JPH07317475A - 灰溶融炉の穿孔方法及び穿孔装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ゴミの焼却灰を溶融させる灰溶融炉の内部にあ
る溶融した金属，スラグを排出するに際し、炉壁を傷め
たり作業環境を悪化させることなく、灰溶融炉の排出口
を穿孔する。 【構成】灰溶融炉Ｂの排出口と対向してガイドセルフレ
ーム２を配置すると共に、このガイドセルフレーム２に
設けた移動台33にピストンを内蔵し且つ油圧モーター15
を設けた油圧駆動式の小型削岩機１を取り付ける。小型
削岩機１（移動台33）を移動させるフィードモーター34
を有する推進装置３を設ける。小型削岩機１及びフィー
ドモーター34に供給する圧油の量，圧力を制御する制御
装置４を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ゴミ焼却灰を溶融させ
て溶融金属と溶融スラグに分離して取り出す灰溶融炉の
排出口を穿孔する穿孔装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近では、生活廃棄物等のゴミを焼却し
た焼却灰を各種熱源を利用して溶融させることで体積の
縮小化をはかり、且つ金属成分とスラグ成分に分離して
取り出すと共に冷却成形することで土建用資材としての
再利用、或いは有用金属を回収して再利用をはかる技術
が実用化されつつある。

【０００３】灰溶融炉内で溶融した金属成分とスラグ成
分を分離して取り出す場合、灰溶融炉を転倒させて排出
する方法、高炉の出銑口を穿孔する装置と同一の穿孔装
置によって排出口を穿孔して排出する方法、電気ドリル
によって排出口を穿孔して排出する方法等の方法が採用
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】然し、上記方法は何れ
も以下に示すように特有の問題点を有しており、溶融金
属や溶融スラグを排出するためにより有効な排出口の穿
孔装置を開発することが要求されている。

【０００５】即ち、灰溶融炉を転倒させて溶融金属，溶
融スラグを排出する方法では、灰溶融炉を転倒させるた
めに大型の設備が必要となり、且つ灰溶融炉を転倒させ
たとき、炉壁に静置時には生じない応力が作用して炉壁
を損傷させたり、傷んだ炉壁材が崩落して溶融物に不純
物が混入することがある等の問題がある。

【０００６】また高炉用の穿孔装置を用いる方法では、
灰溶融炉の大きさが高炉と比較して極めて小さいため、
過大な打撃力が作用することで炉壁やマッド部を傷める
虞があり、且つ穿孔された孔の径が大きくなり溶融金
属，溶融スラグが一気に排出されて好ましい分離がなさ
れなかったり、或いは溶融物が飛散して危険になる虞が
ある。また穿孔装置に圧気式の削岩機を用いた場合に
は、騒音による作業環境の悪化やオイルミストの飛散に
よる作業環境の悪化が生じ、且つ打撃力や回転力の制御
が困難となる。

【０００７】また電気ドリルを用いる方法では、一般に
電気ドリルは穿孔力が小さいため穿孔時間が掛り、良好
なタイミングでの排出をなし得ない虞がある。

【０００８】本発明の目的は、炉壁を傷めたり作業環境
を悪化させることなく、灰溶融炉の排出口を穿孔するこ
とが出来る穿孔方法と穿孔装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る穿孔方法は、灰を溶融して分離した金属
とスラグを排出する排出口を穿孔する方法であって、油
圧駆動式小型削岩機を排出口の穿孔すべき位置に対向さ
せると共に離接可能に配置し、前記油圧駆動式小型削岩
機を駆動して打撃力及び回転力を炉壁被穿孔部の硬度や
性状に応じて調整し、その後、排出口を穿孔することを
特徴としたものである。

【００１０】また本発明に係る代表的な灰溶融炉の穿孔
装置は、灰を溶融して金属分とスラグ分に分離する灰溶
融炉を穿孔するための穿孔装置であって、前記穿孔すべ
き排出口と対向して配置されたガイドセルフレームと、
ピストンの直径に対する長さの比率が４〜10の範囲に設
定されると共に操作に必要な油量が毎分30〜50リットル
の範囲に設定され且つ前記ガイドセルフレームに載置さ
れて移動方向を前記排出口に対し離接する方向に規制さ
れた油圧駆動式小型削岩機と、前記油圧駆動式小型削岩
機を移動させる推進装置と、前記油圧駆動式小型削岩機
及び推進装置を制御する制御部とを有して構成されるも
のである。

【００１１】

【作用】上記灰溶融炉の穿孔方法によれば、油圧駆動式
小型削岩機（以下単に『小型削岩機』という）を穿孔す
べき排出口に対向させると共に離接可能に配置し、該小
型削岩機を排出の構成に応じて打撃力，回転力を調整し
て穿孔することで、排出口の穿孔を安全に実施すること
が出来る。

【００１２】また上記灰溶融炉の穿孔装置によれば、灰
溶融炉の排出口を小型削岩機で穿孔するため、該排出口
に過大な孔を形成することがなく、溶融した金属とスラ
グを良好な状態で分離排出することが出来る。また削岩
機の駆動方式が油圧式のため排気による騒音の発生やオ
イルミストの飛散がなく、且つ油圧の調整及び供給圧油
量の調整によってビットの打撃力，回転力をマッドの状
況に応じて適宜設定することが出来る。

【００１３】即ち、灰溶融炉の排出口と対向してガイド
セルフレームを配置し、該フレームに小型削岩機を搭載
し、小型削岩機及び推進装置を制御装置によって制御す
ることで、小型削岩機を所望の速度で推進すると共にビ
ットを介して灰溶融炉に付与する打撃力や回転力を所望
の値に設定することが出来る。

【００１４】

【実施例】以下、上記灰溶融炉の穿孔装置の実施例につ
いて図を用いて説明し、合わせて穿孔方法について説明
する。図１は第１実施例に係る穿孔装置の側面図、図２
は第１実施例に係る穿孔装置の平面図、図３は穿孔装置
の制御系を構成する油圧配管及びエア配管の系統図、図
４は小型削岩機の構成を説明する図、図５は第２実施例
に係る穿孔装置の側面図、図６は第２実施例に係る穿孔
装置の平面図、図７は第３実施例に係る穿孔装置の構成
を説明する模式図である。

【００１５】先ず、図１〜図４により第１実施例に係る
穿孔装置の構成について説明する。図に於いて、穿孔装
置Ａは灰溶融炉Ｂの排出口から内部にある溶融金属や溶
融スラグを排出するための穿孔を実施するものである。
この穿孔装置Ａは、排出口を打撃するビット11をロッド
12の先端に取り付けた油圧駆動式の小型削岩機１と、小
型削岩機１の移動方向を案内するガイドセルフレーム２
と、小型削岩機１をガイドセルフレーム２に沿って移動
させる推進装置３と、小型削岩機１及び推進装置３を制
御する制御装置４とによって構成されている。

【００１６】小型削岩機１は、図４に示すように、本体
部13の内部に図示しないピストンを備えており、ポート
14ａから圧油を供給することによってピストンを駆動し
てロッド12を介してビット11に打撃力を付与し得るよう
に構成されている。尚、14ｂはピストンに供給された圧
油の戻り用のポートである。

【００１７】本体部13には内部に設けたロッド11を把持
するチャック（図示せず）を回転させる油圧モーター15
が設けられており、この油圧モーター15のポート15ａ，
15ｂに選択的に圧油を供給することによってロッド12
（ビット11）を正転，逆転させるように構成されてい
る。また油圧モーター15に供給する圧油の量を調整する
ことで、ロッド12の回転数を所望の値に調整すると共
に、圧油の圧力を調整することでロッド12の回転力（ト
ルク）を所望の値に調整することが可能である。

【００１８】小型削岩機１を上記の如く構成することに
よって、灰溶融炉Ｂの排出口を穿孔するに際し、圧油の
供給圧力，供給量を適宜設定することで、ビット11によ
る打撃力，打撃数，回転力，回転数を設定し、これによ
り、穿孔すべき位置が如何なる硬度を有していても、安
定した状態で確実に穿孔することが可能である。

【００１９】特に灰溶融炉Ｂでは、排出口を穿孔すべき
壁断面内の深さの位置、及び炉壁の外部側，内部側，中
心部分では、異なる硬度を有する場合がある。このよう
な場合に、穿孔作業の進行に伴ってピストン，油圧モー
ター15に供給する圧油の圧力，量を適宜調整すること
で、合理的な穿孔作業を実施することが可能である。

【００２０】上記小型削岩機１では、ピストンの可動部
分の長さは直径の４倍〜10倍の範囲に設定されている。
またピストンを駆動する圧油の量は、ビット11を毎分30
00回打撃する条件で毎分30〜50リットルの範囲になるよ
うにピストンのボア径及び該ピストンに圧油を供給する
スリーブ弁のサイズが設定されている。

【００２１】小型削岩機１を機械的に支持する場合、穿
孔時の反力を小さい値に制限する必要はない。そして小
型削岩機１の出力を作動油の圧力と量を制御することに
よって調整することで、炉壁の性状，ビット11の炉壁に
対する位置に応じた最適条件を設定することが可能であ
る。

【００２２】本実施例に係る穿孔装置Ａでは、制御装置
４によって作動油の設定圧力や流量を適宜制御すること
で、小型削岩機１の出力，打撃数を適宜設定し得るよう
に構成されている。またビット11としてはφ32のクロス
ビットを用いている。

【００２３】ガイドセルフレーム２は小型削岩機１の移
動方向を規定するものであり、灰溶融炉Ｂの排出口と対
向して且つ該排出口に対し直角に配置されている。本実
施例に於いて、ガイドセルフレーム２は灰溶融炉Ｂを設
置した床面51と同一面に設けた架台52に固着されてい
る。

【００２４】ガイドセルフレーム２の灰溶融炉Ｂと対向
する端部には、小型削岩機１のロッド12を摺動及び回転
可能に支持するセントライザー21が設けられている。

【００２５】推進装置３は小型削岩機１をガイドセルフ
レーム２に沿って往復移動させるものであり、ガイドセ
ルフレーム２の両端部に配置された一対のスプロケット
31ａ，31ｂと、スプロケット31ａ，31ｂに巻き掛けられ
たチェン32と、ガイドセルフレーム２に搭載されると共
にチェン32に固着され且つ小型削岩機１を取り付けた移
動台33と、一方のスプロケット31ａと図示しないチェン
等の伝導部材を介して接続されたフィードモーター34と
によって構成されている。

【００２６】フィードモーター34としては圧油の供給に
よって可逆回転可能な油圧モーターが用いられている。
従って、後述する制御装置４から所定の圧力に設定され
た圧油をフィードモーター34に供給すると、該モーター
34が回転してスプロケット31ａを駆動し、チェン32に固
着された移動台33をガイドセルフレーム２に沿って移動
させることで小型削岩機１を移動させる。

【００２７】制御装置４は小型削岩機１及びフィードモ
ーター34に対して供給する圧油を制御するものであり、
ガイドセルフレーム２の設置位置から離隔した位置に設
けられている。即ち、穿孔装置Ａは遠隔操作し得るよう
に構成されている。

【００２８】制御装置４は、圧油の供給量を制御し得る
図示しない流量制御弁や圧力を制御し得る圧力調整弁及
びリリーフ弁等の弁を配置した操作盤41を有している。
この操作盤41は前記各種弁をオペレーターによるマニュ
アル操作，シーケンス回路或いはコンピュータによる自
動操作して小型削岩機１に供給する圧油の圧力，油量及
びフィードモーター34を制御し得るように構成されてい
る。

【００２９】このため、図３に示すように、操作盤41と
油圧ユニット42はメイン配管43によって接続され、操作
盤41の内部に配置された各種弁を介して複数の配管44ａ
〜44ｆに分岐し、44ａ，44ｂによって小型削岩機１のピ
ストンと接続され、また44ｃ，44ｄによって小型削岩機
１の油圧モーター15と接続され、更に44ｅ，44ｆによっ
てフィードモーター34と接続されている。尚、図に於い
て45はエア配管であり、小型削岩機１のポート16と接続
されてビット11によって灰溶融炉Ｂの排出口を穿孔する
際に発生するくり粉をブローする作業或いは他の作業に
用いられるものである。

【００３０】次に、上記の如く構成された穿孔装置Ａに
よって灰溶融炉Ｂの排出口を穿孔したときの仕様につい
て説明する。

【００３１】操作盤41に配置した各種弁を調整して小型
削岩機１のピストンに供給する作動油の圧力を8.4MPa，
油量を18.0〜22.0Ｌ/minに設定した。この設定によって
ビット11による打撃力23〜27Ｎ−ｍ，打撃数2290〜2400
BPM とした。油圧モーター15に供給する作動油の圧力を
2.9〜3.6MPa, 油量を約 4.2Ｌ/minに設定した。この設
定によって回転力 4.5〜 5.0Ｎ−ｍ，回転数 240〜250R
PM、とした。フィードモーター34に供給する作動油の圧
力を8.4MPa, 油量を 1.8Ｌ/minに設定した。この設定に
よって小型削岩機１の推進速度3000mm/min, 推進力2670
Ｎ、とした。またビット11としてφ32のドリルビットを
用いた。

【００３２】上記条件で灰溶融炉Ｂの排出口を穿孔した
ところ 400mm/minの推進速度を持って穿孔することが出
来た。このとき計測された騒音は87.1〜90.2dBであっ
た。

【００３３】次に、図５，図６により第２実施例に係る
穿孔装置Ｃについて説明する。尚、図に於いて前述した
第１実施例と同一部分及び同一の機能を有する部分には
同一の符号を付して説明を省略する。

【００３４】図に示す穿孔装置Ｃは床面51に敷設された
一対のレール53に走行可能に搭載された台車61を有して
おり、灰溶融炉Ｂに対する穿孔作業が終了したとき速や
かに退避し得るように構成されている。この穿孔装置Ｃ
には２台の小型削岩機１が並列に配置されており、必要
に応じて同時に２ヵ所の穿孔を実施し得るように構成さ
れており、且つ穿孔位置が変更されるような場合に容易
に対応し得るように夫々の小型削岩機１は同一の機能か
らなる移動装置に取り付けられている。従って、以下一
方の小型削岩機１を移動させる装置について説明する。

【００３５】図に於いて、台車61には旋回駆動装置62ａ
によって回転駆動される回転板62ｂが設けられており、
この回転板62ｂにブーム63ａがピン63ｂを中心として回
動可能に取り付けられ、且つブーム63ａの姿勢を変化さ
せる油圧シリンダー63ｃがピン63ｄに装着されている。
またブーム63ａの先端には第１ブラケット64ａがピン64
ｂを中心として回動可能に取り付けられ、且つ該第１ブ
ラケット64ａを駆動する油圧シリンダー64ｃが装着され
ている。

【００３６】更に、第１ブラケット64ａの先端に第２ブ
ラケット65ａが油圧シリンダー65ｂを介して取り付けら
れている。そして第２ブラケット65ａに取り付けた油圧
シリンダー66にガイドセルフレーム２が取り付けられて
いる。

【００３７】上記の如く構成された穿孔装置Ｃでは、灰
溶融炉Ｂの排出口に対する穿孔位置を変化させる場合、
油圧シリンダー63ｃ，64ｃを作動させてブーム63ａ，第
１ブラケット64ａの姿勢を変更させることで、小型削岩
機１のロッド12の平行状態を保持して高さを変更するこ
とが可能である。また回転駆動装置62ａを作動させて回
転板62ｂを回転させることで、小型削岩機１を回転板62
ｂの回転軸心とロッド12の軸心との離隔距離に応じた半
径上の任意の位置に移動させることが可能である。更
に、油圧シリンダー65ｂを作動させることで、ロッド12
の軸心を回転板62ｂの回転軸心に対して交差させること
が可能である。

【００３８】従って、レール53上に搭載された台車61を
走行させて小型削岩機１を灰溶融炉Ｂに接近させ、回転
駆動装置62ａ及び各油圧シリンダー63ｃ，64ｃ，65ｄを
作動させてロッド12を穿孔すべき方向に一致させ、その
後、油圧シリンダー66を作動させてビット11を排出口の
穿孔すべき位置に対向させると共に、操作盤41に設けた
各種弁を操作して小型削岩機１及びフィードモーター34
に圧油を供給することで、小型削岩機１のビット11から
排出口に打撃力を付与すると共に推進して該排出口に穿
孔することが可能である。

【００３９】尚、第２実施例に係る穿孔装置Ｃでは、台
車61に２台の小型削岩機１を並行して搭載したものにつ
いて説明したが、この構成に限定するものではなく、１
台の小型削岩機１を搭載した台車を設け、この台車を作
業員等が牽引して敷設されたレール上を前後進させるよ
うに構成しても良い。即ち、本発明は小型削岩機１を搭
載する台車の構成を限定するものではなく、要するに小
型削岩機１を搭載した台車を灰溶融炉Ｂに対して接近，
離隔させることで、穿孔作業の安全性を向上させるもの
であり、この目的の範囲で台車を構成すれば良い。

【００４０】次に、図７により第３実施例に係る穿孔装
置Ｄについて説明する。尚、図に於いて前述した第１，
第２実施例と同一部分及び同一の機能を有する部分には
同一の符号を付して説明を省略する。

【００４１】図に示す穿孔装置Ｄはクローラ台車等の自
走式台車71を有しており、複数の灰溶融炉Ｂに対して順
次穿孔し得るように構成されている。この穿孔装置Ｄは
異なる灰溶融炉Ｂの排出口が異なる高さであっても対応
し得るように、小型削岩機１を所望の高さに設定し得る
ように構成されている。

【００４２】図に於いて、自走式台車71には、ブーム72
ａが図示しないピンに回動可能に取り付けられており、
油圧シリンダー72ｂによって所望の姿勢を保持し得るよ
うに構成されている。ブーム72ａの先端には回転装置73
ａを設けた第１ブラケット74ａがピン74ｂを中心に回動
可能に取り付けられ、油圧シリンダー74ｃによって所望
の姿勢を保持し得るように構成されている。回転装置73
ａには回転部材73ｂが設けられており、この回転部材73
ｂに油圧シリンダー75ａを介して第２ブラケット75ｂが
取り付けられている。

【００４３】上記の如く構成された穿孔装置Ｄでは、制
御盤41，油圧ユニット42（図示せず）は自走式台車71に
搭載されており、この自走式台車71を走行させて穿孔す
べき灰溶融炉Ｂに接近させ、その後、各油圧シリンダー
を選択的に作動させて小型削岩機１を排出口の穿孔すべ
き位置に対向させ、制御盤41を操作して小型削岩機１及
びフィードモーター34に圧油を供給することで、小型削
岩機１のビット11から排出口に打撃力を付与すると共に
推進して該排出口に穿孔することが可能である。

【００４４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
穿孔装置では、油圧駆動式の小型削岩機を用いることに
よって灰溶融炉の排出口に適度な径を持った孔を穿孔す
ることが出来る。このため、溶融した金属やスラグが一
気に排出されることがなく、穿孔作業を容易に且つ安全
に実施することが出来る。

【００４５】また穿孔装置を自走式台車を用いた場合に
は、排出口に対する穿孔の終了と同時に穿孔装置を退避
させることが可能となり、穿孔作業の安全性を一層向上
させることが出来る等の特徴を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る穿孔装置の側面図である。

【図２】第１実施例に係る穿孔装置の平面図である。

【図３】穿孔装置の制御系を構成する油圧配管及びエア
配管の系統図である。

【図４】小型削岩機の構成を説明する図である。

【図５】第２実施例に係る穿孔装置の側面図である。

【図６】第２実施例に係る穿孔装置の平面図である。

【図７】第３実施例に係る穿孔装置の構成を説明する模
式図である。

【符号の説明】

Ａ，Ｃ，Ｄ 穿孔装置 Ｂ 灰溶融炉 １ 小型削岩機 11 ビット 12 ロッド 13 本体部 14ａ，14ｂ，15ａ，15ｂ ポート 15 油圧モーター ２ ガイドセルフレーム 21 セントライザー ３ 推進装置 34 フィードモーター ４ 制御装置 41 操作盤 42 油圧ユニット 53 レール 61 台車 63ａ，72ａ ブーム 71 自走式台車

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 灰を溶融して分離した金属とスラグを排
   出する排出口を穿孔する方法であって、油圧駆動式小型
   削岩機を排出口の穿孔すべき位置に対向させると共に離
   接可能に配置し、前記油圧駆動式小型削岩機を駆動して
   打撃力及び回転力を炉壁被穿孔部の硬度や性状に応じて
   調整し、その後、排出口を穿孔することを特徴とした灰
   溶融炉の穿孔方法。
2. 【請求項２】 灰を溶融して金属分とスラグ分に分離す
   る灰溶融炉を穿孔するための穿孔装置であって、前記穿
   孔すべき排出口と対向して配置されたガイドセルフレー
   ムと、ピストンの直径に対する長さの比率が４〜10の範
   囲に設定されると共に操作に必要な油量が毎分30〜50リ
   ットルの範囲に設定され且つ前記ガイドセルフレームに
   載置されて移動方向を前記排出口に対し離接する方向に
   規制された油圧駆動式小型削岩機と、前記油圧駆動式小
   型削岩機を移動させる推進装置と、前記油圧駆動式小型
   削岩機及び推進装置を制御する制御部とを有することを
   特徴とした灰溶融炉の穿孔装置。
3. 【請求項３】 前記ガイドセルフレームが灰溶融炉の排
   出口の近傍に設置された固定フレームに固定されている
   ことを特徴とした請求項２記載の灰溶融炉の穿孔装置。
4. 【請求項４】 前記ガイドセルフレームが灰溶融炉の排
   出口に対向して敷設されたレール上を前後進する走行台
   車に取り付けられていることを特徴とした請求項２記載
   の灰溶融炉の穿孔装置。
5. 【請求項５】 前記ガイドセルフレームが自走式台車に
   取り付けられていることを特徴とした請求項２記載の灰
   溶融炉の穿孔装置。