JPH0623597Y2 - スメルトスパウト装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、ソーダ回収ボイラのスメルトスパウト装置に
関する。

従来の技術 製紙会社等に主に設備されるソーダ回収ボイラは、燃料
として黒液（パルプ製造過程で発生する廃液）が使用さ
れるが、この黒液中にはパルプ製造過程で添加された薬
品が多量に含まれており、この薬品を回収することがソ
ーダ回収ボイラの重要な機能の一つである。

そして、この薬品の回収工程は、第５図に示すように、
回収ボイラの火炉01における黒液02の燃焼を還元雰囲気
で行い、還元反応によって炉底に薬品を含んだ高温の溶
融スメルト03を生成させ、この溶融スメルトをスメルト
スパウト04を介して炉外に取出し、デゾルビングタンク
05に回収することによって行われていた。なお、図中、
符号06は黒液バーナ、07は１次燃焼用空気及び08は２次
燃焼用空気の夫々を示す。

そこで、このように溶融スメルト03を炉外に取出す従来
のスメルトスパウト装置の構造及び冷却系統について説
明する。

第６及び７図に示すように、従来のスメルトスパウト04
は、溶融スメルト03と直接接触し断面形状がＵ字形で鋼
板製のスパウト内板04a、このスパウト内板に対して一
定間隔をおいて配置され、スパウト内板との間に冷却水
09の水室を形成し該スパウト内板と同様のＵ字形断面形
状を有する鋼板製のスパウト外枠04b、及びこれらスパ
ウト内板及び外枠を補強する補強板04cで構成される。

また、第５図に戻って、このスメルトスパウト04には冷
却水入口配管及び出口配管010a，010bを介して冷却水09
の水室に接続する冷却水回収タンク011、循環ポンプ012
及びヘッドタンク013等の冷却水系統が連絡されてお
り、冷却水入口配管010aから水室内に導入された冷却水
09は主にスパウト内板04aを冷却しながら上昇し、冷却
水出口配管010bから排出される構造（第６、７図参照）
となっている。

一方、他の従来例として前述の如き水冷方式に代えて鋼
板等の金属製外枠の内側にセラミックスからなる多数の
小ブロックを貼った型式のスメルトスパウト装置（図示
せず）がある。

更に他の従来例として、スメルトスパウト全体を一体型
セラミックスとした型式のスメルトスパウト装置（図示
せず）もある。

考案が解決しようとする課題 ところが、スパウト内板04aの内面と接して流動する溶
融スメルト03は、800〜900℃の高温であるのに加えて、
腐食性が極めて強いため、従来のスメルトスパウト装置
では次のような欠点があった。

まず、水冷式の鋼板製スメルトスパウトについては、 (1)材料となる鋼板の過熱防止及び腐食低減のため、水
冷方式とする必要があり、前記の如き水冷装置（タンク
011，013、配管010a，010b、循環ポンプ012等）の設備
費、保守・管理費、動力費等に多額の費用を要してい
た。

(2)かかる水冷式であっても、実際上、鋼板製スメルト
スパウト04、殊にスパウト内板04aの腐食性の強い溶融
スメルト03との接触による腐食の進行は激しく、定期的
に新品と取り替える必要があり、スメルトスパウト取替
えに多額の費用を要していた。

(3)また、水冷式であるため、万一、ボイラ運転中にス
パウト内板又は外枠04a，04bから冷却水09が漏洩して溶
融スメルト03と接触すると、スメルト−水爆発を誘発す
ることとなるため、この場合、直ちに回収ボイラを停止
してスメルトスパウト04の補修又は取替えを行う必要が
あり、この結果、工場の操業に多大な損失を与える不都
合があった。

次に金属製外枠にセラミックスの小ブロックを貼った型
式については、 (1)前者と同様に800〜900℃の溶融スメルトが流動した
時、この高熱により金属製外枠に熱膨張が起こるため小
ブロック間には隙間が発生してしまい、その隙間への溶
融スメルトの侵入により、金属製外枠と接触して過熱及
び腐食が発生していた。

(2)また、溶融スメルトの停止時は、前述の如く小ブロ
ック間に侵入した溶融スメルトが凝固すると共に、金属
製外枠が今度は収縮してしまうので、小ブロック間に無
理な力が起こり破壊に至る欠点があった。

更に一体型セラミックスの型式については、 (1)やはり溶融スメルトが継続的にその内面に流動した
時、寸法形状の大きいセラミックスは急激な温度変化
（熱衝撃）に弱く、溶融スメルトの流動及び流動停止の
繰返しにより、そのセラミックスにクラックが発生する
可能性があった。

課題を解決するための手段 本考案は、このような従来の課題を解決するために、回
収ボイラの炉底に生成される溶融スメルトを取り出すス
メルトスパウトであって、耐熱耐食性セラミックスを使
用し、スメルトスパウトの外枠をセラミックスの一体型
にし、高温の溶融スメルトが流動するスメルトスパウト
内面にセラミックスの多数の小ブロックを噛み合せ方式
にて内張りしたものである。

作用 従って、スメルトスパウトの外枠は耐熱耐食性セラミッ
クスの一体型とし、高温の溶融スメルトが流動するスメ
ルトスパウト内面には該セラミックスの小ブロックを多
数噛み合せた構造とするので、溶融スメルトの流動及び
流動停止の繰返しによる、熱衝撃によるセラミックスの
熱伸び差や割れを防止することができる。

実施例 以下第１〜４図を参照して、本考案による実施例につい
て詳述する。

しかして、第１図は本考案のスメルトスパウト１の外観
及び一部縦断面を、第２図は第１図のII−II線断面を、
及び第３図は第２図のIII部拡大部分を夫々示してお
り、２はスメルトスパウト１の外枠、３はスメルトスパ
ウト１内面をなす多数の小ブロックであって、これらの
材料には耐熱耐食性セラミックスが使用されている。

なお、第４図において、符号５は火炉、６は黒液、７は
黒液バーナ、そして８は１次燃焼用空気、９は２次燃焼
用空気及び10はデゾルビングタンクを夫々示す。

そして、外枠２はＵ字断面形状を有する該セラミックス
の一体型とされ、また高温の溶融スメルト４が流動する
スメルトスパウト１内面縦横には該セラミックスの多数
の小ブロックが噛み合せ方式にて規則的に内張りされ
る。

この場合、小ブロック３の噛み合せ方式というのは、外
枠２のＵ字断面方向に沿って配列された小ブロック３の
接合面の一方に凹部3aが設けられ、他方に凸部3bが設け
られて（第２、３図参照）、この一組の凹凸部を次々に
噛合させたものである。

なお、本考案によれば、この小ブロック３の接合面にお
ける噛み合わせは、前記のような凹凸部3a，3bの形状だ
けに限定されるものではなく、例えば他の実施例として
その部分が波形やのこぎり状等種々が考えられ、互いに
小ブロックが擦れて摩耗したり、外れたりしないもので
あれば良い。

一方、スメルトスパウト１の長手方向における小ブロッ
ク３の接合面（第１図参照）は、斜角θに（換言すれば
小ブロック３のその断面形状が菱形に）形成される。

このような斜角θを設けた理由は、このことにより隣接
する小ブロック３どうしが、連続的に重なり合うことに
よって、斜角θ＝90°、即ち小ブロック３の接合面が直
角とされ、相互に重ならない場合に比べて、小ブロック
３間の接合面での縦方向の強度（抗張力）を高めるから
である。

なお、本考案によれば、前記の接合面が斜角θ形状にだ
け限定されるものではなく、前述の如きＵ字断面形状の
方向で施されたものと同様の噛み合せ方式や階段状に段
違いとなった形状等が採用されても良い。

以上のような構成により、スメルトスパウト１の外枠２
は一体型のセラミックスを使用し、かつ溶融スメルト４
に直接接触する内面部分には噛み合せ方式の多数の小ブ
ロック３を規則的に連続して取付け（内張りす）ること
により、スメルトスパウト１全体にセラミックス適用を
可能ならしめる。

そして、第４図に示すように、従来の鋼板製のスメルト
スパウトでは必要不可欠であった水冷装置を全面的に廃
止すると共に、耐熱耐食性を飛躍的に改善することが可
能である。

そこで、まず従来より不安材料となっていた溶融スメル
トの冷却水との接触による爆発事故を完全に解決でき
る。

次に、溶融スメルト４の流動時、多数の小ブロック３を
内張りした外枠２においては、これらの小ブロックとほ
ぼ同一の熱膨張をするため熱伸び差がほとんど生じず、
また小ブロック３間の接合面を緊密に保持する凹凸部3
a，3bを有する噛み合せ方式或いは斜角θ形状が採用さ
れているため、従って小ブロック３間には隙間の発生が
最小限にとどめられて溶融スメルト４の浸入及びその後
の凝固を確実に防止できる。

更に、セラミックスの耐熱耐食性と相まって、そのセラ
ミックスを熱不同によるクラックを克服する（クラック
の入らない）程度に小ブロック３単位の大きさにまで細
分化し、その個々の小ブロック３を集合させて再構築し
ているため、このことによりセラミックスにはあたかも
既にクラックが入れられたが如く縦横に多数の接合面が
得られるので最早クラックの入る余地はなく、従って高
温の溶融スメルト４による急激な温度変化（熱衝撃）に
よるクラックを確実に解消できる。

考案の効果 以上の結果、 (1)耐熱性を有するセラミックスを使用しているので、
従来の鋼板製の場合のような水冷装置が不要であるため
水冷装置の廃止により、水冷装置に要する多額の設備
費、保守・管理費、動力費等が節約できる。

(2)かつ、耐食性を有するセラミックスを使用している
ので、従来の鋼板製や一体型セラミックスに比べて腐
食、熱伸び差やクラックがなくなり、耐久性及び信頼性
が格段に向上するため、スメルトスパウトの寿命が長く
なってスメルトスパウトの取替費用が大巾に節減でき
る。

(3)水冷式でないため、冷却水が漏洩してスメルト−水
爆発が発生する心配がないため、この保安応急に対して
直ちにボイラを停止する必要もなくなり、工場の操業へ
の悪影響を回避し、その損失が大巾に改善される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるスメルトスパウト装置の一例を示
す外観及び一部縦断面図、第２図は第１図のII−II線の
縦断面図、第３図は第２図のIII部拡大図である。第４
図は本考案のスメルトスパウト装置の設置で、水冷装置
が廃止された回収ボイラの概略系統図である。第５図は
従来のスメルトスパウト装置の設置で、水冷装置が付設
された回収ボイラの概略系統図、第６図は従来のスメル
トスパウト装置を示す外観図、第７図は第６図のVII−V
II線縦断面図である。 １……スメルトスパウト、２……外枠、３……小ブロッ
ク、3a，3b……各噛み合せ方式による凹部及び凸部、４
……溶融スメルト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回収ボイラの炉底に生成される溶融スメル
   トを取り出すスメルトスパウトであって、耐熱耐食性セ
   ラミックスを使用し、スメルトスパウトの外枠をセラミ
   ックスの一体型にし、高温の溶融スメルトが流動するス
   メルトスパウト内面にセラミックスの多数の小ブロック
   を噛み合せ方式にて内張りしたことを特徴とするスメル
   トスパウト装置。