JPH11230520A - Direct melting furnace - Google Patents
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- JPH11230520A JPH11230520A JP4622298A JP4622298A JPH11230520A JP H11230520 A JPH11230520 A JP H11230520A JP 4622298 A JP4622298 A JP 4622298A JP 4622298 A JP4622298 A JP 4622298A JP H11230520 A JPH11230520 A JP H11230520A
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Abstract
Description
【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、生ごみ等を含む一般廃棄物やスラ
ッジ等を含む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開発されてお
り、その一部は実用化されて使用されつつある。図4
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1a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 general waste including garbage and the like and industrial waste including sludge and the like, waste treatment facilities using various gasification and melting processes have been developed. The department is being put into practical use. FIG.
1 shows a vertical shaft furnace 1 constituting a main part of a conventional processing facility of this kind as seen in Japanese Patent Publication No. 51-42434. The vertical shaft furnace 1 has a bottomed cylindrical shape whose inner wall is made of a refractory material, and has an inlet 2 for introducing pulverized waste into an upper side wall thereof. The vertical shaft furnace 1 is formed so that the inner diameter gradually increases downward from the input port 2, and the bottom 1 a of the vertical shaft furnace 1 gradually decreases downward from the maximum inner diameter part 4. Is formed. The reduced-diameter bottom portion 1a of the vertical shaft furnace 1 is supplied with oxygen-enriched air to a char obtained by pyrolysis of waste to maintain the inside at a high temperature. Introductory pipe 3
Is connected to the furnace bottom, and a slag discharge port 5 for discharging the molten and solidified product generated in the vertical shaft furnace 1 is formed in the furnace bottom. 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または当該廃棄物にコー
クス等の副資材を加えて投入孔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、1600℃
〜1800℃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、廃棄物中の不燃性成分は、無害の溶融スラ
グ(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。[0003] In the vertical shaft furnace 1 having the above-described structure, first, crushed waste or a secondary material such as coke is added to the waste and the vertical shaft furnace 1 is introduced through the charging hole 2.
The waste is dried in the upper drying zone 6 and then pyrolyzed in the lower pyrolysis zone 7 to generate pyrolysis gas and carbonaceous and 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 1600 ° C. is formed below the dome 10 of the vertical shaft furnace 1.
Combustion / melting zone 8 maintained at a high temperature of about 1800 ° C
Is formed. The heat in the combustion / melting zone 8 causes the non-flammable components in the waste to become harmless molten slag (vitreous molten material), and dripping along the inclined portion 9 and the reduced diameter 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 rises 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 introduced from the introduction 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熱分解
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
物中の不燃性成分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 pyrolyzed in the vertical shaft furnace 1 to obtain a pyrolysis gas and a carbonaceous high-calorie char. And / or supply preheated air to discharge non-flammable components in waste as harmless molten slag to the outside of the system. The large volume reduction rate minimizes landfill disposal and enables high-temperature melting. The treated slag has the advantage that no heavy metals are eluted and that 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、チャ
ーや不燃性成分からなる強固なドーム10が常に安定し
た状態で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、常時当該燃焼・溶融帯域8を高温に
保持することにより、上方の廃棄物中の不燃性成分を溶
融して、生成された溶融スラグを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 solid dome 10 made of char and non-combustible components is always formed in a stable state below the pyrolysis zone 7 to prevent the waste from moving to the combustion / melting zone 8, thereby preventing the waste from moving to the dome 10. The upper char is effectively burned by the hollow combustion / melting zone 8 formed in the above, and by constantly maintaining the combustion / melting zone 8 at a high temperature, the non-combustible component in the upper waste is melted. It is desirable that the generated molten slag is continuously discharged from the slag discharge port 5.
【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、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。特に、近年における廃棄
物処理設備に対する大型化の要請から、上記竪型シャフ
ト炉1の内径を大きくすることにより、一基の竪型シャ
フト炉1によって多量の廃棄物を処理しようとすると、
形成されるドーム10も大径になって強度的に上部の廃
棄物を支持し得なくなるという問題点があり、当該廃棄
物処理設備の大型化を妨げる主因となっていた。However, in the conventional vertical shaft furnace 1 described above, the dome 10 is provided with the inclined portion 9 having a reduced diameter.
When the amount of waste accumulated in the furnace and the input amount of oxygen-enriched gas or preheated air fluctuate,
The construction position of the dome 10 changes. As a result, the dome 10 becomes unstable, and the furnace temperature and the furnace pressure fluctuate, so that there is a problem that it is difficult to perform a smooth waste disposal. In particular, in response to a demand for a large-scale waste treatment facility in recent years, by increasing the inner diameter of the vertical shaft furnace 1, a large amount of waste is to be treated by one vertical shaft furnace 1.
The formed dome 10 also has a problem that the diameter of the dome 10 becomes too large to strongly support the waste above, and this has been a major factor in preventing the waste treatment facility from being enlarged.
【0007】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
融スラグが、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、この溶融スラグの滴下
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 slag generated in the combustion / melting zone 8 kept at a high temperature drops from the inclined surface 9 of the combustion / melting zone 8 along the side wall 11, the molten slag is dropped and the inclined surface 9 and the side wall 11 are dropped. Is severely damaged by the refractories, and as a result, the service life generally expires every few months, and the refractories constituting the inclined surfaces 9 and the side walls 11 must be replaced.
【0008】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、大きな炉内温
度や炉内圧力の変動を発生することなく、円滑かつ安定
的な廃棄物処理を行なうことができるとともに、大型化
に対しても容易に対応することが可能となる直接溶融炉
を提供することを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to effectively solve the problems of the conventional direct melting furnace described above, and is capable of smoothly and stably disposing waste without causing large fluctuations in furnace temperature and furnace pressure. It is an object of the present invention to provide a direct melting furnace that can perform a process and can easily cope with an increase in size.
【0009】[0009]
【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、底部側壁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、下端部に溶融スラグの排出口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、底部面中央部において上記廃棄物を支持し、
かつ上記底面中央部から導入管の噴出口に臨む外周部に
向かって、上記廃棄物によるドームが形成されるような
断面積寸法であ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 portion or a side body portion, and an oxygen-containing gas inlet pipe is connected to a bottom side wall. In this way, a vertical shaft furnace in which zones for drying, pyrolysis and combustion / melting are sequentially formed downward from the above-mentioned inlet, and an outlet for molten slag is formed at the lower end. And the bottom where the combustion / melting zone is formed supports the waste at the center of the bottom surface,
The cross-sectional area is such that the dome of the waste is formed from the center of the bottom surface to the outer peripheral portion facing the outlet of the introduction pipe.
【0010】ここで、請求項2に記載の発明は、上記底
部は、その断面積が熱分解帯域における断面積の7/1
0以上であることを特徴とするものであり、また請求項
3に記載の発明は、上記溶融スラグ排出口に、堰部が設
けられていることを特徴とするものである。さらに、請
求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載
の発明において、溶融スラグが流下する底面の外周部
に、溝部が形成されていることを特徴とするものであ
る。また、請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のい
ずれかに記載の発明において、少なくとも上記底部は、
角型であることを特徴とするものである。[0010] According to a second aspect of the present invention, the bottom has a cross-sectional area of 7/1 of the cross-sectional area in the pyrolysis zone.
It is characterized by being 0 or more, and the invention according to claim 3 is characterized in that a weir is provided at the molten slag discharge port. Further, the invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein a groove is formed on an outer peripheral portion of a bottom surface on which the molten slag flows down. . The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein at least the bottom portion is
It is characterized by being square.
【0011】請求項1〜5のいずれかに記載の直接溶融
炉においては、廃棄物が底面中央部において支持される
とともに、底面の中央部から底部側壁に向けて上記導入
管の噴出口と対向する強固な緻密層のドームが形成され
る。そして、このドームは、底部の各導入管の周囲に、
あるいは外周に沿って連続して形成されるために、従来
と比較して脚部の全長が大幅に長くなり、よって単位面
積当りで支持すべき上方の廃棄物量が大幅に小さくなる
ために、極めて安定的なものになる。この結果、炉内に
おける廃棄物の蓄積量や、燃焼支持ガスの投入量が変化
しても、上記ドームが破壊されることがなく、よってこ
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、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可能になるとともに、廃棄物処
理装置全体の大型化にも容易に対応することができる。In the direct melting furnace according to any one of the first to fifth aspects, the waste is supported at the center of the bottom surface, and faces the outlet of the introduction pipe from the center of the bottom surface toward the bottom side wall. A strong dense layer dome is formed. And this dome, around each inlet pipe at the bottom,
Alternatively, since it is formed continuously along the outer circumference, the total length of the legs is significantly longer than in the past, and the amount of upper waste to be supported per unit area is significantly reduced. Become stable. As a result, even if the amount of accumulated waste in the furnace or the amount of the combustion supporting gas charged changes, the dome is not destroyed, so that the fluctuations in the furnace temperature and the furnace pressure due to this do not occur. It is possible to avoid the generation of the waste gas and stably perform the gasification and melting treatment of the waste over a long period of time, and it is possible to easily cope with an increase in the size of the entire waste treatment apparatus.
【0012】さらに、上記底部の燃焼・溶融帯域におい
て燃焼・溶融された廃棄物は、溶融スラグとなって上記
ドームの側壁に沿って底面に流下し、溶融スラグ排出口
から排出されてゆく。この結果、上記溶融スラグが、従
来のもののように炉壁を伝わって流下しないために、上
記溶融スラグの流下に起因する炉壁耐火材のエロージョ
ンを防止することができ、その耐久性を格段に向上させ
ることができる。このような、廃棄物を底面の中央部で
支持するように底部を形成するためには、請求項2に記
載の発明のように、断面積が熱分解帯域における断面積
の7/10以上に形成すればよく、さらに熱分解帯域と
同形の直胴状に形成すれば一層好ましい。すなわち、底
部を熱分解帯域における断面積の7/10に満たない断
面積になるように縮形して形成すると、従来のように熱
分解帯域の下部から上記燃焼・溶融帯域へ至る外形の絞
られた部分を脚部として、図4に示したものと同様の不
安定なドームが形成されてしまうからである。Further, the waste burned and melted in the combustion / melting zone at the bottom becomes molten slag, flows down to the bottom surface along the side wall of the dome, and is discharged from the molten slag discharge port. As a result, since the molten slag does not flow down the furnace wall as in the conventional case, erosion of the furnace wall refractory material caused by the flow of the molten slag can be prevented, and its durability is markedly improved. Can be improved. In order to form the bottom so that the waste is supported at the center of the bottom, the cross-sectional area should be 7/10 or more of the cross-sectional area in the pyrolysis zone. It is more preferable to form it into a straight body having the same shape as the thermal decomposition zone. That is, if the bottom is formed by reducing the cross-sectional area to less than 7/10 of the cross-sectional area in the pyrolysis zone, the outer shape from the lower portion of the pyrolysis zone to the combustion / melting zone is reduced as in the related art. This is because an unstable dome similar to that shown in FIG. 4 is formed using the portion thus set as a leg.
【0013】また、請求項3に記載の発明のように、上
記溶融スラグ排出口に堰部を設ければ、溶融スラグを底
部に一定時間滞留させることができ、この結果溶融スラ
グの均質化を図ることが可能になり、さらに請求項4に
記載の発明のように、溶融スラグが流下する底面の外周
部に溝部を形成すれば、当該溶融スラグの滞留量が増大
するために、このような溶融スラグの均質化効果をより
一層向上させることが可能になる。According to the third aspect of the present invention, if a weir is provided at the molten slag discharge port, the molten slag can stay at the bottom for a certain period of time. As a result, the molten slag can be homogenized. If a groove is formed in the outer peripheral portion of the bottom surface on which the molten slag flows down as in the invention according to claim 4, the amount of retained molten slag increases. It is possible to further improve the homogenization effect of the molten slag.
【0014】そして、請求項5に記載の発明のように、
上記底部を角型に形成すれば、上記ドームを平板状の側
壁に沿って形成させることが可能になるため、廃棄物処
理設備の規模に対応させて、上記側壁の長さを適宜設定
することにより、同一の設計基準によって、廃棄物処理
装置全体の大型化を図ることが可能になる。Then, as in the invention according to claim 5,
If the bottom is formed in a square shape, the dome can be formed along the flat side wall, so that the length of the side wall is appropriately set according to the scale of the waste disposal facility. Accordingly, it is possible to increase the size of the entire waste disposal apparatus by using the same design standard.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】図1および図2は、本発明の直接
溶融炉の第1の実施形態における要部を示すものであ
る。図1および図2に示すように、この直接溶融炉20
は、全体として有底角筒状に形成された竪型シャフト炉
であり、熱分解帯域21が形成される部分から燃焼・溶
融帯域22が形成される下方の底部23までが、水平断
面寸法が一定の直胴状に形成されている。これにより、
この直接溶融炉20において廃棄物24のガス化溶融処
理を行なった場合に、廃棄物24が底面25の中央部に
おいて支持されるようになっている。1 and 2 show a main part of a direct melting furnace according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1 and FIG.
Is a vertical shaft furnace which is formed in the shape of a bottomed rectangular tube as a whole, and has a horizontal cross-sectional dimension from a portion where the pyrolysis zone 21 is formed to a lower bottom portion 23 where the combustion / melting zone 22 is formed. It is formed in a certain straight body shape. This allows
When the waste 24 is gasified and melted in the direct melting furnace 20, the waste 24 is supported at the center of the bottom surface 25.
【0016】そして、この底部23の下端部外周には、
溶融スラグ排出口26が形成されており、底面25と溶
融スラグ排出口26との間には、堰部27が形成されて
いる。また、底部23の側壁には、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)28
が取り付けられている。この投入ノズル28は、底部2
3の長手方向の対向側面に、それぞれ上記長手方向に向
けて所定間隔をおいて複数取り付けられている。これに
より、燃焼・溶融帯域22が形成される底部23の上記
投入ノズル28の噴出口に臨む外周部に、廃棄物24が
分解されることにより生成したチャーや不燃性成分から
なるドーム29が形成されるようになっている。On the outer periphery of the lower end of the bottom 23,
A molten slag discharge port 26 is formed, and a weir 27 is formed between the bottom surface 25 and the molten slag discharge port 26. In addition, on the side wall of the bottom portion 23, a nozzle (introduction tube) 28 for introducing an oxygen-enriched gas or preheated air (oxygen-containing gas) is provided.
Is attached. The injection nozzle 28 is provided at the bottom 2
3 are attached at predetermined intervals toward the above-mentioned longitudinal direction, respectively. As a result, a dome 29 made of the char and non-combustible components generated by the decomposition of the waste 24 is formed on the outer peripheral portion of the bottom portion 23 where the combustion / melting zone 22 is formed, facing the ejection port of the charging nozzle 28. It is supposed to be.
【0017】以上の構成からなる直接溶融炉20におい
ては、底部23を、その上部の熱分解帯域21が形成さ
れる部分と同一の断面形状に形成しているので、底面2
5の中央部において廃棄物24を支持し、かつ底面25
の中央部から底部23の側壁に向けて投入ノズル28の
噴出口と対向する強固な緻密層のドーム29が形成され
る。そして、このドーム29は、図2に示すように、底
部23の長手方向の側壁に沿って連続して形成されるた
めに、従来と比較して脚部の全長が大幅に長くなり、よ
って単位面積当りで支持すべき上方の廃棄物24の量が
大幅に小さくなるために、極めて安定的なものになる。
この結果、炉内における廃棄物24の蓄積量や、投入ノ
ズル28からの燃焼支持ガスの投入量が変化しても、上
記ドーム29が破壊されることがなく、よってこれに起
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
避される。また、万一急激な運転条件の変化が発生した
場合においても、ドーム29の一部が破壊されるのみで
済むために、大きな炉内温度や圧力の変動を来す虞がな
い。In the direct melting furnace 20 having the above-described structure, the bottom portion 23 is formed in the same cross-sectional shape as the upper portion where the pyrolysis zone 21 is formed.
5 support a waste 24 at the center and a bottom 25
A dome 29 of a strong dense layer facing the ejection opening of the injection nozzle 28 is formed from the center of the dome toward the side wall of the bottom 23. Since the dome 29 is formed continuously along the longitudinal side wall of the bottom portion 23 as shown in FIG. 2, the total length of the leg portion is significantly longer than that of the related art. It is extremely stable because the amount of upper waste 24 to be supported per area is significantly reduced.
As a result, even if the accumulated amount of the waste 24 in the furnace or the amount of the combustion supporting gas charged from the charging nozzle 28 changes, the dome 29 is not destroyed, and the furnace temperature caused by the dome 29 does not change. And the occurrence of fluctuations in the furnace pressure are avoided. Further, even if a sudden change in operating conditions occurs, only a part of the dome 29 is destroyed, so that there is no danger of a large fluctuation in the furnace temperature and pressure.
【0018】そして、底部23の燃焼・溶融帯域で生成
した溶融スラグは、ドーム29の側壁を伝わって底面2
5上に流下し、一定量滞留した後に堰部27からオーバ
フローして溶融スラグ排出口26へと排出されてゆく。
この結果、上記溶融スラグが、従来のもののように炉壁
を伝わって流下しないために、上記溶融スラグの流下に
起因する炉壁耐火材のエロージョンを防止することがで
き、その耐久性を格段に向上させることができる。さら
に、上記溶融スラグ排出口26に堰部27を設けている
ので、溶融スラグを底部25にある程度の時間滞留させ
ることができ、よって上記溶融スラグの均質化を図るこ
とができる。Then, the molten slag generated in the combustion / melting zone of the bottom portion 23 travels along the side wall of the dome 29 and passes through the bottom surface 2.
After flowing down onto the slag 5 and staying for a certain amount, it overflows from the weir portion 27 and is discharged to the molten slag discharge port 26.
As a result, since the molten slag does not flow down the furnace wall as in the conventional case, erosion of the furnace wall refractory material caused by the flow of the molten slag can be prevented, and its durability is markedly improved. Can be improved. Further, since the weir portion 27 is provided at the molten slag discharge port 26, the molten slag can stay at the bottom 25 for a certain period of time, so that the molten slag can be homogenized.
【0019】したがって、上記直接溶融炉20によれ
ば、長期間にわたる安定的な廃棄物24のガス化溶融処
理を行なうことが可能になるとともに、上記底部23を
含む全体を角型に形成しているので、上記ドーム29を
平板状の側壁に沿って形成させることができ、よって廃
棄物処理設備の規模に対応させて、上記側壁の長さを適
宜設定することにより、同一の設計基準によって、廃棄
物処理装置全体の大型化を図ることができる。Therefore, according to the direct melting furnace 20, stable gasification and melting of the waste 24 can be performed over a long period of time, and the whole including the bottom portion 23 is formed in a square shape. Therefore, the dome 29 can be formed along the flat side wall, and accordingly, by appropriately setting the length of the side wall in accordance with the scale of the waste treatment facility, the same design standard can be used. The size of the entire waste disposal apparatus can be increased.
【0020】図3は、図1および図2に示した実施形態
の変形例を示すもので、図1および図2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3に示す直接溶融炉30は、溶融スラグが
流下する底面25の両外周部に、上記長手方向に沿って
溝部31を形成したものである。これにより、ドーム2
9に沿って底面25の溝部31に流下した溶融スラグ
は、堰部27から排出口26に取り出されるようになっ
ている。FIG. 3 shows a modification of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2. The same components as those shown in FIGS. Omitted. In the direct melting furnace 30 shown in FIG. 3, grooves 31 are formed on both outer peripheral portions of the bottom surface 25 where the molten slag flows down along the longitudinal direction. Thereby, the dome 2
The molten slag flowing down to the groove 31 of the bottom surface 25 along 9 is taken out from the weir 27 to the outlet 26.
【0021】この直接溶融炉30にあっても、図1およ
び図2に示したものと同様の作用効果を得ることができ
る他、廃棄物と溶融スラグの分離が一層良くなるととも
に、さらに底部25の外周に形成した溝部31によっ
て、底部25における溶融スラグの滞留量が増大するた
めに、当該溶融スラグの均質化効果をより一層向上させ
ることができるといった効果が得られる。In this direct melting furnace 30, the same operation and effects as those shown in FIGS. 1 and 2 can be obtained, and the separation of waste and molten slag is further improved. Since the amount of retained molten slag in the bottom 25 is increased by the grooves 31 formed on the outer periphery of the slag, an effect that the effect of homogenizing the molten slag can be further improved is obtained.
【0022】なお、上記実施の形態においては、いずれ
も最も好ましい形態として直接溶融炉20、30を角型
に形成した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、円筒状の直接溶融炉に対し
ても同様に適用することが出来、この場合には底部の断
面積を、熱分解帯域における断面積の7/10以上、さ
らに好ましくは熱分解帯域における内径と同一の内径に
すればよい。In each of the above embodiments, only the case where the direct melting furnaces 20 and 30 are formed in a square shape as the most preferable form has been described. However, the present invention is not limited to this. The present invention can be similarly applied to a direct melting furnace having a shape similar to that described above. The inner diameter may be used.
【0023】[0023]
【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、廃棄
物が底面中央部において支持され、かつこの底面の中央
部から底部側壁に向けて上記導入管の噴出口と対向する
強固な緻密層のドームが形成されるために炉内における
廃棄物の蓄積量や、燃焼支持ガスの投入量が変化して
も、上記ドームが破壊されることがなく、よってこれに
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とともに、廃棄物処理装置全
体の大型化にも容易に対応することができる。さらに、
上記底部の燃焼・溶融帯域において燃焼・溶融された廃
棄物は、溶融スラグとなって上記ドームの側壁に沿って
底面に流下し、溶融スラグ排出口から排出されてゆく。
この結果、上記溶融スラグが、従来のもののように炉壁
を伝わって流下しないために、上記溶融スラグの流下に
起因する炉壁耐火材のエロージョンを防止することがで
き、その耐久性を格段に向上させることができる。As described above, according to the direct melting furnace according to any one of the first to fifth aspects of the present invention, the waste is supported at the center of the bottom surface, and from the center of the bottom surface. Since a dome of a strong dense layer is formed facing the outlet of the introduction pipe toward the bottom side wall, the dome does not change even if the amount of accumulated waste in the furnace or the input amount of the combustion supporting gas changes. Is not destroyed, so that fluctuations in the furnace temperature and the furnace pressure due to this are avoided, so that stable gasification and melting of waste can be performed over a long period of time. It is possible to easily cope with an increase in the size of the entire material processing apparatus. further,
The waste combusted and melted in the combustion and melting zone at the bottom becomes molten slag, flows down to the bottom surface along the side wall of the dome, and is discharged from the molten slag discharge port.
As a result, since the molten slag does not flow down the furnace wall as in the conventional case, erosion of the furnace wall refractory material caused by the flow of the molten slag can be prevented, and its durability is markedly improved. Can be improved.
【0024】ここで特に、請求項3に記載の発明によれ
ば、溶融スラグを底部に一定時間滞留させることによ
り、その均質化を図ることが可能になり、さらに請求項
4に記載の発明によれば、上記溶融スラグの滞留量が増
大するために、上述した溶融スラグの均質化効果をより
一層向上させることが可能になる。さらに、請求項5に
記載の発明のように、上記底部を角型に形成すれば、廃
棄物処理設備の規模に対応させて、上記側壁の長さを適
宜設定することにより、同一の設計基準によって、廃棄
物処理装置全体の大型化を図ることが可能になるといっ
た効果が得られる。In particular, according to the third aspect of the invention, the molten slag is allowed to stay at the bottom for a certain period of time, thereby making it possible to homogenize the molten slag. According to this, since the amount of retained molten slag increases, it is possible to further improve the homogenizing effect of the molten slag described above. Further, when the bottom is formed in a square shape as in the invention according to claim 5, the length of the side wall is appropriately set in accordance with the scale of the waste treatment facility, thereby achieving the same design standard. As a result, it is possible to increase the size of the entire waste disposal apparatus.
【図1】本発明に係る直接溶融炉の第1の実施形態を示
す要部の縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part showing a first embodiment of a direct melting furnace according to the present invention.
【図2】図1に示した実施形態のドーム形状を示す概略
斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view showing a dome shape of the embodiment shown in FIG.
【図3】本発明の第2の実施形態を示す要部の縦断面図
である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a main part showing a second embodiment of the present invention.
【図4】従来の竪型シャフト炉を示す縦断面図である。FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a conventional vertical shaft furnace.
2 投入口 6 乾燥帯域 20、30 直接溶融炉 21 熱分解帯域 22 燃焼・溶融帯域 23 底部 24 廃棄物 25 底面 26 溶融スラグ排出口 27 堰部 28 投入ノズル(酸素含有気体の導入管) 29 ドーム 31 溝部 2 Input port 6 Drying zone 20, 30 Direct melting furnace 21 Pyrolysis zone 22 Combustion / melting zone 23 Bottom 24 Waste 25 Bottom 26 Molten slag outlet 27 Weir 28 Input nozzle (oxygen-containing gas inlet pipe) 29 Dome 31 Groove
Claims (5)
けられ、底部側壁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、下
端部に溶融スラグの排出口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、底部面中央部において上記廃棄物を支持し、かつ上
記底面中央部から導入管の噴出口に臨む外周部に向かっ
て、上記廃棄物によるドームが形成されるような断面積
寸法であ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 portion, and an inlet pipe for oxygen-containing gas is connected to a bottom side wall. A vertical shaft furnace in which each zone of pyrolysis and combustion / melting is formed, and a discharge port of molten slag is formed at the lower end, and the bottom where the combustion / melting zone is formed is a bottom surface center. Direct melting characterized in that it has a cross-sectional dimension such that a dome of the waste is formed from the center of the bottom surface toward the outer peripheral portion facing the spout of the introduction pipe from the bottom center. Furnace.
域における断面積の7/10以上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 direct melting furnace according to claim 1, wherein a cross-sectional area of the bottom is at least 7/10 of a cross-sectional area in the pyrolysis zone.
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 direct melting furnace according to claim 1, wherein a weir portion is provided at the discharge port.
周部には、溝部が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 direct melting furnace according to claim 1, wherein a groove is formed in an outer peripheral portion of the bottom surface on which the molten slag flows down.
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 at least the bottom is rectangular.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4622298A JPH11230520A (en) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | Direct melting furnace |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4622298A JPH11230520A (en) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | Direct melting furnace |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11230520A true JPH11230520A (en) | 1999-08-27 |
Family
ID=12741094
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4622298A Pending JPH11230520A (en) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | Direct melting furnace |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11230520A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007238791A (en) * | 2006-03-09 | 2007-09-20 | Nippon Steel Corp | Rectangular shaft type pyrolysis apparatus |
-
1998
- 1998-02-12 JP JP4622298A patent/JPH11230520A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007238791A (en) * | 2006-03-09 | 2007-09-20 | Nippon Steel Corp | Rectangular shaft type pyrolysis apparatus |
JP4505422B2 (en) * | 2006-03-09 | 2010-07-21 | 新日本製鐵株式会社 | Rectangular shaft type pyrolyzer |
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