JPH07332864A - 廃棄物溶融炉 - Google Patents
廃棄物溶融炉Info
- Publication number
- JPH07332864A JPH07332864A JP6145538A JP14553894A JPH07332864A JP H07332864 A JPH07332864 A JP H07332864A JP 6145538 A JP6145538 A JP 6145538A JP 14553894 A JP14553894 A JP 14553894A JP H07332864 A JPH07332864 A JP H07332864A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- furnace
- molten metal
- layer
- waste
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、炉内へ挿入された電極からアークプ
ラズマを発生させて廃棄物を溶融処理する廃棄物溶融炉
において、炉床の耐火レンガ等や電極が損傷するのを防
止でき、また溶融メタルによる高エネルギ移送作用を活
用できる、廃棄物溶融炉を提供するものである。 【構成】本発明は、炉内へ挿入された電極からアークプ
ラズマを発生させて廃棄物を溶融処理する廃棄物溶融炉
において、炉内に形成される溶融メタル層の電極下部に
おける層高が150〜300mmとなるように溶融メタル
を溢流させる排出口部が設けられて成ることを特徴とし
ている。
ラズマを発生させて廃棄物を溶融処理する廃棄物溶融炉
において、炉床の耐火レンガ等や電極が損傷するのを防
止でき、また溶融メタルによる高エネルギ移送作用を活
用できる、廃棄物溶融炉を提供するものである。 【構成】本発明は、炉内へ挿入された電極からアークプ
ラズマを発生させて廃棄物を溶融処理する廃棄物溶融炉
において、炉内に形成される溶融メタル層の電極下部に
おける層高が150〜300mmとなるように溶融メタル
を溢流させる排出口部が設けられて成ることを特徴とし
ている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は廃棄物溶融炉に関する。
都市ごみや産業廃棄物等の焼却灰、これらを焼却処理す
る際に発生する飛灰、これらの焼却灰と飛灰との混合物
等、かかる廃棄物を溶融炉で溶融処理して減容化及び無
害化することが行なわれる。この場合の溶融炉としては
アーク炉、プラズマトーチ炉、抵抗炉、誘導炉、バーナ
炉等が用いられるが、本発明は、これらのうちで炉内へ
挿入された電極からアークプラズマを発生させて廃棄物
を溶融処理する廃棄物溶融炉すなわちアーク炉又はプラ
ズマトーチ炉の改良に関するものである。
都市ごみや産業廃棄物等の焼却灰、これらを焼却処理す
る際に発生する飛灰、これらの焼却灰と飛灰との混合物
等、かかる廃棄物を溶融炉で溶融処理して減容化及び無
害化することが行なわれる。この場合の溶融炉としては
アーク炉、プラズマトーチ炉、抵抗炉、誘導炉、バーナ
炉等が用いられるが、本発明は、これらのうちで炉内へ
挿入された電極からアークプラズマを発生させて廃棄物
を溶融処理する廃棄物溶融炉すなわちアーク炉又はプラ
ズマトーチ炉の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、廃棄物溶融炉として、アークプラ
ズマにより廃棄物を溶融処理するアーク炉又はプラズマ
トーチ炉、ジュール熱により廃棄物を溶融処理する抵抗
炉等、各種が提案されている(特開平5−25355
7、特公平6−7007)。廃棄物を溶融処理すると、
溶融メタル及び溶融スラグが生成し、炉内下層に溶融メ
タル層が形成され、またその上層に溶融スラグ層が形成
されるが、溶融メタル及び溶融スラグは廃棄物の溶融処
理に伴って順次生成するので、上記のような従来炉でも
これらを適宜に炉外へ排出している。しかし、上記のよ
うな従来炉では、炉内に形成される溶融メタル層の層高
が特に規制されておらず、その層高が深いものもあれ
ば、逆に浅いものもあるというのが実情である。
ズマにより廃棄物を溶融処理するアーク炉又はプラズマ
トーチ炉、ジュール熱により廃棄物を溶融処理する抵抗
炉等、各種が提案されている(特開平5−25355
7、特公平6−7007)。廃棄物を溶融処理すると、
溶融メタル及び溶融スラグが生成し、炉内下層に溶融メ
タル層が形成され、またその上層に溶融スラグ層が形成
されるが、溶融メタル及び溶融スラグは廃棄物の溶融処
理に伴って順次生成するので、上記のような従来炉でも
これらを適宜に炉外へ排出している。しかし、上記のよ
うな従来炉では、炉内に形成される溶融メタル層の層高
が特に規制されておらず、その層高が深いものもあれ
ば、逆に浅いものもあるというのが実情である。
【0003】ところで、例えば溶融スラグに通電してジ
ュール熱により廃棄物を溶融処理する抵抗炉の場合に
は、炉内に形成される溶融メタル層の層高が深くなる
と、通電が不安定になり、運転不能に到るので、溶融メ
タル層の層高を深くできない。一方、アークプラズマに
より廃棄物を溶融処理するアーク炉又はプラズマトーチ
炉の場合には、溶融メタル層の層高が深くても、運転不
能に到ることはない。しかし、炉内に形成される溶融メ
タル層の層高、特に炉内へ挿入された電極の下部におけ
るその層高が深過ぎると、溶融メタル層の下部に比重の
重い鉛、銅、これらの酸化物等が沈降して濃縮され、こ
れらが炉床に敷設された耐火レンガの目地に沿って浸透
し、耐火レンガ等を劣化させ、また浮き上がらせること
がある。逆に上記の層高が浅過ぎると、高温のアークプ
ラズマにより、炉床に敷設された耐火レンガや炉床に埋
設された電極が損傷し、また溶融メタルの充分な対流が
得られないため、その高エネルギを炉壁部へ移送できな
い。
ュール熱により廃棄物を溶融処理する抵抗炉の場合に
は、炉内に形成される溶融メタル層の層高が深くなる
と、通電が不安定になり、運転不能に到るので、溶融メ
タル層の層高を深くできない。一方、アークプラズマに
より廃棄物を溶融処理するアーク炉又はプラズマトーチ
炉の場合には、溶融メタル層の層高が深くても、運転不
能に到ることはない。しかし、炉内に形成される溶融メ
タル層の層高、特に炉内へ挿入された電極の下部におけ
るその層高が深過ぎると、溶融メタル層の下部に比重の
重い鉛、銅、これらの酸化物等が沈降して濃縮され、こ
れらが炉床に敷設された耐火レンガの目地に沿って浸透
し、耐火レンガ等を劣化させ、また浮き上がらせること
がある。逆に上記の層高が浅過ぎると、高温のアークプ
ラズマにより、炉床に敷設された耐火レンガや炉床に埋
設された電極が損傷し、また溶融メタルの充分な対流が
得られないため、その高エネルギを炉壁部へ移送できな
い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、従来の廃棄物溶融炉では炉内に形成される
溶融メタルの層高が特に規制されておらず、その層高が
深過ぎたり或は浅過ぎたりするため、特にアークプラズ
マにより廃棄物を溶融処理するアーク炉又はプラズマト
ーチ炉において、炉床の耐火レンガ等が損傷し易く、ま
た溶融メタルによる高エネルギ移送作用が充分に活用さ
れない点である。
する課題は、従来の廃棄物溶融炉では炉内に形成される
溶融メタルの層高が特に規制されておらず、その層高が
深過ぎたり或は浅過ぎたりするため、特にアークプラズ
マにより廃棄物を溶融処理するアーク炉又はプラズマト
ーチ炉において、炉床の耐火レンガ等が損傷し易く、ま
た溶融メタルによる高エネルギ移送作用が充分に活用さ
れない点である。
【0005】
【課題を解決するための手段】しかして本発明は、炉内
へ挿入された電極からアークプラズマを発生させて廃棄
物を溶融処理する廃棄物溶融炉において、炉内に形成さ
れる溶融メタル層の電極下部における層高が150〜3
00mmとなるように溶融メタルを溢流させる排出口部が
設けられて成ることを特徴とする廃棄物溶融炉に係る。
へ挿入された電極からアークプラズマを発生させて廃棄
物を溶融処理する廃棄物溶融炉において、炉内に形成さ
れる溶融メタル層の電極下部における層高が150〜3
00mmとなるように溶融メタルを溢流させる排出口部が
設けられて成ることを特徴とする廃棄物溶融炉に係る。
【0006】本発明において、溶融処理の対象となる廃
棄物は、都市ごみや産業廃棄物等の焼却灰、これらを焼
却処理する際に発生する飛灰、これらの焼却灰と飛灰と
の混合物等である。かかる廃棄物を溶融処理する本発明
の廃棄物溶融炉は、炉内へ挿入された電極からアークプ
ラズマを発生させて廃棄物を溶融処理するアーク炉又は
プラズマトーチ炉である。かかる廃棄物溶融炉には、例
えば炉蓋を貫通して炉内へ挿入された電極相互間に通電
して該電極からアークプラズマを発生させるもの、炉内
へ挿入された電極と炉床に埋設された電極との間に通電
して炉内へ挿入された電極からアークプラズマを発生さ
せるもの、これらのアークプラズマを発生させるに際し
て空気やアルゴンガスのような作動ガスを用いるもの等
がある。
棄物は、都市ごみや産業廃棄物等の焼却灰、これらを焼
却処理する際に発生する飛灰、これらの焼却灰と飛灰と
の混合物等である。かかる廃棄物を溶融処理する本発明
の廃棄物溶融炉は、炉内へ挿入された電極からアークプ
ラズマを発生させて廃棄物を溶融処理するアーク炉又は
プラズマトーチ炉である。かかる廃棄物溶融炉には、例
えば炉蓋を貫通して炉内へ挿入された電極相互間に通電
して該電極からアークプラズマを発生させるもの、炉内
へ挿入された電極と炉床に埋設された電極との間に通電
して炉内へ挿入された電極からアークプラズマを発生さ
せるもの、これらのアークプラズマを発生させるに際し
て空気やアルゴンガスのような作動ガスを用いるもの等
がある。
【0007】本発明において肝要な点は、炉内に形成さ
れる溶融メタル層の電極下部(炉内へ挿入された電極の
下部)における層高が150〜300mmとなるように溶
融メタルを溢流させる排出口部が設けられている処にあ
る。本発明の廃棄物溶融炉は通常、炉本体と該炉本体に
被着された炉蓋とを備え、炉蓋には廃棄物投入口及び排
気口が開設されており、炉蓋を貫通して炉内へ電極、例
えば黒鉛電極や水冷金属電極が挿入されていて、炉本体
の側壁に溶融スラグ及び溶融メタル兼用の排出口部又は
溶融スラグの排出口部とこれよりも下位に溶融メタルの
排出口部とが設けられている。したがって、廃棄物の溶
融処理に伴い炉内に生成する溶融メタルは下層に溶融メ
タル層を形成して順次、上記の排出口部を通って炉外へ
排出される。
れる溶融メタル層の電極下部(炉内へ挿入された電極の
下部)における層高が150〜300mmとなるように溶
融メタルを溢流させる排出口部が設けられている処にあ
る。本発明の廃棄物溶融炉は通常、炉本体と該炉本体に
被着された炉蓋とを備え、炉蓋には廃棄物投入口及び排
気口が開設されており、炉蓋を貫通して炉内へ電極、例
えば黒鉛電極や水冷金属電極が挿入されていて、炉本体
の側壁に溶融スラグ及び溶融メタル兼用の排出口部又は
溶融スラグの排出口部とこれよりも下位に溶融メタルの
排出口部とが設けられている。したがって、廃棄物の溶
融処理に伴い炉内に生成する溶融メタルは下層に溶融メ
タル層を形成して順次、上記の排出口部を通って炉外へ
排出される。
【0008】炉内に形成される溶融メタル層の電極下部
における層高が300mmよりも深いと、前述したよう
に、炉床に敷設された耐火レンガを劣化させ、また浮き
上がらせる。逆にその層高が150mmよりも浅いと、こ
れも前述したように、炉床に敷設された耐火レンガや炉
床に埋設された電極が損傷し、また電極下部における溶
融メタルの高エネルギを炉壁部へ移送できない。廃棄物
の溶融処理中において、炉内の下層には溶融メタル層が
形成され、またその上層には溶融スラグ層が形成され
る。したがって炉内に形成される溶融メタル層の電極下
部における層高を150〜300mmに維持するために
は、溶融メタルを溢流させる排出口部の溢流堰をその上
端面が電極下部における炉床内面から150〜300mm
の位置にくるよう設ける。
における層高が300mmよりも深いと、前述したよう
に、炉床に敷設された耐火レンガを劣化させ、また浮き
上がらせる。逆にその層高が150mmよりも浅いと、こ
れも前述したように、炉床に敷設された耐火レンガや炉
床に埋設された電極が損傷し、また電極下部における溶
融メタルの高エネルギを炉壁部へ移送できない。廃棄物
の溶融処理中において、炉内の下層には溶融メタル層が
形成され、またその上層には溶融スラグ層が形成され
る。したがって炉内に形成される溶融メタル層の電極下
部における層高を150〜300mmに維持するために
は、溶融メタルを溢流させる排出口部の溢流堰をその上
端面が電極下部における炉床内面から150〜300mm
の位置にくるよう設ける。
【0009】炉内の溶融メタルを溢流により排出するの
ではなく、炉本体に傾動装置を装備し、例えば定期的に
傾動装置で炉本体を傾けて溶融メタルを排出することも
考えられるが、このようにすると、全体構造が複雑にな
り、大掛かりになって、しかもその都度溶融処理を中止
しなければならず、そもそも炉内に形成される溶融メタ
ル層の電極下部における層高を常時一定範囲に維持する
ことが難しい。また炉本体の側壁に溶融メタル排出口を
開設し、通常の溶融処理中は該溶融メタル排出口を耐火
物で封鎖しておくが、例えば定期的に該耐火物をタッピ
ングマシンで破壊して溶融メタルを排出することも考え
られるが、このようにすると、かかる作業が誠に厄介で
あり、しかも粉塵が飛散したり、また高温の溶融メタル
に晒されて作業環境が著しく悪化し、そもそも炉内に形
成される溶融メタル層の電極下部における層高を常時一
定範囲に維持することが難しい。
ではなく、炉本体に傾動装置を装備し、例えば定期的に
傾動装置で炉本体を傾けて溶融メタルを排出することも
考えられるが、このようにすると、全体構造が複雑にな
り、大掛かりになって、しかもその都度溶融処理を中止
しなければならず、そもそも炉内に形成される溶融メタ
ル層の電極下部における層高を常時一定範囲に維持する
ことが難しい。また炉本体の側壁に溶融メタル排出口を
開設し、通常の溶融処理中は該溶融メタル排出口を耐火
物で封鎖しておくが、例えば定期的に該耐火物をタッピ
ングマシンで破壊して溶融メタルを排出することも考え
られるが、このようにすると、かかる作業が誠に厄介で
あり、しかも粉塵が飛散したり、また高温の溶融メタル
に晒されて作業環境が著しく悪化し、そもそも炉内に形
成される溶融メタル層の電極下部における層高を常時一
定範囲に維持することが難しい。
【0010】
【作用】炉内の溶融メタルを自然の溢流により排出する
ため、炉内に形成される溶融メタル層の電極下部におけ
る層高を常時一定範囲に安定維持できる。そしてかかる
溢流により、上記の層高を150〜300mmに維持する
ことによって、炉床の下部に鉛、銅、これらの酸化物等
が沈降して濃縮されるのを防止し、これらが炉床に敷設
されている耐火レンガを劣化させ、浮き上がらせるのを
防止する。また高温のアークプラズマが炉床に敷設され
ている耐火レンガや炉床に埋設されている電極を損傷す
るのを防止し、同時に溶融メタルの充分な対流を得てそ
の高エネルギを側壁部へ移送する。
ため、炉内に形成される溶融メタル層の電極下部におけ
る層高を常時一定範囲に安定維持できる。そしてかかる
溢流により、上記の層高を150〜300mmに維持する
ことによって、炉床の下部に鉛、銅、これらの酸化物等
が沈降して濃縮されるのを防止し、これらが炉床に敷設
されている耐火レンガを劣化させ、浮き上がらせるのを
防止する。また高温のアークプラズマが炉床に敷設され
ている耐火レンガや炉床に埋設されている電極を損傷す
るのを防止し、同時に溶融メタルの充分な対流を得てそ
の高エネルギを側壁部へ移送する。
【0011】
【実施例】図1は本発明の一実施例を略示する縦断面図
である。図示した廃棄物溶融炉はアーク炉であり、アー
ク炉11は炉本体21と炉本体21に被着された炉蓋3
1とを備え、炉蓋31には廃棄物投入口32及び排気口
33が開設されていて、炉蓋31を貫通して炉内へ3本
の電極41が挿入されている。炉本体21の一方の側壁
22には溶融スラグの排出口部51が設けられており、
また炉本体21の他方の側壁23には排出口部51より
も下位に溶融メタルの排出口部61が設けられている。
である。図示した廃棄物溶融炉はアーク炉であり、アー
ク炉11は炉本体21と炉本体21に被着された炉蓋3
1とを備え、炉蓋31には廃棄物投入口32及び排気口
33が開設されていて、炉蓋31を貫通して炉内へ3本
の電極41が挿入されている。炉本体21の一方の側壁
22には溶融スラグの排出口部51が設けられており、
また炉本体21の他方の側壁23には排出口部51より
も下位に溶融メタルの排出口部61が設けられている。
【0012】溶融スラグの排出口部51も溶融メタルの
排出口部61と同様に構成されているが、排出口部61
は、側壁23に開設された排出口62と、側壁23から
排出口62の下端面に沿ってその下流側(炉外側)に延
設された排出口壁63と、排出口壁63の先端部に設け
られた溢流堰64とを備えている。側壁23の下端部及
び排出口壁63の先端部には、アーク炉11の補修や改
修に備えて炉内に残留する溶融メタルを排出するための
補助排出口71,72が開設されており、これらは耐火
物で封鎖されている。
排出口部61と同様に構成されているが、排出口部61
は、側壁23に開設された排出口62と、側壁23から
排出口62の下端面に沿ってその下流側(炉外側)に延
設された排出口壁63と、排出口壁63の先端部に設け
られた溢流堰64とを備えている。側壁23の下端部及
び排出口壁63の先端部には、アーク炉11の補修や改
修に備えて炉内に残留する溶融メタルを排出するための
補助排出口71,72が開設されており、これらは耐火
物で封鎖されている。
【0013】廃棄物投入口32から炉内へ投入した廃棄
物を電極41の相互間へ通電することにより電極41か
ら発生するアークプラズマで溶融しているが、炉内には
下層に溶融メタル層Aが形成されており、その上層に溶
融スラグ層Bが形成されている。排出口62の上端面は
溶融メタル層Aの上面よりもやや下位にあり、また溢流
堰64の上端面は溶融メタル層Aの上面よりもやや上位
にあって、廃棄物Cの溶融処理に伴い順次生成し、溶融
メタル層Aを形成する溶融メタルは、排出口62を通
り、更に溢流堰64をオーバーフローして炉外へ排出さ
れる。そしてかかる溶融メタルの自然の溢流により、溶
融メタル層Aの電極41の下部における層高Hは常時、
150〜300mmの範囲に安定維持されている。
物を電極41の相互間へ通電することにより電極41か
ら発生するアークプラズマで溶融しているが、炉内には
下層に溶融メタル層Aが形成されており、その上層に溶
融スラグ層Bが形成されている。排出口62の上端面は
溶融メタル層Aの上面よりもやや下位にあり、また溢流
堰64の上端面は溶融メタル層Aの上面よりもやや上位
にあって、廃棄物Cの溶融処理に伴い順次生成し、溶融
メタル層Aを形成する溶融メタルは、排出口62を通
り、更に溢流堰64をオーバーフローして炉外へ排出さ
れる。そしてかかる溶融メタルの自然の溢流により、溶
融メタル層Aの電極41の下部における層高Hは常時、
150〜300mmの範囲に安定維持されている。
【0014】図1では、溶融スラグの排出口部と溶融メ
タルの排出口部とが炉本体の相対する側の側壁に設けら
れているが、これらは炉本体の例えば同じ側の側壁に設
けることができる。また図1では、双方の排出口部が別
個に設けられているが、これらは兼用させることもでき
る。
タルの排出口部とが炉本体の相対する側の側壁に設けら
れているが、これらは炉本体の例えば同じ側の側壁に設
けることができる。また図1では、双方の排出口部が別
個に設けられているが、これらは兼用させることもでき
る。
【0015】
【発明の効果】既に明らかなように、以上説明した本発
明には、炉内へ挿入された電極からアークプラズマを発
生させて廃棄物を溶融処理する廃棄物溶融炉において、
炉床の耐火レンガ等や電極が損傷するのを防止でき、ま
た溶融メタルによる高エネルギ移送作用を活用できると
いう効果がある。
明には、炉内へ挿入された電極からアークプラズマを発
生させて廃棄物を溶融処理する廃棄物溶融炉において、
炉床の耐火レンガ等や電極が損傷するのを防止でき、ま
た溶融メタルによる高エネルギ移送作用を活用できると
いう効果がある。
【図1】本発明の一実施例を略示する縦断面図。
11・・・アーク炉、21・・・炉本体、31・・・炉
蓋、32・・・廃棄物投入口、33・・・排気口、41
・・・電極、51,61・・・排出口部、62・・・排
出口、64・・・溢流堰、A・・・溶融メタル層、B・
・・溶融スラグ層、H・・・溶融メタル層の電極下部に
おける層高
蓋、32・・・廃棄物投入口、33・・・排気口、41
・・・電極、51,61・・・排出口部、62・・・排
出口、64・・・溢流堰、A・・・溶融メタル層、B・
・・溶融スラグ層、H・・・溶融メタル層の電極下部に
おける層高
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F23G 5/00 ZAB 115 Z F27B 3/19
Claims (1)
- 【請求項1】 炉内へ挿入された電極からアークプラズ
マを発生させて廃棄物を溶融処理する廃棄物溶融炉にお
いて、炉内に形成される溶融メタル層の電極下部におけ
る層高が150〜300mmとなるように溶融メタルを溢
流させる排出口部が設けられて成ることを特徴とする廃
棄物溶融炉。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6145538A JPH07332864A (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | 廃棄物溶融炉 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6145538A JPH07332864A (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | 廃棄物溶融炉 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07332864A true JPH07332864A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=15387515
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6145538A Pending JPH07332864A (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | 廃棄物溶融炉 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07332864A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110238167A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-17 | 北京琪玥环保科技股份有限公司 | 交流电极焦耳热伴同等离子体熔融危险废弃物系统 |
-
1994
- 1994-06-02 JP JP6145538A patent/JPH07332864A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110238167A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-17 | 北京琪玥环保科技股份有限公司 | 交流电极焦耳热伴同等离子体熔融危险废弃物系统 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040322 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040720 |