JPH0596266A - フイルターダストの溶融方法 - Google Patents

フイルターダストの溶融方法

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JPH0596266A
JPH0596266A JP8385892A JP8385892A JPH0596266A JP H0596266 A JPH0596266 A JP H0596266A JP 8385892 A JP8385892 A JP 8385892A JP 8385892 A JP8385892 A JP 8385892A JP H0596266 A JPH0596266 A JP H0596266A
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electrode
melting
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filter dust
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シユテンツエル オツトー
Alok Choudhury
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Detlev Schlebusch
シユレブツシユ デトレフ
Harald Scholz
シヨルツ ハラルト
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Leybold AG
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 ガラスタンクを備えた溶融炉中でフィルター
ダストを溶融するため、フィルターダストを、例えば石
灰、珪砂又はフライアッシュのような他の物質と混合
し、フィルターダスト及び融剤の溶融を、溶解槽中で電
流供給電極を用いて行う。特に線路網周波数の交流で運
転される電極を、上方から、有利に鉛直に溶融浴表面中
に浸漬し、溶融液を直接電流導通により加熱し、電極の
浸漬深さは調整可能であり、この調整可能性は、溶融浴
レベル及び電極焼損により制御でき、溶解槽は、溶融浴
表面の下方範囲で有利に水で冷却可能であり、かつ溶融
浴表面の上方に存在する溶融炉の空間は、それを取り囲
む雰囲気から蓋様の気密密封装置により分離されてい
る。 【効果】 ガラスタンク炉技術における材料の問題が解
決され、電極の強い侵食並びにダスト形成が回避され、
熱損失が減少し、融剤の大きい混入速度が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、請求項1記載のフィル
ターダストの溶融方法に関し、その際溶融液はガラス状
物質として凝固する。
【0002】
【従来の技術】燃焼装置、例えば塵芥−及び清澄化汚泥
燃焼のための装置中に、化学的組成の著しく変動する高
毒性のフィルターダストが生じる。そのようなフィルタ
ーダストは、高い危険物群に分類されるので、このダス
トは未処理では特別な堆積所(鉱山跡)に貯蔵しうるに
すぎない。これらのダストの輸送には、適当な安全策を
講じるべきであり、輸送及び貯蔵のために費やす費用は
相当のものである。危険度を減少させる1つの方法は、
これらのダストを公知方法で、例えば水により浸出され
ず、従って、慣用の堆積所に投棄できる凝固した状態に
変えることである。
【0003】このガラス化方法のためには、たんに生じ
るダストを溶融して、溶融及び凝固した後ガラス状物を
製造するだけでは不十分である。他の物質、例えば石
灰、珪砂、アルミナ、長石等も添加しなければならない
ので、溶融すべきフィルターダストの量は、確実なガラ
ス化のために必要な融剤の分だけ高くなる。
【0004】これらの混合物の溶融のためには、公知技
術水準により、電流導通により加熱されるガラス溶解槽
が使用される。通例、電流は、底部又は側面から耐火内
張りを通って溶融浴中へ突入する電極により供給され
る。
【0005】しかしながら、フィルターダストの溶融の
際には通常のガラス製造とは異なり、溶融物の確実な所
定の化学分析値を考慮することはできないので次の欠点
が生じる:炉槽の耐火材料は、溶融液により強く侵食さ
れ、かつ溶融液に電流を供給する電極が、極めて強く侵
食される。強く変動する分析値及び殆どすべての元素の
組合せの存在は、ガラスタンク技術にとり、原則的だ
が、殆ど制御できない問題を意味する。ガラスタンク炉
の場合材料の問題を解決できることは期待できない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ガラ
スタンク炉技術における材料の問題を解決し、電極の著
しい侵食並びにダスト形成を回避し、熱損失を減少さ
せ、かつ融剤のより大きな混入速度を可能にする方法を
開発することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
り請求項1に記載されたようにして、電極を、例えばE
SU(Elektro-Schlacke-Umschmelz:電気−スラグ−再
溶融)法において慣用であるように、上方から溶融液中
に浸漬することによって解決される。
【0008】溶解槽は、全体が水冷されているべきであ
る。液状スラグと溶融素地との間の必要な熱バリヤー
は、凝固したガラス層により形成しうる。始めにこれら
の槽を耐火性材料で内張りするのが有利である。しかし
長い運転時間後に、この耐火物層は、所々が損耗され、
この場合水冷された壁に凝固された溶融物とガラス溶融
液の間の動的平衡が生じる。(動的平衡とは、溶融温度
の上昇につれ、溶融液は、希液状になり、従って水冷さ
れた壁に凝固した溶融液も、薄くなり;溶融温度が降下
する際には、粘稠な溶融液に基づき凝固した層は厚くな
ることを意味する。)提案された装置における溶解槽
は、慣用の大容積のガラス溶融液の場合よりも明らかに
小さくすることができるので、槽底部による熱損失は、
許容範囲に保持することができる。溶融炉は、十分に密
閉されているべきであるので、ガスは、制御されずに流
出することはできない。
【0009】これを可能にするために、サイホンにより
液状の溶融液を流出させることが、提案される。引き続
いて、この溶融液を、なまこに鋳造するか又は大きな塊
に凝固させ、次いでその使用目的に応じて更に処理する
ことができる。溶融効率に応じて、鋳造は連続的又は断
続的に行うことができる。連続的流出の際には、炉を傾
倒する必要はない。断続的鋳造の際には、傾倒するか又
は側壁又は底部の流出口を開くことにより部分量を取り
出すことができる。
【0010】炉上部構造としては、真空アーク脱ガス
(VAD)−又は真空加熱脱ガス(VHD)装置(Vacu
um Arc DegassingないしはVacuum Heating Degassing)
の加熱部と類似の密閉蓋が提案される。取鍋冶金で使用
される加熱脱ガス装置と真空脱ガス装置の組合せの場
合、三相アークを用いて取鍋中の溶融物が上から加熱さ
れる。その際、電極尖端は、しばしば金属溶融液上を浮
流するスラグ層中にまで浸漬される。アークは、電極と
金属溶融液との間で形成した気泡中で燃焼する。慣用の
黒鉛電極は、真空気密のテレスコープ筒中に配置されて
いるので、VAD装置においては、減圧でも加熱するこ
とができる。
【0011】ガラス溶融技術において、三相電流から出
発すれば、3個の電極を用いて作業するのが有利である
が、2個、4個又は6個の電極も考えられる。しかしフ
ィルターダストの溶融には、VAD装置におけるように
アークを用いて作業すべきではなく、電気−スラグ−再
溶融の場合のように純抵抗加熱が設けられている。アー
ク作業は、溶融物の著しい蒸発をもたらし、そのこと自
体が除塵の際に再び高いの費用を要求する。アークを避
けるために、電極における小さい電流密度で作業しなけ
ればならない。
【0012】溶融液に電流を供給するための電極材料と
しては、アーク炉溶融作業において慣用であるような黒
鉛電極、還元炉で常用のゼーダーベルグ電極、及び他の
導電材料からなる電極も考えられる。
【0013】粉末状又は場合により前造粒された材料を
迅速に混入するためには、電極を溶融液の表面下にでき
るだけ僅かに浸漬すべきである。この作業法は、電極の
直接下方に、高い流速を形成する。溶融物の連続的及び
半連続的(例えば少量宛)添加は、ゲート装置(仕切板
ゲート装置(Zellradschleuse)、鐘形ゲート装置等々)
及び1個以上のシュートにより溶融浴表面に行われる。
浴自由表面は、溶融すべき物質で被覆することができ
る。このことは、蒸発物質が、被覆層で凝縮することが
でき、従ってダストの搬出は非常に僅かになるという利
点を有する。低温でガス状の物質だけは、フィルター装
置、できうれば反応−精製区間を経て排出しなければな
らない。
【0014】溶融浴表面の被覆は次の利点を提供する:
減少した熱損失、僅かなダスト形成、大きな混入速度。
【0015】被覆層は、全体、しかしなかんずく電極近
くでは高すぎてはならない。それというのも、さもない
と材料が、高温の電極で焼付くからである。
【0016】電極焼損とできるだけ僅かに変動する溶融
浴の液高を補償するためには、電極を可動性に溶融室を
貫通させねばならない。連続的溶融作業には、電極が、
後退させる必要なしに延長可能であるのが有利である。
このことは、ゼーダーベルグ電極においては慣用であ
り、新しい管部分を上部で溶接し、次いでこれに炭及び
ピッチを充填する。
【0017】例えばアーク炉技術において慣用のよう
に、通常の黒鉛電極を使用する場合には、電極を上部で
ニップル接続することができる(nachnippeln)。(ニッ
プル接続するとは、電極を結合部材、例えば両端でねじ
込み可能な円錐状管継手を用いて延長することであ
る。)できるだけ短い電流遮断時間を有する工業的装置
には、電極のニップル接続を、半自動装置を用いて行う
のが有利である。この場合、電極に対して、電流接触グ
リップ(Stromkontaktbacke)を調整するためには、電極
をこの半自動ニップル接続装置で保持することができ
る。他の場合には、このためにクレーン又は他の保持装
置を使用せねばならない。
【0018】電極を接続するのは、1個の電極につき1
個の接触ホルダーのみを使用する場合、電流中断の際に
行われる。2個の相互に移動可能な接触ホルダーを使用
する場合には、電流を中断する必要はない。
【0019】電極と溶融室との間の気密密封はすべりパ
ッキンを有する、電極を包囲するテレスコープ筒を介し
て行われる。テレスコープ筒と電極との間の気密密封
は、例えば電流接続端子の上部で、膨張封止により行わ
れる。電極を調整するために、膨張封止を、短時間のみ
開き、調整工程終了後に再びすぐに閉じる。それで大量
の炉雰囲気が流出するか、又は炉を減圧で運転する場合
は、大量の空気が不正に流入し、付加的に排ガス流で運
び出さねばならなくなるのを避けることができる。
【0020】冷たい装入物は、非常に僅かな導電率を有
する。この事実は、冷たい炉の始動工程の際に特別な手
段を必要とする。炉を新しく始動するため又は長時間の
運転停止後(その間に古い溶融液が凝固している)に、
始動するためには凝固した溶融液又は槽内張り上に、電
極尖端の当接点を相互に結合する導電板(例えば黒鉛又
は金属材料からなる)を置く。本来の始動工程は、種々
に実施することができる: −導電板に取り付けられた電極の回りに装填物を堆積
し;電流を流し、溶融物をアークを用いて液化する。こ
の方法は、しばしば不正始動の欠点を有する。
【0021】−電極尖端とスターター板(Starterplatt
e)との間に溶融物と金属削屑からなる混合物を層状に装
入し、これを、比較的高抵抗の削屑堆積物中での電気の
熱損失によって液化する。
【0022】−電極尖端とスターター板との間に発熱性
粉末(例えばテルミット)を装入する。これは、そのア
ルミニウム含分又はマグネシウム含分のため導電性であ
る。電源のスイッチを入れた後に、発熱性粉末は発火す
る。最初の溶融液たまりが形成され、その中に電極の周
りに装填された溶融物が混入している。
【0023】この溶融法のための電源としては未制御の
高電流変成器が十分である。電流の強さは、例えば電気
−スラグ−再溶融法から公知のように、各々の電極を溶
融液中へ適当な深さに浸漬することにより制御される。
各々の電流供給電極は、別個にその浸漬深さが制御され
る。制御装置の測定量としては、相電圧の電極電流又は
両者と相応する目標値との結合が使用される。
【0024】溶融液の化学的組成の変化が考慮されるの
で、浴抵抗の変化が生じる。これらの影響を補償するた
めに、電気測定値の変動幅を一定に保持する重畳した制
御回路を設けることができる: −電極を極めて不十分に溶融液中に浸漬すれば、溶融液
が局所的な電流密度上昇に基づき蒸発し、電極下方にア
ークが生じうる。アークは、原則的には、避けるべきで
ある。それというのも、さもなければ高いダスト形成を
考慮せねばならないからである。
【0025】−溶融液中への電極の浸漬が深すぎると、
混入可能性が減少し、かつ底部付近のの溶融液の加熱が
増加する。
【0026】著しく異なった化学的組成の場合に、著し
く異なる溶融浴抵抗に電流供給を適合させるために、電
気炉用変成器に負荷時タップ切換装置を備えることがで
きる。無負荷切換えが、工程の必要条件を満たす。
【0027】注出した溶融液の凝固は、浸出安定性にも
よるが、小片の大きさ(例えば破砕された板、又は水中
での注入噴流の凝固による顆粒)又は塊状の大きさに行
うことができる。大きい塊状が有利であるが、亀裂の少
ない凝固は、大きい塊の凝固速度が小さくなる。適当な
融剤の選択により、許容凝固速度を高めることができ
る。高い原料費及び増大する電流費は、凝固工程の低い
作業費により相殺される。
【0028】中程度の塊の大きさは、鋳銑機によって達
成することができる。傾倒して排出されたなまこは、運
搬容器に集められ、ここでなまこは緩慢にさらに亀裂な
しに冷却しうる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デトレフ シユレブツシユ ドイツ連邦共和国 ヴエルシユタツト エ ルレンヴエーク 2 (72)発明者 ハラルト シヨルツ ドイツ連邦共和国 ローデンバツハ アル ベルト−アインシユタイン−シユトラーセ 2

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラスタンクを備える溶融炉中でフィル
    ターダストを溶融するため、フィルターダストを、例え
    ば石灰、珪砂又はフライアッシュのような他の物質と混
    合し、フィルターダスト及び融剤の溶融を、溶解槽中で
    電流供給電極を用いて行い、かつ溶融液が凝固する際に
    ガラス状物質が生じる、フィルターダストの溶融方法に
    おいて、交流で運転しうる電極を、上方から溶融浴表面
    中へ浸漬し、溶融液を電流の直接導通により加熱し、電
    極の浸漬深さは調整可能であり、この調整可能性は、溶
    融浴レベル及び電極焼損により制御可能であり、溶解槽
    は、溶融浴液面の下方範囲で冷却可能であり、かつ溶融
    浴表面の上方に存在する溶融炉の空間は、それを取り囲
    む雰囲気から蓋様の気密密封装置により分離されている
    ことを特徴とする、フィルターダストの溶融方法。
  2. 【請求項2】 幾つかの電極を使用し、これらの電極
    は、溶融浴深さに比較して僅かの浸漬深さしか有しな
    い、請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 電極の浸漬深さに対する制御パラメータ
    ーとして、電極電圧、電極電流又は電圧と電流の組合せ
    も使用できる、請求項1又は2記載の方法。
  4. 【請求項4】 電流供給電極を、ガス密装置を用いて溶
    融炉中、溶融浴表面上の空間中へ導入できる、請求項1
    から3までのいずれか1項記載の方法。
  5. 【請求項5】 溶融物を運搬装置により炉室中へ、炉内
    部空間と炉を取り囲む雰囲気との間でガス交換を起こす
    ことなく導入できる、請求項1から4までのいずれか1
    項記載の方法。
  6. 【請求項6】 溶融物を、上方から溶融浴表面上へ装入
    でき、全面にわたって分配できる、請求項1から5まで
    のいずれか1項記載の方法。
  7. 【請求項7】 溶融液は溶解槽から、底部の孔、側壁の
    孔又はサイホン装置によって取り出すことができる、請
    求項1から6までのいずれか1項記載の方法。
  8. 【請求項8】 取り出された溶融液の冷却を先ず容器、
    例えば鋳型又はなまこ鋳型中で行う、請求項1から7ま
    でのいずれか1項記載の方法。
  9. 【請求項9】 溶融液を、保熱ピット又は保熱容器中で
    更に冷却する、請求項8記載の方法。
JP8385892A 1991-04-09 1992-04-06 フイルターダストの溶融方法 Pending JPH0596266A (ja)

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