JP2683045B2 - 電気溶融炉の始動方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、溶融炉に収容した被溶融物中に、一対の通
電加熱用第１電極を互いに離間させて配置し、前記両第
１電極間の被溶融物を、一対のアーク放電用第２電極の
放電加熱によって溶融した後、前記両第１電極間の溶融
物に通電させる電気溶融炉の始動方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の前記始動方法は、両第１電極内の被溶融物を溶
融するのに、初期加熱用バーナを設け、電極対の間にあ
る被溶融物を部分溶融して、初期電流が流れる状態にす
るか、もしくは、一対の第２電極を、一対の第１電極の
対向方向とほぼ直交する方向に対向させて配置した状態
で放電させて、両第１電極間にわたる巾の溶融物を形成
させていた。

〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、バーナによって被溶融物を溶融するには、放
熱ロスが大きいためにエネルギー効率が低く、また、両
第２電極を放電させて、両第１電極間にわたる巾の溶融
物を形成するには、バーナによる加熱よりはエネルギー
効率は高いけれども、第２電極に太い電極棒を使用し、
しかも、放電電力を大きくしなければならないという欠
点があった。

本発明の目的は、放電電力を小さくして、且つ、第２
電極に細い電極棒を使用しても、第１電極間の被溶融物
を溶融できるようにする点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明における電気溶融炉の始動方法の特徴手段は、
ジュール加熱用電源をもつ両第１電極間の被溶融物を溶
融するに、専用のアーク電源をもつ一対の第２電極を、
一対の前記第１電極に対して隣接又はほぼ同芯状に各別
に配置した状態で、前記両第１電極の対向方向にほぼ沿
って放電させて、前記両第１電極間にわたる溶融物を形
成させることにあり、その作用効果は、次の通りであ
る。

〔作 用〕

つまり、一対の第１電極に対して隣接又はほぼ同芯状
に各別に配置してアーク電源に接続された一対の第２電
極を、両第１電極の対向方向にほぼ沿って放電させて、
両第２電極間にわたる溶融物を形成させると、その溶融
物の巾が小さくても、溶融物は、両第１電極夫々に接触
しやすく、そのために溶融物を介して両第１電極間に電
流を流すことが容易にできる。また、第１電極間に溶融
物が満たされたら、電源をジュール加熱用電源に切換え
ることにより、極めて短時間に溶融の起動ができる。

〔発明の効果〕

従って、両第１電極間にわたる溶融物を形成させるの
に、両第２電極を細い電極棒で形成して、小さな放電電
力でアーク放電させて溶融させることができ、起動時用
のアーク電源装置が小型化され、しかも、例えば従来の
方法で、両第２電極に細い電極棒を使用するために、隣
接する第１電極間の離間距離を小さくして、両第２電極
の放電によって形成する溶融物の巾を小さくすることも
考えられるが、この場合、被溶融物を電気溶融炉内で広
い範囲にわたって溶融するためには、第１電極の本数を
多く配置する必要があるのに対し、本発明は、両第１電
極の離間距離を大きくしても、細い両第２電極の放電で
両第１電極間にわたる溶融物を形成できるために、少い
本数の第１電極によって広い範囲にわたって被溶融物を
溶融することができ、電極にかかるコストを少くしなが
ら、アーク放電による電力消費を少くでき、経済性を向
上させることができた。この方法によると同一の電源と
電極を用いて起動するのに比べて、大容量のアークを必
要としないので、電源装置が小型になる。また、第２電
極のアークは、電極の距離が次第に離れていくにしたが
って、アークから抵抗加熱に移行していくが、この場合
は、第２電極表面に沿って溶融は進行するので、第１電
極の間の極めて短時間で溶融物が満たされるし、また、
完全に溶融物で満たされなくとも、第２電極先端物が溶
融物にある程度満たされるだけでも、電源をジュール加
熱用電源に切換えることにより、簡単に急速に加熱を促
進することができる。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を、図面に基づいて説明する。

第１図乃至第４図に示すように、下水汚泥焼却炉や都
市ゴミ焼却炉からの焼却灰等の被溶融物（１）を電気抵
抗式の電気溶融炉（２）に収容して溶融するのに、被溶
融物中に互いに離間させて配置した一対の通電加熱用モ
リブデン電極（３），（３）間に通電する前に、初期に
おいて、一対のアーク放電用カーボン電極（4A），（4
B）によって放電加熱して、モリブデン電極（３），
（３）間の被溶融物（１）を溶融せせ、両モリブデン電
極（３），（３）間にわたって溶融物（５）が形成され
ると、両モリブデン電極（３），（３）からその間の溶
融物に通電させて、ジュール熱によって溶融物を拡げて
いく電気溶融炉の始動方法を示すものである。

つまり、前記電気溶融炉（２）の対向する両側壁（2
A），（2A）に、各別に配置して互いに対向させたモリ
ブデン電極（３）対を、上下２箇所に夫々取付け、各モ
リブデン電極（３）対には、夫々電源装置（６）を接続
し、上位のモリブデン電極（３）対には、夫々カーボン
電極（4A），（4B）を同芯状に内嵌して、モリブデン電
極（３）夫々の先端より軸芯（Ｐ）方向に出退自在にカ
ーボン電極（4A），（4B）をガイドしてある。その一対
のカーボン電極（4A），（4B）を夫々相対的に近接した
位置と遠ざかった位置とに出退移動操作するローラ
（７）を設ける。

そして、前記両モリブデン電極（３），（３）間の被
溶融物を溶融するに、両カーボン電極（4A），（4B）の
うちの一方（4A）を、モリブデン電極（３）より少しだ
け突出させた他方（4B）に接近させて、約300Vで200Aの
電流を印加して、両モリブデン電極（３），（３）の対
向方向にほぼ沿って放電させることによって、両カーボ
ン電極（4A），（4B）間に溶融物（５）を形成し（第１
図）、そして両カーボン電極（4A），（4B）の放電を続
けながら、一方のカーボン電極（4A）を、他方のカーボ
ン電極（4B）より遠ざかる方向に移動させて、溶融物を
両モリブデン電極（３），（３）の対向方向に拡げ（第
２図）、最終的に溶融物の両端が、両モリブデン電極
（３），（３）に各別に接触すると（第３図）、アーク
放電は次第に消滅して、両モリブデン電極（３），
（３）間のジュール熱による抵抗加熱に移行し、この時
電圧は、アーク放電時の約300Vから約100Vまで降下させ
て定電流制御に切換える。

また、前記上位の両モリブデン電極（３），（３）に
よる通電加熱によって、下位の一対のモリブデン電極
（３），（３）間にまで溶融物が拡がれば（第４図）、
下位の両モリブデン電極（３），（３）にも電流を流し
て、電気溶融炉（２）内の被溶融物全体を溶融する。

〔別実施例〕

抵抗加熱用の前記モリブデン電極（３）は、カーボン
電極よりも高価ではあるが消耗が少いために使用される
が、他の材質の電極を使用しても良く、それらを第１電
極と総称し、また、消耗の激しいアーク放電用にカーボ
ン電極を用いたのは、特に安価なためと、表面にスラグ
の付着が少ないためで、カーボン以外の材質の電極であ
っても良く、それらを第２電極と総称する。

前記一対の第１電極（３），（３）に対して一対の第
２電極（4A），（4B）は、同芯状に各別に配置する以外
に、第５図に示すように、各別に隣接させてあっても良
く、つまり、両第１電極（３），（３）の対向方向に対
して、両第２電極（4A），（4B）の放電がほぼ沿ってい
れば良い。

前記両第１電極（３），（３）及び両第２電極（4
A），（4B）の夫々の対向方向は、横方向以外に、上下
方向又は斜め方向であっても良い。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする
為に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構
造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る溶融炉の始動方法の実施例を示し、
第１図乃至第４図は、夫々溶融炉の縦断面を示す作用説
明図、第５図は別実施例の溶融炉の縦断面図である。 （１）……被溶融物、（２）……溶融炉、 （３）……第１電極、（4A），（4B）……第２電極、 （５）……溶融物。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶融炉（２）に収容した被溶融物（１）中
   に、一対の通電加熱用第１電極（３），（３）を互いに
   離間させて配置し、前記両第１電極（３），（３）間の
   被溶融物（１）を、一対のアーク放電用第２電極（4
   A），（4B）の放電加熱によって溶融した後、前記両第
   １電極（３），（３）間の溶融物に通電させる電気溶融
   炉の始動方法であって、前記両第１電極（３），（３）
   間の被溶融物（１）を溶融するに、一対の前記第２電極
   （4A），（4B）を、一対の前記第１電極（３），（３）
   に対して隣接又はほぼ同芯状に各別に配置した状態で、
   前記両第１電極（３），（３）の対向方向にほぼ沿って
   放電させて、前記両第１電極（３），（３）間にわたる
   溶融物（５）を形成させる電気溶融炉の始動方法。