JPH06185720A - 溶融スラグ排出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 投入された汚泥６（原料）を溶融する溶融炉
１３の出滓口１４を炉底金物１５の底部に下方向きに形
成し、前記出滓口１４周囲に通電により発熱する誘導加
熱コイル１６（加熱手段）を埋設し、該誘導加熱コイル
１６を電線１７を介して炉外の所要場所に配設した操作
盤１８に接続し、該操作盤１８により電流値を調整して
前記誘導加熱コイル１６に通電し得るよう構成する。こ
れによって、誘導加熱コイル１６により出滓口１４の溶
融スラグ７を加熱したり、加熱を停止したりすることに
より出滓口１４の開閉を行うことができ、しかも炉内は
溶融スラグ７により外部から遮断されることになって高
温排ガス１０の噴出がなくなり、汚泥６の飛散防止、有
効活用炉内エネルギーの増加、安定操業が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶融スラグ排出装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、下水処理設備から排出される汚泥
は脱水、焼却された後に埋立て処分がなされてきたが、
近年になって、汚泥の減容化、安定化、無公害化、再資
源化を図るべく溶融処理法が開発された。

【０００３】図２は汚泥を溶融処理する為の溶融炉の一
例を示すもので、この種の溶融炉１は、下側内部のコー
クス粒２を羽口３から燃焼用空気４を供給しつつ燃焼さ
せ、灼熱したコークス粒２のベッド層５に脱水した汚泥
６（原料）を投入して該汚泥６を熱分解させ且つ灰分を
溶融し、その溶融スラグ７をコークス粒２間を流下させ
て炉底金物８の側部に開口した出滓口９から流出させる
ようになっている。

【０００４】尚、図中１９は水冷ジャケット、２０は耐
火材を示す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た如き従来の溶融炉１においては、出滓口９から取り出
される溶融スラグ７の流動点が比較的高いことから前記
出滓口９から炉内の高温排ガス１０を随伴させつつ溶融
スラグ７を連続流出させるようにしていた為、出滓口９
の開閉をコントロールすることができず、例えば溶融ス
ラグ７を回収する取鍋１１の交換時等に溶融スラグ７の
流出を停止できないという不具合があった。

【０００６】また、炉内の高温排ガス１０が出滓口９よ
り排出される為、その分炉内のエネルギーが有効に使わ
れず系外に排出されてしまうと共に、出滓口９からの溶
融スラグ流出状態変動により出滓口９における高温排ガ
ス１０の流路断面が変化し炉内圧が変動し燃焼用空気吹
き込み量等の変動要因となり安定操業阻害要因となって
いる。

【０００７】更に、炉内の溶融状態の悪い時、前記溶融
スラグ７に随伴させる高温排ガス１０により炉内のコー
クス粒２や汚泥６が出滓口９から飛び出して飛散すると
いう不具合や、出滓口９にフード１２が必要となる上に
該フード１２が高温排ガス１０の熱影響により短期間に
損傷するという不具合もあった。

【０００８】また、本願発明者は、取り出した溶融スラ
グ７を再利用して製品化した際に、溶融スラグ７中の含
有鉄分により錆が発生するという不具合をなくす為に、
出滓口９にキャスタブルの栓等をして溶融スラグを一旦
炉内に溜め、比重差により溶融スラグ７の鉄分７’を分
離排出することを考えついたが、従来構造では出滓口９
が炉底金物８の側部に開口していた為、図３に仮想図を
示す如く、下層に分離した鉄分７’を出滓口９から排出
する末期に、該鉄分７’の流れによって鉄分７’を分離
された上層の溶融スラグ７が巻き込まれ、せっかく分離
した溶融スラグ７と鉄分７’とが混合して排出されると
いう問題があり、しかも、このように溶融スラグ７を一
旦溜めて取り出そうとした場合には、前述した如く高温
排ガス１０を随伴させることができない為に溶融スラグ
７の粘性が高まり、出滓口９の栓を除去しても分離した
溶融スラグ７や鉄分７’を図示のように排出できないと
いう問題があった。

【０００９】本発明は上述の問題を同時に解決し得る溶
融スラグ排出装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、出滓口を溶融
炉の炉底に下方向きに形成したことを特徴とする溶融ス
ラグ排出装置、及び出滓口近傍位置に、該出滓口の溶融
スラグを流出可能な温度に加熱し得る加熱手段を配設し
たことを特徴とする溶融スラグ排出装置、に係るもので
ある。

【００１１】

【作用】従って本発明では、溶融炉の運転開始時に出滓
口にキャスタブルの栓等をしておき、前記溶融炉内に投
入した原料を溶融させると、その溶融スラグは炉内下部
に溜まる。

【００１２】前記出滓口に詰めたキャスタブルの栓等を
破砕若しくは引き抜いて出滓口を開け、該出滓口の溶融
スラグ温度を加熱手段により上昇させて該溶融スラグの
粘性を低下すると、溶融スラグが出滓口より流出して取
り出される。

【００１３】また、前記加熱手段による加熱を停止する
と、出滓口の溶融スラグの温度が低下して該溶融スラグ
の粘性が高まり、出滓口が高粘度の溶融スラグにより閉
塞される。

【００１４】次いで、溶融スラグの取り出しを再開する
際には、加熱手段による加熱を再開すれば良く、これ以
後の運転は、出滓口の溶融スラグを加熱したり、加熱を
停止したりして同様の作業を繰り返せば良い。

【００１５】更に、炉内に溶融スラグを溜めることによ
り比重差で分離した溶融スラグの金属分を先に取り出し
て良好に分離排出することが可能となる。

【００１６】また、炉内高温排ガスの出滓口からの排出
がなくなる為、熱効率が向上し活用炉内エネルギー量が
増加し、一例として溶融炉下流側にボイラーが設置され
ている場合は蒸気回収量が増加する。また出滓口からの
炉内高温排ガスの排出がなくなる為炉内圧変動がなくな
り、燃焼用空気吹き込み量等の変動要因が除去され安定
操業が可能となる。

【００１７】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明
する。

【００１８】図１は本発明の溶融スラグ排出装置の一実
施例を示すもので、図２と同一の符号を付した部分は同
一物を表わしている。

【００１９】前述した図２の溶融炉１と略同様に構成し
た溶融炉１３において、出滓口１４を炉底金物１５の底
部に下方向きに形成し、前記出滓口１４周囲に通電によ
り発熱する誘導加熱コイル１６（加熱手段）を埋設し、
該誘導加熱コイル１６を電線１７を介して炉外の所要場
所に配設した操作盤１８に接続し、該操作盤１８により
電流値を調整して前記誘導加熱コイル１６に通電し得る
よう構成する。

【００２０】而して、溶融炉１の運転開始時に出滓口１
４にキャスタブルの栓等をしておき、羽口３から燃焼用
空気４を供給して炉内のコークス粒２を燃焼させること
により該コークス粒２のベッド層５を灼熱させ、該ベッ
ド層５に脱水した汚泥６（原料）を投入して溶融させる
と、該溶融スラグ７はコークス粒２間を流下して炉底金
物１５内に溜まり、比重差により溶融スラグ７の鉄分
７’が下側に分離する。

【００２１】ここで、前記出滓口１４に詰めたキャスタ
ブルの栓等を破砕若しくは引き抜いて出滓口１４を開
け、該出滓口１４周囲の誘導加熱コイル１６に通電して
発熱させることにより出滓口１４の溶融スラグ７の温度
を上昇させて該溶融スラグ７の粘性を低下すると、下層
に分離した溶融スラグ７の鉄分７’が出滓口１４より流
出して取り出される。

【００２２】更に、溶融スラグ７の鉄分７’が取り出さ
れた頃合を見計らって操作盤１８により誘導加熱コイル
１６に対する通電を停止、若しくは電流値を下げると、
出滓口１４の溶融スラグ７の温度が低下して該溶融スラ
グ７の粘性が高まり、出滓口１４が高粘度の溶融スラグ
７により閉塞される。

【００２３】次いで、鉄分７’を分離排出された残りの
溶融スラグ７は、取鍋１１を交換した後に誘導加熱コイ
ル１６に対する通電を再開、若しくは電流値を上げて出
滓口１４の溶融スラグ７を加熱し、該溶融スラグ７の粘
性を下げて流動化させることにより出滓口１４より取り
出される。

【００２４】このとき、炉内の溶融スラグ７が完全に出
切らないうちに誘導加熱コイル１６に対する通電を停
止、若しくは電流値を下げて出滓口１４を閉塞する。

【００２５】これ以後の運転は、出滓口１４の溶融スラ
グ７を加熱したり、加熱を停止したりして同様の作業を
繰り返せば良い。

【００２６】従って上記実施例によれば、誘導加熱コイ
ル１６により出滓口１４の溶融スラグ７を加熱したり、
加熱を停止したりすることにより出滓口１４の開閉を行
うことができ、しかも炉内に溜まる溶融スラグ７により
高温排ガス１０が外部から遮断されることになって高温
排ガス１０の噴出がなくなる。これによって、溶融状態
の悪い時でもコークス粒２や汚泥６の飛散も当然なくな
り、フード１２（図２参照）等の設置も不要となる。

【００２７】また、出滓口１４を炉底金物１５の底部に
下方向きに形成したことにより、比重差により分離した
溶融スラグ７の鉄分７’を良好に分離排出することがで
き、鉄分７’を有用金属として再利用できると共に、該
鉄分７’を除去された溶融スラグ７を錆の発生の少ない
品質の良い製品として再利用することができる。

【００２８】更に、前述の如く炉内高温排ガス１０の出
滓口９からの排出がなくなる為、熱効率が向上し活用炉
内エネルギー量が増加し、一例として溶融炉下流側にボ
イラーが設置されている場合は蒸気回収量が増加する。
また出滓口９からの炉内高温排ガス１０の排出がなくな
る為炉内圧変動がなくなり、燃焼用空気吹き込み量等の
変動要因が除去され安定操業が可能となる。

【００２９】尚、本発明の溶融スラグ排出装置は、上述
の実施例にのみ限定されるものではなく、実施例中の説
明では原料を下水処理設備からの汚泥とした溶融炉につ
いて述べたが、焼却灰等の他の原料を対象とした各種溶
融炉に適用し得ること、また、加熱手段は誘導加熱コイ
ル以外にプラズマトーチやバーナ等であっても良いこ
と、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において
種々変更を加え得ることは勿論である。

【００３０】

【発明の効果】上記した本発明の溶融スラグ排出装置に
よれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。

【００３１】（Ｉ）加熱手段により出滓口の溶融スラグ
を加熱したり、加熱を停止したりすることにより出滓口
の開閉を行うことができる。

【００３２】（ＩＩ）炉内に溜まる溶融スラグにより炉
内が外部から遮断されることになって高温排ガスの噴出
がなく、従って炉内の溶融状態の悪い時に起きていたコ
ークス粒や汚泥の飛散も当然なくなり、フード等の設置
も不要となる。

【００３３】（ＩＩＩ）出滓口を炉底に下方向きに形成
したことにより、炉内に溶融スラグを溜めることにより
比重差で分離した溶融スラグの金属分を先に取り出して
良好に分離排出することができる。

【００３４】（ＩＶ）炉内高温排ガスの出滓口からの排
出がなくなる為、熱効率が向上し有効活用炉内エネルギ
ー即ち回収可能エネルギーの増加が可能となり省エネが
可能となる。

【００３５】（Ｖ）出滓口からの炉内高温排ガスの排出
がなくなる為炉内圧変動がなくなり、燃焼用空気吹き込
み量等の変動要因が除去され安定操業が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】従来例を示す断面図である。

【図３】図２の溶融炉内に溶融スラグを一旦溜めて排出
する状態を仮想した断面図である。

【符号の説明】

６ 汚泥（原料） ７ 溶融スラグ １３ 溶融炉 １４ 出滓口 １５ 炉底金物（炉底） １６ 誘導加熱コイル（加熱手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 出滓口を溶融炉の炉底に下方向きに形成
   したことを特徴とする溶融スラグ排出装置。
2. 【請求項２】 出滓口近傍位置に、該出滓口の溶融スラ
   グを流出可能な温度に加熱し得る加熱手段を配設したこ
   とを特徴とする請求項１に記載の溶融スラグ排出装置。