JPH11294747A - 旋回溶融炉のスラグ回収方法及び旋回溶融炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、炉内で溶融されたスラグのスラグ
抜き室への付着とキャリオーバによる閉塞を防止し、ス
ラグ回収率の向上を図ることが可能な旋回溶融炉のスラ
グ回収方法及び旋回溶融炉を提供することにある。 【解決手段】 本発明では、炉内３で溶融されたスラグ
８をスラグタップ４から重力により下部のスラグ抜き室
１１に落下させて回収する旋回溶融炉１のスラグ回収方
法において、スラグタップ４から重力により落下するス
ラグ８をスラグタップ４の直下で急速に冷却固化し、こ
の冷却固化したスラグ粒８ａをスラグ抜き室１１を経て
下方へ落下せしめて回収している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、下水汚泥、都市ご
み及び産業廃棄物などの焼却灰を溶融する旋回溶融炉の
スラグ回収方法及び旋回溶融炉に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、下水汚泥、都市ごみ及び産業
廃棄物などの焼却灰（粉体無機物）は、その資源化、減
容化及び無害化を図るために、例えば、図４に示すよう
な竪型旋回溶融炉５１によって溶融され、スラグとして
取り出されている。このような旋回溶融炉５１の炉壁５
２内には、炉内５１ａに燃料（重油等）、空気及び焼却
灰を接線方向へ向けて吹き込んで燃焼させる複数本のバ
ーナ５３が配設されており、該バーナ５３によって燃焼
された焼却灰は溶融されてスラグとなり、この溶融され
たスラグはスラグタップ（スラグホール）５４から重力
によってそのままスラグ抜き室５５を経て落下され、図
示しない下方の水冷槽（水砕スラグ）やコンベア（空冷
スラグ）へ投入されて取り出される。また、発生した排
ガスは、小径のガス出口５６、流路５７を経て二次燃焼
室５８へ導かれる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の竪型旋回溶融炉５１では、炉内５１ａの排ガス
をその顕熱として利用するので、特に排ガスを下向きに
抜いた場合、排ガスの旋回流によってスラグがあらゆる
方向へ飛散して付着し、溶融されたスラグをスムーズに
排出することができなくなり、スラグ回収率の向上を図
ることが困難であった。また、スラグ抜き室５５の内壁
面への低融点金属類の付着も問題となるおそれがあっ
た。

【０００４】本発明はこのような実状に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、炉内で溶融されたスラグの
スラグ抜き室への付着とキャリオーバによる閉塞を防止
し、スラグ回収率の向上を図ることが可能な旋回溶融炉
のスラグ回収方法及び旋回溶融炉を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記従来技術の有する課
題を解決するため、本発明においては、炉内で溶融され
たスラグをスラグタップから重力により下部のスラグ抜
き室に落下させて回収する旋回溶融炉のスラグ回収方法
において、前記スラグタップから重力により落下するス
ラグを前記スラグタップの直下で急速に冷却固化し、こ
の冷却固化したスラグを前記スラグ抜き室を経て下方へ
落下せしめて回収している。また、本発明は、炉内で溶
融されたスラグをスラグタップから重力により下部のス
ラグ抜き室に落下させるようにした旋回溶融炉におい
て、前記スラグタップの直下に位置する前記スラグ抜き
室内に、前記スラグタップから落下するスラグを冷却す
る冷却手段を設けている。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。

【０００７】図１は本発明の第１実施形態に係る旋回溶
融炉を示す断面図、図２はその旋回溶融炉が適用される
設備の一部概要を示す説明図である。本実施の形態の旋
回溶融炉１は、図１および図２に示す如く、耐火材（レ
ンガ、キャスタ）によって有底円筒状に形成された炉壁
２を有しており、同炉壁２の底部には、大径の炉内３で
溶融されたスラグを重力により落下させて排出するスラ
グタップ（スラグホール）４が設けられている。また、
炉壁２の頂部には、炉内３で発生した排ガスを上方から
排出するため、小径のガス出口５が設けられている。な
お、炉壁２の内部には、冷却水を流通させる多数の冷却
パイプ６が間隔を開けて埋設されている。

【０００８】また、上記炉壁２の下部側面には、炉内３
に燃料（重油等）、空気及び焼却灰を吹き込む複数本の
バーナ７が炉内３の接線方向へ向いて配設されており、
これらバーナ７によって炉内３に高温の火炎を作り、燃
料、空気及び焼却灰を旋回させながら燃焼させてスラグ
８を溶融するように構成されている。このため、バーナ
７には、図示しない燃料タンク及びエアタンクから矢印
Ａで示す重油及び矢印Ｂで示す燃焼空気が供給され、バ
ーナ７の周囲のスリーブ９には図示しない焼却灰ホッパ
から矢印Ｃで示す焼却灰及び矢印Ｄで示す空気が供給さ
れるようになっている。そして、旋回溶融炉１の上方に
は、ガス出口５と対応して二次燃焼室１０が設けられて
おり、排ガスは二次燃焼室１０を経て図外のガス冷却室
に導かれるようになっている。

【０００９】一方、上記旋回溶融炉１の下部には、図２
に示す如く、スラグタップ４と対応してスラグ抜き室１
１が設けられており、該スラグ抜き室１１の下方には、
矢印で示すように、冷却固化したスラグ粒８ａを重力に
より落下させながら排出孔１１ａを介して回収する図外
のコンベヤなどが設置されている。また、スラグ抜き室
１１を形成する壁部１２には、冷却手段である複数本の
水噴霧スプレー１３がスラグタップ４の直下の位置で対
向して設けられており、これら水噴霧スプレー１３の先
端から霧状水１４がスラグタップ４の真下に噴射され、
落下するスラグ８を冷却するようになっている。このた
め、水噴霧スプレー１３の基端は、図示しない圧縮ポン
プや水供給タンクなどに接続されている。なお、排ガス
を下向きに抜く型式の旋回溶融炉１の場合は、スラグ抜
き室１１に図示しない排ガスダクトが設けられている。

【００１０】このような旋回溶融炉１を使用して焼却灰
を溶融するには、焼却灰ホッパから焼却灰を炉内３に供
給し、供給された焼却灰をバーナ７の火炎により旋回さ
せながら加熱して炉内３で溶融する。溶融されたスラグ
８は、スラグタップ４から重力によりスラグ抜き室１１
に飛散したり落下したりするが、この際、飛散・落下す
るスラグ８は水噴霧スプレー１３から噴射された霧状水
１４を浴びて急速に冷却されて固化する。冷却固化した
スラグ８は、多数のスラグ粒８ａとなって、スラグ抜き
室１１の排出孔１１ａを通って落下し、図外のコンベヤ
などに排出されて回収される。また、排ガスは、炉壁２
のガス出口５より排出されて二次燃焼室１０、あるいは
図示しないスラグ抜き室１１の排ガスダクトを経て図外
のガス冷却室に導かれて処理される。

【００１１】本実施の形態に係るスラグ抜き室１１内に
は、複数本の水噴霧スプレー１３がスラグタップ４の直
下に位置して設けられているため、スラグタップ４から
落下するスラグ８を飛散させずに水噴霧スプレー１３の
霧状水１４で迅速に急速冷却して固化させることがで
き、これによって溶融されたスラグ８がスラグ抜き室１
１の内壁面に付着したり、あるいはキャリオーバして排
ガスダクトなどを閉塞するのを防止し、かつ低融点金属
類を凝固させることができる。

【００１２】図３は本発明の第２実施形態に係る旋回溶
融炉を示す断面図である。本実施の形態の旋回溶融炉１
の下部には、第１実施形態と同様、スラグタップ４と対
応してスラグ抜き室１１が設けられおり、スラグタップ
４の直下に位置するスラグ抜き室１１内には、第１実施
形態の水噴霧スプレーの代わりに、冷却面１５ａを有す
る漏斗状スラグ受け樋１５が冷却手段として配設されて
いる。この漏斗状スラグ受け樋１５は、図示しない支持
装置などによって支持され、その内部には冷却媒体（空
気、水）を流通させる多数の冷却通路１６が間隔を開け
て設けられている。その他の構成は上記第１実施形態と
同様である。

【００１３】本実施の形態では、スラグタップ４から重
力によりスラグ抜き室１１に落下する溶融スラグ８が飛
散せずに漏斗状スラグ受け樋１５の冷却面１５ａに受け
とめられ、接触して急速に冷却されて固化する。冷却固
化したスラグ８は、表面張力の関係から冷却面１５ａに
付着することなく多数のスラグ粒８ａとなって、スラグ
抜き室１１の排出孔１１ａを通って落下し、図外のコン
ベヤなどに排出されて回収される。その他の作用は上記
第１実施形態と同様である。

【００１４】以上、本発明の実施の形態につき述べた
が、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変
形及び変更を加え得るものである。例えば、本発明の実
施の形態では、冷却手段として水噴霧スプレー１３及び
漏斗状スラグ受け樋１５のいずれか一方を設けたが、適
用する旋回溶融炉１によっては水噴霧スプレー１３及び
漏斗状スラグ受け樋１５の両方を設けることもできる。
これによれば、溶融したスラグ８を迅速かつ効果的に急
冷固化させることが可能となる。

【００１５】

【発明の効果】上述の如く、本発明に係る旋回溶融炉の
スラグ回収方法は、炉内で溶融されたスラグをスラグタ
ップから重力により下部のスラグ抜き室に落下させて回
収するものであって、前記スラグタップから重力により
落下するスラグを前記スラグタップの直下で急速に冷却
固化し、この冷却固化したスラグを前記スラグ抜き室を
経て下方へ落下せしめて回収しているので、スラグタッ
プから落下するスラグを飛散させずに効率的に急速冷却
して固化させることができ、これによって溶融されたス
ラグがスラグ抜き室の内壁面に付着したり、あるいはキ
ャリオーバにより閉塞したりするのを確実に防止するこ
とができると共に、スラグ回収率を向上させ、焼却灰の
有効利用とコストダウンを図ることができる。本発明
は、特に排ガスを下向きに抜く場合に顕著な効果を有す
る。

【００１６】また、本発明に係る旋回溶融炉は、炉内で
溶融されたスラグをスラグタップから重力により下部の
スラグ抜き室に落下させるようにしたものであって、前
記スラグタップの直下に位置する前記スラグ抜き室内
に、前記スラグタップから落下するスラグを冷却する冷
却手段、好ましくは水噴霧スプレーや冷却面を有する漏
斗状スラグ受け樋を設けているので、簡単な構造で上記
発明と同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る旋回溶融炉を示す
概念断面図である。

【図２】本発明の第１実施形態に係る旋回溶融炉が適用
される設備の一部を示す概念断面図である。

【図３】本発明の第２実施形態に係る旋回溶融炉を示す
概念断面図である。

【図４】従来の旋回溶融炉を示す概念断面図である。

【符号の説明】

１ 旋回溶融炉 ２ 炉壁 ３ 炉内 ４ スラグタップ ７ バーナ ８ スラグ ８ａ スラグ粒 １１ スラグ抜き室 １２ 壁部 １３ 水噴霧スプレー １４ 霧状水 １５ 漏斗状スラグ受け樋 １５ａ 冷却面 １６ 冷却通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 郷田 聡央 神奈川県横浜市中区錦町12番地 三菱重工 業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 吉田 季男 神奈川県横浜市中区錦町12番地 三菱重工 業株式会社横浜製作所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炉内で溶融されたスラグをスラグタップ
   から重力により下部のスラグ抜き室に落下させて回収す
   る旋回溶融炉のスラグ回収方法において、前記スラグタ
   ップから重力により落下するスラグを前記スラグタップ
   の直下で急速に冷却固化し、この冷却固化したスラグを
   前記スラグ抜き室を経て下方へ落下せしめて回収するこ
   とを特徴とする旋回溶融炉のスラグ回収方法。
2. 【請求項２】 炉内で溶融されたスラグをスラグタップ
   から重力により下部のスラグ抜き室に落下させるように
   した旋回溶融炉において、前記スラグタップの直下に位
   置する前記スラグ抜き室内に、前記スラグタップから落
   下するスラグを冷却する冷却手段を設けたことを特徴と
   する旋回溶融炉。
3. 【請求項３】 前記冷却手段が水噴霧スプレーからなる
   ことを特徴とする請求項２に記載の旋回溶融炉。
4. 【請求項４】 前記冷却手段が冷却面を有する漏斗状ス
   ラグ受け樋からなり、該スラグ受け樋の内部には冷却媒
   体を流通させる冷却通路が設けられていることを特徴と
   する請求項２に記載の旋回溶融炉。