ加熱装置では、溶融炉上部に連続あるいは非連続の
環状発熱体を備えたので、スラグ全体が良好に流動状態
を維持し、加熱装置である上記発熱体を移動させずに、
廃棄物の追加投入、溶解金属の温度測定、スラグまたは
溶解金属の採取等の作業を容易に行なえるという効果が
あり、従って手間が省け、従来の様なスラグ除去に伴な
う高温物運搬の危険が削減できるという効果がある。ま
たスラグ加熱装置を溶融炉とは独立して構成できるの
で、炉の構造や材料に制約を与えることがない。更に、
上記環状発熱体の少なくとも外側面と上面とを耐火物で
覆うようにすれば、溶融炉を熱損から保護するという効
果がある。

【００２２】また上記環状発熱体に透磁材を用い、誘導
電流により加熱するようにできるので、環状発熱体への
配線が不要で、断線による故障がないという効果があ
る。特に溶融炉が誘導炉の場合、誘導コイルを共用でき
るので、新たな交番磁束の供給のための装置を設ける必
要がないという効果がある。また、環状発生体を昇降可
能に構成すれば、環状発熱体を溶融炉の任意の高さ位置
にすることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による溶融炉を示す断面
図。

【図２】図１に示す環状発熱体の下面図。

【図３】環状発熱体の他の実施例を示す図。

【図４】図１における環状発熱体を下降させたときの断
面図。

【図５】この発明の他の実施例による溶融炉を示す断面
図。

【符号の説明】

１ 発熱部 ２ 耐火物 ３ 溶融炉 ４ スラグ層 ５ 溶融金属層 ６ 昇降装置 ７ 出湯口 ８ 誘導コイル ９ 環状発熱体

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属含有廃棄物用溶融炉上部に、連続あ
   るいは非連続の環状発熱体を備えてスラグを加熱する様
   に構成したものであることを特徴とする金属含有廃棄物
   用溶融炉のスラグ加熱装置。
2. 【請求項２】 上記環状発熱体は、少なくともその外側
   面と上面が耐火物で覆われたものである請求項１に記載
   の金属含有廃棄物用溶融炉のスラグ加熱装置。
3. 【請求項３】 上記環状発熱体が、誘導加熱される透磁
   材で構成されたものである請求項１または２に記載の金
   属含有廃棄物用溶融炉のスラグ加熱装置。
4. 【請求項４】 金属含有廃棄物用溶融炉を誘導加熱方式
   とし、且つ該溶融炉の誘導コイルを、上記環状発熱体へ
   の交番磁束の供給源として共用する請求項３に記載の金
   属含有廃棄物用溶融炉のスラグ加熱装置。
5. 【請求項５】 上記環状発熱体は、昇降可能に保持さ
   れ、スラグ層中へ浸漬されることによってスラグを加熱
   する様に構成されたものである請求項１〜４のいずれか
   に記載の金属含有廃棄物用溶融炉のスラグ加熱装置。