JPH1182950A - 表面溶融炉の被溶融物供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ごみ焼却炉から排出される焼却残滓や飛灰等
の被溶融物を溶融処理する際に用いられる表面溶融炉の
被溶融物供給装置に於て、調整に時間が掛からないと共
に、多くのスペースを必要とせず、然も被溶融物がこぼ
れて周囲を汚さない様にする。 【解決手段】 駆動シャフト２、爪３、回動駆動機４と
で構成し、とりわけ単一の回動駆動機４にて単一の駆動
シャフト２を介して複数の爪３を揺動させる事に依りホ
ッパ５２の被溶融物Ａを供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばごみ焼却炉
から排出される焼却残滓や飛灰等の被溶融物を溶融処理
する際に用いられる表面溶融炉の被溶融物供給装置の改
良に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、都市ごみ等の焼却炉から排出され
る焼却残滓や飛灰の減容化及び無害化を図る為、焼却残
滓等の溶融固化処理法が注目され、実用に供されてい
る。焼却残滓等は、溶融固化する事に依りその容積を１
／２〜１／３に減らす事ができると共に、重金属等の有
害物質の溶出防止ができ、又、溶融スラグは、例えば道
路用材、コンクリート骨材としての再利用や最終埋立処
分場の延命等が可能であるからである。

【０００３】前記焼却残滓等の溶融固化処理方法には、
アーク溶融炉、プラズマアーク炉、電気抵抗炉等の電気
エネルギーに依って溶融固化する方法と、表面溶融炉、
旋回溶融炉、コークスベッド炉等の燃料の燃焼エネルギ
ーに依って溶融固化する方法とがあり、何れも実用レベ
ルにある。

【０００４】上記溶融炉のうち、表面溶融炉は、最も普
及しているものの一つである。図４及び図５は、表面溶
融炉の代表的な一例を示すものであり、これは、炉体内
（炉内）の前後（図４に於て左右）両側位置に溶融面を
形成した対面式構造となっている。

【０００５】表面溶融炉５０は、炉体５１と、炉体５１
に設けられて被溶融物Ａを貯留するホッパ５２と、ホッ
パ５２に設けられて被溶融物Ａを炉体５１へ供給する被
溶融物供給装置５３と、炉体５１に設けられて被溶融物
Ａを加熱溶融するバーナ５４と、炉体５１に設けられて
溶融した溶融スラグＢを排出するスラグタップ５５と、
から構成されている。被溶融物供給装置５３は、ホッパ
５２を貫通して直線移動可能に設けられた複数のプッシ
ャ５６と、これを直線移動させる同数のシリンダ５７と
から成っている。

【０００６】而して、ホッパ内に貯留された被溶融物
は、被溶融物供給装置のシリンダにて直線移動されるプ
ッシャに依り炉内へ順次送り込まれ、表面がスラグタッ
プを中心にして略すり鉢状の傾斜面となった状態で炉体
の炉底に堆積される。表面溶融炉では、液体燃料又はガ
ス燃料が燃焼されて炉内が１４００〜１５００℃の高温
状態にされ、炉底に堆積された被溶融物がバーナからの
燃焼火炎に依り表面側から順次加熱溶融される。そし
て、被溶融物の表面側がフィルム状に溶融して溶融スラ
グとなり、これがすり鉢状の傾斜面を流下してスラグタ
ップから冷却水槽（図示せず）内へ落下して冷却され、
水砕スラグとなって排出される。一方、炉内の高温の燃
焼排ガスは、スラグタップから排出され、図略している
が、煙道、空気予熱器、排ガス処理装置等を経てクリー
ンガスとなった後に大気中へ排出される。

【０００７】尚、被溶融物供給装置に依る被溶融物の供
給量は、プッシャの速度、インターバル、ストロークを
夫々のプッシャで調整する事に依り決められる。例え
ば、被溶融物の炉内への押し出しに際して、炉体の両側
部に比べて中央部の被溶融物が出易いので、図５に示す
如く、両側部よりも中央部のプッシャのストロークを短
くしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の被溶
融物供給装置は、複数のプッシャとこれと同数のシリン
ダとで構成されていたので、調整に時間を要する難点が
あった。又、プッシャとシリンダが炉体の外側に出っ張
っているので、多くのスペースが必要であった。更に、
プッシャがホッパを貫通して直線移動可能に設けられて
いたので、貫通箇所の隙間から被溶融物がこぼれて周囲
が汚れるという問題があった。

【０００９】本発明は、叙上の問題に鑑み、これを解消
すべく創案されたもので、その課題とする処は、調整に
時間が掛からないと共に、多くのスペースを必要とせ
ず、然も被溶融物がこぼれて周囲を汚さない様にした表
面溶融炉の被溶融物供給装置を提供するにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の被溶融物供給装
置は、基本的には、ホッパの下部に横軸廻りに回転可能
に設けられた駆動シャフトと、駆動シャフトの軸方向に
設けられてホッパの被溶融物を押し出し得る複数の爪
と、駆動シャフトを所定角度だけ往復回動させる回動駆
動機と、から構成した事に特徴が存する。

【００１１】回動駆動機が作動されると、駆動シャフト
が所定角度だけ往復回動されて爪が同角度だけ揺動され
る。そうすると、ホッパに貯留された被溶融物が揺動す
る爪に依り押し出されて炉体内に供給される。

【００１２】各爪は、両側から中央に行くに従い漸次後
退した回動位置になる様に駆動シャフトに固定されてい
るのが好ましい。この様にすれば、ホッパに貯留された
被溶融物を炉体内へ均一に供給する事ができる。被溶融
物供給装置は、炉体の一面や二面や四面に備えているの
が好ましい。所定角度は、６０〜１２０°であるのが好
ましい。この様にすれば、被溶融物を効率良く供給する
事ができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて説明する。図１は、本発明の第一例に係る
表面溶融炉の被溶融物供給装置を示す縦断側面図。図２
は、図１の要部斜視図である。

【００１４】被溶融物供給装置１は、駆動シャフト２、
爪３、回動駆動機４とからその主要部が構成されて居
り、表面溶融炉５０に適用される。

【００１５】表面溶融炉５０は、炉体５１と、炉体５１
に設けられて被溶融物Ａを貯留するホッパ５２と、ホッ
パ５２に設けられて被溶融物Ａを炉体５１へ供給する被
溶融物供給装置１と、炉体５１に設けられて被溶融物Ａ
を加熱溶融するバーナ５４と、炉体５１に設けられて溶
融した溶融スラグＢを排出するスラグタップ５５と、か
ら構成されて居り、中央にスラグタップ５５がその前後
（図１に於て左右）両側にホッパ５２及び被溶融物供給
装置１が設けられた、つまり中央のスラグタップ５５を
挟んでその両側に溶融面が形成された所謂対面式にして
ある。

【００１６】炉体５１は、炉底と側壁と天井壁等に依り
略箱状で且つ前後対称状に形成されて居り、炉底の中央
部には溶融スラグＢを落下排出させる為のスラグタップ
５５が形成されている。炉底は、溶融スラグＢがスラグ
タップ５５側へ流下し易い様に下り傾斜となっている。
炉体５１の各壁等は、高温に耐えられる様に、適宜キャ
スタブル耐火材や耐火煉瓦等の耐火物が設けられている
と共に、冷却用の水冷ジャケットが設けられている。

【００１７】ホッパ５２は、炉体５１の前後両側位置に
設けられて居り、被溶融物Ａを所定量貯留できると共
に、炉体５１内の両側位置へ被溶融物Ａを導くものであ
る。

【００１８】バーナ５４は、炉体５１の天井壁に複数基
配設されて居り、スラグタップ５５を中心にして表面が
すり鉢状の傾斜面となった状態で炉底に堆積された被溶
融物Ａの層を表面側から順次加熱溶融するものである。
この例では、オイルバーナ又はガスバーナが使用されて
居り、その容量や設置位置や数量は、スラグタップ５５
の周囲の被溶融物Ａを加熱溶融できる様に設定されてい
る。

【００１９】駆動シャフト２は、ホッパ５２の下部に横
軸廻りに回転可能に設けられたもので、この例では、各
ホッパ５２の内部下方に左右方向軸廻りに回転可能に設
けられていると共に、その両端がホッパ５２を貫通して
ホッパ５２に設けられた軸受（図示せず）に依り回転可
能に支持されている。駆動シャフト２とホッパ５２間の
貫通箇所には、被溶融物Ａの漏洩を防止する軸封装置
（図示せず）が設けられている。

【００２０】爪３は、駆動シャフト２の軸方向に設けら
れてホッパ５２の被溶融物Ａを押し出し得る複数のもの
で、この例では、略扇状（略半円状）を呈し、駆動シャ
フト２に挿通されるボス部５と、これの上部に形成され
た上押片６と、ボス部６の下部に形成された下押片７
と、ボス部５に設けられて駆動シャフト２に対して所定
の軸方向位置及び角度位置に固定する為のボルト等の固
定具（図示せず）とから成り、六つのものが駆動シャフ
ト２の軸方向に隣接して配されている。而して、各爪３
は、両側から中央に行くに従い漸次後退した回動位置に
なる様に駆動シャフト２に固定されている。つまり、こ
の例では、両側の二つの爪３は、前進した回動位置に、
その内側の二つの爪３は、両側の二つの爪３よりも若干
後退した回動位置に、中央の二つの爪３は、内側の二つ
の爪３よりも更に若干後退した回動位置に夫々固定され
ている。

【００２１】回動駆動機４は、駆動シャフト２を所定角
度θだけ往復回動させるもので、この例では、駆動シャ
フト２の一方の外端に付設されたアーム８と、これと固
定側との間に介設されたシリンダ（油圧シリンダ又は空
圧シリンダ）９とから成っている。所定角度θは、６０
〜１２０°にしてある。所定角度θが６０°より小さい
と、ストロークの小さいシリンダ９で済むものの、被溶
融物Ａの押し出し量が少なくなる。逆に、所定角度θが
１２０°を越えると、被溶融物Ａの押し出し量が多くな
るものの、ストロークの大きいシリンダ９が必要にな
る。

【００２２】次に、この様な構成に基づいて作用を述解
する。回動駆動機４のシリンダ９が伸縮作動されると、
駆動シャフト２が所定角度θだけ往復回動されて爪３が
同角度だけ揺動される。そうすると、ホッパ５２に貯留
された被溶融物Ａが揺動する爪３に依り押し出されて炉
体５１内に供給される。つまり、爪３の上押片６が炉内
側に動くと、上押片６に依りホッパ５２内の被溶融物Ａ
が炉体５１内へ供給される。ホッパ５２のケーシング
は、爪３の往復動軌跡に合わせて設計され、これらの間
に形成される間隙Ｃは、被溶融物Ａが容易に入り込まな
い程度に小さくされている。然しながら、ホッパ５２と
爪３との隙間Ｃから下方の空間Ｄへ入り込んだ細かい被
溶融物Ａがあっても、爪３の上押片６が炉内側とは逆方
向に動く時に、爪３の下押片７に依り被溶融物Ａが炉体
５１内へ押し出される。各爪３は、両側から中央に行く
に従い漸次後退した回動位置になる様に駆動シャフト２
に固定されているので、ホッパ５２に貯留された被溶融
物Ａを炉体５１内へ均一に供給する事ができる。

【００２３】被溶融物供給装置１は、駆動シャフト２と
爪３と回動駆動機４とで構成し、とりわけ、回動駆動機
４を単一のシリンダ９で済む様にしたので、従来の様に
多数のシリンダ５７を必要とせず、ストローク調整用の
リミットスイッチや切替バルブや制御装置等が少なくて
済み、パワーユニットの容量も減少でき、コストダウン
を図る事ができる。

【００２４】次に、本発明の第二例を、図３に基づいて
説明する。第二例は、炉体５１を角型とし、前後左右の
四面から被溶融物Ａを供給する様にしたものである。こ
の様にすれば、対面（二面）式の難点を解消できる。つ
まり、対面式の表面溶融炉５０では、被溶融物Ａの炉体
５１への供給は、相対する二面から行なっている。とこ
ろが、この場合には、四面のうち二面は、被溶融物Ａで
覆われるが、他の二面は、被溶融物Ａで覆われていない
為、この部分からの放散熱量が多く、被溶融物Ａの溶融
に必要な燃料が多量に必要であった。又、耐火材が直接
高温雰囲気（１３００〜１４００℃）に面している為、
溶損が起こり、定期的な補修や交換が必要であった。

【００２５】尚、駆動シャフト２は、先の例では、その
両端がホッパ５２を貫通していたが、これに限らず、例
えばホッパ５２を貫通しない様にしても良い。この場
合、回動駆動機４は、ホッパ５２内に設ける事ができ
る。この様にすれば、貫通箇所がなくなるので、軸封装
置が不要になると共に、ホッパ５２内の被溶融物Ａが外
部に漏れる惧れが全くなくなる。爪３は、先の例では、
略扇状であったが、これに限らず、例えばアーム状等で
も良い。回転駆動機４は、先の例では、シリンダ９を用
いたが、これに限らず、例えばモータ等を用いても良
い。所定角度θは、先の例では、６０〜１２０°であっ
たが、これに限らず、例えばこの角度範囲以外でも良
い。表面溶融炉５０は、先の例では、対面（二面）式や
四面式であったが、これに限らず、例えばホッパ５２と
被溶融物供給装置１が片面だけにあって溶融面がスラグ
タップ５５の片面のみに形成された片面（一面）式でも
良い。

【００２６】

【発明の効果】以上、既述した如く、本発明に依れば、
次の様な優れた効果を奏する事ができる。 （１） 駆動シャフト、爪、回動駆動機とで構成し、と
りわけ単一の回動駆動機にて単一の駆動シャフトを介し
て複数の爪を揺動させる事に依りホッパの被溶融物を供
給する様にしたので、回動駆動機が単一で済み、調整に
時間が掛かる事がない。 （２） 単一の回動駆動機にて単一の駆動シャフトを介
して複数の爪を揺動させる事に依りホッパの被溶融物を
供給する様にしたので、主要部をホッパ内に設ける事が
できて炉体の外側に大きく出っ張る事がなくなり、多く
のスペースを必要とする事がない。 （３） 単一の回動駆動機にて単一の駆動シャフトを介
して複数の爪を揺動させる事に依りホッパの被溶融物を
供給する様にしたので、ホッパからの貫通箇所を極力少
なくでき、ホッパから被溶融物がこぼれて周囲を汚す事
を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一例に係る表面溶融炉の被溶融物供
給装置を示す縦断側面図。

【図２】図１の要部斜視図。

【図３】本発明の第二例に係る表面溶融炉の被溶融物供
給装置を示す横断平面図。

【図４】従来の表面溶融炉の被溶融物供給装置を示す縦
断側面図。

【図５】図４の要部横断平面図。

【符号の説明】

１，５３…被溶融物供給装置、２…駆動シャフト、３…
爪、４…回動駆動機、５…ボス部、６…上押片、７…下
押片、８…アーム、９…シリンダ、５０…表面溶融炉、
５１…炉体、５２…ホッパ、５４…バーナ、５５…スラ
グタップ、５６…プッシャ、５７…シリンダ、Ａ…被溶
融物、Ｂ…溶融スラグ、Ｃ…隙間、Ｄ…空間、θ…所定
角度。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホッパの下部に横軸廻りに回転可能に設
   けられた駆動シャフトと、駆動シャフトの軸方向に設け
   られてホッパの被溶融物を押し出し得る複数の爪と、駆
   動シャフトを所定角度だけ往復回動させる回動駆動機
   と、から構成した事を特徴とする表面溶融炉の被溶融物
   供給装置。
2. 【請求項２】 各爪は、両側から中央に行くに従い漸次
   後退した回動位置になる様に駆動シャフトに固定されて
   いる請求項１に記載の表面溶融炉の被溶融物供給装置。