JPH0795118B2 - 不燃物溶融炉とその運転方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、原子力発電所等から発生する放射性雑固体廃
棄物のような不燃物を溶融固化し、減容安定化するため
に使用される不燃物溶融炉とその運転方法に関するもの
である。

（従来の技術） 上記のような目的で使用される従来の不燃物溶融炉は、
第２図に示すように炉本体（51）の上方に円筒状の本体
耐火ブロック（52）を設け、不燃物が投入される容器
（53）を本体耐火ブロック（52）の下側からその内部へ
上昇できるように設けるとともに、本体耐火ブロック
（52）の外周の誘導加熱コイルのような加熱手段（54）
により容器（53）の内部の不燃物を溶融させるようにし
たものであった。またこのような不燃物溶融炉の本体耐
火ブロック（52）の上方には大型の耐火物からなる投入
口構成ブロック（55）が設けられており、不燃物はその
上端の蓋（56）を開いて投入口構成ブロック（55）の投
入口（57）を通じて容器（53）の内部に投入されるよう
になっていた。

ところが容器（53）の内部に溶融物がある状態でその上
からさらに不燃物を投入すると、多量のヒュームが発生
することは避けられない。そしてこれらのヒュームはド
ラフト効果によって投入口（57）の内部を上昇し壁面に
付着してこれを汚染するという欠点があった。しかも汚
染された投入口構成ブロック（55）を交換するには上方
に設ける不燃物の投入装置全体を分解しなければなら
ず、実際にはこの交換作業は極めて困難であった。

また従来から投入口構成ブロック（55）の上部にはこの
ようなヒュームを排除するための排ガスノズル（58）が
設けられているのであるが、容器（53）の溶融液面から
かなり離れた位置にあるのでその効果が少なく、蓋（5
6）を開いたときにヒュームの一部が外部へ洩れるおそ
れがあった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は上記したような従来の欠点を解決して、不燃物
を投入した際のヒュームの上昇を効果的に抑制して投入
口の内面の汚染やヒュームの漏洩を防止することができ
るとともに、汚染した耐火物の交換を容易に行うことが
できるようにした不燃物溶融炉とその運転方法を提供す
るために完成されたものである。

（課題を解決するための手段） 上記の課題は、外周部に加熱手段を備えた円筒状の本体
耐火ブロックを、その直上の環状耐火ブロックとともに
炉本体の下側へ抜き出し可能に設けるとともに、この環
状耐火ブロックの上方に設置された投入口構成ブロック
には、その下端付近に排ガスノズルを設け、その上端付
近にエアカーテン形成ノズルを設けたことを特徴とする
不燃物溶融炉によって解決される。

また上記の課題は、炉本体内の容器に不燃物を供給した
のち加熱溶融し、溶融物の液面が低下した際に不燃物を
追加的に投入して溶融させ、液面が所定レベルに達した
ら容器を下方に抜き出し外部へ取り出す不燃物溶融炉の
運転方法であって、炉本体内の本体耐火ブロックの外側
に供給された空気を本体耐火ブロックと環状耐火ブロッ
クとの間を通して投入口構成ブロックの内部に導き、エ
アカーテン形成ノズルから投入口構成ブロックの内部に
供給された空気とともに排ガスノズルから排出しつつ運
転することを特徴とする上記した不燃物溶融炉の運転方
法によって解決することができる。

以下にこれらの発明を実施例とともに更に詳細に説明す
る。

（実施例） 第１図は本発明の実施例を示すものであり、（１）は炉
本体、（２）は外周部に誘導加熱コイルのような加熱手
段（４）を備えた円筒状の本体耐火ブロックである。図
示のように、この本体耐火ブロック（２）はその下端の
支持部（９）を炉本体（１）の下面からボルト（10）に
より固定した構造とされているので、このボルト（10）
を外せば炉本体（１）の下側へ取り外すことができる。
（11）は不燃物が投入される容器（３）を昇降させるた
めの台であり、従来と同様に炉本体（１）の下側から容
器（３）を本体耐火ブロック（２）の内部に昇降させる
ことができる。

（12）はこのような本体耐火ブロック（２）の直上に設
けられた環状耐火ブロックである。この環状耐火ブロッ
ク（12）の内径は容器（３）と内径とほぼ等しく、また
その外径は本体耐火ブロック（２）の外径とほぼ等しく
してある。このため、この環状耐火ブロック（12）は本
体耐火ブロック（２）とともに炉本体（１）の下側へ取
り外すことができる構造となっている。

（５）は本体耐火ブロック（２）の上方に設置された投
入口構成ブロックであり、その中央部に投入口（７）が
垂直に形成されている。投入口構成ブロック（５）は耐
火キャスタブル＋断熱キャスタブル＋断熱ボードの３層
構造となっているので、炉本体（１）の表面温度を80℃
以下に低下させることができる。そして上記した環状耐
火ブロック（12）の天面がシール（13）を介して投入口
構成ブロック（５）の下面に接するようになっている。
このような投入口構成ブロック（５）の下端付近には排
ガスノズル（８）を設けてあり、不燃物を容器（３）の
内部に投入する際に発生するヒューム等を吸引すること
ができる。また、投入口構成ブロック（５）の上端付近
には多数のエアカーテン形成ノズル（14）が斜め下向き
に設けてあり、投入口（７）の内部にエアカーテンを形
成してヒュームが上昇したり外部へ洩れることを防止し
ている。

なお、（16a）、（16b）は投入口構成ブロック（５）に
形成された溶融面検出機器の投光用および受光用の挿入
孔、（17）は空気孔である。（18）は不燃物供給用バケ
ットであり、不燃物はダンパー（６）を開いて投入口
（７）内に投入される。炉本体（１）と本体耐火ブロッ
ク（２）との間には空気孔（17）以外に空気ノズル（1
5）から空気が供給され、本体耐火ブロック（２）と環
状耐火ブロック（12）の間を通って投入口構成ブロック
（５）の内部に入り、排ガスノズル（８）から系外へ排
出されることにより腐食性ガスの炉本体内部への滞留を
防止している。（19）は容器（３）等の昇降装置であ
り、（20）は架台である。（21）は容器（３）の表面温
度を測定するための色温度計であり、溶湯温度（例えば
1400℃）との相関関係から運転効率の向上を図ることが
できる。

（作用） このように構成された本発明の不燃物溶融炉により不燃
物を処理するには、まず本体耐火ブロック（２）の内部
に容器（３）を上昇させておき、投入口構成ブロック
（５）の中央部の投入口（７）から不燃物を容器（３）
の内部に投入して加熱手段（４）により加熱し、溶融を
行わせる。投入、溶融の繰り返しに伴う液面の変化は検
出孔（16a）、（16b）に取付けられたレーザー光線を用
いた液面検出器により検出されるので、充填効率を高く
することができ、管理も容易となる。そして不燃物が溶
融して液面が低下するにつれて新たな不燃物を追加的に
投入して溶融させ、液面が所定のレベルに達したら容器
（３）を昇降装置（19）により本体耐火ブロック（２）
の下方へ抜き出し、外部へ取り出す。

本発明においては、投入口構成ブロック（５）の下端付
近に排ガスノズル（８）を設けてあり、その位置が従来
の排ガスノズルに比較してはるかに液面に近いので、不
燃物の投入時に発生するヒュームの大部分はこの排ガス
ノズル（８）に吸引されて排除される。また本発明にお
いては、投入口構成ブロック（５）の上端付近にエアカ
ーテン形成ノズル（14）を設けてあるので、不燃物を投
入するために炉蓋を開いてもヒュームが外部へ漏洩する
ことはなく、排ガスノズル（８）より排出される。更に
本発明においては、炉本体（１）と本体耐火ブロック
（２）との間に空気ノズル（15）から供給された空気が
本体耐火ブロック（２）と環状耐火ブロック（12）の間
を通って投入口構成ブロック（５）の内部に入り、エア
カーテン形成ノズル（14）から投入口構成ブロック
（５）の内部に供給された空気とともに排ガスノズル
（８）から系外へ排出されることにより、腐食性ガスの
炉本体（１）内部への滞留を防止している しかしこのような手段を講じても、容器（３）の直上に
位置する環状耐火ブロック（12）の内面には次第にヒュ
ーム等の溶着物が付着して行くが、汚染が甚だしくなっ
た場合には本体耐火ブロック（２）の下端部のボルト
（10）を外して本体耐火ブロック（２）とともに環状耐
火ブロック（12）を炉本体（１）の下側へ取り外すこと
ができる。そして新しい環状耐火ブロック（12）を本体
耐火ブロック（２）の上に載せ、再び図示の位置まで上
昇させればよい。このようにして本発明の不燃物溶融炉
は従来のように炉全体を分解することなく、環状耐火ブ
ロック（12）を容易に交換することができる。

（発明の効果） 以上に説明したように、本発明の不燃物溶融炉は不燃物
を投入した際のヒュームの上昇を液面に近付けた排ガス
ノズルとエアカーテン形成ノズルとによって効果的に抑
制して投入口構成ブロックの内面の汚染やヒュームの漏
洩を防止することができる。しかも本発明の不燃物溶融
炉は、汚染し易い環状耐火ブロックの交換を容易に行う
ことができる。

また本発明の不燃物溶融炉の運転方法によれば、溶融物
の液面が低下した際に不燃物を追加的に投入して溶融さ
せ、液面が所定レベルに達したら容器を下方に抜き出し
外部へ取り出すので、容器内の不燃物の充填効率を高く
することができ、管理も容易となる。しかも本体耐火ブ
ロックの外側に供給された空気及びエアカーテン形成ノ
ズルから投入口構成ブロックの内部に供給された空気を
排ガスノズルから排出しつつ運転するので、ヒュームが
外部へ漏洩することがないのみならず、腐食性ガスの炉
本体内部への滞留を防止することができる。

よって本発明は従来のこの種の不燃物溶融炉の欠点を解
消したものとして、産業の発展に寄与するところは極め
て大きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図は従来の
不燃物溶融炉の実施例を示す断面図である。 （１）：炉本体、（２）：本体耐火ブロック、（４）：
加熱手段、（５）：投入口構成ブロック、（８）：排ガ
スノズル、（12）：環状耐火ブロック、（14）：エアカ
ーテン形成ノズル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外周部に加熱手段（４）を備えた円筒状の
   本体耐火ブロック（２）を、その直上の環状耐火ブロッ
   ク（12）とともに炉本体（１）の下側へ抜き出し可能に
   設けるとともに、この環状耐火ブロック（12）の上方に
   設置された投入口構成ブロック（５）には、その下端付
   近に排ガスノズル（８）を設け、その上端付近にエアカ
   ーテン形成ノズル（14）を設けたことを特徴とする不燃
   物溶融炉。
2. 【請求項２】炉本体（１）内の容器（３）に不燃物を供
   給したのち加熱溶融し、溶融物の液面が低下した際に不
   燃物を追加的に投入して溶融させ、液面が所定レベルに
   達したら容器（３）を下方に抜き出し外部へ取り出す不
   燃物溶融炉の運転方法であって、炉本体（１）内の本体
   耐火ブロック（２）の外側に供給された空気を本体耐火
   ブロック（２）と環状耐火ブロック（12）との間を通し
   て投入口構成ブロック（５）の内部に導き、エアカーテ
   ン形成ノズル（14）から投入口構成ブロック（５）の内
   部に供給された空気とともに排ガスノズル（８）から排
   出しつつ運転することを特徴とする請求項１記載の不燃
   物溶融炉の運転方法。