JPH10274406A - スラグ製造方法とその装置 - Google Patents

スラグ製造方法とその装置

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JPH10274406A
JPH10274406A JP8020197A JP8020197A JPH10274406A JP H10274406 A JPH10274406 A JP H10274406A JP 8020197 A JP8020197 A JP 8020197A JP 8020197 A JP8020197 A JP 8020197A JP H10274406 A JPH10274406 A JP H10274406A
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進 西川
Yoshinori Terasawa
良則 寺澤
Yoshimasa Kawami
佳正 川見
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 都市ごみ等の焼却残渣を溶融する溶融炉と、
同溶融炉の出滓口に接続されたコンベアとを備えたスラ
グ製造装置において、結晶化されたスラグの製造を可能
にし、強度大、しめ固め性大、破面が鋭角となる粒状ス
ラグを製造する。 【解決手段】 上記コンベアをパン形コンベアとなし、
且つ同コンベアに冷却水散布装置と電気ヒータとを設
け、更に同コンベアの出口に破砕処理装置を設けると共
に、出滓口において溶融スラグの温度を計測する温度計
と、同温度計の計測値を基に溶融スラグの結晶化温度を
算出する演算器と、同演算器の指示により前記コンベア
の進行速度と冷却水散布量とヒータ加熱時間とを制御し
パン温度をスラグ結晶化温度に保持する温度調節計を設
け、出滓口からコンベアのパン上に流下した上記溶融ス
ラグを結晶化状態で固化させ、上記破砕処理装置におい
て破砕し、粒状スラグを製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみや産業廃
棄物などを焼却する設備から排出される灰を溶融処理し
てスラグ化するためのスラグ製造方法とその装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】都市ごみや産業廃棄物の焼却設備から排
出される灰、即ち、焼却主灰と排ガス中に含まれ集じん
装置で捕集される飛灰は、過去においては埋立処分され
ていたが、埋立地の確保難や有害物の流出等の問題があ
るため、灰を溶融してスラグとし、減容化、無害化が図
られるようになった。
【0003】図3は従来のスラグ製造装置の系統図であ
る。図において、1はプラズマ式溶融炉、2はその上方
に設けられている投入ホッパ、3は同ホッパの下部と前
記溶融炉とをつなぐ定量フィーダ、4は前記溶融炉の上
部から炉内へ挿入されている電極、5は同電極の中心孔
から供給されるプラズマ作動用の窒素ガス、6は溶融炉
の側面に設けられている出滓口、7は同出滓口に連なる
排ガス処理装置、8は出滓口の出口に連る水砕式スラグ
コンベア、9は同コンベアの底部に滞留している冷却
水、10はホッパ2へ投入される灰、11は溶融炉1に
おいて溶融し、出滓口6から排出される溶融スラグであ
る。
【0004】本装置において、灰10は投入ホッパ2か
らフィーダ3を経てプラズマ式溶融炉1内に投入され、
電極4からのプラズマ照射によって溶融スラグ11とな
って出滓口6から水砕式コンベア8上へ排出される。こ
の時、スラグは冷却水9の作用によって急冷され、固化
し、破砕される。冷却水温度は通常40〜60℃であ
る。排ガスは出滓口6の上部から排ガス処理装置7で処
理された後、大気中へ放出される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】溶融スラグはシリカや
アルミナを多量に含むガラス質のものである。このスラ
グを急冷した場合、非晶質のスラグが製造される。非晶
質のスラグでは土木資材等への再資源化を考えた場合、
強度が弱く、しめ固め性が少なく、また破面がガラス状
の鋭いものであるため、操作上注意が必要であるなど、
再資源化を図ることが困難であった。即ち従来の溶融処
理では、スラグは結晶化されていなかったので、焼却灰
を無害化、減容化はできても、再資源化までは到ってい
なかった。
【0006】本発明は、資源化可能な結晶化されたスラ
グを製造する方法及びその装置を提供しようとするもの
である。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
したものであって、次の特徴を有するスラグ製造方法と
その装置に関するものである。 (1) 都市ごみ等の焼却残渣を溶融炉において溶融
し、その溶融スラグをコンベア上で冷却固化し破砕して
利用するためのスラグ製造方法において、上記溶融炉か
らの排出スラグの温度を計測し、同温度に基づいて上記
コンベアに設けられたパンの温度を、スラグの結晶化に
必要な所定温度となるよう制御することを特徴とするス
ラグ製造方法。 (2) 都市ごみ等の焼却残渣を溶融する溶融炉と、同
溶融炉の出滓口に接続されたコンベアとを備えたスラグ
製造装置において、上記コンベアをパン形コンベアとな
し、且つ同コンベアに冷却水散布装置と電気ヒータとを
設け、更に同コンベアの出口に破砕処理装置を設けると
共に、出滓口において溶融スラグの温度を計測する温度
計と、同温度計の計測値を基に溶融スラグの結晶化温度
を算出する演算器と、同演算器の指示により前記コンベ
アの進行速度と冷却水散布量とヒータ加熱時間とを制御
しパン温度をスラグ結晶化温度に保持する温度調節計を
設け、出滓口からコンベアのパン上に流下した上記溶融
スラグを結晶化状態で固化させ、上記破砕処理装置にお
いて破砕し、粒状スラグを製造することを特徴とするス
ラグ製造装置。
【0008】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の一形態に係
るスラグ製造装置の系統図である。図において、符号1
〜7を付した機器からなるスラグ処理の前半部分の処理
を行う装置部分は、従来技術における装置の前半部分の
処理を行う装置部分と同じである。また、灰10が溶融
スラグ11となる過程の作用も従来技術と同じである。
本実施形態が従来技術と異る点は排出された溶融スラグ
11を冷却固化する装置の部分である。
【0009】20はパン形スラグコンベア、21は供給
される冷却水、22は同冷却水供給量調節バルブ、23
はヒータ、24はその電源、25はそのスイッチ、26
は出滓口6内のスラグ温度を検出するスラグ温度計、2
7は同温度計に連る演算器、28は同演算器に連るパン
温度調節計であって、その出力はコンベア20の駆動
部、冷却水のバルブ22、およびヒータのスイッチ25
に連っている。29はコンベア20の排出部に連る破砕
処理装置である。
【0010】図2はパン形スラグコンベア20の詳細図
であり、(a)は側面図、(b)は(a)のIIB−IIB
断面図である。図において、30は箱形のパン、31は
同パンが取り付けられているチェーン、32は同チェー
ンが沿って移動するためのレールである。出滓口6から
排出された溶融スラグはパン30に受けられ、パン内に
溜り、走行中に固化し、固化したスラグは終端部で剥離
落下する。
【0011】本装置における溶融スラグの冷却過程につ
いて述べる。先ず出滓口6の中でスラグ温度計26によ
って出滓中の溶融スラグ11の温度(1300〜150
0℃)が計測される。この温度計測値は演算器27に送
られ、同演算器で溶融スラグが固化する時の温度が結晶
化温度となるよう、パン温度調節計28に指示を与え
る。結晶化温度は900℃前後の温度である。パン温度
調節計はスラグコンベア20の進行速度、冷却水バルブ
22の開度、ヒータのスイッチ25の開閉を調節して、
パン30の温度を調節する。上記の固化スラグ温度は次
式によって求めることができる。
【0012】
【数1】
【0013】パン30に流下した溶融スラグは、コンベ
ア走行中にパンによって冷却されて結晶化温度に保持さ
れる。走行中に固化したスラグは結晶化状態でコンベア
終端部でパンから剥離し、コンベアから排出されて破砕
処理設備29に送られ、ここで破砕され、破面が鋭角の
粒状スラグとして再資源化される。
【0014】本装置によって固化したスラグは結晶質と
なるので、強度やしめ固め性が向上し、天然石と同様に
取扱いも安全である。
【0015】焼却残渣の溶融スラグはアルミナやシリカ
を多量に含むが、カルシウムや酸化鉄も含むため、スラ
グの冷却速度、特に初期の固化温度を調節できれば、上
記カルシウムや酸化鉄を主体とした結晶核が発生して成
長し、スラグを結晶化することができる。この手段とし
て本装置は排出されるスラグの温度を計測し、コンベア
内に装備した冷却又は加熱装置によりパン温度を調節
し、スラグ固化温度を結晶化温度に保ち結晶化させるよ
うにしたものである。
【0016】
【発明の効果】本発明においては、溶融スラグがコンベ
ア上で結晶化温度となるよう、パンの温度を制御するの
で、強度大、しめ固め性大、かつ破面が鈍角の粒状スラ
グを製造することができ、これによってスラグの資源化
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態に係るスラグ製造装置の
系統図。
【図2】パン形スラグコンベアの図であり、(a)は側
面図、(b)は(a)のIIB−IIB断面図である。
【図3】従来のスラグ製造装置の系統図。
【符号の説明】
1 プラズマ式溶融炉 2 投入ホッパ 3 定量フィーダ 4 電極 5 窒素ガス 6 出滓口 7 排ガス処理装置 8 水砕式スラグコンベア 9 冷却水 10 灰 11 溶融スラグ 20 パン形スラグコンベア 21 冷却水 22 バルブ 23 ヒータ 24 電源 25 スイッチ 26 スラグ温度計 27 演算器 28 パン温度調節計 29 破砕処理装置 30 パン 31 チェーン 32 レール

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 都市ごみ等の焼却残渣を溶融炉において
    溶融し、その溶融スラグをコンベア上で冷却固化し破砕
    して利用するためのスラグ製造方法において、上記溶融
    炉からの排出スラグの温度を計測し、同温度に基づいて
    上記コンベアに設けられたパンの温度を、スラグの結晶
    化に必要な所定温度となるよう制御することを特徴とす
    るスラグ製造方法。
  2. 【請求項2】 都市ごみ等の焼却残渣を溶融する溶融炉
    と、同溶融炉の出滓口に接続されたコンベアとを備えた
    スラグ製造装置において、上記コンベアをパン形コンベ
    アとなし、且つ同コンベアに冷却水散布装置と電気ヒー
    タとを設け、更に同コンベアの出口に破砕処理装置を設
    けると共に、出滓口において溶融スラグの温度を計測す
    る温度計と、同温度計の計測値を基に溶融スラグの結晶
    化温度を算出する演算器と、同演算器の指示により前記
    コンベアの進行速度と冷却水散布量とヒータ加熱時間と
    を制御しパン温度をスラグ結晶化温度に保持する温度調
    節計を設け、出滓口からコンベアのパン上に流下した上
    記溶融スラグを結晶化状態で固化させ、上記破砕処理装
    置において破砕し、粒状スラグを製造することを特徴と
    するスラグ製造装置。
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