JPH09324911A - 灰溶融炉の出滓装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 灰溶融炉の出滓口で溶融スラグの性状を調整
してから出滓するとともに、出滓量を制御する灰溶融炉
の出滓装置を提供する。 【解決手段】 焼却灰を溶融処理する灰溶融炉の出滓装
置であって、該灰溶融炉の出滓口を形成する上下または
左右の出滓口形成壁部のいずれか一方の出滓口形成壁部
に、電気良導体の電極を対峙するように配設するととも
に、該電極間の電流値を調整し得るように電源を接続
し、出滓口形成壁部で溶融スラグの性状を調整しながら
出滓するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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
る灰溶融炉の出滓装置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。

【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。

【０００４】このうち、電力を熱源とした灰溶融炉に
は、プラズマ加熱方式、アーク加熱方式や抵抗加熱方式
などがある。

【０００５】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）により溶融スラグを加熱溶融し、そ
こに灰を順次投入して灰を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。

【０００６】なお、操業開始時は、鉄スクラップなどを
炉内に投入し、補助電極を使用したアーク加熱方式など
により炉内に溶融ベースメタルを形成する。その溶融ベ
ースメタル上に灰を投入して溶融スラグを形成し、この
溶融スラグ内に通電し定常操業に入る。

【０００７】図４は従来の抵抗加熱方式の灰溶融炉の縦
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は灰溶融炉ａ内に配
設した上部電極ｂおよび炉底電極ｇにより加熱した溶融
スラグｃにて溶融される。出滓口ｄは耐火マツトなどに
より通常閉塞されており、灰溶融炉ａ内に溶融スラグｃ
が所要量溜まると、ドリル等により削孔され、溶融スラ
グｃは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。また、一般には出滓量の制御は行われて
いないが、この出滓口ｄに、図示しない可動ゲートを設
けて可動ゲートの開閉により出滓口ｄの開口面積を調整
し、溶融スラグｃの出滓と停止および出滓量の制御を行
うものが提案されている。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４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ない。出滓を停止する
ときは出滓口に耐火マッドを充填して出滓口を塞ぎ、出
滓を再開するときは耐火マッドをドリル等により削孔
し、出滓口を開いて出滓するなどしているので操業に手
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。灰溶融炉から
出滓された溶融スラグは、取鍋等の容器に一旦受け渡さ
れた後、コンベヤ等にて搬送されながら冷却されて下流
設備へ移されるようにしているが、灰溶融炉内に溶融ス
ラグが多量に残存しているうちは出滓速度が速いものの
残存量が減少するにつれて次第に出滓速度が遅くなって
しまい、残存する溶融スラグがさらに少量になると、溶
融スラグに加わるヘッド圧が極端に低下してしまい出滓
できなくなってしまうなど出滓溶融スラグにばらつきが
生じ、溶融スラグの均質化のうえで好ましくない。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、
出滓口近傍のスラグ温度が低下し、粘土上昇により出滓
が困難になるのを防ぐため、炉内のスラグを広範囲に加
熱することなく出滓口近傍のみのスラグを加熱し、投入
エネルギーの削減ができるべく灰溶融炉の出滓装置を提
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の
出滓装置であって、該灰溶融炉の出滓口を形成する上下
または左右の出滓口形成壁部のいずれか一方の出滓口形
成壁部に、電気良導体の電極を対峙するように配設する
とともに、該電極間の電流値を調整し得るように電源を
接続し、出滓口形成壁部で溶融スラグの性状を調整しな
がら出滓するようにしたことを特徴とする灰溶融炉の出
滓装置が提供される。

【００１１】上記本発明の構成によれば、灰溶融炉に投
入された焼却灰を溶融し、溶融スラグを出滓する際、出
滓口の出滓口形成壁部に配設した電気良導体の電極によ
り再び加熱して温度調節するようにしたので、溶融スラ
グの粘性の変化を利用して出滓量を制御しながら連続出
滓が可能になるとともに、灰溶融炉内の溶融スラグの上
面レベルを変化させながら連続出滓することもできるの
で、浸食の激しい溶融スラグ上面レベルの耐火材の局部
浸食を抑制することができる。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、出滓スラグの
温度低下による粘土上昇、出滓不良を防ぐべく炉内のス
ラグを広範囲に加熱する必要もなく、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ないし図３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
灰溶融炉の出滓装置の一部切り欠き鳥瞰図、図２は縦断
面図、図３は一部切り欠き正面図である。

【００１３】図１ないし図３において、１は焼却灰を溶
融処理する灰溶融炉で、周壁は全体に耐火レンガ５によ
り形成されている。２はこの灰溶融炉１の壁部に設けら
れた出滓口であり、３はこの出滓口２の出滓口形成壁部
である。溶融スラグ９は、この出滓口２から出滓され
る。４はこの出滓口形成壁部３の左右または上下のいず
れか一方に配設した電気良導体の電極で、図１および図
３では、左右のみ図示している。６は灰溶融炉１の頂部
の炉蓋を貫通するように設けた上部電極であり、６ａは
灰溶融炉１底部に、上部電極６と対峙するように埋設し
た炉底電極である。８は灰溶融炉１頂部に設けた、図示
しない灰投入管から投入された焼却灰であり、未溶融の
状態では溶融スラグ９の上に浮いた状態となっている
（図２）。１０は溶融スラグ９と分離して灰溶融炉１底
部に溜まった溶融メタルである（図２）。１１は電極４
に直流通電する電源であり、１２および１２ａはその電
線である。なお、電源は直流に替えて交流であってもよ
い。

【００１４】溶融スラグ９は、出滓口２から出滓する
際、電極４への通電により発生するジュール熱により加
熱して温度調整し、その通電量を変化させることにより
出滓量を制御する。また、溶融スラグ９は、通電を停止
すると熱放散により温度が低下し、固化して出滓を停止
する。

【００１５】なお、１３は鉄粉などを混入した導電性マ
ッドで、図３に示すように、出滓を停止するときに出滓
口２の出滓口形成壁部３間を塞ぐように充填し、出滓を
再開するときは、電極４に通電してジュール熱により加
熱、溶融して溶融スラグ９とともに外部に排出する。

【００１６】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内に投入された焼却灰８は、図示しな
い電源から上部電極６および炉底電極６ａに通電し、加
熱された溶融スラグ９にて溶融される。溶融スラグ９
は、出滓する際、出滓口２の出滓口形成壁部３に配設し
た電極４に、電源１１から直流通電して加熱し、出滓し
やすい温度に調整するとともに、出滓量を制御しながら
出滓口２から外部に出滓する。なお、出滓口２を上方に
設けてオーバーフローにより出滓してもよい。

【００１７】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。

【００１８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、焼
却灰を灰溶融炉内で溶融スラグに生成し、出滓する際、
出滓口に配設した電気良導体の電極で再加熱するように
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。出
滓スラグの温度低下を防ぐべく炉内のスラグを広範囲に
加熱することなく出滓口周りのスラグのみを加熱するこ
とができるので、灰溶融炉内の溶融スラグの温度を最適
に保つことができ、エネルギーの無駄がない。灰溶融
炉内の溶融スラグの上面レベルを任意に変化させながら
連続出滓することができるので、浸食の激しい溶融スラ
グ上面レベルの耐火材の局部浸食を抑制することができ
る。出滓を停止する際、導電性マッドで出滓口を塞い
でおけば、出滓を再開する際、出滓口の電極に通電する
ことにより導電性マッドを溶融すればよいので、運転再
開が容易である。などの優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による灰溶融炉の一部切り欠き鳥瞰図で
ある。

【図２】本発明による灰溶融炉の縦断面図である。

【図３】本発明による灰溶融炉の一部切り欠き正面図で
ある。

【図４】従来の灰溶融炉の縦断面図である。

【符号の説明】

１ 灰溶融炉 ２ 出滓口 ３ 出滓口形成壁部 ４ 電極 ５ 炉壁 ６ 上部電極 ６ａ 炉底電極 ７ メタル排出口 ８ 焼却灰 ９ 溶融スラグ １０ 溶融メタル １１ 電源 １２，１２ａ 電線 １３ 導電性マッド 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 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 (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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼却灰を溶融処理する灰溶融炉の出滓装
   置であって、該灰溶融炉の出滓口を形成する上下または
   左右の出滓口形成壁部のいずれか一方の出滓口形成壁部
   に、電気良導体の電極を対峙するように配設するととも
   に、該電極間の電流値を調整し得るように電源を接続
   し、出滓口形成壁部で溶融スラグの性状を調整しながら
   出滓するようにしたことを特徴とする灰溶融炉の出滓装
   置。