JPH09318034A - 灰溶融炉 - Google Patents
灰溶融炉Info
- Publication number
- JPH09318034A JPH09318034A JP8134604A JP13460496A JPH09318034A JP H09318034 A JPH09318034 A JP H09318034A JP 8134604 A JP8134604 A JP 8134604A JP 13460496 A JP13460496 A JP 13460496A JP H09318034 A JPH09318034 A JP H09318034A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 灰溶融炉から溶融スラグの性状を調整しなが
ら連続出滓するとともに、出滓量を制御し、かつ、溶融
スラグに未溶融灰の混入を無くすようにした灰溶融炉を
提供する。 【解決手段】 焼却灰を溶融処理する灰溶融炉であっ
て、該灰溶融炉を、頂部に灰投入口を有する灰溶融室と
底部に出滓口を有するスラグ性状調整室の２室で構成す
るとともに、これら灰溶融室とスラグ性状調整室を連通
路で連接し、かつ、灰溶融室とスラグ性状調整室に上部
電極と炉底電極を上下に対峙するようにそれぞれ各別に
配設するとともに、これら電極の電流値を各別に調整し
得るように電源を接続し、スラグ性状調整室で溶融スラ
グの性状を調整してから出滓するようにする。
ら連続出滓するとともに、出滓量を制御し、かつ、溶融
スラグに未溶融灰の混入を無くすようにした灰溶融炉を
提供する。 【解決手段】 焼却灰を溶融処理する灰溶融炉であっ
て、該灰溶融炉を、頂部に灰投入口を有する灰溶融室と
底部に出滓口を有するスラグ性状調整室の２室で構成す
るとともに、これら灰溶融室とスラグ性状調整室を連通
路で連接し、かつ、灰溶融室とスラグ性状調整室に上部
電極と炉底電極を上下に対峙するようにそれぞれ各別に
配設するとともに、これら電極の電流値を各別に調整し
得るように電源を接続し、スラグ性状調整室で溶融スラ
グの性状を調整してから出滓するようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみ焼却炉や
各種焼却装置等から排出される焼却灰などを溶融処理す
る灰溶融炉に関するものである。
各種焼却装置等から排出される焼却灰などを溶融処理す
る灰溶融炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】都市ごみ、下水汚泥等の各廃棄物は、焼
却施設で焼却処理され、生じた焼却灰やばいじんは、従
来埋め立て処分されていた。しかし、埋立処分地枯渇の
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・減容化と無害化の必要性が高
まっている。
却施設で焼却処理され、生じた焼却灰やばいじんは、従
来埋め立て処分されていた。しかし、埋立処分地枯渇の
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・減容化と無害化の必要性が高
まっている。
【０００３】このような背景で、焼却灰中の残留炭素、
コークス、灯油および電力を熱源とした、焼却炉等から
排出される焼却灰などを溶融処理する灰溶融炉が提案さ
れ、一部で実処理が行われている。
コークス、灯油および電力を熱源とした、焼却炉等から
排出される焼却灰などを溶融処理する灰溶融炉が提案さ
れ、一部で実処理が行われている。
【０００４】このうち、電力を熱源とした灰溶融炉に
は、プラズマアーク加熱方式と抵抗加熱方式とがある。
は、プラズマアーク加熱方式と抵抗加熱方式とがある。
【０００５】プラズマアーク加熱方式の溶融炉は、頂部
炉蓋を貫通する中空黒鉛電極を設け、その電極の先端を
溶融スラグ上面近くに位置させ、電極の中空部分にＡｒ
ガスあるいはＮ2 ガスを上から流し、上部の黒鉛電極と
炉底電極との間に直流通電してプラズマ化ガス流により
アークを維持し、焼却灰を加熱溶融するものである。こ
の溶融炉は、電極が長寿命で溶融速度が大きく、溶融炉
をコンパクトにできるという特徴がある反面、溶融に至
る前に、焼却灰やばいじんがガス流により飛散し、集塵
機に大きな負担がかかるという問題がある。
炉蓋を貫通する中空黒鉛電極を設け、その電極の先端を
溶融スラグ上面近くに位置させ、電極の中空部分にＡｒ
ガスあるいはＮ2 ガスを上から流し、上部の黒鉛電極と
炉底電極との間に直流通電してプラズマ化ガス流により
アークを維持し、焼却灰を加熱溶融するものである。こ
の溶融炉は、電極が長寿命で溶融速度が大きく、溶融炉
をコンパクトにできるという特徴がある反面、溶融に至
る前に、焼却灰やばいじんがガス流により飛散し、集塵
機に大きな負担がかかるという問題がある。
【０００６】抵抗加熱方式の灰溶融炉は、溶融スラグ内
に対抗電極を配置し、直流または交流通電による電気抵
抗熱（ジュール熱）により焼却灰を加熱溶融するもので
あり、熱効率が高い、発生ガスが少ない、アーク
を生成しないためフリッカが発生しない、溶融スラグ
と溶融メタルとを分離した分割出滓ができる、という特
徴がある。
に対抗電極を配置し、直流または交流通電による電気抵
抗熱（ジュール熱）により焼却灰を加熱溶融するもので
あり、熱効率が高い、発生ガスが少ない、アーク
を生成しないためフリッカが発生しない、溶融スラグ
と溶融メタルとを分離した分割出滓ができる、という特
徴がある。
【０００７】図３は従来の抵抗加熱方式の灰溶融炉の断
面図である。図において、ａは灰溶融炉で、図示しない
灰投入口から投入された焼却灰ｅを灰溶融炉ａ内に配設
した上部電極ｂおよび炉底電極ｇにより加熱させて溶融
スラグｃにするようにしている。そして、灰溶融炉ａ内
に溶融スラグｃが所要量溜まると、溶融スラグｃを自重
によって加わるヘッド圧により灰溶融炉ａの炉壁下部に
設けた出滓口ｄを通して外部に出滓するようになってい
る。ｆは灰溶融炉ａ内底部に溜まった溶融メタルで、溶
融スラグｃと同様に所要量溜まると、図示しない排出口
を通して外部に排出するようになっている。なお、この
従来例の他に、出滓口ｄを灰溶融炉ａの炉壁の高さ方向
の中央部に設けて溶融スラグｃを随時オーバーフローさ
せて出滓させるものもある。
面図である。図において、ａは灰溶融炉で、図示しない
灰投入口から投入された焼却灰ｅを灰溶融炉ａ内に配設
した上部電極ｂおよび炉底電極ｇにより加熱させて溶融
スラグｃにするようにしている。そして、灰溶融炉ａ内
に溶融スラグｃが所要量溜まると、溶融スラグｃを自重
によって加わるヘッド圧により灰溶融炉ａの炉壁下部に
設けた出滓口ｄを通して外部に出滓するようになってい
る。ｆは灰溶融炉ａ内底部に溜まった溶融メタルで、溶
融スラグｃと同様に所要量溜まると、図示しない排出口
を通して外部に排出するようになっている。なお、この
従来例の他に、出滓口ｄを灰溶融炉ａの炉壁の高さ方向
の中央部に設けて溶融スラグｃを随時オーバーフローさ
せて出滓させるものもある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に
示すような出滓方法では、出滓量の制御が不可能なの
で、間欠的な出滓にならざるを得ず、操業に手間がかか
る。また、オーバーフローにより出滓する場合には、未
溶融灰が溶融スラグに混入する。また、出滓口を水冷す
ることができないので、その部分の耐火材の損耗が激し
い。出滓口では、スラグが冷却されて粘度が高くなり、
出滓が困難になるので灰溶融炉内での溶融スラグ温度を
必要以上に高めなければならずエネルギーが無駄になる
などの問題がある。
示すような出滓方法では、出滓量の制御が不可能なの
で、間欠的な出滓にならざるを得ず、操業に手間がかか
る。また、オーバーフローにより出滓する場合には、未
溶融灰が溶融スラグに混入する。また、出滓口を水冷す
ることができないので、その部分の耐火材の損耗が激し
い。出滓口では、スラグが冷却されて粘度が高くなり、
出滓が困難になるので灰溶融炉内での溶融スラグ温度を
必要以上に高めなければならずエネルギーが無駄になる
などの問題がある。
【０００９】本発明は、上記のような問題点を解決する
ために創案されたもので、出滓量を制御しながら連続出
滓するようにするとともに、未溶融灰の混入を無くし、
出滓口の耐火材の寿命を長くするような灰溶融炉を提供
することを目的とするものである。
ために創案されたもので、出滓量を制御しながら連続出
滓するようにするとともに、未溶融灰の混入を無くし、
出滓口の耐火材の寿命を長くするような灰溶融炉を提供
することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、焼却灰を溶融処理する灰溶融炉で
あって、該灰溶融炉を、頂部に灰投入口を有する灰溶融
室と底部に出滓口を有するスラグ性状調整室の２室で構
成するとともに、これら灰溶融室とスラグ性状調整室を
連通路で連接し、かつ、灰溶融室とスラグ性状調整室に
上部電極と炉底電極を上下に対峙するようにそれぞれ各
別に配設するとともに、これら電極の電流値を各別に調
整し得るように電源を接続し、スラグ性状調整室で溶融
スラグの性状を調整してから出滓するようにしたことを
特徴とする灰溶融炉が提供される。
め、本発明によれば、焼却灰を溶融処理する灰溶融炉で
あって、該灰溶融炉を、頂部に灰投入口を有する灰溶融
室と底部に出滓口を有するスラグ性状調整室の２室で構
成するとともに、これら灰溶融室とスラグ性状調整室を
連通路で連接し、かつ、灰溶融室とスラグ性状調整室に
上部電極と炉底電極を上下に対峙するようにそれぞれ各
別に配設するとともに、これら電極の電流値を各別に調
整し得るように電源を接続し、スラグ性状調整室で溶融
スラグの性状を調整してから出滓するようにしたことを
特徴とする灰溶融炉が提供される。
【００１１】上記本発明の構成によれば、灰溶融炉に投
入された焼却灰を、まず灰溶融室で灰溶融室内に配設し
た電極により加熱して溶融スラグにし、次に、この溶融
スラグをスラグ性状調整室へ導入し、スラグ性状調整室
内に配設した電極により再び加熱するようにしたので、
溶融スラグの粘土を調節することにより、出滓量を制御
しながら連続出滓が可能になり、オーバーフローによる
出滓としても、未溶融灰の混入を防止することができ
る。また、出滓口近傍でスラグの温度を上昇させること
ができるので、出滓口を水冷することができ、耐火材の
長寿命化が図れる。さらに、灰溶融炉内の溶融スラグの
温度を、最適温度の１，１００°〜１，２００°Ｃに保
てるので、エネルギーの無駄がない。
入された焼却灰を、まず灰溶融室で灰溶融室内に配設し
た電極により加熱して溶融スラグにし、次に、この溶融
スラグをスラグ性状調整室へ導入し、スラグ性状調整室
内に配設した電極により再び加熱するようにしたので、
溶融スラグの粘土を調節することにより、出滓量を制御
しながら連続出滓が可能になり、オーバーフローによる
出滓としても、未溶融灰の混入を防止することができ
る。また、出滓口近傍でスラグの温度を上昇させること
ができるので、出滓口を水冷することができ、耐火材の
長寿命化が図れる。さらに、灰溶融炉内の溶融スラグの
温度を、最適温度の１，１００°〜１，２００°Ｃに保
てるので、エネルギーの無駄がない。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を図面に基づいて説明する。図１および図２は、本発
明の一実施形態を示すものであり、図１は本発明による
灰溶融炉の縦断面図、図２は平断面図である。図１およ
び図２において、１は焼却灰を溶融処理する灰溶融炉
で、灰溶融室２とスラグ性状調整室３の２室から構成さ
れている。４はこの灰溶融室２とスラグ性状調整室３の
下部を連通させるように設けた連通路で、灰溶融室２内
で溶融処理された溶融スラグ１２は、この連通路４を通
ってスラグ性状調整室３に導入される。１２ａはスラグ
性状調整室３に導入された溶融スラグである。５はこの
スラグ性状調整室３の底部に設けられた出滓口で、溶融
スラグ１２ａは、この出滓口５から出滓される。また、
この出滓口５の周りには、内部に水冷管６ａを埋設した
レンガなどで構成された水冷式ジャケット６が配設され
ており、出滓口５の長寿命化を図るようにしている。７
は灰溶融室２頂部の炉蓋を貫通するように設けた上部電
極であり、７ａは灰溶融室２底部に、上部電極７と対峙
するように埋設した炉底電極である。１４はこれら上部
電極７と底部電極７ａに直流通電する電源であり、１５
および１５ａはその電線である。８はスラグ性状調整室
３頂部の炉蓋を貫通するように設けた上部電極であり、
８ａはスラグ性状調整室３底部に、上部電極８と対峙す
るように埋設した炉底電極である。１６はこれら上部電
極８と炉底電極８ａに直流通電する電源であり、１７お
よび１７ａはその電線である。なお、電源１４，１６
は、必ずしも２つ設ける必要はなく、１つの電源で各電
極の電流値を各別に調整し得るようにしてもよい。９は
灰溶融室２頂部に設けた灰投入管であり、９ａはこの灰
投入管９の灰投入口である。１０は灰投入管９と同様に
灰溶融室２頂部に設けた排気管であり、１０ａはこの排
気管１０の排気口である。１１は灰溶融室２内に投入さ
れた焼却灰であり、未溶融の状態では溶融スラグの上に
浮いた状態となっている。１３は溶融スラグ１２と分離
して灰溶融室２底部に溜まった溶融メタルである。溶融
メタル層１３内では溶融スラグ層１２に比べて電気抵抗
が極端に少ないので、この部分ではジュール熱が発生せ
ず、メタルは大部分が固体で、上面だけがわずかに溶融
している。溶融メタル層１３は、溶融スラグ層１２ａを
出滓させた後、電極７との間でアークを発生させてメタ
ルを溶融してから排出口１８を通して外部に排出する。
態を図面に基づいて説明する。図１および図２は、本発
明の一実施形態を示すものであり、図１は本発明による
灰溶融炉の縦断面図、図２は平断面図である。図１およ
び図２において、１は焼却灰を溶融処理する灰溶融炉
で、灰溶融室２とスラグ性状調整室３の２室から構成さ
れている。４はこの灰溶融室２とスラグ性状調整室３の
下部を連通させるように設けた連通路で、灰溶融室２内
で溶融処理された溶融スラグ１２は、この連通路４を通
ってスラグ性状調整室３に導入される。１２ａはスラグ
性状調整室３に導入された溶融スラグである。５はこの
スラグ性状調整室３の底部に設けられた出滓口で、溶融
スラグ１２ａは、この出滓口５から出滓される。また、
この出滓口５の周りには、内部に水冷管６ａを埋設した
レンガなどで構成された水冷式ジャケット６が配設され
ており、出滓口５の長寿命化を図るようにしている。７
は灰溶融室２頂部の炉蓋を貫通するように設けた上部電
極であり、７ａは灰溶融室２底部に、上部電極７と対峙
するように埋設した炉底電極である。１４はこれら上部
電極７と底部電極７ａに直流通電する電源であり、１５
および１５ａはその電線である。８はスラグ性状調整室
３頂部の炉蓋を貫通するように設けた上部電極であり、
８ａはスラグ性状調整室３底部に、上部電極８と対峙す
るように埋設した炉底電極である。１６はこれら上部電
極８と炉底電極８ａに直流通電する電源であり、１７お
よび１７ａはその電線である。なお、電源１４，１６
は、必ずしも２つ設ける必要はなく、１つの電源で各電
極の電流値を各別に調整し得るようにしてもよい。９は
灰溶融室２頂部に設けた灰投入管であり、９ａはこの灰
投入管９の灰投入口である。１０は灰投入管９と同様に
灰溶融室２頂部に設けた排気管であり、１０ａはこの排
気管１０の排気口である。１１は灰溶融室２内に投入さ
れた焼却灰であり、未溶融の状態では溶融スラグの上に
浮いた状態となっている。１３は溶融スラグ１２と分離
して灰溶融室２底部に溜まった溶融メタルである。溶融
メタル層１３内では溶融スラグ層１２に比べて電気抵抗
が極端に少ないので、この部分ではジュール熱が発生せ
ず、メタルは大部分が固体で、上面だけがわずかに溶融
している。溶融メタル層１３は、溶融スラグ層１２ａを
出滓させた後、電極７との間でアークを発生させてメタ
ルを溶融してから排出口１８を通して外部に排出する。
【００１３】次に実施の形態に基づく作用について説明
する。灰溶融炉１の灰溶融室２内に投入された焼却灰１
１を、電源１４から上部電極７および炉底電極７ａに直
流通電して溶融スラグ１２を生成し、その溶融スラグ１
２をスラグ性状調整室３に導入する。スラグ性状調整室
３に導入された溶融スラグ１２ａは、そこで再び電源１
６から上部電極８および炉底電極８ａに直流通電して加
熱し、出滓しやすい溶融スラグ１２ａに調整される。そ
して、溶融スラグ１２ａは、出滓量を制御されながら溶
融スラグ１２ａのヘッド圧により出滓口５から外部に出
滓される。なお、出滓口５を、図１に示すものより上方
に設けてオーバーフローにより出滓してもよい。
する。灰溶融炉１の灰溶融室２内に投入された焼却灰１
１を、電源１４から上部電極７および炉底電極７ａに直
流通電して溶融スラグ１２を生成し、その溶融スラグ１
２をスラグ性状調整室３に導入する。スラグ性状調整室
３に導入された溶融スラグ１２ａは、そこで再び電源１
６から上部電極８および炉底電極８ａに直流通電して加
熱し、出滓しやすい溶融スラグ１２ａに調整される。そ
して、溶融スラグ１２ａは、出滓量を制御されながら溶
融スラグ１２ａのヘッド圧により出滓口５から外部に出
滓される。なお、出滓口５を、図１に示すものより上方
に設けてオーバーフローにより出滓してもよい。
【００１４】本発明は、上記実施の形態に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更
し得ることは勿論である。
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更
し得ることは勿論である。
【００１５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、灰
溶融炉を灰溶融室とスラグ性状調整室の２室に機能を分
離し、焼却灰を灰溶融室で溶融スラグに生成した後、そ
の溶融スラグをスラグ性状調整室に導入し、スラグ性状
調整室で再び溶融するようにしたので、溶融スラグを
出滓しやすい性状に調整し、出滓量を制御しながら連続
出滓することができる。オーバーフローにより出滓し
ても未溶融灰の混入を無くすことができる。出滓口を
水冷することができるので、耐火材の長寿命化が図れ
る。灰溶融室内の溶融スラグの温度を最適に保つこと
ができるので、エネルギーの無駄がない。などの優れた
効果を奏する。
溶融炉を灰溶融室とスラグ性状調整室の２室に機能を分
離し、焼却灰を灰溶融室で溶融スラグに生成した後、そ
の溶融スラグをスラグ性状調整室に導入し、スラグ性状
調整室で再び溶融するようにしたので、溶融スラグを
出滓しやすい性状に調整し、出滓量を制御しながら連続
出滓することができる。オーバーフローにより出滓し
ても未溶融灰の混入を無くすことができる。出滓口を
水冷することができるので、耐火材の長寿命化が図れ
る。灰溶融室内の溶融スラグの温度を最適に保つこと
ができるので、エネルギーの無駄がない。などの優れた
効果を奏する。
【図１】本発明による灰溶融炉の縦断面図である。
【図２】本発明による灰溶融炉の平断面図である。
【図３】従来の灰溶融炉の縦断面図である。
１ 灰溶融炉 ２ 灰溶融室 ３ スラグ性状調整室 ４ 連通路 ５ 出滓口 ６ 水冷式ジャケット ６ａ 水冷管 ７ 上部電極 ７ａ 炉底電極 ８ 上部電極 ８ａ 炉底電極 ９ 灰投入管 ９ａ 灰投入口 １０ 排気管 １０ａ 排気口 １１ 焼却灰 １２ 溶融スラグ １２ａ 溶融スラグ １３ 溶融メタル １４，１６ 電源 １５，１５ａ，１７，１７ａ 電線 １８ 排出口 ａ 灰溶融炉 ｂ 上部電極 ｃ 溶融スラグ ｄ 出滓口 ｅ 焼却灰 ｆ 溶融メタル ｇ 炉底電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松澤 克明 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 (72)発明者 梅田 十次郎 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 焼却灰を溶融処理する灰溶融炉であっ
て、該灰溶融炉を、頂部に灰投入口を有する灰溶融室と
底部に出滓口を有するスラグ性状調整室の２室で構成す
るとともに、これら灰溶融室とスラグ性状調整室を連通
路で連接し、かつ、灰溶融室とスラグ性状調整室に上部
電極と炉底電極を上下に対峙するようにそれぞれ各別に
配設するとともに、これら電極の電流値を各別に調整し
得るように電源を接続し、スラグ性状調整室で溶融スラ
グの性状を調整してから出滓するようにしたことを特徴
とする灰溶融炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13460496A JP3799582B2 (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | 灰溶融炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13460496A JP3799582B2 (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | 灰溶融炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09318034A true JPH09318034A (ja) | 1997-12-12 |
| JP3799582B2 JP3799582B2 (ja) | 2006-07-19 |
Family
ID=15132293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13460496A Expired - Fee Related JP3799582B2 (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | 灰溶融炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3799582B2 (ja) |
-
1996
- 1996-05-29 JP JP13460496A patent/JP3799582B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3799582B2 (ja) | 2006-07-19 |
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Legal Events
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