JPH06300234A - プラズマ溶融炉及びその出滓方法 - Google Patents
プラズマ溶融炉及びその出滓方法Info
- Publication number
- JPH06300234A JPH06300234A JP10992093A JP10992093A JPH06300234A JP H06300234 A JPH06300234 A JP H06300234A JP 10992093 A JP10992093 A JP 10992093A JP 10992093 A JP10992093 A JP 10992093A JP H06300234 A JPH06300234 A JP H06300234A
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- JP
- Japan
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- slag
- furnace
- exhaust gas
- discharge hole
- melting furnace
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- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 出滓孔であるスラグ排出孔の出口を工夫する
ことにより排ガス顕熱を有効利用して、スラグが特に固
着し易い部分を加熱して安定出滓を可能にするプラズマ
溶融炉及びその出滓方法を提供する。 【構成】 プラズマアーク３で廃棄物４を溶融し炉内に
スラグ浴１５を形成し、スラグ排出孔７からスラグ６を
排ガス５と共に炉外へ排出するプラズマ溶融炉及びその
出滓方法において、スラグ排出孔７から流出するスラグ
６の流下方向に沿って、排ガス５をスラグ６の流下方向
に誘引する耐火物製の誘導筒１０を配置し、高温の排ガ
ス５により流下するスラグ６及びスラグ排出孔７出口近
傍を強制的に加熱し昇温するものである。
ことにより排ガス顕熱を有効利用して、スラグが特に固
着し易い部分を加熱して安定出滓を可能にするプラズマ
溶融炉及びその出滓方法を提供する。 【構成】 プラズマアーク３で廃棄物４を溶融し炉内に
スラグ浴１５を形成し、スラグ排出孔７からスラグ６を
排ガス５と共に炉外へ排出するプラズマ溶融炉及びその
出滓方法において、スラグ排出孔７から流出するスラグ
６の流下方向に沿って、排ガス５をスラグ６の流下方向
に誘引する耐火物製の誘導筒１０を配置し、高温の排ガ
ス５により流下するスラグ６及びスラグ排出孔７出口近
傍を強制的に加熱し昇温するものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマアークにより
高温で廃棄物を溶融させる（可燃物を含む場合には焼却
を伴って溶融する）プラズマ溶融炉及びその出滓方法に
関し、特にスラグの安定出滓を実現するものに関する。
高温で廃棄物を溶融させる（可燃物を含む場合には焼却
を伴って溶融する）プラズマ溶融炉及びその出滓方法に
関し、特にスラグの安定出滓を実現するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】下水汚泥、都市ごみ、産業廃棄物、自動
車シュレッダーダスト等の廃棄物は、これまで燃焼法に
より焼却された後に焼却灰として埋め立て処分された
り、また焼却されずそのまま埋め立て処分されてきた。
しかし最近は埋め立て処分地の確保が難しくなり、その
ままではなく減容化して埋め立て処分地の延命化が必要
となってきた。また、焼却灰の埋め立て時には有害物質
の濃縮や重金属の地下水への溶出が問題になる。
車シュレッダーダスト等の廃棄物は、これまで燃焼法に
より焼却された後に焼却灰として埋め立て処分された
り、また焼却されずそのまま埋め立て処分されてきた。
しかし最近は埋め立て処分地の確保が難しくなり、その
ままではなく減容化して埋め立て処分地の延命化が必要
となってきた。また、焼却灰の埋め立て時には有害物質
の濃縮や重金属の地下水への溶出が問題になる。
【０００３】そこで、廃棄物を焼却且つ溶融して体積を
減らし、または廃棄物焼却灰を溶融して無害化し、更に
溶融固化したスラグを骨材や路盤材などの建設資材とし
て有効活用するようになった。この廃棄物又は廃棄物焼
却灰の溶融には、旋回流溶融炉、表面溶融炉およびコー
クスベッド法などの燃焼法もあるが、プラズマアークの
電気プラズマ熱を使用するプラズマ溶融炉が着目されて
いる。
減らし、または廃棄物焼却灰を溶融して無害化し、更に
溶融固化したスラグを骨材や路盤材などの建設資材とし
て有効活用するようになった。この廃棄物又は廃棄物焼
却灰の溶融には、旋回流溶融炉、表面溶融炉およびコー
クスベッド法などの燃焼法もあるが、プラズマアークの
電気プラズマ熱を使用するプラズマ溶融炉が着目されて
いる。
【０００４】このプラズマ溶融炉は約１万度の高温のプ
ラズマアークを用いるのでダイオキシンなどの有害物質
の分解が容易に行えると共に、燃焼法に比べて排ガス量
が３０分の１以下であるために、排ガス処理設備がコン
パクトになる利点がある。一方、プラズマ溶融炉では排
ガス量が少ないため、スラグ排出孔の高温維持が難し
く、特別な工夫が必要となっている。
ラズマアークを用いるのでダイオキシンなどの有害物質
の分解が容易に行えると共に、燃焼法に比べて排ガス量
が３０分の１以下であるために、排ガス処理設備がコン
パクトになる利点がある。一方、プラズマ溶融炉では排
ガス量が少ないため、スラグ排出孔の高温維持が難し
く、特別な工夫が必要となっている。
【０００５】そこで、特開平１−２７３９０８では、都
市ごみの焼却処理によって発生する焼却灰をプラズマ発
生装置により溶融する装置において、炉底に溶融スラグ
溜めを設け、炉底れんが内に下向きノズルから成る排滓
口を配設し、該スラグ溜めと排滓口との間に溢流堰を設
けると共に該溢流堰には灰供給口から隔離する方位に切
込みを設け、かつ、前記下向きのノズル下端には末拡が
り孔を形成したことを特徴とする都市ごみ焼却灰の処理
装置を提案し、溶融スラグの排出口の閉塞トラブルを防
止している。
市ごみの焼却処理によって発生する焼却灰をプラズマ発
生装置により溶融する装置において、炉底に溶融スラグ
溜めを設け、炉底れんが内に下向きノズルから成る排滓
口を配設し、該スラグ溜めと排滓口との間に溢流堰を設
けると共に該溢流堰には灰供給口から隔離する方位に切
込みを設け、かつ、前記下向きのノズル下端には末拡が
り孔を形成したことを特徴とする都市ごみ焼却灰の処理
装置を提案し、溶融スラグの排出口の閉塞トラブルを防
止している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この従来装置は、排ガ
スを炉上部から抜き出し、スラグ排出口を炉内において
最も温度の高い炉底に位置させて、炉内にせきを設けて
いる点が特徴である。しかし、この方法によるとせきの
強度が問題となり、一旦せきが溶損したり、壊れると炉
内のスラグが一瞬に流出し保安上の問題がある。
スを炉上部から抜き出し、スラグ排出口を炉内において
最も温度の高い炉底に位置させて、炉内にせきを設けて
いる点が特徴である。しかし、この方法によるとせきの
強度が問題となり、一旦せきが溶損したり、壊れると炉
内のスラグが一瞬に流出し保安上の問題がある。
【０００７】そこで、本発明者等は安全にかつ安定に出
滓するプラズマ溶融炉及びその出滓方法について様々検
討した結果、出滓孔であるスラグ排出孔の出口を工夫す
ることにより排ガス顕熱を有効利用して、スラグが特に
固着し易い部分を加熱することが有効であることを見い
出し本発明を完成した。
滓するプラズマ溶融炉及びその出滓方法について様々検
討した結果、出滓孔であるスラグ排出孔の出口を工夫す
ることにより排ガス顕熱を有効利用して、スラグが特に
固着し易い部分を加熱することが有効であることを見い
出し本発明を完成した。
【０００８】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明のプラ
ズマ溶融炉及びその出滓方法は、プラズマアークで廃棄
物を溶融し炉内にスラグ浴を形成し、スラグ排出孔から
スラグを排ガスと共に炉外へ排出するプラズマ溶融炉及
びその出滓方法において、スラグ排出孔から流出するス
ラグの流下方向に沿って排ガスを誘導する耐火物製の誘
導筒を配置し、高温の排ガスにより流下スラグ及びスラ
グ排出孔出口近傍を強制的に加熱し昇温するものであ
る。
ズマ溶融炉及びその出滓方法は、プラズマアークで廃棄
物を溶融し炉内にスラグ浴を形成し、スラグ排出孔から
スラグを排ガスと共に炉外へ排出するプラズマ溶融炉及
びその出滓方法において、スラグ排出孔から流出するス
ラグの流下方向に沿って排ガスを誘導する耐火物製の誘
導筒を配置し、高温の排ガスにより流下スラグ及びスラ
グ排出孔出口近傍を強制的に加熱し昇温するものであ
る。
【０００９】
【作用】高温の排ガスをスラグの流下方向に向けると、
高温の排ガスの顕熱によって、流下スラグ及び排出孔出
口近傍を強制的且つ有効に加熱し昇温するため、スラグ
の閉塞が生じにくくなる。
高温の排ガスの顕熱によって、流下スラグ及び排出孔出
口近傍を強制的且つ有効に加熱し昇温するため、スラグ
の閉塞が生じにくくなる。
【００１０】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に従って説明す
る。図１はプラズマ溶融炉の断面図であり、図２は図１
のＸ−Ｘ断面図である。まずプラズマ溶融炉の構造を説
明し、次に出滓方法を説明する。
る。図１はプラズマ溶融炉の断面図であり、図２は図１
のＸ−Ｘ断面図である。まずプラズマ溶融炉の構造を説
明し、次に出滓方法を説明する。
【００１１】図１において、炉本体１は外壁を水冷し、
内側を耐火物構造として炉壁放散熱を最小限化すると共
に炉寿命を延長させている。プラズマトーチ２は上部か
ら炉内に挿入され、高温のプラズマアーク３を作り、炉
内を高温に保つ。廃棄物４は、図示されないスクリュー
フィーダーやベルトコンベアなどの一般的な供給装置に
より炉内に供給される。この廃棄物４は、プラズマアー
ク３により加熱されて溶け、スラグ浴１５を形成する。
更に廃棄物４を炉内へ供給し続けるとスラグ６がスラグ
排出孔７からオーバーフローして炉外へ排出される。ま
たこのスラグ排出孔７から高温の排ガス５を煙道１１に
向けて排出される。排出されたスラグ６は水または空気
で冷却されて、コンベア等の搬送手段９で輸送されて、
図示されないコンテナバッグ又は貯蔵ビンに貯えられ
る。
内側を耐火物構造として炉壁放散熱を最小限化すると共
に炉寿命を延長させている。プラズマトーチ２は上部か
ら炉内に挿入され、高温のプラズマアーク３を作り、炉
内を高温に保つ。廃棄物４は、図示されないスクリュー
フィーダーやベルトコンベアなどの一般的な供給装置に
より炉内に供給される。この廃棄物４は、プラズマアー
ク３により加熱されて溶け、スラグ浴１５を形成する。
更に廃棄物４を炉内へ供給し続けるとスラグ６がスラグ
排出孔７からオーバーフローして炉外へ排出される。ま
たこのスラグ排出孔７から高温の排ガス５を煙道１１に
向けて排出される。排出されたスラグ６は水または空気
で冷却されて、コンベア等の搬送手段９で輸送されて、
図示されないコンテナバッグ又は貯蔵ビンに貯えられ
る。
【００１２】スラグ排出孔７の出口には耐火物製の誘導
筒１０が取り付けられている点が重要である。この誘導
筒１０は側面の断面が逆Ｌ字型であって、上面の断面が
凹字型（図２参照）であって、スラグ６の流下方向に排
ガス５を向ける下向きの開口１０ａを有しており、炉本
体１の一部と共に上側が閉じ下向きに開口した筒部を形
成している。スラグ排出孔７からスラグ６と共に排出さ
れる排ガス５はこの下向き開口１０ａ内を通るために、
矢印ａのようにスラグ排出孔７のＡ部から更に下向きに
流れ、流下するスラグ６に沿った後に誘導筒１０の規制
から開放され方向転換して上向きに流れ煙道１１を上昇
する本来の流れとなる。
筒１０が取り付けられている点が重要である。この誘導
筒１０は側面の断面が逆Ｌ字型であって、上面の断面が
凹字型（図２参照）であって、スラグ６の流下方向に排
ガス５を向ける下向きの開口１０ａを有しており、炉本
体１の一部と共に上側が閉じ下向きに開口した筒部を形
成している。スラグ排出孔７からスラグ６と共に排出さ
れる排ガス５はこの下向き開口１０ａ内を通るために、
矢印ａのようにスラグ排出孔７のＡ部から更に下向きに
流れ、流下するスラグ６に沿った後に誘導筒１０の規制
から開放され方向転換して上向きに流れ煙道１１を上昇
する本来の流れとなる。
【００１３】つぎに、上述したプラズマ溶融炉による安
定した出滓方法を説明する。プラズマ溶融炉の排ガス５
は、炉内からスラグ排出孔７に導かれ、誘導筒１０によ
って、スラグ６の流下方向に流れ、その後は方向転換し
て煙道１１内を上昇する。高温の排ガス５が下向きに流
れるため、スラグ排出孔７のＡ部やスラグ６自体が加熱
され昇温し高温に保たれる。
定した出滓方法を説明する。プラズマ溶融炉の排ガス５
は、炉内からスラグ排出孔７に導かれ、誘導筒１０によ
って、スラグ６の流下方向に流れ、その後は方向転換し
て煙道１１内を上昇する。高温の排ガス５が下向きに流
れるため、スラグ排出孔７のＡ部やスラグ６自体が加熱
され昇温し高温に保たれる。
【００１４】このようにスラグ排出孔７のＡ部の加熱が
重要であるというのは下記の知見に基づく。誘導筒１０
が無いと、排ガス５は、スラグ排出孔７の出口でスラグ
６と直ちに離れ、そのまま上昇していた。その結果、ス
ラグ排出孔７の出口のＡ部は温度が低下してスラグ６が
固まり、徐々に堆積してスラグ排出孔７を閉塞する問題
を生じていた。本発明者等はこの原因について詳細に検
討した結果、特にプラズマ溶融炉の排ガス量は、燃焼溶
融炉の約３０分の１以下であり、排ガス顕熱量が少ない
ため、誘導筒１０が無い場合には、スラグ排出孔７周辺
からの放散熱とスラグ搬送手段９のシール部からの冷風
吸い込みによりスラグ排出孔７のＡ部の耐火物温度が低
下してスラグが固まっていたことが判明した。
重要であるというのは下記の知見に基づく。誘導筒１０
が無いと、排ガス５は、スラグ排出孔７の出口でスラグ
６と直ちに離れ、そのまま上昇していた。その結果、ス
ラグ排出孔７の出口のＡ部は温度が低下してスラグ６が
固まり、徐々に堆積してスラグ排出孔７を閉塞する問題
を生じていた。本発明者等はこの原因について詳細に検
討した結果、特にプラズマ溶融炉の排ガス量は、燃焼溶
融炉の約３０分の１以下であり、排ガス顕熱量が少ない
ため、誘導筒１０が無い場合には、スラグ排出孔７周辺
からの放散熱とスラグ搬送手段９のシール部からの冷風
吸い込みによりスラグ排出孔７のＡ部の耐火物温度が低
下してスラグが固まっていたことが判明した。
【００１５】そこで、本発明ではスラグ排出孔７の出口
に耐火物構造の誘導筒１０を取り付け、スラグ排出孔７
の出口付近を覆い放散熱を最少限にし、出口近傍の温度
を上昇させた。また、排ガス５を強制的に温度が低いＡ
部に流れるように、誘導筒１０の下端の開口１０ａがス
ラグ排出孔７の出口より下方に延在するように配置し
た。このことにより、Ａ部の温度が従来技術では１１５
０℃程度であったものが、１３２０℃まで上昇し、スラ
グが固まることはなくなり安定出滓が可能となった。
に耐火物構造の誘導筒１０を取り付け、スラグ排出孔７
の出口付近を覆い放散熱を最少限にし、出口近傍の温度
を上昇させた。また、排ガス５を強制的に温度が低いＡ
部に流れるように、誘導筒１０の下端の開口１０ａがス
ラグ排出孔７の出口より下方に延在するように配置し
た。このことにより、Ａ部の温度が従来技術では１１５
０℃程度であったものが、１３２０℃まで上昇し、スラ
グが固まることはなくなり安定出滓が可能となった。
【００１６】
【発明の効果】本発明のプラズマ溶融炉及びその出滓方
法は、スラグ排出孔から流出するスラグの流下方向に沿
って排ガスを誘導する耐火物製の誘導筒を配置し、高温
の排ガスの顕熱により流下スラグ及び排出孔出口近傍を
強制的に加熱し昇温するものであるので、スラグ排出孔
出口近傍でのスラグ固化による閉塞が生じにくくなり、
安定出滓が可能になった。
法は、スラグ排出孔から流出するスラグの流下方向に沿
って排ガスを誘導する耐火物製の誘導筒を配置し、高温
の排ガスの顕熱により流下スラグ及び排出孔出口近傍を
強制的に加熱し昇温するものであるので、スラグ排出孔
出口近傍でのスラグ固化による閉塞が生じにくくなり、
安定出滓が可能になった。
【図１】本発明のプラズマ溶融炉の断面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ断面図である。
１ 炉本体 ２ プラズマトーチ ３ プラズマアーク ４ 廃棄物 ５ 排ガス ６ スラグ ７ スラグ排出孔 １０ 誘導筒 １５ スラグ浴
フロントページの続き (72)発明者 田頭 成能 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合研究所内 (72)発明者 山田 基夫 兵庫県尼崎市若王寺３丁目11番20号 関西 電力株式会社総合技術研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 プラズマアークで廃棄物を溶融し炉内に
スラグ浴を形成し、スラグ排出孔からスラグを排ガスと
共に炉外へ排出するプラズマ溶融炉において、スラグ排
出孔から流出するスラグの流下方向に沿って前記排ガス
を誘導する耐火物製の誘導筒を配置したことを特徴とす
るプラズマ溶融炉。 - 【請求項２】 プラズマアークで廃棄物を溶融し炉内に
スラグ浴を形成し、スラグ排出孔からスラグを排ガスと
共に炉外へ排出するプラズマ溶融炉の出滓方法におい
て、スラグ排出孔からの排ガスを流下するスラグに沿う
方向を強制的に誘導し、高温の排ガスにより流下スラグ
及びスラグ排出孔出口近傍を強制的に加熱し昇温するこ
とを特徴とするプラズマ溶融炉の出滓方法。
Priority Applications (12)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10992093A JPH06300234A (ja) | 1993-04-12 | 1993-04-12 | プラズマ溶融炉及びその出滓方法 |
| EP19960116254 EP0757972B1 (en) | 1993-03-08 | 1994-03-08 | Plasma furnace |
| AT96116254T ATE201863T1 (de) | 1993-03-08 | 1994-03-08 | Plasmaofen |
| CA 2135204 CA2135204C (en) | 1993-03-08 | 1994-03-08 | Plasma furnace and a method of operating the same |
| PCT/JP1994/000362 WO1994020791A1 (en) | 1993-03-08 | 1994-03-08 | Plasma fusion furnace and method of its operation |
| AT94908506T ATE168762T1 (de) | 1993-03-08 | 1994-03-08 | Verfahren zum betrieb eines plasmaschmelzofens |
| CA 2205529 CA2205529C (en) | 1993-03-08 | 1994-03-08 | Plasma furnace and a method of operating the same |
| DE1994627412 DE69427412T2 (de) | 1993-03-08 | 1994-03-08 | Plasmaofen |
| EP19940908506 EP0645584B1 (en) | 1993-03-08 | 1994-03-08 | Method of operating a plasma furnace |
| DE1994611835 DE69411835T2 (de) | 1993-03-08 | 1994-03-08 | Verfahren zum Betrieb eines Plasmaschmelzofens |
| DK94908506T DK0645584T3 (da) | 1993-03-08 | 1994-03-08 | Fremgangsmåde ved drift af en plasmaovn |
| US08/556,022 US5579705A (en) | 1993-03-08 | 1995-11-13 | Plasma furnace and a method of operating the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10992093A JPH06300234A (ja) | 1993-04-12 | 1993-04-12 | プラズマ溶融炉及びその出滓方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06300234A true JPH06300234A (ja) | 1994-10-28 |
Family
ID=14522483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10992093A Pending JPH06300234A (ja) | 1993-03-08 | 1993-04-12 | プラズマ溶融炉及びその出滓方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06300234A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004257631A (ja) * | 2003-02-25 | 2004-09-16 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 廃棄物処理用プラズマ溶融処理装置 |
-
1993
- 1993-04-12 JP JP10992093A patent/JPH06300234A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004257631A (ja) * | 2003-02-25 | 2004-09-16 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 廃棄物処理用プラズマ溶融処理装置 |
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