JPH09280536A

JPH09280536A - 電気溶融炉及び電気溶融炉に於ける溶融金属の抜き出し方法

Info

Publication number: JPH09280536A
Application number: JP9510896A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Ayukawa; 大祐鮎川; Koutarou Katou; 考太郎加藤
Original assignee: Takuma Co Ltd
Current assignee: Takuma Co Ltd
Priority date: 1996-04-17
Filing date: 1996-04-17
Publication date: 1997-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】電気溶融炉に於ける溶融金属の湯抜きを熟練
技能を必要とすることなく安全に且つ簡単に、しかも迅
速に行なえるようにすることにより、電気溶融炉の稼動
率の向上や溶融処理量の増大を図る。【解決手段】溶融炉本体の側壁に溶融スラグを溢出さ
せる溶融スラグ流出口と溶融金属を湯抜きするタップホ
ールを備えた電気溶融炉に於いて、前記タップホールの
出口部に、タップホール内で固化することにより該タッ
プホールを閉塞している溶融金属の固化体へ通電するタ
ップホール電極を設け、湯抜き時に電源装置からタップ
ホール電極を介して前記固化体へ通電し、当該固化体を
溶融させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は産業廃棄物やごみ焼
却炉からの焼却残渣、飛灰等の溶融処理技術に関するも
のであり、溶融炉本体内の底部に溜った溶融金属をタッ
プホールを通して自動的に湯抜きできるようにした電気
溶融炉と、電気溶融炉における溶融金属の抜き出し方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、都市ごみ等の焼却炉から排出され
る焼却残渣や飛灰の減容化及び無害化を図るため、焼却
残渣等の溶融固化処理法が注目され、現実に実用に供さ
れている。焼却残渣等は溶融固化することにより、その
容積を１／２〜１／３に減らすことができると共に、重
金属等の有害物質の溶出防止や溶融スラグの再利用、最
終埋立処分場の延命等が可能になるからである。

【０００３】而して、前記焼却残渣等の被溶融物を溶融
固化処理方法には、アーク溶融炉やプラズマアーク炉、
電気抵抗炉等を使用し、電気エネルギーによって被溶融
物を溶融固化する方法と、表面溶融炉や旋回溶融炉、コ
ークスベッド炉等を使用し、燃料の燃焼エネルギーによ
って被溶融物を溶融固化する方法とが多く利用されてお
り、都市ごみ焼却設備に発電設備が併置されている場合
には、前者の電気エネルギーを用いる方法が、また発電
設備が併置されていない場合には、後者の燃焼エネルギ
ーを用いる方法が夫々多く採用されている。

【０００４】図３は従前のごみ焼却処理設備に併置した
電気溶融炉（直流アーク放電黒鉛電極式プラズマ溶融
炉）の一例を示すものであり、図に於いて１は被溶融物
である灰のコンテナ、２は被溶融物の供給装置、３は溶
融炉本体、４は黒鉛主電極、５は黒鉛スタート電極、６
は炉底電極、７は炉底冷却ファン、８は直流電源装置、
９は窒素ガス等の不活性ガス供給装置、１０は溶融スラ
グ流出口、１１はタップホール、１２は燃焼室、１３は
燃焼空気ファン、１４は排ガス冷却ファン、１５はバグ
フィルタ、１６は誘引通風機、１７は煙突、１８は溶融
飛灰コンベア、１９は飛灰だめ、２０はスラグ水冷槽、
２１はスラグ搬出コンベア、２２はスラグだめ、２３は
スラグ冷却水冷却装置である。

【０００５】焼却残渣や飛灰等の被溶融物Ａはコンテナ
１に貯えられ、供給装置２により溶融炉本体３内へ連続
的に供給される。溶融炉本体３には、炉頂部より垂直に
挿入され、その先端と被溶融物Ａとの間に一定の距離を
設けた黒鉛主電極４（−極）と、炉底に設置された炉底
電極６（＋極）とが設けられており、両電極４、６間に
印加された直流電源装置８（容量約６００〜１０００Ｋ
Ｗ／Ｔ・（被溶融物）の直流電圧（２００〜３５０Ｖ）
によりプラズマアーク電流が流れ、これによって被溶融
物Ａが１４００℃〜１８００℃に加熱されることにより
順次溶融されて行く。

【０００６】尚、溶融前の被溶融物Ａは導電性が無いた
め、溶融炉の始動時にはスタート電極５を溶融炉本体３
内へ挿入してこれを＋極とし、これと主電極４間へ通電
することにより被溶融物Ａが溶融するのを持つ。そし
て、被溶融物が溶融をするとその導電性が上昇するた
め、スタート電極５を炉底電極６へ切り換える。

【０００７】一方、前記溶融炉本体３の内部は、プラズ
マ作動ガスとしてまた主電極４等の酸化を防止するため
に還元性雰囲気に保持されており、そのために、ＰＳＡ
窒素製造装置等の不活性ガス供給装置９から不活性ガス
（窒素ガス）Ｃが、中空筒状に形成した主電極４及びス
タート電極５の中空孔を通して、溶融炉本体３内へ連続
的に供給されている。尚、不活性ガスＣを主電極４やス
タート電極５の中空孔を通して炉本体内へ供給するの
は、プラズマ放電領域を濃厚な不活性ガスＣにより充
満させた方が、プラズマアークの発生や安定性等の所謂
プラズマ放電性が良好になると考えられること、及び
黒鉛主電極４や黒鉛スタート電極５の消耗がより少なく
なると考えられること、等の理由によるものである。

【０００８】また、前記溶融炉本体３の炉底は、炉底冷
却ファン７からの冷風により空冷され、これによって炉
底電極６近傍の過度な温度上昇が防止されている。更
に、溶融炉本体３そのものは約１８００℃の高温に耐え
る耐火材及びそれを覆う断熱材等により構成されてお
り、必要に応じて断熱材の外部に水冷ジャケット（図示
省略）が設けられている。

【０００９】前記被溶融物Ａの溶融によって、その内部
に存在した揮発成分や炭素の酸化により起生した一酸化
炭素等はガス体Ｄとなると共に、鉄等の金属類やガラ
ス、砂等の不燃性成分は溶融状態となり、後述する如く
所謂溶融スラグＢと溶融金属Ｂ′が順次形成されて行
く。

【００１０】溶融炉本体３内に形成された前記ガス体Ｄ
は溶融スラグ流出口１０の上部より燃焼室１２に入り、
ここで燃焼空気ファン１３により送入された燃焼用空気
が加えられることにより、内部の未燃分が完全に燃焼さ
れると共に、その燃焼熱によって溢流する溶融スラグＢ
が加熱され、スラグ水冷槽２０に入るまでの間に冷却・
固化して流路をふさぐことが防止される。また、完全燃
焼したガス体Ｄは排ガス冷却ファン１４からの冷空気に
よって冷却され、バグフィルタ１５を経て誘引通風機１
６により煙突１７へ排出される。そして、バグフィルタ
１５で捕捉された溶融飛灰Ｅは、溶融飛灰コンベア１８
により飛灰だめ１９へ送られる。更に、溶融炉本体３内
に形成された溶融物の上層部（溶融スラグＢ）は、溶融
スラグ流出口１０より連続的に溢出し、水を満したスラ
グ水冷槽２０内へ落下することにより水砕スラグとな
り、スラグ搬出コンベア２１によってスラグだめ２２へ
排出される。

【００１１】ところで、被溶融物Ａである焼却残渣や飛
灰中には鉄をはじめとする金属類とシリカをはじめとす
るスラグ成分が多く含まれており、これ等が溶融される
と、前述の通り前者の鉄等の溶融金属Ｂ′は炉本体３の
下方に沈下すると共に、後者のスラグ成分等の溶融スラ
グＢの方は上方に浮上し、溶融炉本体３内の溶融物は２
層に分離された状態となる。その結果、上方に位置する
溶融スラグＢの方は、溶融スラグ流出口１０より連続的
に溶融炉本体３外へ排出されて行くが、下方に溜った溶
融金属Ｂ′の方は運転時間の経過と共にその蓄積量が増
し、順次溶融金属Ｂ′の液面が上昇することになる。

【００１２】そのため、この種の電気溶融炉に於いて
は、溶融炉本体３の側壁下方に設けた前記タップホール
１１を間欠的に開孔し、ここから溶融金属Ｂ′を湯抜き
することにより溶融金属Ｂ′の層厚さが所定の厚さを越
えないようにしている。尚、前記タップホール１１は溶
融炉を停止する場合にも開孔され、湯抜きにより炉本体
３内が空にされる。

【００１３】而して、前記タップホール１１は、通常粘
土等の充填物を充填することにより閉塞されており、湯
抜きを行なう場合には、公知のタッピングやランシング
工法によって機械的に充填された粘土に穿孔をし、タッ
プホール１１を開孔する。また、湯抜きが完了すれば、
機械的にタップホール１１内へ再度粘土を充填し、これ
を閉塞するようにしている。

【００１４】ところが、前記タップホール１１の開孔や
閉塞作業は穿孔機や充填機を用いて行なわれるものの、
それ等の操作は全て人力によって行なわれており、高温
下に於ける危険性を伴なう作業であって作業者には相当
の熟練が要求される。しかも、これ等の作業は、一般に
極めて劣悪な作業環境下に於ける危険を伴なう作業であ
るため、技能者の養成が容易でない。その結果、電気溶
融等の湯抜き作業の分野に於いては、熟練技能者の確保
が難いと云う問題が恒常的に存在する。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本願発明は、従前の電
気溶融炉の湯抜きに伴なう上述の如き問題、即ち作業
に危険性を伴なううえ、熟練作業者の確保が困難である
と云う問題を解決せんとするものであり、タップホール
１１の開孔及び閉塞を電気的な遠隔操作によって自動的
に行なうことにより、溶融金属Ｂ′の湯抜きを高能率で
安全に、しかも湯抜き量を任意に調整し乍ら行えるよう
にした電気溶融炉と、電気溶融炉における溶融金属の抜
き出し方法を提供するものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本願請求項１に記載の装
置発明は、溶融炉本体の側壁に溶融スラグを溢出させる
溶融スラグ流出口と溶融金属を湯抜きするタップホール
を備えた電気溶融炉に於いて、前記タップホールの出口
部に、タップホール内で固化することにより該タップホ
ールを閉塞している溶融金属の固化体へ通電するタップ
ホール電極を設け、湯抜き時に電源装置からタップホー
ル電極を介して前記固化体へ通電し、当該固化体を溶融
させることを発明の基本構成とするものである。

【００１７】また、本願請求項２に記載の装置発明は、
溶融炉本体の側壁に溶融スラグを溢出させる溶融スラグ
流出口と溶融金属を湯抜きするタップホールを備えた電
気溶融炉に於いて、前記タップホールの出口部に、タッ
プホール内で固化することにより該タップホールを閉塞
している溶融金属の固化体へ通電するタップホール電極
を設けると共に、溶融炉本体の側壁の前記タップホール
より上方位置に、溶融炉本体内の溶融スラグと溶融金属
との境界面を検出するレベル検出用電極を設け、該レベ
ル検出用電極により検出した境界面の位置により、電源
装置からタップホール電極を介して前記固化体へ通電す
る電気回路を開閉制御し、固化体の溶融によるタップホ
ールの開孔若しくは溶融金属の固化によるタップホール
の閉塞を行なうことを発明の基本構成とするものであ
る。

【００１８】本願請求項３に記載の方法発明は、溶融炉
本体の側壁に溶融スラグを溢出させる溶融スラグ流出口
と溶融金属を湯抜きすタップホールを備えた電気溶融炉
に於いて、タップホールを閉塞する溶融金属の固化体へ
通電し、当該固化体を再溶融させることにより溶融金属
の湯抜きを行なうと共に、前記通電を遮断してタップホ
ール内で溶融金属を固化させ、該固化体によりタップホ
ールを閉塞させることを発明の基本構成とするものであ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図１及び図２に基づいて本
発明の実施の態様を説明する。尚、図１及び図２に於い
て、前記図３と同じ部位・部材にはこれと同じ参照番号
を使用するものとする。図１は本発明の実施態様に係る
電気溶融炉の要部を示す縦断面図概要図であり、タップ
ホール電極２４及びレベル検出用電極２５等の点を除い
てその他の構成は、前記図３の場合とほぼ同一である。

【００２０】図１に於いて１は被溶融物のコンテナ、２
は被溶融物供給装置、３は溶融炉本体、４は黒鉛主電
極、５は黒鉛スタート電極、６は炉底電極、７は炉底冷
却ファン、８は直流電源装置、９は窒素ガス供給装置、
１０は溶融スラグ流出口、１１はタップホール、１２は
燃焼室、１３は燃焼空気ファン、２４はタップホール電
極、２５はレベル検出用電極、２６・２７はスイッチで
ある。

【００２１】前記溶融炉本体３は横断面がほぼ円形状を
呈しており、炉天井壁の中央部に設けた電極挿入孔３ａ
には、黒鉛製の主電極４が垂直姿勢で上・下動自在に炉
本体３内へ挿入支持されている。又、前記黒鉛製のスタ
ート電極５は、炉天井壁の側部から傾斜姿勢で進退自在
に炉本体３内へ挿入支持されている。

【００２２】尚、主電極４及びスタート電極５は円筒状
に形成されており、炉本体内を還元性雰囲気に保持する
のに必要な不活性ガスが各電極４，５の中空孔を通して
炉本体内へ供給されて行く。また、窒素ガス供給装置９
としてはＰＳＡ窒素製造装置等が利用されており、３．
５〜１０．０ｌ／ｋｇ（被溶融物灰）の窒素ガスを炉本
体内へ供給することにより炉本体３内を還元性雰囲気に
保持し、これによって溶融スラグＢの酸化や主電極４及
びスタート電極５の消耗を防止するようにしている。

【００２３】前記タップホール電極２４は、タップホー
ル１１内に存在する溶融金属の固化体Ｂ″へ通電し、当
該溶融金属の固化体Ｂ″をジュール熱によって再溶融さ
せるものであり、炭素や黒鉛等の耐熱・良導体によって
円筒状に形成されている。また、当該タップホール電極
２４はスイッチ２７を介して直流電源装置８の十極側へ
接続されており、前記スイッチ２７がオンとなることに
より主電極４とタップホール電極２４間に電流が流れ、
これによってタップホール１１を閉塞している溶融金属
の固化体Ｂ″が再溶融され、溶融金属Ｂ′を湯抜きする
ための湯口が形成される。

【００２４】前記レベル検出用電極２５は、１４００℃
〜１８００℃の炉内高温に耐える炭素や黒鉛等の耐熱・
高導電性の材料を用いて形成されており、タップホール
１１の上方の炉側壁を貫通して水平に配設されている。
本実施態様に於いては、レベル検出用電極２５として第
１レベル検出電極２５ａ、第２レベル検出電極２５ｂ、
第３レベル検出電極２５ｃの三本の電極が、上・下方向
に所定の間隔を置いて夫々配設されている。

【００２５】即ち、前記最下方に位置する第１レベル検
出電極２５ａは溶融金属Ｂ′と溶融スラグＢとの境界面
Ｑの測定のための基準となるものであり、タップホール
１１の直上で、且つ溶融金属Ｂ′内に常時浸漬された状
態となる位置に配設されている。また、中間に位置する
第２レベル検出電極２５ｂは、境界面Ｑの変化により溶
融金属Ｂ′内若しくは溶融スラグＢ内の何れかに存在す
る位置に設けられている。更に、最上方に位置する第３
レベル検出電極２５ｃは、前記第２レベル検出電極２５
ｂと同様に、境界面Ｑの変化により溶融金属Ｂ′内若し
くは溶融スラグＢ内の何れかに存在する位置に設けられ
ている。

【００２６】次に、本発明による被溶融物Ａの溶融処理
について説明する。溶融炉が定常運転に入ると、直流電
源装置８、主電極４、スイッチ炉底電極６及びスイッチ
２６からなる回路に電流が流れ、炉本体３内へ供給され
た被溶融物Ａは、前述の如くプラズマアーク放電による
熱エネルギーにより溶融点（１２００℃〜１２５０℃）
を越える温度にまで加熱され、順次１４００℃〜１８０
０℃の高温液体状の溶融物となる。また、炉本体３内に
形成された溶融物は、金属類等の溶融物が沈下すること
により、下層部の溶融金属Ｂ′と上層部のスラグ類が溶
融した溶融スラグＢと二層に境界面Ｑを介して分離され
た状態となる。そして、上方の溶融スラグＢは順次スラ
グ流出口１０側へ流動移動し、炉本体３外へ溢流して行
く。

【００２７】これに対して、下方の溶融金属Ｂ′は炉本
体３内に順次蓄積されるため、前記境界面Ｑは次第に上
昇する。一方、溶融炉の定常運転を支障なく継続するた
めには、厚さ１００ｍｍ以上の溶融スラグ層を必要とす
ることが、経験上知られている。従って、溶融スラグＢ
の層厚さが１００ｍｍ以下になれば、タップホール１１
を開孔して湯抜きを行ない、溶融スラグＢの層厚さを増
す必要がある。

【００２８】即ち、湯抜きに際しては、先ず湯抜き用の
スイッチ２７と炉底電極６へ通電をするスイッチ２６と
の切換え操作をし、前者をオン及び後者をオフの状態に
する。当該スイッチ操作により、直流電源８、主電極
４、タップホール出口に設けたタップホール電極２４、
スイッチ２７から成る電気回路が構成され、タップホー
ル内に充満・固化していた溶融金属の冷却固化体Ｂ″が
ジュール熱によって加熱溶融されることにより、タップ
ホール１１が開孔されて炉本体３内の溶融金属Ｂ′が炉
外へ流出する。また、これにより溶融スラグＢと溶融金
属Ｂ′との境界面Ｑが低下する。

【００２９】一方、前記溶融金属Ｂ′の抜き出しにより
境界面Ｑが低下し、当該境界面Ｑが丁度タップホール１
１の真上まで低下すると、再度スイッチの切換え操作が
行なわれ、スイッチ２７がオフに、またスイッチ２６が
オンに夫々入れかえられる。その結果、タップホール１
１内の固化物Ｂ″への通電が遮断され、タップホール１
１中に充満していた溶融金属は急激に温度が低下し、そ
の溶融点以下となって固化する。これにより、固化した
溶融金属がタップホール１１の栓の役割をし、溶融金属
Ｂ′の流出は止まる。尚、溶融スラグＢと溶融金属Ｂ′
との境界面Ｑの低下は、１回の出湯当り約２００ｍｍと
することが望ましい。

【００３０】上述のように、電気スイッチ２６、２７の
切替操作のみによって溶融炉本体３内に蓄積された溶融
金属Ｂ′は、その蓄積量に応じた適当な時間間隔で炉外
へ排出されて行く。尚、前記電気スイッチ２６、２７の
スイッチ操作（即ち、溶融金属Ｂ′の抜き出し）は、上
述の如く上層の溶融スラグＢの層厚さが約１００ｍｍ程
度にまで減少したときに行なわれるが、実施態様に於い
ては、前記レベル検出用電極２５からの境界面Ｑからの
検出信号により、前記スイッチ操作を自動的に行なう構
成としている。

【００３１】即ち、溶融炉本体３内の溶融金属Ｂ′の個
有電気抵抗は約１５０μΩｃｍと比較的小さな値いであ
るのに対して、溶融スラグＢの個有電気抵抗は約１〜１
０Ωｃｍと比較的大きな値であり、両者の間には大きな
抵抗差がある。従って、図２に示す如く第１レベル検出
電極２５ａ、第２レベル検出電極２５ｂ及び第３レベル
検出電極２５ｃへ直流電圧Ｖｏを印加すると、各レベル
検出電極２５ａ、２５ｂ、２５ｃの電位は前記境界面Ｑ
の位置によって大きく変動することになる。

【００３２】例えば、各レベル検出電極２５ａ、２５
ｂ、２５ｃの電位を電位計Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃで夫々測定
し、これ等の電位を電位差検出器ＶＤ₁、ＶＤ₂、ＶＤ
₃へ入力して電位差ＶＤ₁＝Ｖａ−Ｖｃ、電位差ＶＤ₂
＝Ｖｂ−Ｖｃ、及び電位差ＶＤ ₃＝Ｖａ−Ｖｂを夫々測
定すると、図２に示す如く、境界面Ｑの位置によって前
記各電位差ＶＤ₁、ＶＤ₂、ＶＤ₃の値が夫々異なった
値となる。

【００３３】具体的には、境界面Ｑが第３レベル検出電
極２５ｃより上方にある場合（Ｑ＝Ｑｃの位置）には、
各電位差ＶＤ₁、ＶＤ₂、ＶＤ₃が夫々零に近い値とな
る。また、境界面Ｑが第２レベル検出電極２５ｂと第３
レベル検出電極２５ｃの間にある場合（Ｑ＝Ｑｂの位
置）には、電位差ＶＤ₃のみが零に近い値となる。更
に、境界面Ｑが第１レベル検出電極２５ａと第２レベル
検出電極２５ｂの間にある場合（Ｑ＝Ｑａの位置）に
は、電位差ＶＤ₂のみが零に近い値となる。

【００３４】上記各電位差ＶＤ₁、ＶＤ₂、ＶＤ₃の値
は、夫々比較演算器２８へ入力され、ここで各電位差Ｖ
Ｄ₁、ＶＤ₂、ＶＤ₃の比較演算が行なわれ、その結果
から境界面Ｑｃ、Ｑｂ、Ｑａに対応した境界面の位置信
号Ｐが発信される。即ち、境界面ＱがＱｃの位置まで上
昇すれば、この検出信号によってタップホール１１を開
孔するためのスイッチ操作（スイッチ２６をオフ、スイ
ッチ２７をオン）が行なわれ、また境界面ＱがＱａの位
置まで下降すれば、この検出信号によりタップホール１
１を閉塞させるスイッチ操作（スイッチ２６をオン、ス
イッチ２７をオフ）が行なわれる。

【００３５】尚、図１及び図２の実施態様に於いては、
レベル検出用電極数を３にすると共に、境界面の位置信
号Ｐによるスイッチのオン・オフ動作により湯抜きの開
始及び停止を行なうようにしているが、レベル検出用電
極数の増加やスイッチ機能の分割数を多くすることによ
って、出湯制御をより連続的に行うことも出来ると共
に、出湯の開始や停止の指示のみならず、境界面Ｑの常
時検出や境界面の上限・下限の警報若しくは指示等の信
号に利用することも可能である。

【００３６】また、図１及び図２の実施態様に於いて
は、電位差を測定することにより境界面Ｑの位置を検出
するようにしているが、電位差に変えて電流を検出する
ことによっても境界面Ｑの位置検出が可能なことは勿論
である。

【００３７】更に、本実施態様ではレベル検出用電極２
５からの信号により出湯制御を行なうようにしている
が、溶融炉本体３内へ直接測深棒を挿入することにより
溶融スラグＢの層厚さを測定し、この測定値によって出
湯制御を行なってもよく、或いは、炉本体内へ投入する
被溶融物Ａの成分やその投入量、炉の運転時間などから
経験的に湯出しの間隔を定め、予じめ定めた時間間隔で
もって出湯制御を行なうことも可能である。

【００３８】加えて、図１及び図２の実施態様では溶融
炉を所謂プラズマアーク溶融炉としているが、プラズマ
アーク溶融炉以外の溶融炉例えばアーク溶融炉や電気抵
抗炉等へも本願発明を適用できることは勿論である。

【００３９】

【発明の効果】本願発明に於いては、電気溶融炉のタッ
プホールを閉塞している溶融金属の固化体に通電し、ジ
ュール熱によって固化体を溶融させることによりタップ
ホールを開孔して湯抜きを行なうと共に、通電を遮断し
てタップホール内の溶融金属を固化させることにより、
タップホールを閉塞させる構成としている。その結果、
従前のタップホールに機械的に穿孔をして湯抜きをする
と共に、粘土を用いてタップホールを閉塞する場合に比
較して、熟練技能者でなくとも簡単に、しかも安全且つ
迅速に湯抜き作業を遂行することができる。

【００４０】また、本願発明に於いては、前記タップホ
ールを閉塞している溶融金属の固化体への通電を制御す
ることにより、タップホールの開孔及び閉塞を溶融炉本
体内の溶融金属の層厚さに応じて任意に行なうことがで
きる。その結果、湯抜き後に於いても溶融炉本体内に所
望の層厚さの溶融スラグを残すことができ、溶融炉の高
能率な連続運転が可能となって溶融炉の稼動率の大幅な
向上や溶融処理量の増大等を図り得る。本発明は上述の
通り、秀れた実用的効用を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施態様に係る電気溶融炉の要部を示
す縦断面図である。

【図２】レベル検出用電極による溶融炉本体内の溶融ス
ラグと溶融金属間の境界面の検出機構の説明図である。

【図３】従前のプラズマアーク溶融炉の説明図である。

【符号の簡単な説明】Ａ：被溶融物、Ｂ：溶融スラグ、Ｂ′：溶融金属、
Ｂ″：タップホール内の溶融金属の固化体、Ｃ：不活性
ガス、Ｄ：ガス体、Ｅ：溶融飛灰、Ｆ：溶融スラグの流
れ、α：噴出ガス流の傾斜角、θ：噴出ガス流の挾角、
Ｇ：不活性ガスによる渦流、Ｑ：溶融金属Ｂ′と溶融ス
ラグＢとの境界面、Ｖａ・Ｖｂ・Ｖｃ：電位検出器、Ｖ
Ｄ₁・ＶＤ₂・ＶＤ₃：電位差検出器、１：被溶融物の
コンテナ、２：被溶融物の供給装置、３：溶融炉本体、
３ａ：電極挿入孔、４：黒鉛主電極、５：黒鉛スタート
電極、６：炉底電極、７：炉底冷却ファン、８：直流電
源装置、９：窒素ガス供給装置、１０：溶融スラグ流出
口、１１：タップホール、１２：燃焼室、１３：燃焼空
気ファン、１４：排ガス冷却ファン、１５：バグフィル
タ、１６：誘引通風機、１７：煙突、１８：溶融飛灰コ
ンベア、１９：飛灰だめ、２０：スラグ水冷槽、２１：
スラグ搬出コンベア、２２：スラグだめ、２３：スラグ
冷却水冷却装置、２４：タップホール電極、２５：レベ
ル検出用電極、２５ａ：第１レベル検出電極、２５ｂ：
第２レベル検出電極、２５ｃ：第３レベル検出電極、２
６・２７：スイッチ、２８：比較演算器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶融炉本体の側壁に溶融スラグを溢出さ
せる溶融スラグ流出口と溶融金属を湯抜きするタップホ
ールを備えた電気溶融炉に於いて、前記タップホールの
出口部に、タップホール内で固化することにより該タッ
プホールを閉塞している溶融金属の固化体へ通電するタ
ップホール電極を設け、湯抜き時に電源装置からタップ
ホール電極を介して前記固化体へ通電し、当該固化体を
溶融させる構成としたことを特徴とする電気溶融炉。
【請求項２】溶融炉本体の側壁に溶融スラグを溢出さ
せる溶融スラグ流出口と溶融金属を湯抜きするタップホ
ールを備えた電気溶融炉に於いて、前記タップホールの
出口部に、タップホール内で固化することにより該タッ
プホールを閉塞している溶融金属の固化体へ通電するタ
ップホール電極を設けると共に、溶融炉本体の側壁の前
記タップホールより上方位置に、溶融炉本体内の溶融ス
ラグと溶融金属との境界面を検出するレベル検出用電極
を設け、該レベル検出用電極により検出した境界面の位
置により、電源装置からタップホール電極を介して前記
固化体へ通電する電気回路を開閉制御し、固化体の溶融
によるタップホールの開孔若しくは溶融金属の固化によ
るタップホールの閉塞を行なう構成としたことを特徴と
する電気溶融炉。
【請求項３】溶融炉本体の側壁に溶融スラグを溢出さ
せる溶融スラグ流出口と溶融金属を湯抜きするタップホ
ールを備えた電気溶融炉に於いて、タップホールを閉塞
する溶融金属の固化体へ通電し、当該固化体を再溶融さ
せることにより溶融金属の湯抜きを行なうと共に、前記
通電を遮断してタップホール内で溶融金属を固化させ、
該固化体によりタップホールを閉塞させる構成とした電
気溶融炉に於ける溶融金属の抜き出し方法。
【請求項４】溶融炉本体内の溶融金属と溶融スラグと
の境界面の位置を検出し、当該境界面の位置検出信号に
よりタップホールを閉塞している溶融金属の固化体へ通
電する電気回路の開閉制御を行なうようにした請求項３
に記載の電気溶融炉に於ける溶融金属の抜き出し方法。