JPH062829A

JPH062829A - ゴミ焼却灰の電気溶融炉

Info

Publication number: JPH062829A
Application number: JP15774992A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Sato; 慶和佐藤; Tadashi Fujioka; 忠志藤岡; Masao Sakai; 正夫堺; Tetsuo Akashi; 哲夫明石
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1992-06-17
Filing date: 1992-06-17
Publication date: 1994-01-11

Abstract

(57)【要約】【目的】操業停止後の再操業が容易であり、操業中に
出湯口近傍で溶融スラグが固化するおそれのないゴミ焼
却灰の電気溶融炉を得ること。【構成】炉床に溶融スラグの出湯口２を有する溶融炉
１と、先端部が出湯口２の近傍に位置し、かつ先端部相
互の間隔ｘが他端部相互の間隔より狭くなるように溶融
炉１内に配設された複数本の電極３，４と、これら電極
３，４の相互間の間隔及び溶融炉１の炉床までの高さｙ
を調整する位置調整手段５，１２を備えたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、廃棄物等の焼却灰を溶
融処理するゴミ焼却灰の電気溶融炉に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、焼却炉のゴミ焼却灰は、多くの場
合埋立処分されていた。しかしながら、埋立地の確保が
年々困難になっているため、埋立てる焼却灰の容積を小
さくする方法、すなわち減容化処理が要望されている。

【０００３】ゴミ焼却場で排出される焼却灰を投入して
電極間のアーク放電により加熱溶融し、冷却して固形化
させる電気溶融炉設備において、焼却灰は常温では導電
性がないため、溶融炉の立ち上げ時にはスクラップなど
の導電体を炉内に投入し、アーク放電よりそれを溶解し
てベースメタルを形成する。焼却灰はベースメタルの形
成後に投入され、加熱溶融される。焼却灰が溶融して形
成されたスラグは導電性があるため、その後は溶融スラ
グに導電することにより熱を発生させ、焼却灰の溶融を
継続する。

【０００４】また、このようにして生成された溶融スラ
グは、例えば特公昭６２−２４６９４号公報や特開平２
−１７７７０７号公報に示すように、炉体の側壁に設け
た排出口から外部に排出していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の電
気溶融炉においては、操業を停止し、炉内のスラグ温度
が低下して導電性を失ったのち再び操業を開始する場合
は、炉内の焼却灰やスラグを除去し、電極の近傍にスク
ラップを投入する作業が必要であり、操作開始までに時
間がかかるばかりでなく、きわめて面倒であった。

【０００６】また、溶融スラグを炉体の側壁に設けた排
出口から排出するようにしているが、加熱部と排出口と
の間が離れているため溶融スラグの温度が低下し、塩基
度によっては排出口付近で固化する場合がある。このた
め、例えば特開平３−１７７７０７号公報に示すよう
に、排出口に補助電極を設けて溶融スラグの固化を防止
しており、構造や制御系が複雑になった。なお、溶融ス
ラグが排出口近傍で固化した場合は、酸素ランスなどに
より再溶融していた。

【０００７】本発明は、上記の課題を解決すべくなされ
たもので、操業停止後の再操業が容易であり、また、操
業中に排出口近傍で溶融スラグが固化するおそれのない
ゴミ焼却灰の電気溶融炉を得ることを目的としたもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るゴミ焼却灰
の電気溶融炉は、炉床に溶融スラグの出湯口を有する溶
融炉と、先端部が出湯口の近傍に位置しかつこの先端部
相互の間隔が他端部相互の間隔より狭くなるように溶融
炉内に配設された複数本の電極と、これら電極相互間の
間隔及び溶融炉の炉床までの高さを調整する位置調整手
段とを備えたものである。

【０００９】

【作用】先ず、位置調整手段により各電極の先端部の高
さ及び相互の間隔を調整する。この状態で炉内に焼却灰
を投入し、電極間に電圧を印加して先端部にアークを発
生させ、焼却灰を加熱して溶融させる。電極の先端部近
傍に溶融スラグが溜ると電極間が導通し、電流が流れて
抵抗加熱に移行するので、電極間隔を離し、電圧を高く
して焼却灰の溶融を継続する。この間、出湯口から溶融
スラグが連続的に排出される。

【００１０】炉の操業を停止するときは、位置調整手段
により電極を引上げてその先端部を溶融スラグから離
し、通電を停止する。このとき、出湯口は溶融スラグが
固化して閉塞される。操業を再開するときは、焼却灰の
中にある電極間に電圧を印加してその先端部間にアーク
を発生させれば、焼却灰及び固化したスラグは加熱され
て溶融スラグとなり、また出湯口を閉塞していたスラグ
も溶融して再び溶融スラグを排出する。

【００１１】

【実施例】図１は本発明実施例の構成を示す模式図であ
る。図において、１は溶融炉で、炉床には溶融スラグの
出湯口２が設けられている。３は溶融炉１内において出
湯口２の上方にほぼ垂直に配設された第１の電極、４は
第１の電極３に対して先端部が第１の電極３に近接し、
他端がこれから離れる方向に角度θで傾斜して配設され
た第２の電極である。

【００１２】５は第１の電極３の位置調整機構で、６は
スタンド、７はスタンド６に上下に移動可能に挿着され
た電極保持ブロック、８は電極保持ブロック７を駆動す
るモータである。９は電極保持ブロック７に左右方向に
移動可能に装着されたバーで、先端部に設けたホルダ１
０は第１の電極３を保持する。１１はバー９を駆動する
モータである。上記のように構成した位置調整機構５に
よれば、モータ８を駆動することにより第１の電極３を
上下方向に移動させ、また、モータ１１を駆動すること
により第１の電極３を左右方向に移動させることができ
る。

【００１３】１２は第２の電極４の位置調整機構で、１
３はスタンド、１４は溶融炉１に設けた第２の電極４の
保持部材で、第２の電極４を所定の角度で摺動可能に保
持する。１５は第２の電極４の頂部に装着されたホルダ
で、チェーン、ワイヤ等１６の一端が連結され、このチ
ェーン等１６はスタンドに設けたスプロケット１７，１
８に掛けられ、他端にはカウンタウェイト１９が取付け
られている。２０はスプロケット１７を駆動するモータ
である。上記のように構成した位置調整機構１２によれ
ばモータ２０を駆動することにより、第２の電極４を保
持部材１４に沿って斜め上下方向に摺動させることがで
きる。

【００１４】次に、図１、図２を参照して本発明の作用
を説明する。先ず、モータ２０を駆動して第２の電極４
の先端部が、溶融炉１の炉床からｙの高さ位置にあるよ
うに調整する。ついで、モータ８，１１を駆動して、第
１の電極３の先端部が溶融炉１の炉床からｙの高さ位置
にあるように調整すると共に、第２の電極４の先端部と
の間隔を所定の間隔ｘに調整する。

【００１５】この状態で溶融炉１内に焼却灰２１を投入
し、先端部が焼却灰２１に埋没された両電極３，４間に
電圧を印加し、必要に応じて両電極３，４の先端部の間
隔ｘを調整して両者の間アークを発生させ、焼却灰２１
を加熱して溶融させる。焼却灰が溶融して両電極３，４
の先端部近傍に溶融スラグ２２が溜ると両電極３，４間
が導通し、電流が流れて抵抗加熱に移行するので、両電
極３，４の間隔ｘを離して電圧を高くし、間隔ｘ及び印
加電圧を最も効率のよい状態に保持して焼却灰の溶融を
継続する。なお、２３は炉床に溜った固化スラグであ
る。

【００１６】この間、溶融スラグ２２は出湯口２から外
部へ連続的に排出される。この場合、加熱部分と出湯口
３とが接近しているので、出湯口２へ至までの溶融スラ
グ２２の温度降下が少なく、温度降下により粘度が高く
なり易い溶融スラグでも容易に出湯することができる。
また、なんらかの理由で、出湯口２の溶融スラグ２２が
固化しても両電極３，４を近付けることにより容易に溶
融することができる。

【００１７】炉の操業を停止するときは、両電極３，４
を引上げ、溶融スラグ２２から離して通電を停止すれば
よく、出湯口２は溶融スラグ２２が固化して閉塞され
る。この場合、従来のように、再操業を考慮して炉内の
焼却灰を全量溶融したのち、溶融物を極力全量排出する
などの作業を必要としない。炉を再操業するときは、前
述のように焼却灰２２中にある両電極３，４間に電圧を
印加して先端部間にアークを発生させれば、焼却灰２２
及び固化したスラグは加熱されて溶融スラグ２２とな
り、また出湯口２を閉塞していたスラグも溶融して出湯
口２を開口し、再び溶融スラグ２２を外部へ排出する。

【００１８】図３は出湯口の他の実施例を示すもので、
２５は炉床を構成する煉瓦、２は出湯口で、実施例では
煉瓦２５の長さＬは２３０ｍｍ、巾Ｗは１１４ｍｍ、厚
さＴは６５ｍｍで、出湯口２は断面逆台形状とし、Ｄ₁
を３０ｍｍ、Ｄ₂を５０ｍｍとした。なお、出湯口２の
Ｄ₁とＤ₂は３５ｍｍと５５ｍｍ、４０ｍｍと６０ｍｍ
の試験も行なった。

【００１９】このように構成した出湯口２は、試験の結
果溶融スラグ２２が円滑に出湯し、また操業停止の際は
溶融スラグ２２が固化して出湯口２が確実に閉塞され
た。しかし、高温にさらされかつ溶融スラグ２２に含ま
れるガラス成分や金属成分等により損傷が激しく、寿命
が短かかった（通常１週間程度で交換）。そこで、煉瓦
２５全体を水等の冷媒により冷却したところ寿命を延長
することができた。

【００２０】上記の説明では、第１の電極３を垂直に配
設し、第２の電極を傾斜して配設した例を示したが、そ
れぞの電極を傾斜して配設してもよく、また、３本以上
の電極を設けてもよい。さらに、電極の位置調整機構も
上記実施例に限定するものではなく、適宜変更すること
ができる。また、溶融炉の炉床に、図１〜図３に示すよ
うな断面形状の出湯口を設けた例を示したが、本発明は
これに限定するものではなく、適宜変更することができ
る。

【００２１】

【発明の効果】以上詳記したように、本発明は溶融炉の
炉床に出湯口を設けると共に、炉内に位置調整可能な複
数本の電極の一部又は全部を傾斜して配設したので、次
のような顕著な効果を得ることができる。（１）操業開始時にスクラップなどを投入する必要がな
く、電極位置を調整し焼却灰を投入して電極に通電する
だけでよいので、操作がきわめて簡単になる。

【００２２】また、操業を停止する際も、従来のように
再操業を考慮して炉内の焼却灰をすべて溶融して溶融物
を全量排出するなどの面倒な作業が不要になり、電極を
溶融部から離すだけでよいので作業性を大幅に向上する
ことができる。

【００２３】さらに、出湯口と加熱部とが近接している
ため、出湯口に至までの溶融スラグの温度降下が少な
く、このため温度降下により粘度が高くなり易い溶融ス
ラグも容易に出湯することができる。また、なんらかの
理由で出湯口又はその近傍の溶融スラグが固化しても、
電極を近付けることにより容易に溶融することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の模式図である。

【図２】本発明の作用説明図である。

【図３】本発明に係る出湯口の他の実施例を示すもの
で、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。

【符号の説明】

１溶融炉２出湯口３第１の電極４第２の電極５，１２位置調整機構２１焼却灰２２溶融スラグ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者明石哲夫東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】廃棄物等の焼却灰を溶融処理する電気溶
融炉において、炉床に溶融スラグの出湯口を有する溶融炉と、先端部が前記出湯口の近傍に位置し、かつ該先端部相互
の間隔が他端部相互の間隔より狭くなるように前記溶融
炉内に配設された複数本の電極と、これら電極の相互間の間隔及び前記溶融炉の炉床までの
高さを調整する位置調整手段とを備えたことを特徴とす
るゴミ焼却灰の電気溶融炉。