JPH09119616A - 灰処理用電気抵抗溶融炉 - Google Patents
灰処理用電気抵抗溶融炉Info
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- JPH09119616A JPH09119616A JP27814995A JP27814995A JPH09119616A JP H09119616 A JPH09119616 A JP H09119616A JP 27814995 A JP27814995 A JP 27814995A JP 27814995 A JP27814995 A JP 27814995A JP H09119616 A JPH09119616 A JP H09119616A
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- JP
- Japan
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- electrode
- electric resistance
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- molten
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- Discharge Heating (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 焼却灰および飛灰電気抵抗溶融炉において、
電気抵抗加熱によって溶融処理をおこなう際、湯面に生
成される溶融塩から電極を保護し安定な運転が可能にな
る手段を提供するものである。 【解決手段】 炉内にバブリングを発生させることで、
電極近傍の溶融塩層を湯面が上昇する効果で除去せしめ
ることを図る。あるいは、炉内の湯面上層に絶縁性の耐
火物を配設し、溶融塩層が電極間に対して及ぼす影響を
防止する。
電気抵抗加熱によって溶融処理をおこなう際、湯面に生
成される溶融塩から電極を保護し安定な運転が可能にな
る手段を提供するものである。 【解決手段】 炉内にバブリングを発生させることで、
電極近傍の溶融塩層を湯面が上昇する効果で除去せしめ
ることを図る。あるいは、炉内の湯面上層に絶縁性の耐
火物を配設し、溶融塩層が電極間に対して及ぼす影響を
防止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物焼却灰の焼
却灰、飛灰あるいは２者の混合物等の廃棄物を電力を熱
源として溶融処理する灰処理用電気抵抗溶融炉に関す
る。
却灰、飛灰あるいは２者の混合物等の廃棄物を電力を熱
源として溶融処理する灰処理用電気抵抗溶融炉に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】例えば、都市ゴミ，下水汚泥等の各種廃
棄物は、焼却施設で焼却処理され、生じた焼却灰、ばい
じんは埋め立て処分されていた。しかし埋め立て処分地
枯渇の問題や有害重金属類の溶出による地下水汚染の問
題があるため溶融による減量・減溶化と無害化の必要性
が高まってきている。加えて平成４年に「特別管理一般
廃棄物」の一部が改正され、一般廃棄物の焼却に伴い発
生するばいじんは溶融等の中間処理が義務づけられた。
この背景のもと、コークス、灯油、電力を熱源とし種々
の溶融処理方式が提案され、一部では実処理が行われて
いる。
棄物は、焼却施設で焼却処理され、生じた焼却灰、ばい
じんは埋め立て処分されていた。しかし埋め立て処分地
枯渇の問題や有害重金属類の溶出による地下水汚染の問
題があるため溶融による減量・減溶化と無害化の必要性
が高まってきている。加えて平成４年に「特別管理一般
廃棄物」の一部が改正され、一般廃棄物の焼却に伴い発
生するばいじんは溶融等の中間処理が義務づけられた。
この背景のもと、コークス、灯油、電力を熱源とし種々
の溶融処理方式が提案され、一部では実処理が行われて
いる。
【０００３】その溶融処理方式の中で、電力を熱源とす
る溶融炉として従来の技術を大別すると特開平７−７７
３１８号公報に開示されている交流電気抵抗溶融炉と直
流電気抵抗溶融炉とがある。
る溶融炉として従来の技術を大別すると特開平７−７７
３１８号公報に開示されている交流電気抵抗溶融炉と直
流電気抵抗溶融炉とがある。
【０００４】まず、交流電気抵抗溶融炉の設備概要を図
９に示す。炉の上部炉蓋３に２本もしくは３本の黒鉛電
極１１を設け、黒鉛電極の先端を炉の溶融スラグ６に埋
没させ、電極に交流電圧をかけることにより溶融スラグ
に交流通電し、溶解状態になった灰そのものを抵抗体に
して電気抵抗熱を発生させ、その熱でスラグの溶解状態
の維持と、溶融スラグからの伝熱で灰を加熱、溶融する
方式である。
９に示す。炉の上部炉蓋３に２本もしくは３本の黒鉛電
極１１を設け、黒鉛電極の先端を炉の溶融スラグ６に埋
没させ、電極に交流電圧をかけることにより溶融スラグ
に交流通電し、溶解状態になった灰そのものを抵抗体に
して電気抵抗熱を発生させ、その熱でスラグの溶解状態
の維持と、溶融スラグからの伝熱で灰を加熱、溶融する
方式である。
【０００５】また、直流電気抵抗溶融炉の設備概要を図
１０に示す。
１０に示す。
【０００６】炉の上部炉蓋３に中空黒鉛電極１１を１本
設け、黒鉛電極の先端を炉の溶融スラグ６の上面近くに
位置させ、当該電極の中空部分にＡｒガスもしくはＮ2
ガスを上から流し、上部の中空黒鉛電極と炉底電極１２
の間に直流通電しプラズマ化したガス流でアークを維持
することにより灰４を加熱、溶融するものである。
設け、黒鉛電極の先端を炉の溶融スラグ６の上面近くに
位置させ、当該電極の中空部分にＡｒガスもしくはＮ2
ガスを上から流し、上部の中空黒鉛電極と炉底電極１２
の間に直流通電しプラズマ化したガス流でアークを維持
することにより灰４を加熱、溶融するものである。
【０００７】前記の構造を有する電気抵抗溶融炉におい
て、炉内に供給された焼却灰，飛灰あるいは２者の混合
物等の廃棄物は電気抵抗加熱によって溶融処理され図４
に示すとおり下層より溶融メタル７，溶融スラグ６，溶
融塩５の各層が生成される。溶融メタル層は前記溶融メ
タル出湯口１０より出湯され、同様に溶融スラグ層は前
記溶融スラグ出湯口９より、溶融塩は溶融塩出湯口８よ
り出湯される。
て、炉内に供給された焼却灰，飛灰あるいは２者の混合
物等の廃棄物は電気抵抗加熱によって溶融処理され図４
に示すとおり下層より溶融メタル７，溶融スラグ６，溶
融塩５の各層が生成される。溶融メタル層は前記溶融メ
タル出湯口１０より出湯され、同様に溶融スラグ層は前
記溶融スラグ出湯口９より、溶融塩は溶融塩出湯口８よ
り出湯される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ここで、従来の両方式
の溶融炉においては、前記操業に伴い廃棄物の約１２％
が溶融塩として湯面上層に生成される。したがって、操
業中に溶融スラグ層内に浸漬する電極の先端は常時、当
該溶融塩に侵された状態になっている。
の溶融炉においては、前記操業に伴い廃棄物の約１２％
が溶融塩として湯面上層に生成される。したがって、操
業中に溶融スラグ層内に浸漬する電極の先端は常時、当
該溶融塩に侵された状態になっている。
【０００９】前記の交流電気抵抗溶融炉においては、溶
融塩の比抵抗値は溶融スラグの比抵抗値の２００分の１
倍程度と非常に小さいため２本ないし３本の電極間に交
流電圧を印可するこの方式では、電極間に抵抗値の異な
る２つの抵抗負荷ＲEE-SLAGにＲEE-SALTを並列に接続し
た回路と同等になり、比抵抗値の小さな溶融塩の存在は
電極間の抵抗値ＲEEを低下させるため、通電の抵抗値Ｒ
の低下を招く。
融塩の比抵抗値は溶融スラグの比抵抗値の２００分の１
倍程度と非常に小さいため２本ないし３本の電極間に交
流電圧を印可するこの方式では、電極間に抵抗値の異な
る２つの抵抗負荷ＲEE-SLAGにＲEE-SALTを並列に接続し
た回路と同等になり、比抵抗値の小さな溶融塩の存在は
電極間の抵抗値ＲEEを低下させるため、通電の抵抗値Ｒ
の低下を招く。
【００１０】その結果、通電が安定せず電力原単位を悪
化させる他、極端な場合には定格電流のもとで十分な電
圧が発生せず抵抗加熱ができなくなるという問題があっ
た。また、直流電気抵抗溶融炉において上部炉蓋より挿
入された中空黒鉛電極は操業中に、溶融塩の２Ｎａ+＋
２Ｃｌ-または２Ｋ+＋２Ｃｌ-と酸化反応することで腐
食するという問題がある。同様に交流電気抵抗溶融炉に
おいても上部炉蓋より挿入された電極は操業中、溶融塩
の２Ｎａ+＋２Ｃｌ-または２Ｋ+＋２Ｃｌ-と酸化反応す
ることで腐食するという問題がある。
化させる他、極端な場合には定格電流のもとで十分な電
圧が発生せず抵抗加熱ができなくなるという問題があっ
た。また、直流電気抵抗溶融炉において上部炉蓋より挿
入された中空黒鉛電極は操業中に、溶融塩の２Ｎａ+＋
２Ｃｌ-または２Ｋ+＋２Ｃｌ-と酸化反応することで腐
食するという問題がある。同様に交流電気抵抗溶融炉に
おいても上部炉蓋より挿入された電極は操業中、溶融塩
の２Ｎａ+＋２Ｃｌ-または２Ｋ+＋２Ｃｌ-と酸化反応す
ることで腐食するという問題がある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに本発明は、炉蓋を介し炉内に電極を配設し、炉体上
部には溶融塩出湯口、炉体下部には溶融スラグ出湯口お
よび溶融メタル出湯口を有する灰処理用電気抵抗溶融炉
において、バブリングガス吹込用のランス管を前記炉蓋
を貫通し、且つ、その先端ノズル部が前記電極先端近傍
へ位置する如く炉内に配設したことを特徴とする。
めに本発明は、炉蓋を介し炉内に電極を配設し、炉体上
部には溶融塩出湯口、炉体下部には溶融スラグ出湯口お
よび溶融メタル出湯口を有する灰処理用電気抵抗溶融炉
において、バブリングガス吹込用のランス管を前記炉蓋
を貫通し、且つ、その先端ノズル部が前記電極先端近傍
へ位置する如く炉内に配設したことを特徴とする。
【００１２】また、バブリングガス吹込用のランス管
を、前記電気抵抗溶融炉の炉底を貫通し、且つ、その先
端ノズル部が前記電極先端近傍へ位置する如く炉内に配
設したことを特徴とする。
を、前記電気抵抗溶融炉の炉底を貫通し、且つ、その先
端ノズル部が前記電極先端近傍へ位置する如く炉内に配
設したことを特徴とする。
【００１３】また、前記電極の内部にバブリングガス吹
込用の軸方向の貫通孔を設けたことを特徴とする。
込用の軸方向の貫通孔を設けたことを特徴とする。
【００１４】また、前記電極先端近傍へ絶縁性の耐火物
を配設したことを特徴とする。
を配設したことを特徴とする。
【００１５】
【実施例】前記本発明の２つの技術手段のうちの１つ
を、図１から図４に示す。
を、図１から図４に示す。
【００１６】本設備は、従来の交流電気抵抗溶融炉の方
式であり、前記「従来の技術」で説明した同一の箇所は
同じ符号を付しており、詳細な説明は省略する。
式であり、前記「従来の技術」で説明した同一の箇所は
同じ符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００１７】まず、図１において灰処理用電気抵抗溶融
炉の上部炉蓋より炉内の電極近傍へランス管を導入し、
該管へは系外から送風機１７より安価である空気あるい
はＮ2ガスを供給する。ランス管先端には前記供給ガス
を吐出するための孔が設けてあり、例えば管の周囲ある
いは管の先端等でも良く、該管先端から発生するバブリ
ング・ガス１５は、湯面上層を膨張せしめ、電極近傍の
操業に伴い生成される溶融塩５を除去でき、溶融塩出湯
口８より該溶融塩の出湯を図ることも可能である。
炉の上部炉蓋より炉内の電極近傍へランス管を導入し、
該管へは系外から送風機１７より安価である空気あるい
はＮ2ガスを供給する。ランス管先端には前記供給ガス
を吐出するための孔が設けてあり、例えば管の周囲ある
いは管の先端等でも良く、該管先端から発生するバブリ
ング・ガス１５は、湯面上層を膨張せしめ、電極近傍の
操業に伴い生成される溶融塩５を除去でき、溶融塩出湯
口８より該溶融塩の出湯を図ることも可能である。
【００１８】図２の基本的な構成は、前記図１と同様で
あるが上部炉蓋より炉内の電極近傍に複数本のランス管
を導入することで、更に湯面上層を膨張せしめ、電極近
傍の操業に伴い生成される溶融塩５を除去でき、溶融塩
出湯口８より該溶融塩の出湯を図ることが可能になる。
あるが上部炉蓋より炉内の電極近傍に複数本のランス管
を導入することで、更に湯面上層を膨張せしめ、電極近
傍の操業に伴い生成される溶融塩５を除去でき、溶融塩
出湯口８より該溶融塩の出湯を図ることが可能になる。
【００１９】図３は、炉底部から炉内へランス管を導入
するもので、該管先端から発生するバブリング・ガスは
前記図１，２と同様な作用・効果を奏するとともに、炉
内の溶融スラグ層を積極的に対流せしめ灰の溶解を促進
できる。
するもので、該管先端から発生するバブリング・ガスは
前記図１，２と同様な作用・効果を奏するとともに、炉
内の溶融スラグ層を積極的に対流せしめ灰の溶解を促進
できる。
【００２０】図４は、上部炉蓋より炉内へ挿入する電極
管内にバブリング・ガス供給機能を有したもので、前記
図１，２と同様な作用・効果を奏するとともに、不活性
ガスであるＮ2ガスを供給した場合は、該電極の酸化反
応を防止することが可能になるため該電極の消耗を低減
できる。
管内にバブリング・ガス供給機能を有したもので、前記
図１，２と同様な作用・効果を奏するとともに、不活性
ガスであるＮ2ガスを供給した場合は、該電極の酸化反
応を防止することが可能になるため該電極の消耗を低減
できる。
【００２１】また、図示は省略しているが、バブリング
・ガスを供給するランス管に昇降機能を兼備させること
で、電極近傍に発生させるバブリングを適宜位置せしめ
ることが可能になる。
・ガスを供給するランス管に昇降機能を兼備させること
で、電極近傍に発生させるバブリングを適宜位置せしめ
ることが可能になる。
【００２２】以上の実施例においては、本発明の交流電
気抵抗炉への適用について説明したが、本発明はこれに
限定されるものではなく、従来の直流電気抵抗溶融炉へ
も適用可能であり、同様な作用・効果を奏する。
気抵抗炉への適用について説明したが、本発明はこれに
限定されるものではなく、従来の直流電気抵抗溶融炉へ
も適用可能であり、同様な作用・効果を奏する。
【００２３】図５，６，７は、前記本発明の２つの技術
手段のうちの１つであり、絶縁性の耐火物を上部炉蓋３
に配設した可動能力を有した吊り具１９にて、炉内の溶
融スラグ層６に浸漬する電極周囲に配設したものであ
る。前記耐火物は例えば溶融スラグの比重２．４〜２．
５より軽い比重０．８〜１．９の珪石レンガ等を適用す
ることで溶融スラグ層の生成量に応じて湯面に追従する
ことが図れるため、電極と電極間の溶融塩層は常に遮断
することが可能になる。
手段のうちの１つであり、絶縁性の耐火物を上部炉蓋３
に配設した可動能力を有した吊り具１９にて、炉内の溶
融スラグ層６に浸漬する電極周囲に配設したものであ
る。前記耐火物は例えば溶融スラグの比重２．４〜２．
５より軽い比重０．８〜１．９の珪石レンガ等を適用す
ることで溶融スラグ層の生成量に応じて湯面に追従する
ことが図れるため、電極と電極間の溶融塩層は常に遮断
することが可能になる。
【００２４】なお、上部炉蓋にスカート２０を配設する
ことで、灰供給口１より供給される灰が該耐火物に堆積
することが防止できる。あるいは、図８に示すように前
記耐火物の上面に傾斜を施すことで、更に供給される灰
が該耐火物に堆積することが防止できる。
ことで、灰供給口１より供給される灰が該耐火物に堆積
することが防止できる。あるいは、図８に示すように前
記耐火物の上面に傾斜を施すことで、更に供給される灰
が該耐火物に堆積することが防止できる。
【００２５】以上の実施例においては、本発明の交流電
気抵抗炉への適用について説明したが、本発明はこれに
限定されるものではなく、従来の直流電気抵抗溶融炉へ
も適用可能であり、同様な作用・効果を奏する。
気抵抗炉への適用について説明したが、本発明はこれに
限定されるものではなく、従来の直流電気抵抗溶融炉へ
も適用可能であり、同様な作用・効果を奏する。
【００２６】
（１）操業に伴い生成される溶融塩から電極を遮断でき
るため、十分な電圧を印可でき安定な運転が図れる。
るため、十分な電圧を印可でき安定な運転が図れる。
【００２７】（２）交流電気抵抗溶融炉および直流電気
抵抗溶融炉において、溶融塩による電極の腐食が防止さ
れるため電極の交換頻度が低減でき、安定な運転が図れ
る。
抵抗溶融炉において、溶融塩による電極の腐食が防止さ
れるため電極の交換頻度が低減でき、安定な運転が図れ
る。
【００２８】（３）既設の炉内または上部炉蓋に容易に
設置可能であることから、既設の運転方法改善に効果を
発揮することも可能である。
設置可能であることから、既設の運転方法改善に効果を
発揮することも可能である。
【図１】 本発明のバブリング・ガス供給機能を有する
ランス管を上部炉蓋より配設した全体図。
ランス管を上部炉蓋より配設した全体図。
【図２】 バブリング・ガス供給機能を有するランス管
を複数本配設した全体図。
を複数本配設した全体図。
【図３】 バブリング・ガス供給機能を有するランス管
を炉底部より配設した全体図。
を炉底部より配設した全体図。
【図４】 バブリング・ガス供給機能を有した電極を上
部炉蓋より配設した全体図。
部炉蓋より配設した全体図。
【図５】 絶縁性の耐火物を電極近傍に配設した全体
図。
図。
【図６】 図５の拡大図であり絶縁性の耐火物の説明
図。
図。
【図７】 一体型の絶縁性耐火物の説明図。
【図８】 上面に傾斜を施した絶縁性耐火物の説明図。
【図９】 従来の交流抵抗加熱方式電気抵抗溶融炉の全
体図。
体図。
【図１０】 従来のプラズマアーク加熱方式電気抵抗溶
融炉の全体図。
融炉の全体図。
【符号の説明】 １ 灰供給口 ２ 排ガス ３ 上部炉蓋 ４ 灰 ５ 溶融塩 ６ 溶融スラグ ７ 溶融メタル ８ 溶融塩出湯口 ９ 溶融スラグ出湯口 １０ 溶融メタル出湯口 １１ 電極 １２ 炉底電極 １３ 電源設備 １４ 昇降装置 １５ バブリング・ガス １６ ランス管 １７ 送風機 １８ 耐火物 １９ 吊り具 ２０ スカート
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｈ０５Ｂ 3/60 Ｈ０５Ｂ 3/60 Ｚ 7/18 7/18 Ｅ (72)発明者 長谷川 佳史 北九州市戸畑区大字中原46−59 日鐵プラ ント設計株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 炉蓋を介し炉内に電極を配設し、炉体上
部には溶融塩出湯口、炉体下部には溶融スラグ出湯口お
よび溶融メタル出湯口を有する灰処理用電気抵抗溶融炉
において、バブリングガス吹込用のランス管を前記炉蓋
を貫通し、且つ、その先端ノズル部が前記電極先端近傍
へ位置する如く炉内に配設したことを特徴とする灰処理
用電気抵抗溶融炉。 - 【請求項２】 炉蓋を介し炉内に電極を配設し、炉体上
部には溶融塩出湯口、炉体下部には溶融スラグ出湯口お
よび溶融メタル出湯口を有する灰処理用電気抵抗溶融炉
において、バブリングガス吹込用のランス管を、前記電
気抵抗溶融炉の炉底を貫通し、且つ、その先端ノズル部
が前記電極先端近傍へ位置する如く炉内に配設したこと
を特徴とする灰処理用電気抵抗溶融炉。 - 【請求項３】 炉蓋を介し炉内に電極を配設し、炉体上
部には溶融塩出湯口、炉体下部には溶融スラグ出湯口お
よび溶融メタル出湯口を有する灰処理用電気抵抗溶融炉
において、前記電極の内部にバブリングガス吹込用の軸
方向の貫通孔を設けたことを特徴とする灰処理用電気抵
抗溶融炉。 - 【請求項４】 炉蓋を介し炉内に電極を配設し、炉体上
部には溶融塩出湯口、炉体下部には溶融スラグ出湯口お
よび溶融メタル出湯口を有する灰処理用電気抵抗溶融炉
において、前記電極先端近傍へ絶縁性の耐火物を配設し
たことを特徴とする灰処理用電気抵抗溶融炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27814995A JPH09119616A (ja) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | 灰処理用電気抵抗溶融炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27814995A JPH09119616A (ja) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | 灰処理用電気抵抗溶融炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09119616A true JPH09119616A (ja) | 1997-05-06 |
Family
ID=17593281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27814995A Withdrawn JPH09119616A (ja) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | 灰処理用電気抵抗溶融炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09119616A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016191525A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | Ｊｘ金属株式会社 | 電気炉および電気炉の操業方法 |
| CN109871052A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-06-11 | 上海颐柏科技股份有限公司 | 一种电热辐射管温度控制装置及其控制方法 |
-
1995
- 1995-10-25 JP JP27814995A patent/JPH09119616A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016191525A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | Ｊｘ金属株式会社 | 電気炉および電気炉の操業方法 |
| CN109871052A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-06-11 | 上海颐柏科技股份有限公司 | 一种电热辐射管温度控制装置及其控制方法 |
| JP2021521498A (ja) * | 2019-04-03 | 2021-08-26 | 上海頤柏科技股▲ふん▼有限公司Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｙｉｂａｉ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 電熱放射管温度制御装置とその制御方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030107 |