JPH10185167A - 焼却灰の溶解槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶融金属の取出を連続的に行うことを可能と
して、溶解槽の全自動化、省力化を図った焼却灰の溶解
槽を提供する。 【解決手段】 焼却灰の溶解槽１の側壁２の上部位置に
溶融スラグ取出部３そして下部位置に溶融金属取出部４
を有しているものにおいて、少なくとも一つの側壁２が
上側壁２Ａと下側壁２Ｂとを有し、下側壁２Ｂが上側壁
２Ａよりも外側に設けられ、上側壁２Ａは下部にて上側
壁２Ａの内外を連通せしめる連通部５を有し、下側壁２
Ｂの上縁の少なくとも一部が高さ方向にて連通部５と溶
融スラグ取出部３との間に位置し、上縁より溶融金属を
溢流可能とし溶融金属取出部４を形成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、上部位置に溶融ス
ラグ取出部、下部位置に溶融金属取出部を有している焼
却灰の溶解槽であって、特に溶融金属取出部の構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】焼却炉で発生した焼却灰を溶解槽で溶融
処理することが行われている。

【０００３】この焼却灰を溶融処理する溶解槽として、
従来、例えば図４に示すものが知られている。この溶解
槽１０１は、側壁１０２の上縁に溶融物Ｔを溢流させて
取り出す溶融物取出部１０３が設けられている。隔壁１
２１は、溶解槽１０１の上部を二つに区分し、図の左側
を焼却灰投入部、右側を溶融物Ｔの取出部として、焼却
灰（図示省略）が溶融物取出部１０３から溶融物Ｔと共
に排出されないようにしている。

【０００４】溶融物Ｔの成分として、溶融スラグと溶融
金属とがある。この溶解槽１０１は、溶融スラグと溶融
金属とを混合状態にて溶解槽１０１の外に取り出してい
る。そのため、取り出した溶融物Ｔを凝固して得た固化
物に溶融金属中の鉄分が混入することになり、錆が発生
するので、溶融物Ｔを有効利用する上で障害となる。ま
た、金属のみを取り出して有効的に再利用することもで
きない。

【０００５】このような不都合をなくすため、従来、溶
融スラグと溶融金属とを別々に取り出すことも行なわれ
ている。溶解槽内では、比重差により上層に溶融スラ
グ、下層に溶融金属と分離される。そこで、図５に示さ
れた溶解槽１３１のように、側壁１３２の上部位置に貫
通孔からなる溶融スラグ取出部１３３、下部位置に同じ
く貫通孔からなる溶融金属取出部１３４が設けられたも
のが提案され、公知となっている。この溶融スラグ取出
部１３３と溶融金属取出部１３４とは、溶解槽１３１の
外に配置された取出量調整装置１５３，１５４の調整棒
がそれぞれ適宜量挿入されることにより、開度が調整さ
れ、もって取出量が調整されるようになっている。

【０００６】ところで、焼却灰から生成される溶融スラ
グＳの量と溶融金属Ｍの量との比率をみると、溶融スラ
グＳの方がかなり多い。そのため、従来、この図５に示
した溶解槽１３１は、溶融スラグ取出部１３３の開孔を
開いた状態のままとし溶融スラグＳを連続的に取り出し
ているのに対して、溶融金属Ｍについては所定量以上溜
った時点で溶融金属取出部１３４の開孔を開いて取り出
すバッチ操作が実施されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この図
５に示した溶解槽１３１にあっては、溶融金属Ｍを取り
出した後に溶融金属取出部１３４に閉塞材（図示省略）
を詰めて閉塞し、次に取り出すときに穿孔機（図示省
略）を用いて穿孔する作業が必要となる。このような穿
孔作業が、溶解槽の全自動化、省力化の妨げとなること
は勿論である。

【０００８】本発明は、このような従来例の問題を解消
するため創案されたものである。

【０００９】本発明の目的は、溶融金属の取出を連続的
に行うことを可能として、溶解槽の全自動化、省力化を
図った焼却灰の溶解槽を提供することにある。

【００１０】

【課題を達成するための手段】この目的を達成するた
め、本発明に係る焼却灰の溶解槽は、焼却灰の溶解槽の
側壁の上部位置に溶融スラグ取出部そして下部位置に溶
融金属取出部を有しているものにおいて、少なくとも一
つの側壁が上側壁と下側壁とを有し、下側壁が上側壁よ
りも外側に設けられ、上側壁は下部にて該上側壁の内外
を連通せしめる連通部を有し、上記下側壁の上縁の少な
くとも一部が高さ方向にて上記連通部と溶融スラグ取出
部との間に位置し、上記上縁より溶融金属を溢流可能と
し溶融金属取出部を形成して構成されている。

【００１１】このように構成された本発明の焼却灰の溶
解槽にあっては、上側壁の内側に焼却灰が投入されて溶
融されて、上層に溶融スラグ、下層に溶融金属と分離さ
れる。溶融金属は、上側壁の下部の連通部を通って、上
側壁と下側壁との間に流入して溜り、下側壁の上縁から
溶解槽の外に溢流して連続的に取り出される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施の形
態を図１〜図３に基づいて説明する。

【００１３】（第１の実施形態）まず、本発明に係る焼
却灰の溶解槽の第１の実施形態を図１に基づいて説明す
る。

【００１４】図１に示す溶解槽１は、側壁２における図
面上右側部分である右側壁２２に溶融スラグ取出部３が
開孔して設けられている。

【００１５】また、側壁２における図面上左側である左
側壁２１が、上側壁２Ａと下側壁２Ｂから構成されてい
る。そして、上側壁２Ａは、下部にて上側壁２Ａの内外
を連通せしめる連通部５が設けられている。下側壁２Ｂ
は、上側壁２Ａよりも外側に設けられている。

【００１６】また、下側壁２Ｂは、その上縁が高さ方向
にて連通部５と溶融スラグ取出部３との間に位置して設
けられ、この上縁より溶融金属Ｍを溢流可能とし溶融金
属取出部４を形成されている。ここで、溶融金属取出部
４を高さ方向にて連通部５と溶融スラグ取出部３との間
に位置させた理由は、もし溶融金属取出部４を連通部５
により低くすると、溶融金属取出部４から溶融金属Ｍと
共に溶融スラグＳも溢流してしまうからであり、また溶
融金属取出部４を溶融スラグ取出部３より高くすると、
溶融金属取出部４の高さまで溶融金属Ｍの上面レベルが
達することができないものとなるからである。すなわ
ち、溶融金属取出部４を連通部５と溶融スラグ取出部３
との間に位置させることにより、溶融金属Ｍを溶融スラ
グＳから分離して溶融金属取出部４から溢流させること
ができるのである。

【００１７】溶融金属取出部４は、下側壁２Ｂの上縁に
おける紙面直角方向に一部に設けてもよく、上縁の全体
に設けてもよい。

【００１８】上側壁２Ａの内側に焼却灰が投入されるよ
うになっている。溶融処理するための加熱方式として、
例えばジュール熱を利用した電気抵抗方式、アーク熱方
式のような種々の公知のものから選択して採用可能であ
る。本実施形態では、電気抵抗式を採用したものとす
る。この電気抵抗式にあっては、複数本の電極（図示省
略）の間を溶融スラグＳを介して通電させ、溶融スラグ
Ｓにジュール熱を発生させる。この溶融スラグＳの熱に
より、投入された焼却灰が溶融される。焼却灰は、溶融
されると、比重差により上層に溶融スラグＳ、下層に溶
融金属Ｍと分離されることになる。

【００１９】また、溶融スラグ取出部３は、右側壁２２
の上部に開孔して形成され、溶融スラグＳを連続して取
出可能となっている。右側壁２２の外側には、溶融スラ
グ取出部３からスラグ樋８が下向きに傾斜して設けられ
ている。

【００２０】本実施形態では、溶融スラグ取出部３から
取り出した溶融スラグＳをスラグ固化装置６を用いて、
空冷、固化させて、後処理に適するようにしている。

【００２１】右側壁２２に溶融スラグ取出部３の近傍で
冷却水を流す構造をもつ水冷ゲート（図示省略）を設け
れば、溶融スラグ取出部３から出るときに溶融スラグＳ
をある程度冷却しておくことができる。これによると、
スラグ固化装置６でスラグを凝固するための時間を短縮
でき、スラグ固化装置６の小型化を図ることができる。

【００２２】溶融スラグ取出部３に対向して溶解槽１の
外にスラグ取出量調整装置９が配置されている。このス
ラグ取出量調整装置９は、スラグ固化装置６の各トレイ
１２に適量の溶融スラグＳを注入するように、溶融スラ
グＳの時間当たりの取出量を調整するため設けられてい
る。このスラグ取出量調整装置９は、溶融スラグ取出部
３の中に挿入可能な調整棒１０と、この調整棒１０を略
水平方向に往復動させるシリンダ１１とから構成されて
いる。そして、調整棒１０を溶融スラグ取出部３の開孔
の中に適宜量挿入することによって溶融スラグ取出部３
の開度を調整し、もって時間当たりの溶融スラグ取出量
を調整するようになっている。

【００２３】スラグ固化装置６は、本実施形態では、複
数個のトレイ１２と、これらトレイ１２を連結して搬送
するコンベア１３とを備えている。これによると、コン
ベア１３の上で走行するトレイ１２の中に溶融スラグＳ
が注入され、走行する間にスラグが空冷されて固化し、
コンベア１３の下流で上下反転したトレイ１２から分離
して排出される。

【００２４】また、連通部５は、上側壁２の内側から外
側に溶融金属Ｍだけを溶融スラグＳとは分離して流すた
めに設けられている。上側壁２Ａと下側壁２Ｂとの間に
形成された空間は、溶融金属Ｍを溜める金属溜部１４と
なっている。

【００２５】また、下側壁２Ｂの溶融金属取出部４の部
分からは、外側に金属樋１５が下向きに傾斜して設けら
れている。この金属樋１５の終端の下方位置には、粒銑
機１６が設置されている。この粒銑機１６は、水槽１７
と、この水槽１７の底から水槽１７の外に延びて設けら
れた搬出コンベア１８とを備えている。溶解槽１から取
り出された溶融金属Ｍは、水槽１７内で冷却されて粒銑
化した後、搬出コンベア１８により水槽１７の外に搬出
されるものとなっている。

【００２６】また、溶解槽１を全体的に水冷ジャケット
構造（図示省略）とすれば、溶解槽１を構成する耐火材
の耐久性を向上させることができる。

【００２７】上述のように構成された焼却灰の溶解槽１
にあっては、次のように溶融金属Ｍを連続して取り出し
ている。

【００２８】焼却炉（図示省略）で発生した焼却灰は、
上側壁２Ａの内側に投入され、溶融される。溶融物は、
比重差により、上層に溶融スラグＳ、下層に溶融金属Ｍ
と分離される。加熱方式として本実施形態では電気抵抗
式が採用されているので、複数本の電極の間を溶融スラ
グＳを介して通電させ、溶融スラグＳにジュール熱を発
生させ、この溶融スラグＳの熱により焼却灰が溶融され
る。下層にある溶融金属Ｍは、溶融スラグＳから分離し
て、連通部５を通って、上側壁２Ａの内側から外側の金
属溜部１４に流れ込む。

【００２９】溶融スラグＳは、溶融スラグ取出部３から
溶解槽１の外に取り出された後、スラグ樋８を流下し
て、スラグ固化装置６における走行中のトレイ１２の中
に注入される。ここで、スラグ取出量調整装置９が調整
棒１０を溶融スラグ取出部３の中に適宜量挿入すること
により、溶融スラグＳの時間当たりの取出量をスラグ固
化装置６の時間当たりの処理量に合わせるように調整し
ている。

【００３０】スラグ固化装置６では、トレイ１２に溶融
スラグＳが注入された後、トレイ１２の走行中にスラグ
が冷却されて固化し、コンベア１３の下流端で上下反転
されたトレイ１２から固化スラグが分離して排出され
る。

【００３１】一方、金属溜部１４内の溶融金属Ｍは、溶
融金属取出部４から溢流して溶解槽１の外に連続的に取
り出され、金属樋１５を流下した後、粒銑機１６の水槽
１７内に落下する。金属は、水槽１７内で冷却されて粒
銑化した後、搬出コンベア１８により水槽１の外に搬出
される。

【００３２】（第２の実施形態）次に、本発明に係る焼
却灰の溶解槽の第２の実施形態を図２に基づいて説明す
る。

【００３３】図２に示す溶解槽３１は、溶融スラグ取出
部３３が、上側壁３２Ａの上縁から溶融スラグＳを溢流
させるように構成されている。一方、溶融金属取出部３
４は、上述した第１の実施形態のものと同様の構造とな
っている。溶融スラグ取出部３１と溶融金属取出部３４
とが上下方向に重なり合って設けられている。そのた
め、スラグ樋３８と金属樋４５とは、図面に直角な方向
で反対方向に溶融スラグＳと溶融金属Ｍとを導いて取り
出すように設けられている。

【００３４】溶解槽３１の上部には、隔壁５１が設けら
れている。この隔壁５１は、隔壁５１を中心にして図上
左側に投入された焼却灰が隔壁５１の右側に流れ込んで
溶融スラグ取出部３３から溶融スラグＳと共に流出する
ことを防止するために設けられている。

【００３５】（第３の実施形態）次に、本発明に係る焼
却灰の溶解槽の第３の実施形態を図３に基づいて説明す
る。

【００３６】この図３に示す溶解槽６１は、溶融スラグ
取出部６３が溢流方式である点では第２の実施形態と同
様であるが、本実施形態では、溶融スラグ取出部６３と
溶融金属取出部６４とが溶解槽６１の互いに反対側に設
けられている。

【００３７】隔壁８１は、焼却灰が溶融スラグ取出部６
３から溶融スラグＳと共に排出されないようにするため
のものである。隔壁８１および外側壁６２Ａは、散水装
置８２が設けられ、冷却により、耐熱性を向上するよう
になっている。

【００３８】溶融金属取出部６４の上に堰体として、図
示しない砂防（砂からなる山）を築き、その砂防により
溶融金属Ｍを堰き止めておいて、砂防を壊して時間当た
り多量の溶融金属Ｍを取り出し、鋳銑機６６に鋳込むよ
うにすることもできる。なお、堰体としては、砂防に限
定されるものではなく、例えば板状部材を用いてもよ
い。

【００３９】

【発明の効果】以上説明した本発明の焼却灰の溶解槽に
よると、溶融金属を連続的に取り出すことができるの
で、従来のバッチ操作のような穿孔作業が不要となり、
溶解槽の全自動化、省力化に大きく寄与することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る焼却灰の溶解槽の第１の実施形態
を示す概略縦断面図である。

【図２】本発明に係る焼却灰の溶解槽の第２の実施形態
を示す概略縦断面図である。

【図３】本発明に係る焼却灰の溶解槽の第３の実施形態
を示す概略縦断面図である。

【図４】従来の焼却灰の溶解槽を示す概略縦断面図であ
る。

【図５】従来の焼却灰の溶解槽の他の例を示す概略縦断
面図である。

【符号の説明】

１ 溶解槽 ２ 側壁 ２Ａ 上側壁 ２Ｂ 下側壁 ３ 溶融スラグ取出部 ４ 溶融金属取出部 ５ 連通部 １４ 金属溜部 ３１ 溶解槽 ３２Ａ 上側壁 ３３ 溶融スラグ取出部 ３４ 溶融金属取出部 ６１ 溶解槽 ６３ 溶融スラグ取出部 ６４ 溶融金属取出部 Ｓ 溶融スラグ Ｍ 溶融金属

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼却灰の溶解槽の側壁の上部位置に溶融
   スラグ取出部そして下部位置に溶融金属取出部を有して
   いるものにおいて、少なくとも一つの側壁が上側壁と下
   側壁とを有し、下側壁が上側壁よりも外側に設けられ、
   上側壁は下部にて該上側壁の内外を連通せしめる連通部
   を有し、上記下側壁の上縁の少なくとも一部が高さ方向
   にて上記連通部と溶融スラグ取出部との間に位置し、上
   記上縁より溶融金属を溢流可能とし溶融金属取出部を形
   成していることを特徴とする焼却灰の溶解槽。