JPH11159724A - Direct melting furnace - Google Patents

Direct melting furnace

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JPH11159724A
JPH11159724A JP34437697A JP34437697A JPH11159724A JP H11159724 A JPH11159724 A JP H11159724A JP 34437697 A JP34437697 A JP 34437697A JP 34437697 A JP34437697 A JP 34437697A JP H11159724 A JPH11159724 A JP H11159724A
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JP
Japan
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zone
furnace
melting
melting furnace
direct melting
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Application number
JP34437697A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiko Abe
和彦 阿部
Shinji Otsuka
信次 大塚
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Chiyoda Corp
Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Original Assignee
Chiyoda Corp
Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
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Publication date
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  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a direct melting furnace which can stably perform gasifying melting treatment on rubbish by always forming a dome of a firm compact layer in the lower section of a thermally decomposing zone. SOLUTION: A direct melting furnace is constituted in a vertical shaft furnace in which a drying zone, a thermally decomposing zone 21, and a burning and melting zone 23 are successively formed toward the bottom of the furnace from a rubbish throwing-in port by providing the charge port through the top or side wall section of the furnace and connecting an oxygen-containing gas introducing pipe 25 to the bottom section of the furnace. In the furnace, the bottom section 22 where the burning and melting zone 23 is formed has a cross- sectional area smaller than that of the overlying thermally decomposing zone 21 and, a large shelf section 27 which is inclined from the plumb line at a large angle is formed between the bottom section 22 and the lower section of the thermally decomposing zone 21.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物をガス化溶
融技術を用いてスラグ化処理する際に用いられる直接溶
融炉に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a direct melting furnace used when slagging wastes using a gasification and melting technique.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、生ごみ等を含む都市ごみやスラッ
ジ等を含む一般廃棄物や産業廃棄物を処理するために、
各種のガス化溶融プロセスを用いた廃棄物処理設備が使
用されている。図7は、特公昭51−42434号に見
られる従来のこの種の処理設備の主要部を構成する竪型
シャフト炉1を示すものである。この竪型シャフト炉1
は、内壁が耐火物によって構成された有底円筒状のもの
で、その上部側壁に粉砕された廃棄物を投入するための
投入口2が設けられている。この竪型シャフト炉1は、
上記投入口2から下方に向けて漸次内径が大きくなるよ
うに形成されており、さらにその底部1aは、最大内径
部4から下方に向けて漸次縮径するように形成されてい
る。そして、この竪型シャフト炉1の縮径された底部1
aには、酸素富化空気を廃棄物の熱分解によって得られ
たチャーに供給して内部を高温に保持するための酸素富
化空気の導入管3が接続され、さらに炉底には、この竪
型シャフト炉1において生成した溶融固化物を排出する
ためのスラグ排出口5が形成されている。他方、この竪
型シャフト炉1の上部には、廃棄物の熱分解によって生
成した還元雰囲気にある熱分解ガスを完全燃焼させるた
めの図示されないガス燃焼炉が配設されている。
2. Description of the Related Art In recent years, in order to treat municipal waste including garbage, general waste including sludge, and industrial waste,
Waste treatment facilities using various gasification and melting processes are used. FIG. 7 shows a vertical shaft furnace 1 which constitutes a main part of this type of conventional processing equipment as disclosed in JP-B-51-42434. This vertical shaft furnace 1
Has an inner wall made of a refractory material and has a bottomed cylindrical shape, and an inlet 2 for introducing crushed waste is provided in an upper side wall thereof. This vertical shaft furnace 1
The inner diameter is formed so as to gradually increase downward from the inlet 2, and the bottom 1 a is formed so as to gradually reduce the diameter downward from the maximum inner diameter part 4. Then, the reduced diameter bottom portion 1 of this vertical shaft furnace 1
a, an oxygen-enriched air introducing pipe 3 for supplying oxygen-enriched air to the char obtained by pyrolysis of waste to maintain the inside at a high temperature is connected to the furnace. A slag discharge port 5 for discharging the molten solid generated in the vertical shaft furnace 1 is formed. On the other hand, a gas combustion furnace (not shown) for completely burning the pyrolysis gas in the reducing atmosphere generated by the pyrolysis of the waste is disposed above the vertical shaft furnace 1.

【0003】以上の構成からなる竪型シャフト炉1にお
いては、先ず破砕された廃棄物を投入孔2から竪型シャ
フト炉1に投入すると、当該廃棄物が上部の乾燥帯域6
で乾燥された後に、この下部の熱分解帯域7において熱
分解されることにより、熱分解ガスと炭素質で高カロリ
ーなチャーとが生成される。このチャーは、さらに炉内
を下方へと移動し、熱分解帯域7下部の最大内径部4の
下方における傾斜部9において緻密なドーム10を形成
する。そして、上記チャーが、導入管3から供給された
酸素富化空気および/または予熱空気と反応することに
より、当該竪型シャフト炉1のドーム10下方には、1
600℃程度の高温に保持された燃焼・溶融帯域8が形
成される。そして、この燃焼・溶融帯域8における熱に
よって、廃棄物中の不燃物は、無害の溶融固形物(ガラ
ス質の溶融物)となり、上記傾斜部9および縮径された
底部側壁11を伝わって滴下して、スラグ排出口5から
連続的に排出されて行く。また、これと並行して、上記
燃焼・溶融帯域8において発生した高温ガスは、炉内を
上昇して順次投入された廃棄物を熱分解帯域7において
熱分解し、還元雰囲気の熱分解ガスとなり、さらにこの
熱分解ガスによって乾燥帯域6において投入孔2から投
入されたばかりの廃棄物が乾燥される。
In the vertical shaft furnace 1 having the above structure, first, crushed waste is put into the vertical shaft furnace 1 through the charging hole 2, and the waste is put into the upper drying zone 6.
And then pyrolyzed in the lower pyrolysis zone 7 to generate pyrolysis gas and carbonaceous, high-calorie char. This char travels further down the furnace, forming a dense dome 10 in the slope 9 below the largest inner diameter 4 below the pyrolysis zone 7. Then, the char reacts with the oxygen-enriched air and / or preheated air supplied from the introduction pipe 3, so that 1 char is formed below the dome 10 of the vertical shaft furnace 1.
A combustion / melting zone 8 maintained at a high temperature of about 600 ° C. is formed. The heat in the combustion / melting zone 8 causes the incombustibles in the waste to become harmless molten solids (vitreous melts), and drops along the inclined portion 9 and the reduced diameter bottom side wall 11. Then, it is continuously discharged from the slag discharge port 5. At the same time, the high-temperature gas generated in the combustion / melting zone 8 ascends in the furnace and thermally decomposes the waste sequentially charged in the pyrolysis zone 7 to become a pyrolysis gas in a reducing atmosphere. Further, the waste just input from the input hole 2 in the drying zone 6 is dried by the pyrolysis gas.

【0004】このような竪型シャフト炉1は、廃棄物を
竪型シャフト炉1において熱分解することにより燃焼排
ガスと炭素質で高カロリーなチャーを得て、上記チャー
に酸素富化空気および/または予熱空気を供給して廃棄
物中の不燃物を無害な溶融スラグとして系外に排出する
ものであって、減容率が大きいために埋立処分量を最小
化できるとともに、高温で溶融処理されたスラグは重金
属の溶出がなく、再利用が可能であるという利点を有す
る。
[0004] In such a vertical shaft furnace 1, waste is thermally decomposed in the vertical shaft furnace 1 to obtain a combustion exhaust gas and a carbonaceous, high-calorie char. Alternatively, it supplies preheated air and discharges incombustibles in the waste as harmless molten slag outside the system. Slag has the advantage that no heavy metal is eluted and it can be reused.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の竪型シャフト炉1において、上述した廃棄物の投
入、乾燥、熱分解および燃焼・溶融といった一連の運転
を円滑に行なうためには、熱分解帯域7の下部に、常に
安定したドーム10が形成されることによって廃棄物の
燃焼・溶融帯域8への移動を妨げ、これにより上記ドー
ム10下方に形成された空洞な燃焼・溶融帯域8によっ
て上方のチャーを有効に燃焼し、常に当該燃焼・溶融帯
域8を高温を保持することにより、上方の廃棄物中の不
燃物を燃焼・溶融して、連続的にスラグ排出口5から排
出してゆくことが望ましい。
In such a conventional vertical shaft furnace 1, in order to smoothly perform a series of operations such as the above-described waste input, drying, pyrolysis, and combustion / melting, A stable dome 10 is always formed below the pyrolysis zone 7 to prevent the waste from moving to the combustion / melting zone 8, whereby the hollow combustion / melting zone 8 formed below the dome 10 is formed. By burning the upper char effectively, and always keeping the combustion / melting zone 8 at a high temperature, incombustibles in the upper waste are burned / melted and continuously discharged from the slag discharge port 5. It is desirable to go.

【0006】しかしながら、上記従来の竪型シャフト炉
1にあっては、上記ドーム10が、明確な断面積区分が
形成されていない縮径部分の傾斜部9に構築されるため
に、炉内における廃棄物蓄積量や、酸素富化ガスまたは
予熱空気の投入量が変動した場合に、このドーム10の
構築位置が変化してしまう。この結果、上記ドーム10
が不安定になり、炉内温度や炉内圧力の変動が発生し
て、円滑な廃棄物処理を行なうことが難しいという問題
点があった。
However, in the conventional vertical shaft furnace 1, the dome 10 is constructed on the inclined portion 9 of the reduced diameter portion where no clear sectional area division is formed, so that the inside of the furnace is not provided. If the amount of waste accumulated or the amount of oxygen-enriched gas or preheated air charged fluctuates, the construction position of the dome 10 will change. As a result, the dome 10
Becomes unstable, and the furnace temperature and the furnace pressure fluctuate, which makes it difficult to perform a smooth waste disposal.

【0007】そこで、上記熱分解帯域7の下部に水冷火
格子等の支持体を設け、この支持体上に上記ドーム10
を形成させることも提案されている。しかしながら、上
記支持体を構築した場合には、当該支持体は、廃棄物の
全重量を負担することになるうえに、さらに燃焼・溶融
帯域8からの1600℃以上の高温に晒されるために、
経時的な強度劣化が激しく、よって短期間に補修交換等
が必要となるために連続運転が制限されてしまうという
問題点が生じる。しかも、万一上記支持体が破損した場
合には、強制的に運転が停止されるとともに、竪型シャ
フト炉1に大きな損傷を与えてしまうという問題点もあ
り、その実現性が乏しい。
Accordingly, a support such as a water-cooled grate is provided below the pyrolysis zone 7, and the dome 10 is placed on the support.
It has also been proposed to form However, when the above-mentioned support is constructed, the support bears the entire weight of the waste and is further exposed to the high temperature of 1600 ° C. or more from the combustion / melting zone 8,
There is a problem in that continuous operation is restricted because the strength is deteriorated with time and repair and replacement are required in a short period of time. In addition, if the support is broken, the operation is forcibly stopped, and the vertical shaft furnace 1 is seriously damaged.

【0008】また、上記竪型シャフト炉1においては、
高温に保持された燃焼・溶融帯域8において生成した溶
融固形物が、当該燃焼・溶融帯域8の傾斜面9から側壁
11を伝わって滴下するために、この溶融固形物の滴下
によって傾斜面9や側壁11を構成する耐火物の溶損が
激しく、この結果一般的には1〜数ケ月ごとに寿命が尽
きて、傾斜面9や側壁11を構成する耐火物を交換しな
ければならないという問題点があった。
In the vertical shaft furnace 1 described above,
Since the molten solid generated in the combustion / melting zone 8 kept at a high temperature drops along the side wall 11 from the inclined surface 9 of the combustion / melting zone 8, the inclined solid 9 is dropped by the dripping of the molten solid. The problem is that the refractory constituting the side wall 11 is severely eroded and, as a result, its life generally ends every one to several months, and the refractory constituting the inclined surface 9 and the side wall 11 must be replaced. was there.

【0009】本発明は、上記従来の直接溶融炉が有する
課題を有効に解決すべくなされたもので、熱分解帯域の
下部に常に強固な緻密層によるドームを形成することが
でき、よって安定的な廃棄物のガス化溶融処理を行なう
ことができる直接溶融炉を提供することを目的とするも
のである。
The present invention has been made in order to effectively solve the above-mentioned problems of the conventional direct melting furnace, and it is possible to always form a dome of a strong dense layer at the lower part of the pyrolysis zone, so that a stable dome can be obtained. It is an object of the present invention to provide a direct melting furnace capable of performing gasification and melting treatment of waste.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
に係る直接溶融炉は、上部または側胴部に廃棄物の投入
口が設けられ、底部に酸素含有気体の導入管が接続され
ることにより、内部に上記投入口から下方に向けて、順
次乾燥、熱分解および燃焼・溶融の各帯域が形成された
竪型シャフト炉であって、かつ上記燃焼・溶融帯域が形
成される底部は、その断面積が上方の熱分解帯域におけ
る断面積よりも小さくなるように形成されるとともに、
上記底部と熱分解帯域部分の下部との間には、鉛直線に
対する傾斜角度が、上記底部よりも大きい棚部が形成さ
れていることを特徴とするものである。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a direct melting furnace according to the present invention, wherein a waste inlet is provided at an upper or side body, and an oxygen-containing gas inlet pipe is connected to a bottom. A vertical shaft furnace in which zones for drying, pyrolysis, and combustion / melting are sequentially formed downward from the input port, and a bottom portion in which the combustion / melting zone is formed. Is formed such that its cross-sectional area is smaller than the cross-sectional area in the upper pyrolysis zone,
A shelf is formed between the bottom and a lower portion of the pyrolysis zone, the shelf having a larger inclination angle with respect to a vertical line than the bottom.

【0011】ここで、請求項2に記載の発明は、請求項
1に記載の底部が直胴部であり、かつ当該底部の断面積
が、上記熱分解帯域における断面積の1/10ないし7
/10の範囲であることを特徴とするものであり、さら
に請求項3に記載の発明は、棚部が上方から下方に向け
て鉛直線に対する傾斜角度が順次大きくなる複数の傾斜
面によって形成されていることを特徴とするものであ
る。
Here, in the invention according to claim 2, the bottom part according to claim 1 is a straight body part, and the sectional area of the bottom part is 1/10 to 7 of the sectional area in the pyrolysis zone.
In a third aspect of the present invention, the shelf portion is formed by a plurality of inclined surfaces whose inclination angles with respect to the vertical line gradually increase from above to below. It is characterized by having.

【0012】また、請求項4に記載の発明は、請求項1
〜3のいずれかに記載の熱分解帯域が形成される部分
は、その断面積が上方から下方に向けて漸次大きくなる
ように形成されていることを特徴とするものである。そ
して、請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれ
かに記載の底部の側壁が、内部に冷却媒体が導入される
金属材料によって形成されていることを特徴とするもの
である。
The invention described in claim 4 is the first invention.
The portion where the thermal decomposition zone is formed according to any one of (1) to (3), is characterized in that its cross-sectional area is formed so as to gradually increase from above to below. The invention according to claim 5 is characterized in that the bottom side wall according to any one of claims 1 to 4 is formed of a metal material into which a cooling medium is introduced. .

【0013】請求項1〜5のいずれかに記載の直接溶融
炉においては、熱分解帯域と燃焼・溶融帯域との間に、
傾斜角度が燃焼・溶融帯域が形成される底部よりも水平
に近い棚部が形成される。そして、この棚部を脚部とし
て、炉内における廃棄物の蓄積量や、酸素富化ガスまた
は予熱空気等の酸素含有気体の投入量に依存しない、安
定的かつ強固な緻密層のドームが形成される。この結
果、従来のもののように上記ドームが破壊されて、これ
に起因する炉内温度および炉内圧力の変動を生じること
が回避され、よって長期間にわたって安定的な廃棄物の
ガス化溶融処理を行なうことができる。
[0013] In the direct melting furnace according to any one of claims 1 to 5, between the pyrolysis zone and the combustion / melting zone,
A ledge is formed whose inclination angle is more horizontal than the bottom where the combustion / melting zone is formed. Using this shelf as a leg, a stable and strong dense layer dome is formed that does not depend on the amount of accumulated waste in the furnace or the amount of oxygen-containing gas such as oxygen-enriched gas or preheated air. Is done. As a result, it is avoided that the dome is destroyed as in the conventional case and the fluctuations in the furnace temperature and the furnace pressure due to this are caused. Can do it.

【0014】ここで、請求項2に記載の発明のように、
上記底部を直胴に形成するとともに、この底部の断面積
を、熱分解帯域における断面積の1/10ないし7/1
0の範囲に設定すれば、当該直胴部と棚部との間に断面
積が明確に絞られた箇所が形成されるために、当該個所
を脚部としてより一層安定的かつ強固なドームを形成す
ることができて好適である。なお、上記棚部としては、
一の傾斜面によって形成することも可能であるが、例え
ば請求項3に記載の発明のように、上方から下方に向け
て鉛直線に対する傾斜角度が順次大きくなる複数の傾斜
面によって形成すれば、燃焼・溶融帯域との接続部近傍
の傾斜面がより水平に近くなり、よってドームの形成効
果が向上するといった作用が得られる。
Here, as in the invention described in claim 2,
The bottom is formed in a straight body, and the cross-sectional area of the bottom is 1/10 to 7/1 of the cross-sectional area in the pyrolysis zone.
If it is set in the range of 0, since a place where the sectional area is clearly narrowed is formed between the straight body and the shelf, a more stable and strong dome is formed using the place as a leg. It is preferable that it can be formed. In addition, as the above-mentioned shelf,
Although it is also possible to form by one inclined surface, for example, as in the invention of claim 3, if it is formed by a plurality of inclined surfaces in which the inclination angle with respect to the vertical line increases gradually from above to below, The effect is obtained that the inclined surface near the connection with the combustion / melting zone becomes more horizontal, and the effect of forming the dome is improved.

【0015】また、請求項4に記載の発明においては、
熱分解帯域が形成される部分を、その断面積が上方から
下方に向けて漸次大きくなるように形成しているので、
乾燥帯域からの廃棄物の下方への移動が、熱分解帯域が
形成される部分の側壁によって妨げられることがなく、
円滑な廃棄物の移動を促進することが可能になる。さら
に、請求項5のように、燃焼・溶融帯域が形成される底
部の側壁を内部に冷却媒体が導入される金属材料によっ
て形成すれば、当該燃焼・溶融帯域における高温の熱に
よって生成した溶融固形物が上記金属材料の表面で固化
し、断熱層として機能するために、金属材料表面を保護
することができ、よって従来のように側壁を耐火物で構
成する場合と比較して、格段に耐久性を向上させること
ができる。
Further, in the invention according to claim 4,
Since the section where the pyrolysis zone is formed is formed so that its cross-sectional area gradually increases from above to below,
The downward movement of waste from the drying zone is not hindered by the side walls where the pyrolysis zone is formed,
It is possible to promote smooth waste transfer. Furthermore, if the bottom side wall where the combustion / melting zone is formed is made of a metal material into which a cooling medium is introduced, the molten solid generated by the high-temperature heat in the combustion / melting zone Since the object solidifies on the surface of the metal material and functions as a heat insulating layer, the surface of the metal material can be protected, and therefore, the durability is remarkably longer than the conventional case where the side wall is made of a refractory. Performance can be improved.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の直接溶融炉の一
実施形態における要部を示すもので、上部構造は図7に
示したものと同様である。図1に示すように、この直接
溶融炉20は、全体として略円筒状に形成された竪型シ
ャフト炉であって、熱分解帯域21の下方の底部に、直
径が上方の熱分解帯域21が形成される部分の直径より
も小さい直胴部22が設けられており、この直胴部22
内に燃焼・溶融体域23が形成されるようになってい
る。ここで、直胴部22の直径は、熱分解帯域21にお
ける直径の1/10ないし7/10の範囲、ちなみに本
実施形態においては4/10〜6/10に設定されてい
る。
FIG. 1 shows a main part of an embodiment of a direct melting furnace according to the present invention, and the upper structure is the same as that shown in FIG. As shown in FIG. 1, the direct melting furnace 20 is a vertical shaft furnace formed in a substantially cylindrical shape as a whole, and a pyrolysis zone 21 having an upper diameter is provided at a bottom portion below the pyrolysis zone 21. A straight body portion 22 smaller than the diameter of the portion to be formed is provided.
A combustion / melt region 23 is formed therein. Here, the diameter of the straight body portion 22 is set in the range of 1/10 to 7/10 of the diameter in the pyrolysis zone 21, and in this embodiment, 4/10 to 6/10.

【0017】この直胴部22は、熱伝導性に優れた金属
材料、例えば銅鋳物によって中空に形成されており、そ
の内部には、図示されない冷却水管から供給される冷却
水によって冷却されるようになっている。また、この直
胴部22の下端部外周には、溶融スラグ排出口24が一
体に形成されている。さらに、直胴部22の下部には、
酸素富化ガスまたは予熱空気(酸素含有気体)の投入ノ
ズル(導入管)25が、その火炎を炉底26の中心に向
けて噴出するように取り付けられている。そして、この
直胴部22と熱分解帯域21部分の下部との間に、棚部
27が形成されている。ここで、上記棚部27は、上方
から下方に向けて鉛直線に対する傾斜角度が順次大きく
なる2つの傾斜面28、29によって形成されている。
The straight body portion 22 is formed of a metal material having excellent heat conductivity, for example, a copper casting, and is hollow so that the inside thereof is cooled by cooling water supplied from a cooling water pipe (not shown). It has become. Further, a molten slag discharge port 24 is formed integrally with the outer periphery of the lower end of the straight body portion 22. Furthermore, in the lower part of the straight body part 22,
An injection nozzle (introduction pipe) 25 for oxygen-enriched gas or preheated air (oxygen-containing gas) is attached so as to jet the flame toward the center of the furnace bottom 26. A shelf 27 is formed between the straight body 22 and the lower part of the pyrolysis zone 21. Here, the shelf 27 is formed by two inclined surfaces 28 and 29 whose inclination angles with respect to the vertical line increase gradually from above to below.

【0018】以上の構成からなる直接溶融炉20におい
ては、熱分解帯域21と直胴部22によって形成される
燃焼・溶融体域23との間に、上方から下方に向けて鉛
直線に対する傾斜角度が順次大きくなる2つの傾斜面2
8、29からなる棚部27を形成しているので、この棚
部27の傾斜面29がほぼ水平に近い傾斜角度になる。
この結果、傾斜面29と直胴部22との接続部分に、断
面積が明確に絞られた箇所が形成されるため、上記傾斜
面29を脚部として、炉内における廃棄物の蓄積量や、
酸素富化ガスまたは予熱空気等の酸素含有気体の投入量
に依存しない、安定的かつ強固な緻密層のドーム30が
形成される。そして、上記ドーム30が安定的に形成さ
れることによって、廃棄物の燃焼・溶融体域23への移
動を妨げ、これにより上記ドーム30下方に形成された
空洞な燃焼・溶融体域23によって上方のチャーを有効
に燃焼し、当該燃焼・溶融帯域8が常に高温に保持され
ることにより、上方の廃棄物中の不燃物が燃焼・溶融さ
れて、順次スラグ排出口24から排出されてゆく。
In the direct melting furnace 20 having the above-described structure, the inclination angle with respect to the vertical line from the upper part to the lower part between the pyrolysis zone 21 and the combustion / melt region 23 formed by the straight body portion 22. Two slopes 2 where
Since the shelf 27 composed of 8 and 29 is formed, the inclined surface 29 of the shelf 27 has a nearly horizontal inclination angle.
As a result, a portion where the cross-sectional area is clearly narrowed is formed at the connection portion between the inclined surface 29 and the straight body portion 22, and the accumulated amount of waste in the furnace and ,
A stable and strong dense layer dome 30 is formed that does not depend on the amount of oxygen-containing gas such as oxygen-enriched gas or preheated air. Then, the dome 30 is stably formed, thereby preventing the waste from moving to the combustion / melt region 23, and thereby the hollow combustion / melt region 23 formed below the dome 30 causes the waste to move upward. Is effectively burned, and the combustion / melting zone 8 is always kept at a high temperature, so that the incombustibles in the upper waste are burned / melted and sequentially discharged from the slag discharge port 24.

【0019】したがって、上記直接溶融炉20によれ
ば、従来のもののように上記ドームが破壊されて、これ
に起因する炉内温度および炉内圧力の変動を生じること
が回避され、よって長期間にわたって安定的な廃棄物の
ガス化溶融処理を行なうことができる。またこの際に、
上記直胴部22を、銅等の熱伝導性のよい金属材料によ
って形成し、かつ内部を冷却水管から供給される冷却水
によって冷却するようにしているので、燃焼・溶融体域
23で生成した溶融固形物が金属材料の表面で固化して
断熱層として機能し、よって直胴部22の表面を保護す
ることができる。このため、従来のように側壁を耐火物
で構成する場合と比較して、格段にその耐久性を向上さ
せることができる。この結果、当該直接溶融炉20にお
ける連続運転時間を大幅に延長させることができ、運転
コストの低減化を図ることができる。
Therefore, according to the direct melting furnace 20, it is possible to prevent the dome from being broken as in the prior art, thereby causing fluctuations in the furnace temperature and the furnace pressure due to the dome. A stable waste gasification and melting process can be performed. At this time,
Since the straight body portion 22 is formed of a metal material having good heat conductivity such as copper and the inside is cooled by cooling water supplied from a cooling water pipe, the straight body portion 22 is formed in the combustion / melt region 23. The molten solid solidifies on the surface of the metal material and functions as a heat insulating layer, so that the surface of the straight body portion 22 can be protected. For this reason, the durability can be remarkably improved as compared with the conventional case where the side wall is made of a refractory. As a result, the continuous operation time in the direct melting furnace 20 can be greatly extended, and the operation cost can be reduced.

【0020】さらに、酸素富化ガスや予熱空気の投入ノ
ズル25を、側壁と対向しないように炉底26の中心部
に向けて噴出するように取り付けているので、投入ノズ
ル25から噴出する火炎によって、上記側壁が溶損する
ことも未然に防止することができる。
Further, since the injection nozzle 25 for the oxygen-enriched gas or the preheated air is mounted so as to be jetted toward the center of the furnace bottom 26 so as not to face the side wall, the flame jetted from the injection nozzle 25 causes the flame. Also, it is possible to prevent the side wall from being melted.

【0021】図2および図3は、それぞれ図1に示した
実施形態の変形例の内壁形状を示すもので、図1に示し
たものと同一構成部分については、同一符号を付してそ
の説明を省略する。図2に示す直接溶融炉35は、熱分
解帯域21の下部と直胴部22によって形成される燃焼
・溶融体域23との間の棚部36を、傾斜面37と水平
面38とによって構成したものである。また、図3に示
す直接溶融炉40は、熱分解帯域21の下部と上記直胴
部22との間の棚部41を、熱分解帯域21と連続する
垂直面42と傾斜面43とによって構成したものであ
る。これらの変形例に示した直接溶融炉35、40にあ
っても、図1に示したものと同様の作用効果を得ること
ができる。
FIGS. 2 and 3 show the shapes of the inner walls of a modification of the embodiment shown in FIG. 1, respectively. The same components as those shown in FIG. Is omitted. In the direct melting furnace 35 shown in FIG. 2, a shelf 36 between the lower part of the pyrolysis zone 21 and the combustion / melt region 23 formed by the straight body 22 is constituted by an inclined surface 37 and a horizontal surface 38. Things. Further, in the direct melting furnace 40 shown in FIG. 3, a shelf 41 between the lower part of the pyrolysis zone 21 and the straight body 22 is constituted by a vertical surface 42 and an inclined surface 43 continuous with the pyrolysis zone 21. It was done. Even in the direct melting furnaces 35 and 40 shown in these modified examples, the same operation and effects as those shown in FIG. 1 can be obtained.

【0022】次いで、図4〜図6は、本発明の他の実施
形態における内壁形状を示すもので、同様に図1〜図3
に示したものと同一構成部分については、同一符号を付
してある。図4〜図6に示す直接溶融炉50、51、5
2は、ぞれぞれ図1〜図3に示した形状の直接溶融炉2
0、35、40において、熱分解帯域21が形成される
部分の側壁53を、その断面積が上方から下方に向けて
漸次大きくなる傾斜面状に形成したものである。この結
果、図6に示す直接溶融炉52においては、棚部41を
構成する一方の側壁42が、上記側壁53と連続する傾
斜面状に形成されている。これらの直接溶融炉50、5
1、52によれば、図1〜図3に示したものと同様の作
用効果が得られる他、さらに上記側壁53によって、乾
燥帯域からの廃棄物の下方への移動を促進することがで
き、よって一層円滑な廃棄物の移動を行なわせることが
できるといった効果が得られる。
Next, FIGS. 4 to 6 show the inner wall shape in another embodiment of the present invention.
The same reference numerals are given to the same components as those shown in FIG. The direct melting furnaces 50, 51, 5 shown in FIGS.
2 is a direct melting furnace 2 having the shape shown in FIGS.
At 0, 35, and 40, the side wall 53 of the portion where the pyrolysis zone 21 is formed is formed in an inclined surface shape whose cross-sectional area gradually increases from above to below. As a result, in the direct melting furnace 52 shown in FIG. 6, one of the side walls 42 constituting the shelf 41 is formed in an inclined surface continuous with the side wall 53. These direct melting furnaces 50, 5
According to 1, 52, the same operation and effect as those shown in FIGS. 1 to 3 can be obtained, and further, the side wall 53 can promote the downward movement of the waste from the drying zone, Therefore, an effect is obtained that the waste can be moved more smoothly.

【0023】なお、上記実施の形態においては、いずれ
も直接溶融炉20、35、40、50〜52が円筒状で
ある場合についてのみ説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、角型の直接溶融炉に対しても同様
に適用することが出来、この場合には底部を構成する角
筒状の直胴部の断面積を、熱分解帯域における断面積の
1/10ないし7/10の範囲設定することが、より好
ましい。
In the above embodiment, only the case where the direct melting furnaces 20, 35, 40, 50 to 52 are cylindrical is described, but the present invention is not limited to this. The same can be applied to a square direct melting furnace. In this case, the cross-sectional area of the square cylindrical straight body constituting the bottom is 1/10 to 7 times the cross-sectional area in the pyrolysis zone. It is more preferable to set a range of / 10.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜5のい
ずれかに記載の本発明に係る直接溶融炉によれば、熱分
解帯域の下部に設けた棚部を脚部として安定的かつ強固
なドームを形成することができ、よって廃棄物の急激な
落下や、これに起因する炉内温度および炉内圧力の変動
を生じることを回避して、長期間にわたる安定的な廃棄
物のガス化溶融処理を行なうことができる。特に、請求
項2に記載の発明によれば、直胴部と棚部との間に断面
積が明確に絞られた箇所が形成されるために、当該個所
を脚部としてより一層安定的かつ強固なドームを形成す
ることができ、さらに請求項3に記載の発明によれば、
燃焼・溶融帯域との接続部近傍の傾斜面がより水平に近
くなるために、ドームの形成効果が向上する。
As described above, according to the direct melting furnace according to the present invention as set forth in any one of claims 1 to 5, the shelf provided at the lower part of the pyrolysis zone is stably used as a leg. A strong dome can be formed, thereby avoiding a sudden drop of waste and resulting fluctuations in furnace temperature and furnace pressure, and ensuring stable waste gas for a long period of time. A chemical fusing treatment can be performed. In particular, according to the second aspect of the present invention, since a portion whose sectional area is clearly narrowed is formed between the straight body portion and the shelf portion, the portion is more stable and can be used as a leg portion. According to the third aspect of the present invention, a strong dome can be formed.
Since the inclined surface near the connecting portion with the combustion / melting zone becomes more horizontal, the effect of forming the dome is improved.

【0025】さらに、請求項4に記載の発明によれば、
乾燥帯域からの廃棄物の下方への移動が、熱分解帯域が
形成される部分の側壁によって妨げられることがなく、
円滑な廃棄物の移動を促進することが可能になるととも
に、請求項5に記載の発明によれば、燃焼・溶融帯域に
おける高温の熱によって生成した溶融固形物が上記金属
材料の表面で固化し、断熱層として機能するために、金
属材料表面を保護することができ、よって従来のように
側壁を耐火物で構成する場合と比較して、格段に耐久性
を向上させることができるといった効果が得られる。
Further, according to the invention described in claim 4,
The downward movement of waste from the drying zone is not hindered by the side walls where the pyrolysis zone is formed,
According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to promote the smooth movement of the waste, and the molten solid generated by the high-temperature heat in the combustion / melting zone is solidified on the surface of the metal material. In order to function as a heat insulating layer, the surface of the metal material can be protected, so that the durability can be remarkably improved as compared with the conventional case where the side wall is made of a refractory. can get.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る直接溶融炉の一実施形態を示す要
部の縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part showing one embodiment of a direct melting furnace according to the present invention.

【図2】図1に示した実施形態の変形例における内壁形
状を示す縦断面図である。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an inner wall shape in a modification of the embodiment shown in FIG.

【図3】図1に示した実施形態の他の変形例の内壁形状
を示す縦断面図である。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing an inner wall shape of another modification of the embodiment shown in FIG. 1;

【図4】本発明の他の実施形態の内壁形状を示す縦断面
図である。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing an inner wall shape according to another embodiment of the present invention.

【図5】図4に示した実施形態の変形例における内壁形
状を示す縦断面図である。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing an inner wall shape in a modification of the embodiment shown in FIG. 4;

【図6】図4に示した実施形態の他の変形例の内壁形状
を示す縦断面図である。
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing an inner wall shape of another modification of the embodiment shown in FIG. 4;

【図7】従来の竪型シャフト炉を示す縦断面図である。FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a conventional vertical shaft furnace.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 投入口 6 乾燥帯域 20、35、40、50、51、52 直接溶融炉 21 熱分解帯域 22 直胴部 23 燃焼・溶融帯域 24 スラグ排出口 25 投入ノズル(酸素含有気体の導入管) 26 炉底 30 ドーム 27、36、41 棚部 2 Input port 6 Drying zone 20, 35, 40, 50, 51, 52 Direct melting furnace 21 Thermal decomposition zone 22 Straight body part 23 Combustion / melting zone 24 Slag outlet 25 Input nozzle (oxygen-containing gas inlet pipe) 26 Furnace Bottom 30 Dome 27, 36, 41 Shelf

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 上部または側胴部に廃棄物の投入口が設
けられ、底部に酸素含有気体の導入管が接続されること
により、内部に上記投入口から下方に向けて、順次乾
燥、熱分解および燃焼・溶融の各帯域が形成された竪型
シャフト炉であって、かつ上記燃焼・溶融帯域が形成さ
れる底部は、その断面積が上方の上記熱分解帯域におけ
る断面積よりも小さくなるように形成されるとともに、
上記底部と上記熱分解帯域部分の下部との間には、鉛直
線に対する傾斜角度が、上記底部よりも大きい棚部が形
成されていることを特徴とする直接溶融炉。
1. A waste inlet is provided at an upper or side body part, and an oxygen-containing gas introduction pipe is connected to a bottom part, so that drying and heating are sequentially performed inside from the inlet downward. A vertical shaft furnace in which each zone of decomposition and combustion / melting is formed, and a bottom portion where the combustion / melting zone is formed has a cross-sectional area smaller than that of the upper pyrolysis zone. As well as being formed
A direct melting furnace, wherein a shelf having a larger inclination angle with respect to a vertical line than the bottom is formed between the bottom and a lower portion of the pyrolysis zone.
【請求項2】 上記底部は、直胴部であり、かつ当該底
部の断面積は、上記熱分解帯域における断面積の1/1
0ないし7/10の範囲であることを特徴とする請求項
1に記載の直接溶融炉。
2. The bottom part is a straight body part, and the sectional area of the bottom part is 1/1 of the sectional area in the pyrolysis zone.
2. The direct melting furnace according to claim 1, wherein the range is from 0 to 7/10.
【請求項3】 上記棚部は、上方から下方に向けて鉛直
線に対する傾斜角度が順次大きくなる複数の傾斜面によ
って形成されていることを特徴とする請求項1または2
に記載の直接溶融炉。
3. The shelf according to claim 1, wherein the shelf is formed by a plurality of inclined surfaces whose inclination angle with respect to the vertical line increases gradually from above to below.
The direct melting furnace according to 1.
【請求項4】 上記熱分解帯域が形成される部分は、そ
の断面積が上方から下方に向けて漸次大きくなるように
形成されていることを特徴とする請求項1ないし3のい
ずれかに記載の直接溶融炉。
4. The method according to claim 1, wherein the portion in which the thermal decomposition zone is formed is formed such that its cross-sectional area gradually increases from above to below. Direct melting furnace.
【請求項5】 上記底部の側壁は、内部に冷却媒体が導
入される金属材料によって形成されていることを特徴と
する請求項1ないし4のいずれかに記載の直接溶融炉。
5. The direct melting furnace according to claim 1, wherein the bottom side wall is formed of a metal material into which a cooling medium is introduced.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112143846A (en) * 2020-09-25 2020-12-29 西安建筑科技大学 Gas-based reduction shaft furnace

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