JPH11211062A - 高品質溶融スラグ取出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶融スラグの冷却工程において徐冷を行なう
ことにより強度の大きいスラグを形成する。 【解決手段】 パンコンベア１５は、相対向一対のスプ
ロケット１６間に水平方向に張り渡した駆動チェーン１
７によって無端軌道を形成する駆動手段と、駆動手段に
連動して循環移動し、溶融炉から落下する溶融スラグを
受け止める搬送面を形成する複数のスラグパン１９とを
有し、各スラグパンを搬送方向において前後に分割した
一対の部分片１９ａ，１９ｂで形成し、双方の部分片を
駆動チェーンにおいて隣接するリンクプレートのそれぞ
れに固設した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、下水汚泥等の汚泥
を溶融してスラグとして取り出す技術に係り、高品質溶
融スラグ取出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、水処理施設において発生する下水
汚泥を有価資源としてリサイクルする技術として、表面
溶融方式の汚泥溶融炉がある。図３に示すように、この
溶融炉１は、外筒２と外筒２の内部に遊嵌する内筒（図
示省略）とによる竪型回転炉であり、外筒２の内部に貯
留する被溶融物である汚泥３と内筒の天井部とによって
逆円錐形の主燃焼室４を形成している。主燃焼室４への
汚泥の供給は、外筒２の回転により内筒の下端の全周に
おいて均一に行なう。また、天井部をなす内筒を上下動
することにより主燃焼室４の容積を調整する。

【０００３】燃焼・溶融した汚泥は溶融スラグ化し、高
温の燃焼ガスとともに、炉底部のスラグポート５から連
続的に滴下し、二次燃焼室６を通ってスラグ排出装置７
へ落下する。スラグ排出装置７において溶融スラグは冷
却水中に没して固化し、水砕スラグとなり、スラグ排出
装置７に設けた排出コンベアによって次工程に排出され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の構成に
おいて、スラグ排出装置７で生成する水砕スラグは、イ
ンターロッキングブロック等の原料としてリサイクル利
用しており、この用途においては十分な強度を有してい
る。

【０００５】しかし、水砕スラグは溶融スラグを水中に
おいて急激に冷却して固化したものであるために、路盤
材の骨材として利用するためには、強度が不十分であ
る。よって、スラグの有価資源としての用途を広げるた
めには、その強度をさらに高める必要がある。

【０００６】本発明は上記した課題を解決するものであ
り、溶融スラグの冷却工程において徐冷を行なうことに
より強度の大きいスラグを形成することができる高品質
溶融スラグ取出装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明の高品質溶融スラグ取出装置は、ピット
に貯留する冷却水の水中に没して配置する搬出コンベア
と、搬出コンベアの上方に配置するパンコンベアとを備
え、パンコンベアは、相対向一対のスプロケット間に水
平方向に張り渡した駆動チェーンによって無端軌道を形
成する駆動手段と、駆動手段に連動して循環移動し、溶
融炉から落下する溶融スラグを受け止める搬送面を形成
する複数のスラグパンとを有し、各スラグパンを搬送方
向において前後に分割した一対の部分片で形成し、双方
の部分片を駆動チェーンにおいて隣接するリンクプレー
トのそれぞれに固設した構成としたものである。

【０００８】また、スラグパンの各部分から冷却水中に
向けて冷却フィンを垂設した構成としたものである。上
記した構成により、スラグパン上に受け止めた溶融スラ
グは、スラグパンが冷却水の水面上を移動する間に徐冷
し、無端軌道の一方の反転端部において冷却水中に投入
して冷却する。

【０００９】このとき、駆動チェーンはスプロケットに
沿って反転するに際し、駆動チェーンの隣接するリンク
プレートが連結部において屈曲し、一方のリンクプレー
トに固設した部分片と他方のリンクプレートに固設した
部分片とが、リンクプレート間の屈曲角度に応じて反転
方向において離間することにより、徐冷したスラグをス
ラグパンから冷却水中へ容易に投入することができる。

【００１０】しかも、徐冷中は、スラグパンとともに水
中を移動する冷却フィンがスラグパンの各部分片を冷却
するので、スラグに対する十分な剥離性を確保できると
ともに、スラグパンの耐久性を向上させている。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
基づいて説明する。先に図３において説明したものと同
様の作用を行なうものは同一番号を付して説明を省略す
る。

【００１２】図１〜図２において、スラグ排出装置１１
は、鋼板製又はコンクリート構造物等により形成するピ
ット１２を有しており、ピット１２の内部に冷却水１３
を貯留し、ピット１２の天井壁面において溶融炉１の二
次燃焼室６が連通している。

【００１３】ピット１２の内部には、冷却水１３の水中
に没して配置する搬出コンベア１４と、搬出コンベア１
４の上方に配置するパンコンベア１５とを設けている。
搬出コンベア１４は、ピット１２の全長にわたって存在
し、ピット１２の排出口に対応する一端側が冷却水１３
の水面上に位置している。

【００１４】パンコンベア１５は、一対のスプロケット
１６の間において駆動チェーン１７を水平方向に張り渡
してなる無端軌道と無端軌道を駆動するモータ（図示省
略）とからなる駆動手段１８を有し、駆動手段１８の駆
動チェーン１７に連動連結して複数のスラグパン１９を
連続して配列し、スラグパン１９により、溶融炉１から
落下する溶融スラグを受け止める搬送面を形成してい
る。この搬送面は、二次燃焼室６の下端開口の全面にわ
たって対向し、二次燃焼室６の下端開口と冷却水面との
間を遮蔽している。

【００１５】各スラグパン１９は、搬送方向において前
後に分割した一対の部分片１９ａ，１９ｂで形成し、双
方の部分片１９ａ，１９ｂを駆動チェーン１７において
隣接するリンクプレート１７ａ，１７ｂのそれぞれに固
設しており、双方の部分片１９ａ，１９ｂは、スプロケ
ット１６に沿って回動する間に、スプロケット１６の径
方向において前後に分離する。各スラグパン１９の部分
片１９ａ，１９ｂには、冷却水１３の水中に浸漬する冷
却フィン２０を垂設している。また、駆動手段１８は、
スラグパン１９の搬送速度を調整するために、駆動手段
１８に付随してコンベア速度制御手段（図示省略）を備
えている。

【００１６】パンコンベア１５は、搬送軌道に沿って、
スラグ結晶化ゾーンａと、スラグ徐冷ゾーンｂと、スラ
グ取出ゾーンｃと、スラグパン洗浄ゾーンｄを設定して
いる。スラグ結晶化ゾーンａは二次燃焼室６に対応する
領域をなし、スラグ徐冷ゾーンｂはスラグ結晶化ゾーン
ａからスプロケット１６に掛かる位置までの領域をな
し、スラグ取出ゾーンｃはスプロケット１６に沿った領
域をなし、スラグパン洗浄ゾーンｄは一対のスプロケッ
ト１６間にわたる領域をなしている。

【００１７】ピット１２には、スラグ品質を制御する手
段の１つとして水位制御を可能とするために、冷却水１
３をオーバーフローによって導く樋部２１を配置してお
り、樋部２１は上下に昇降する水位調整堰２１ａで支持
している。この樋部２１は、冷却水１３を自然排水する
ものである。

【００１８】以下、上記した構成における作用を説明す
る。水位調整堰２１ａを制御してピット１２における冷
却水１３の水位を冷却フィン２０に相応する部位におい
て調整し、スラグパン１９を水面上に露出させる。

【００１９】駆動手段１８によりスラグパン１９を搬送
軌道に沿って巡廻駆動する状態において、溶湯炉１から
二次燃焼室６を通って落下する溶融スラグは、スラグ結
晶化ゾーンａにおいてスラグパン１９上に落下し、スラ
グパン１９がスラグ結晶化ゾーンａを移動する間に、二
次燃焼室６からの輻射熱を受けながら約５００〜６００
℃の範囲の雰囲気下で結晶化する。

【００２０】この工程において、スラグパン１９にて形
成する搬送面が、二次燃焼室６の下端開口と冷却水面と
の間を遮蔽するので、二次燃焼室６の放射熱が冷却水１
３に直接作用せず、冷却水１３の蒸発量が減少するとと
もに、水蒸気の流入による二次燃焼室６の温度降下を抑
制することができ、溶融炉１の熱効率が向上する。

【００２１】その後、スラグパン１９上に受け止めた結
晶化スラグを、スラグパン１９がスラグ徐冷ゾーンｂを
移動する間に、約１００〜２００℃の雰囲気下で徐冷し
て、結晶化スラグを強度改善域まで冷却する。この間
に、スラグパン１９とともに水中を移動する冷却フィン
２０がスラグパン１９を冷却するので、溶融スラグに対
するスラグパン１９の十分な剥離性を確保できる。

【００２２】次に、スラグ取出ゾーンｃにおいて、駆動
チェーン１７がスプロケット１６に沿って反転するに際
し、駆動チェーン１７の隣接するリンクプレート１７
ａ，１７ｂは連結部において屈曲する。このため、一方
のリンクプレート１７ａに固設した部分片１９ａと他方
のリンクプレート１７ｂに固設した部分片１９ｂとが、
リンクプレート間の屈曲角度に応じて反転方向において
離間するので、徐冷したスラグをスラグパン１９から冷
却水１３へ容易に投入することができる。

【００２３】徐冷スラグは冷却水１３によって急冷する
ことにより、強度に優れた固化スラグを得る。この固化
スラグは、幅５０〜２００ｍｍ、長さ１５０〜４００ｍ
ｍ、厚さ３０〜４０ｍｍ程度である。

【００２４】上述の工程において水位調整を行なうとと
もに、駆動手段１８のコンベア速度制御手段により、ス
ラグパン１９の搬送速度を調整することによって、スラ
グ結晶化ゾーンａにおける放射部冷却時間およびスラグ
徐冷ゾーンｂにおける徐冷部冷却時間を制御することが
でき、放射部冷却時間および徐冷部冷却時間の制御と、
冷却フィン部からのスラグ冷却状態の制御によって、固
化スラグの強度に係る指標としての、結晶化率、水浸膨
張比、単位容積質量、修正ＣＢＲ、表乾比重、吸水率、
すりへり減量等を調整することができ、この調整によ
り、徐冷による固化スラグを上層路盤材、下層路盤材、
加熱アスファルト混合物、れき青安定処理材に有価資源
として使用するに必要な日本工業規格における品質規定
を満足することができる。

【００２５】次に、徐冷スラグを投入したスラグパン１
９は、スラグパン洗浄ゾーンｄにおいて冷却水１３の水
中を通り、結露して付着した排ガス中の腐食物質が洗浄
された後に再びスラグ結晶化ゾーンａに循環する。固化
したスラグは、沈降して搬出コンベア１４の搬送面に達
し、搬出コンベア１４によりピット１２の外部へ搬出す
る。

【００２６】また、水位制御手段をなす水位調整堰２１
ａを駆動して樋部２１を上下に昇降して、ピット１２に
おける冷却水１３の水位を制御し、スラグパン１２を水
面下に没することにより、溶融炉１から落下する溶融ス
ラグを徐冷することなく急冷して水砕スラグを生成する
ことができる。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、溶融
スラグをスラグパンに受け止めて徐冷することにより、
強度に優れたスラグを生成することができる。冷却水中
を移動する冷却フィンがスラグパンを冷却するので、溶
融スラグに対する十分な剥離性を確保できるとともに、
スラグパンの耐久性を向上させている。また、駆動チェ
ーンはスプロケットに沿って反転するに際し、一方のリ
ンクプレートに固設した部分片と他方のリンクプレート
に固設した部分片とが、反転方向において離間すること
により、徐冷したスラグをスラグパンから冷却水中へ容
易に投入することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態におけるスラグ排出装置の
構成を示す摸式図である。

【図２】同実施の形態におけるスラグパンの構成を示す
摸式図である。

【図３】従来の溶融炉の構成を示す摸式図である。

【符号の説明】

１ 溶融炉 ６ 二次燃焼室 １１ スラグ排出装置 １２ ピット １３ 冷却水 １４ 搬出コンベア １５ パンコンベア １６ スプロケット １７ 駆動チェーン １７ａ，１７ｂ リンクプレート １８ 駆動手段 １９ スラグパン １９ａ，１９ｂ 部分片 ２０ 冷却フィン ２１ 樋部 ２１ａ 水位調整堰

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピットに貯留する冷却水の水中に没して
   配置する搬出コンベアと、搬出コンベアの上方に配置す
   るパンコンベアとを備え、 パンコンベアは、相対向一対のスプロケット間に水平方
   向に張り渡した駆動チェーンによって無端軌道を形成す
   る駆動手段と、駆動手段に連動して循環移動し、溶融炉
   から落下する溶融スラグを受け止める搬送面を形成する
   複数のスラグパンとを有し、 各スラグパンを搬送方向において前後に分割した一対の
   部分片で形成し、双方の部分片を駆動チェーンにおいて
   隣接するリンクプレートのそれぞれに固設したことを特
   徴とする高品質溶融スラグ取出装置。
2. 【請求項２】 スラグパンの各部分から冷却水中に向け
   て冷却フィンを垂設したことを特徴とする請求項１記載
   の高品質溶融スラグ取出装置。