JPS5960175A - 多段炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被処理物を上段から下段に向けて攪拌移動させ
ながら乾留焼却または触媒等の再生等を行う多段炉に関
するものである。

従来脱水汚泥等の高含水可燃物を乾留焼却する装置とし
ては多段の乾留焼却炉が用いられることが多い。しかし
これらの炉は通常鋼板製外殻°の内側に耐火材が内張す
され、さらに耐火棟瓦の炉床によって多段に仕切られて
いる。この多段炉の中心には縦方向のアームが取付けら
れた回転軸が設けられ、汚泥等を下方に徐々に掻落して
いる。

ところで上記多段炉は通常の汚泥等を対象としているた
め、放射性物質を含有する汚泥等を処理する処理能力の
小さな多段炉では次のような間頭点がある。

すなわち、被処理物である汚泥等を徐々に掻落すアーム
、回転軸、及び炉床が損傷しやすく、これらの部分の点
検および補修の頻度が多い。これらの点検補修は通常、
多段炉の内に作業員が入って行う。しかるに、放射性物
質を含有する汚泥等を処理する炉の必要処理能力は極め
て小さく、必然的に多段炉の大きさは小さくなり、作業
員が多段炉の内部に入って点検補修作業を行うスペース
はない。さらに放射性物質を含有する被処理物の多段炉
の内部は多量の放射性粉塵で汚染されており、環境への
汚染の防止を計るとともに内部に入る作業員は充分な防
護をしなければならない。特にプルトニウムのようなア
ルファ線を放出する放射性物質を含有する被処理物の多
段炉の場合には、作業員は非常に作業性の悪い完全気密
保診衣を着用しなければならず、狭い多段炉の内部で複
雑な点検補修作業を行うのは極めて困輔で非現実的な作
業といわざるをえない。

本発明は、上記の事情に鑑み、多段炉の内部を構成する
段部材、攪拌部材を着脱自在とし、炉の内部に作業員が
入ることなく損傷した部品の点検、交換、補修を容易に
行える多段炉を提供するものである。

以下本発明を図面を参照して詳細に説明する。

第１図（ａ）　（ｂ）ないし第３図（ＩＩＬ）（ｂ）は
本発明に係る多段炉の一実施例を示すものである。図中
１は、金属製の多段炉、２は円筒状の耐熱鋼（例えばイ
ンコロイ８００相当の遠心鋳鋼〕製の炉本体である。

炉本体２の外周には炉内を間接加熱するヒータ３、例え
ば電気ヒータが取付けられている。このヒータ３は炉本
体２の上下方向に数分割して設けられており、この分割
されたヒータ３のそれぞれに対応する炉内部分の温度を
検出し所要の温度に保持するための温度検出器および温
度Ｘ整器（図示せず）を備えている。このヒータ３の外
側には、断熱材４が取付けられている。断熱材４の外側
は、外面保護用の鋼製の外装板５によって覆われている
。また炉本体２の下部は、外装板５の下面から露出して
おり、この下部露出部分２ａの外周には環状の凸部２ｂ
が設けられている。

多段炉１は上記凸部２ｂが基台６に取付けられた下部梁
６ｅに固定された炉本体支持部材６ｄに乗せられ、かつ
支柱６ａ・・印・および該支柱６ａ・・・・・・を連結
する上部梁６ｂによって支持されている。

また炉本体２の下方には空気導入Ｄ２ｃが取付けられ、
下端には灰取出口２ｄが設けられている。

また炉本体２の上端部は断熱材４より上部に突出して上
部開口端２ｅとなっており、この上部開口端２θの外周
には、伸縮継手２ｆの上縁が気密に取付けられている。

また該伸縮継手２ｆの下縁は炉本体２の外側の外装援５
の上面に気密に取付けられている。この突出した上部開
口端２ｅおよび伸縮継手２ｆを覆って、内側に耐火断熱
材４ａが取付けられた鋼製の外装板５′により炉本体２
の蓋体２ｇが形成されている。この蓋体２ｇは上部蓋体
２ｇ′と下部蓋体２〆に上下に分割されており、上部蓋
体２ｇ′と下部蓋体２〆とは、たがいに外装板５′によ
って形成された７ラング部を介してボルト・ナツト等に
より着脱自在にかつ気密性を保持して数句けられている
。またこの下部蓋体２Ｆ！の外装板５′は炉本体２の外
装板５の上面と気密に数句けられている。上記炉本体２
の内部には、その中心を上下に貫通ずる回転軸７が設け
られている。

この回転軸７の下方ｃＪ１炉本体２（下部露出部２１Ｌ
）を貫通して上記炉本体支持部材６ｄに支持された下部
軸受７＆に回転自在に、かつ気密性を保持して取付けら
れている。また回転軸７の下端には図示しない電動機お
よび変速機を介して回転軸７に回転駆動力を伝達する歯
車７ｂが取付けられている。上記下部軸受７ａと炉本体
２の底面との間には下部伸縮継手７ｃが気密に取付けら
れている。また回転軸７の上端は上記蓋体２ｇを貫通し
蓋体２ｇの外装板５′の上面に支持部材６Ｃを介して取
付けられた上部軸受７ｄにより、回転自在に支持されて
いる。この上部軸受７ｄと上記蓋体２ｇの外装板５′の
上面との間には、上部伸縮継手７ｅが気密に設けられて
いる。上記伸縮継手２ｆ。

７ａ１７ｅにより炉本体２および回転軸７の加熱による
伸びは炉の気密性を損なうことなく吸収されるようにな
っている。尚、上部軸受７ｄは回転軸の軸受として一般
的に用いられているもので、容易に回転軸７から抜き出
せる構造である。この上部軸受７ｄには公知のシールガ
ス機構（図示せず）があり、多段炉１の内部圧力よりわ
ずかに高い圧力の不活−性ガスまたは空気等をシールガ
スとして、上部軸受７ｄと回転軸７との間隙に流すこと
により、多段炉内のガスが外部に漏れないようにしてい
る。

また炉本体２の内部は仕切設計・・・・・により多段に
仕切られている。この仕切段８つ・・・・・は第２図（
ａ）〜（θ）に示すように、仕切段８・・・・・・が設
けられる炉本体２の内周の位置に、内周を等分割するよ
うに取付けられたブラケット８ａ・・・・・・と、この
ブラケットに乗せられる段部材９により構成されている
。

このブラケツ）８ａ・・・・・・には、中心部に円形の
開口部９ａを有するリブ９ｂの放射状腕９１１の先端に
設けられた取付部９Ｃ・・・・・・の凹部が嵌め込まれ
、リブ９ｂを水平に保持するとともに周方向に回らない
ように規制している。この取付部９Ｃの上面は、リブ９
ｂの他の面より、後述する段板９ｄ−の厚さだけ高い平
面となっている。このリブ９ｂの上には、上記炉本体２
の内径よりわずかに小さい外径の円板で中心に円形の開
口部９ｅを有しかつ上記取付部９Ｃの位置に切欠き９ｆ
を有し下面に補強材９ｇのついた段板９ｄが、切欠き９
ｆが上記取付部９Ｃに嵌合されて乗ぜられている。上記
リブ９ｂおよび段板９ｄにより段部材９が形成されてい
る。

またリブ９ｂおよび段板９ｄの開口部９ａ”ｉ９０の中
心を通る回転軸７には、各段板９ｄ・・・・・・上の被
処理物を攪拌する攪拌部材１０が取付けられている。こ
の攪拌部材１０は次のように構成されている。すなわち
回転軸７の上記各仕切段８に対応する所定の位置には、
第３図（ａ）（ｂ）に示すように突部７ｆが取付けられ
、また上記攪拌部材１０の中心には縦方向全長にわたっ
て上記突部７ｆが自由に通ることが出来る幅のスリット
１０ａをもつ円筒状のボス１０ｃが設けられている。こ
のスリツ）１０　ａの中間には回転軸７の回転方向に切
込み１０ｂが設けられ、上記突部７ｆが嵌合され取付け
られている。このボス１０Ｃには回転軸７に対して対称
な位置にアーム１０ｉ１０ｄが取付けられ、このアーム
１０．１の下部には段部′！Ａ９上の被処理物である汚
泥等を中心部に掻寄せるブレード１０ｅが取付けられて
いる。また第２図（ハ））に示すようにアームｉｏｄ％
１０ｄの上部には、上位の仕切段の開口部９ａｓ９ｅよ
り落される被処理物を段部材９の外周部にすべり落す陣
笠状の案内部材１０ｆの下縁が取付けられ、この案内部
材１０ｆの頂部の孔Ｌｏｇは回転軸７と所定間隔を保持
する大きさに設定され、攪拌部材１０を炉本体２より抜
出す際に、前記突部７ｆを自由に通−し得るようになっ
ている。

なお、１１は被処理物を炉本体２の内部に導入する投入
口、１２は被処理物が燃焼する際に発生する排ガスを多
段炉１の外部へ導出するガス排出口である。

次にこのように構成された本発明に係る装置の操作を説
明する。まず多段炉１の運転時において、−例として放
射性物質を含む汚泥等の被処理物を乾留焼却する場合に
ついて以下に記す。

被処理物が図示しないフィーダにより多段炉１の気密性
を保持しながら投入口１１を経て投入される。投入され
た被処理物は、攪拌部材１０の低速回転により中央部に
掻寄せられ、開口部９ａ”ｉ９ｅより下段に落され陣笠
状の案内部材１（ｌによって仕切段８の上面外周部に落
される。尚、１ｎ拌部材１０の回転速度は被処理物の炉
内にお＋−］る必要保持時間により定められる。このよ
うにして被処理物は多段炉１内を上方より下方に徐々に
移行し、順次乾燥、乾留、燃焼帯域を通過する。この間
被処理物はヒータ３による外部よりの間接加熱と後述す
る多段炉１の下部燃焼帯域で生じる高温の燃焼ガスによ
って乾燥、乾留される。この場合、多段炉１内の各部分
を所要の温度に保持するよう外部加熱量を制御できるの
で、比軸的低温度（６００°Ｃ程度）で完全な乾燥乾留
が行なわれる。

乾留によって可燃分が大巾に減少した乾留残渣はさらに
下部の燃焼帯域に落ち、多段炉１の下部より量を制限し
て吹込まれる空気により燃焼され、あるいは燃焼されな
がら下段に落され、数段にわたって燃焼されるので、さ
らに燃焼が促進される。

この燃焼の際、発生する燃焼ガスの量は、乾留によって
乾留残渣中の可燃分が大ｌＪに減少しているため、乾留
せず４こ直接燃焼した場合に比べ少ない灰は多段炉１の
下部の灰取出口２ｄより取出される。多段炉１の乾燥帯
域で発生した水蒸気、乾留帯域で生じた可燃性ガスを含
む乾留生成ガスおよび燃焼帯域で発生した燃焼ガスより
なる排ガスは排ガス導出口１２より図示しない排風機で
図示しない再燃焼炉に導入され処理される。また、要す
れば被処理物の含水量によっては多段炉１と再燃焼炉（
図示せず）の間で、排ガスの温度が低下し排ガス中の水
分および乾留生成ガスが凝縮する場合もあるが、この際
多段炉１の中間部（乾燥帯域の下方）にガス排出口１２
を設け、炉本体２の外周に分割して取付けたヒータ３の
上部のものの加熱量を大きくし排ガス温度を高め凝縮を
防止する。

次に上述の如く運転された多段炉１の点検および補修時
においては該多段炉１は上部蓋体２〆が取外ずずことが
でき、かつ段部材９および攪拌部材１０が着脱自在に構
成されているので炉内に人が入ったり回転軸を多段炉の
外へ抜出したすせずに部品の交換が容易に行える。−例
として被処理物が放射性物質を含むような外部への汚染
の拡散を防止する必要のある場合の交換作業の手順を次
に記す。

（１）炉の内部汚染が拡散しないように炉上部を囲うグ
リーンハウス（ポリ塩化ビニールシート等で気密に囲っ
て内部雰囲気を外部と隔１３ｉ６するもの）を設ける。

この内に入って作業する作業員は完全気密性の保護衣を
着用する。

（２）上部軸受７ｄおよび上部蓋体２ｇ′を取外す。

（３）炉本体２の上部開口端２θより治具を吊り下ろす
。（治具は攪拌部材１０．段板９ｄ％ｌＪブ９ｂを引掛
は水平方向に回転させ持上げることができる構造のもの
であればよい１（図示せず）。

（４）治具を案内部材１０ｆの下縁等に引掛は水平回転
させてボス１０ｃのスリン）１０ａが回転軸７の突部７
ｆの位置に来るようにした後、泊具企上げ持ち上げる。

攪拌部材１ｏは案内部材１０ｆの頂部の孔１０ｇが回転
軸の突部７ｆ部分を通る大きさでありボス１０ｃのスリ
ット１ｏａは突部７ｆが通過するようになっているので
、回転軸７によって移動自在になって上部に取出される
。

（５）段板９ｄを治具にす１掛は切欠き９ｆがプラタン
）８ａ部分を通るようにして上に吊り上げ取出す０ （６）リブ９ｂを治具で引掛け、取付部９ｃがプラタン
）８ａを避けるようにして吊上げ取出す。

（７）以上の操作を繰返して攪拌部材１０．段ｆ、ｉ１
５材９を順次上段のものから取出し、それらを点検する
とともに損傷した部材を交換する。

（８）以上の操作を逆にして各段の攪拌部材１０゜段部
材９を取付けた後、蓋体２ｇ′および上部軸受７ｄを取
付は補修を終了する。

（９）　　グリーンハウスを除去する。

このようにして放射性物質を飛散させずに容易かつ安全
に損傷部分の交換ができる。またこのような内部構造物
を採用することにより炉内に作業員が入る必要がなくな
り、多段焼却炉の大きさにＦ１ｍ限がなくなり、非常に
処理能力の小さい小型のものができる。

なお、上記実施例では、プラタン）８ａを直接炉本体２
から取出しているが、これに代えて炉本体２とプラタン
）８ａの間に炉本体２の下部から上部に至る複数の支柱
を設け、該支柱の各仕切段が設けられるそれぞれの位置
にプラタン）８ａを設け、炉本体２の内周のそれぞれの
位置にある複数の該支柱を炉本体２の比較的低温の上部
で支持するようにしてもよい。この場合、該支柱及び回
転軸７は、仕切段２〜３段ごとにフッタ継手等により分
解可能にしておけば、プラタン）８ａと段部材９が溶接
等により一体固定されていても、該支柱及び回転軸７を
炉本体２上部がら持ぢ上げコツタ継手部等を分解してい
くことにより、攪拌部材１０、段部材９を順次上段のも
のから取出し、それらを点検できる。さらに、この場合
いわばプラタン）８ａと炉本体２とが溶接等で固着され
ない間接的なブラケット８ａの取出しのため、炉内の高
温部における炉本体２とプラタン）８ａの溶接部に切れ
つが生きぜず、炉本体２をいためる事が全くないという
利点を有する。

以上述べた如く本発明の多段炉は内部構造物を炉の外部
より着脱自在としているので、点検および損傷部品の交
換補修が容易に行えるとともに炉を小型化できる。した
がって、各種の多段炉として使用出来、特に放射性物質
を含有する被処理物の処理用として極めて有効なもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）ないし第３　（Ｍ（ａ）（ｂ）は、
本発明に係る多段炉の一実施例を示すもので、第１図（
、）は縦断面図、←）は横断面図、第２図（ａ）は炉本
体の縦断面詳細図、（ｂ）は炉本体内面のブラケットを
示す横断面図、（Ｃ）はブラケットにリプを嵌装した状
態を示す横断面図、（，１）はリブの上に段板を置いた
平面図、（ｅ）は仕切断の上に攪拌部材を取付けた平面
図、第３図（、）は回転軸に突部を取付けた斜視図、（
ｂ）は回転軸の突部に嵌め込まれるボスの斜視図である
。 １・・・・・多段炉、２・・−・・炉本体、７・・・・
・回転軸、７ｆ・・・・・突部、８・・−・・仕切段、
８ａ・・・・・ブラケット、９・・・・・段部材、９ａ
・・・・・開口部、９ｅ・・・・・開口部、１０・・−
・・攪拌８＋１材、１０ｄ・・・・・アーム。 出願人　株式会社　新潟鉄工所 日築上１′調株式会社 第３図 （Ｑ） ０ｄ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 円筒状の炉本体の中心長手方向に被処理物を順次下方に
   落すアームが取付けられた回転軸を有する多段炉におい
   て、各仕切段が設けられる上記円筒状の炉本体の内周の
   それぞれの位置に、内円周に適宜間隔をおいて設けられ
   た複数のブラケットと、このブラケットに上記回転軸を
   軸線とする回転を封じられて取付けられ、中央に被処理
   物を下の段に落下させる開口部を有し、かつ上記回転軸
   の長さ方向の移動が自在な段部材と、上記各仕切段に対
   応した上記回転軸の所定の位置に取付けられた突部と、
   この突部に着脱自在に嵌合され上記回転軸の回転に伴な
   って、上記仕切股上の被処理物を仕切段の中央に寄せ、
   かつ上記回転軸の長さ方向の移動が自在な攪拌部材とを
   有することを特徴とした多段炉。