JPH07104439B2 - 溶融容器およびこれを用いた雑廃棄物の溶融処理方法 - Google Patents
溶融容器およびこれを用いた雑廃棄物の溶融処理方法Info
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- JPH07104439B2 JPH07104439B2 JP60086246A JP8624685A JPH07104439B2 JP H07104439 B2 JPH07104439 B2 JP H07104439B2 JP 60086246 A JP60086246 A JP 60086246A JP 8624685 A JP8624685 A JP 8624685A JP H07104439 B2 JPH07104439 B2 JP H07104439B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、焼却灰、不燃性雑固体廃棄物等の有機物をほ
とんど含まない雑廃棄物、特に放射性廃棄物を溶融処理
する溶融容器およびそれを用いた雑廃棄物の溶融処理方
法に関し、詳しくは炭化珪素または炭化珪素と黒鉛に金
属珪素を均一または不均一に含浸することにより形成さ
れる溶融容器を用いたことにより、その耐酸化性を向上
し長期間にわたる連続処理を可能とした溶融容器および
これを用いた雑廃棄物の溶融処理方法に関する。
とんど含まない雑廃棄物、特に放射性廃棄物を溶融処理
する溶融容器およびそれを用いた雑廃棄物の溶融処理方
法に関し、詳しくは炭化珪素または炭化珪素と黒鉛に金
属珪素を均一または不均一に含浸することにより形成さ
れる溶融容器を用いたことにより、その耐酸化性を向上
し長期間にわたる連続処理を可能とした溶融容器および
これを用いた雑廃棄物の溶融処理方法に関する。
［従来の技術］ 従来、雑廃棄物を溶融処理する方法として、種々の方法
が提案されており、例えばマイクロ波焼却溶融装置、高
周波誘導加熱溶融炉等を用いた溶融処理方法が知られて
いる。
が提案されており、例えばマイクロ波焼却溶融装置、高
周波誘導加熱溶融炉等を用いた溶融処理方法が知られて
いる。
しかしながら、主として焼却灰を処理対象としたマイク
ロ波溶融装置を用いる方法では、溶融時に可燃性ガスや
金属の混入により放電を起こすことがあり運転制御が難
しく、また処理容量が小さいという欠点がある。高周波
誘導加熱溶融炉を用いる方法は、例えば特開昭60−3870
0号公報および特開昭60−38698号公報に開示されてい
る。しかし、この方法では発熱体にスレンレス鋼を用い
ているため1100℃以上の温度を長時間得ることは難し
く、また多量の融点降下剤を必要とするため減容性が低
下するという欠点がある。
ロ波溶融装置を用いる方法では、溶融時に可燃性ガスや
金属の混入により放電を起こすことがあり運転制御が難
しく、また処理容量が小さいという欠点がある。高周波
誘導加熱溶融炉を用いる方法は、例えば特開昭60−3870
0号公報および特開昭60−38698号公報に開示されてい
る。しかし、この方法では発熱体にスレンレス鋼を用い
ているため1100℃以上の温度を長時間得ることは難し
く、また多量の融点降下剤を必要とするため減容性が低
下するという欠点がある。
また、本発明者等による特開昭59−200999号公報には溶
融容器に発熱体となる黒鉛を使用した高周波誘導加熱溶
融方法が開示されている。しかし、この方法では溶融容
器として黒鉛を用いているため1600℃付近の高温を得る
ことができるものの、外壁面は空気の、内壁面は溶融物
の、酸化特に溶融物上端と溶融容器との接触部における
損傷が大きく長時間の連続使用に耐えない。具体的には
この黒鉛を用いたものは、実用運転可能時間が３〜10時
間程度であり、現在では50〜100時間程度の連続処理を
可能とするものが望まれている。また内壁面のセラミッ
クコーティングのような通常の黒鉛消耗対策では、スラ
グ質と接触することにより剥離してしまいその効果がな
くなってしまう。
融容器に発熱体となる黒鉛を使用した高周波誘導加熱溶
融方法が開示されている。しかし、この方法では溶融容
器として黒鉛を用いているため1600℃付近の高温を得る
ことができるものの、外壁面は空気の、内壁面は溶融物
の、酸化特に溶融物上端と溶融容器との接触部における
損傷が大きく長時間の連続使用に耐えない。具体的には
この黒鉛を用いたものは、実用運転可能時間が３〜10時
間程度であり、現在では50〜100時間程度の連続処理を
可能とするものが望まれている。また内壁面のセラミッ
クコーティングのような通常の黒鉛消耗対策では、スラ
グ質と接触することにより剥離してしまいその効果がな
くなってしまう。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、
耐酸化性を向上し長時間の連続処理を可能とする溶融容
器およびこれを用いた雑廃棄物の溶融処理方法を提供す
ることを目的とする。
耐酸化性を向上し長時間の連続処理を可能とする溶融容
器およびこれを用いた雑廃棄物の溶融処理方法を提供す
ることを目的とする。
［課題を解決するための手段および作用］ 本発明は上記目的を達成するために、第１発明は、雑廃
棄物を高周波誘導加熱コイルを用いて溶融処理するため
に、雑廃棄物が投入される溜部と、溶融された雑廃棄物
を取出す取出孔を下部または底部に設けた中空状の溶融
容器であって、炭化珪素または炭化珪素と黒鉛に、総量
に対して10〜20wt.％の金属珪素を均一または不均一に
含浸して形成されることを特徴とし、 第２発明は、雑廃棄物を高周波誘導加熱コイルを用いて
溶融処理するために、雑廃棄物が投入される溜部と、溶
融された雑廃棄物を取出す取出孔を下部または底部に設
けた中空状の溶融容器で雑廃棄物を溶融し、該取出孔に
嵌合するストッパーを用いて該取出孔を適宜閉塞、開口
して溶融物を抜き落として連続処理または断続処理する
雑廃棄物の溶融処理方法において、前記溶融容器が、炭
化珪素または炭化珪素と黒鉛に金属珪素を均一または不
均一に含浸して形成されることを特徴とする。
棄物を高周波誘導加熱コイルを用いて溶融処理するため
に、雑廃棄物が投入される溜部と、溶融された雑廃棄物
を取出す取出孔を下部または底部に設けた中空状の溶融
容器であって、炭化珪素または炭化珪素と黒鉛に、総量
に対して10〜20wt.％の金属珪素を均一または不均一に
含浸して形成されることを特徴とし、 第２発明は、雑廃棄物を高周波誘導加熱コイルを用いて
溶融処理するために、雑廃棄物が投入される溜部と、溶
融された雑廃棄物を取出す取出孔を下部または底部に設
けた中空状の溶融容器で雑廃棄物を溶融し、該取出孔に
嵌合するストッパーを用いて該取出孔を適宜閉塞、開口
して溶融物を抜き落として連続処理または断続処理する
雑廃棄物の溶融処理方法において、前記溶融容器が、炭
化珪素または炭化珪素と黒鉛に金属珪素を均一または不
均一に含浸して形成されることを特徴とする。
以下、第１〜２図に基づいて本発明の溶融容器について
説明する。
説明する。
第１図は本発明に係る溶融容器の側断面図、第２図はそ
の平面図である。同図において、溶融容器１は中空円筒
状であり、その内側には雑廃棄物が投入される溜部２が
形成されており、溜部の底部の中心には雑廃棄物の溶融
物を抜き落とす取出孔３が設けられている。またこの取
出孔３は後述するストッパーに嵌合する形状となってい
る。
の平面図である。同図において、溶融容器１は中空円筒
状であり、その内側には雑廃棄物が投入される溜部２が
形成されており、溜部の底部の中心には雑廃棄物の溶融
物を抜き落とす取出孔３が設けられている。またこの取
出孔３は後述するストッパーに嵌合する形状となってい
る。
本発明の溶融容器１は、炭化珪素を主材料としてこれに
金属珪素を含浸させるか、あるいは黒鉛と炭化珪素を主
材料として金属珪素を含浸させる。
金属珪素を含浸させるか、あるいは黒鉛と炭化珪素を主
材料として金属珪素を含浸させる。
本発明では、このように溶融容器１として、金属珪素を
炭化珪素または炭化珪素と黒鉛に含浸させたものを用い
る。金属珪素を均一に含浸させても不均一に含浸させて
もよい。この場合、炭化珪素自体は低温領域で好適な発
熱体とならないため、金属珪素を炭化珪素に含浸する場
合は金属珪素は10〜20wt.％、金属珪素を炭化珪素と黒
鉛に含浸する場合は黒鉛を30wt.％以上含有することが
好ましい。このような溶融容器１は次の製造方法によっ
て製造できる。すなわち、るつぼ形状に加工した炭化珪
素焼結体または炭化珪素焼結体と黒鉛を金属珪素粉末が
充填されている容器内に、両者が接触しないように設置
し、アルゴンガス等の不活性ガス中で熱処理して得られ
る。熱処理条件は製造する溶融容器の大きさ、形状等に
よって異なるが、３程度の溶融容器を製造する場合
は、1500〜2000℃で、３〜５時間熱処理すればよい。こ
のように処理することによって、金属珪素を含浸した材
料からなる溶融容器１が得られる。
炭化珪素または炭化珪素と黒鉛に含浸させたものを用い
る。金属珪素を均一に含浸させても不均一に含浸させて
もよい。この場合、炭化珪素自体は低温領域で好適な発
熱体とならないため、金属珪素を炭化珪素に含浸する場
合は金属珪素は10〜20wt.％、金属珪素を炭化珪素と黒
鉛に含浸する場合は黒鉛を30wt.％以上含有することが
好ましい。このような溶融容器１は次の製造方法によっ
て製造できる。すなわち、るつぼ形状に加工した炭化珪
素焼結体または炭化珪素焼結体と黒鉛を金属珪素粉末が
充填されている容器内に、両者が接触しないように設置
し、アルゴンガス等の不活性ガス中で熱処理して得られ
る。熱処理条件は製造する溶融容器の大きさ、形状等に
よって異なるが、３程度の溶融容器を製造する場合
は、1500〜2000℃で、３〜５時間熱処理すればよい。こ
のように処理することによって、金属珪素を含浸した材
料からなる溶融容器１が得られる。
なお、本発明の応用例としては、第３図に示すように溶
融容器１自体は耐酸化性の良好な炭化珪素に金属珪素を
含浸させたものを用い、ストッパー４も同じ材質とする
が、その先端部を取出孔３とストッパー４との密着性か
ら発熱体となる黒鉛1bとしてもよい。
融容器１自体は耐酸化性の良好な炭化珪素に金属珪素を
含浸させたものを用い、ストッパー４も同じ材質とする
が、その先端部を取出孔３とストッパー４との密着性か
ら発熱体となる黒鉛1bとしてもよい。
次に、第４図に基づいて本発明の溶融処理方法について
述べる。
述べる。
第４図は、本発明の溶融処理方法を説明する図である。
同図において、焼却灰、不燃性雑固体廃棄物等の有機物
をほとんど含まない雑廃棄物５は、ホッパー６に一時的
に蓄えられ、雑廃棄物５は適宜に供給管７中を通って高
周波誘導加熱炉コイル８に囲まれた溶融容器１の溜部２
に投入される。溜部２には、その底部の中心に取出孔３
が設けられている。そして取出孔３にはストッパー昇降
機９等によって昇降するストッパー４の先端が嵌合さ
れ、取出孔３を閉塞した状態としている。雑廃棄物５が
溶融容器１の溜部２に所望量満たされると、溶融容器１
は高周波誘導加熱コイル８によって加熱され発熱体とし
て機能し、雑廃棄物５は溶融固化し溶融固化物10とな
る。雑廃棄物５が完全に溶融物になると適宜にストッパ
ー昇降機９によってストッパー４が引き上げられ、取出
孔３は開口し、溶融物が取出孔３から自重にてキャニス
タ11内に落下して冷却固化する。溶融物が適当量キャニ
スタ11に落下すると、ストッパー昇降機９がストッパー
４を下降し、取出孔３にストッパー４先端が嵌合し、再
び取出孔３が閉塞され、供給管７より新たな雑廃棄物５
が溶融容器１の溜部２に満たされ、キャニスタ11が溶融
固化物10で一杯になるまで繰り返し溶融固化される。ま
た廃ガスは廃ガス管12より取り出され、必要なら焼却炉
の廃ガス処理系で処理され放射能が除去される。
をほとんど含まない雑廃棄物５は、ホッパー６に一時的
に蓄えられ、雑廃棄物５は適宜に供給管７中を通って高
周波誘導加熱炉コイル８に囲まれた溶融容器１の溜部２
に投入される。溜部２には、その底部の中心に取出孔３
が設けられている。そして取出孔３にはストッパー昇降
機９等によって昇降するストッパー４の先端が嵌合さ
れ、取出孔３を閉塞した状態としている。雑廃棄物５が
溶融容器１の溜部２に所望量満たされると、溶融容器１
は高周波誘導加熱コイル８によって加熱され発熱体とし
て機能し、雑廃棄物５は溶融固化し溶融固化物10とな
る。雑廃棄物５が完全に溶融物になると適宜にストッパ
ー昇降機９によってストッパー４が引き上げられ、取出
孔３は開口し、溶融物が取出孔３から自重にてキャニス
タ11内に落下して冷却固化する。溶融物が適当量キャニ
スタ11に落下すると、ストッパー昇降機９がストッパー
４を下降し、取出孔３にストッパー４先端が嵌合し、再
び取出孔３が閉塞され、供給管７より新たな雑廃棄物５
が溶融容器１の溜部２に満たされ、キャニスタ11が溶融
固化物10で一杯になるまで繰り返し溶融固化される。ま
た廃ガスは廃ガス管12より取り出され、必要なら焼却炉
の廃ガス処理系で処理され放射能が除去される。
［実施例］ 以下、実施例および比較例に基づいて本発明を説明す
る。
る。
実施例 るつぼ形状に加工した炭化珪素焼結体を金属珪素粉末が
充填されている容器内に、アルゴンガス雰囲気下で、18
00℃で、４時間熱処理して、第１図に示す溶融容器と略
同一の形状の金属珪素を含浸した炭化珪素からなる溶融
容器（容量：約３）を製造した。得られた溶融容器の
材質の組成は炭化珪素約80wt.％、金属珪素約20wt.％で
あった。
充填されている容器内に、アルゴンガス雰囲気下で、18
00℃で、４時間熱処理して、第１図に示す溶融容器と略
同一の形状の金属珪素を含浸した炭化珪素からなる溶融
容器（容量：約３）を製造した。得られた溶融容器の
材質の組成は炭化珪素約80wt.％、金属珪素約20wt.％で
あった。
次いで、この溶融容器および第４図の溶融処理装置と略
同一の溶融処理装置を用いて、次の処理条件で溶融処理
を行なった。
同一の溶融処理装置を用いて、次の処理条件で溶融処理
を行なった。
得られた溶融容器に焼却灰と、粉体化したパーライト
（保温材）を1:1（重量比率）で混合した模擬廃棄物を
2.5kg仕込み、1400℃で連続的に模擬廃棄物を溶融後、
約20kg/hrの処理速度で供給し、溶融物を50のステン
レス鋼製容器（キャニスタ）に投入した。この操作を１
日に約６時間で10日間行ない、処理量が1300kgになった
時点で高周波電源装置の出力変化が起こったので溶融処
理を終了した。この時、高周波誘導加熱炉を開放して溶
融容器を観察したところ、溶融容器の内壁の一部がわず
かに消耗し、そこから溶融物がにじみ出た形跡が認めら
れた。従って、本発明の溶融容器では上記処理条件で有
効処理時間は約60時間であった。
（保温材）を1:1（重量比率）で混合した模擬廃棄物を
2.5kg仕込み、1400℃で連続的に模擬廃棄物を溶融後、
約20kg/hrの処理速度で供給し、溶融物を50のステン
レス鋼製容器（キャニスタ）に投入した。この操作を１
日に約６時間で10日間行ない、処理量が1300kgになった
時点で高周波電源装置の出力変化が起こったので溶融処
理を終了した。この時、高周波誘導加熱炉を開放して溶
融容器を観察したところ、溶融容器の内壁の一部がわず
かに消耗し、そこから溶融物がにじみ出た形跡が認めら
れた。従って、本発明の溶融容器では上記処理条件で有
効処理時間は約60時間であった。
比較例 実施例と同一の形状で黒鉛のみからなる溶融容器を用い
て実施例と同様の条件で処理したところ、処理量が120k
gになった時点で溶融容器が損傷により使用できなくな
り、黒鉛の溶融容器では約６時間しか使用できないこと
が判った。
て実施例と同様の条件で処理したところ、処理量が120k
gになった時点で溶融容器が損傷により使用できなくな
り、黒鉛の溶融容器では約６時間しか使用できないこと
が判った。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、以下のごとき効果
を奏する。
を奏する。
溶融容器を炭化珪素または炭化珪素と黒鉛に金属珪
素を均一または不均一に含浸して形成することにより、
熱衝撃性は黒鉛と同程度に良好で、なおかつ耐酸化性が
著しく向上する。
素を均一または不均一に含浸して形成することにより、
熱衝撃性は黒鉛と同程度に良好で、なおかつ耐酸化性が
著しく向上する。
溶融容器の内部または外壁面を黒鉛から金属珪素を
含浸した炭化珪素または炭化珪素と黒鉛に変更すること
により、溶融容器の寿命が長くなり交換頻度が減少す
る。これによりメンテナンスのための管理区域内作業時
間が短くなり、放射性廃棄物を処理する場合は被爆を低
減できる。
含浸した炭化珪素または炭化珪素と黒鉛に変更すること
により、溶融容器の寿命が長くなり交換頻度が減少す
る。これによりメンテナンスのための管理区域内作業時
間が短くなり、放射性廃棄物を処理する場合は被爆を低
減できる。
ストッパーの材質を炭化珪素または金属珪素含浸炭
化珪素にすることにより、耐スラグ性、耐酸化性が向上
しメンテナンス回数が減少する。
化珪素にすることにより、耐スラグ性、耐酸化性が向上
しメンテナンス回数が減少する。
高温となる部位の交換頻度が減少することにより、
交換のための機器類使用回数が減少し装置寿命が長くな
る。
交換のための機器類使用回数が減少し装置寿命が長くな
る。
連続運転可能時間が長くなり昇温、降温のための時
間が少なくなり効率的な処理が可能となる。
間が少なくなり効率的な処理が可能となる。
第１図は本発明に係る溶融容器の側面断面図、第２図は
その平面図、第３図は本発明の溶融容器の変形例を説明
する図、第４図は本発明の溶融処理方法を説明する図で
ある。 １……溶融容器、２……溜部、３……取出孔、 ４……ストッパー、５……雑廃棄物、６……ホッパー、 ７……供給管、８……高周波誘導加熱コイル、 ９……ストッパー昇降機、10……溶融固化物、 11……キャニスタ。
その平面図、第３図は本発明の溶融容器の変形例を説明
する図、第４図は本発明の溶融処理方法を説明する図で
ある。 １……溶融容器、２……溜部、３……取出孔、 ４……ストッパー、５……雑廃棄物、６……ホッパー、 ７……供給管、８……高周波誘導加熱コイル、 ９……ストッパー昇降機、10……溶融固化物、 11……キャニスタ。
Claims (3)
- 【請求項１】雑廃棄物を高周波誘導加熱コイルを用いて
溶融処理するために、雑廃棄物が投入される溜部と、溶
融された雑廃棄物を取出す取出孔を下部または底部に設
けた中空状の溶融容器であって、炭化珪素または炭化珪
素と黒鉛に、総量に対して10〜20wt.％の金属珪素を均
一または不均一に含浸して形成されることを特徴とする
溶融容器。 - 【請求項２】雑廃棄物を高周波誘導加熱コイルを用いて
溶融処理するために、雑廃棄物が投入される溜部と、溶
融された雑廃棄物を取出す取出孔を下部または底部に設
けた中空状の溶融容器で雑廃棄物を溶融し、該取出孔に
嵌合するストッパーを用いて該取出孔を閉塞、開口して
溶融物を抜き落として連続処理する雑廃棄物の溶融処理
方法において、前記溶融容器が、炭化珪素または炭化珪
素と黒鉛に、総量に対して10〜20wt.％の金属珪素を均
一または不均一に含浸して形成されることを特徴とする
雑廃棄物の溶融処理方法。 - 【請求項３】前記ストッパーが、炭化珪素、金属珪素含
浸炭化珪素または金属珪素含浸黒鉛から構成される前記
特許請求の範囲第２項に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60086246A JPH07104439B2 (ja) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | 溶融容器およびこれを用いた雑廃棄物の溶融処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60086246A JPH07104439B2 (ja) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | 溶融容器およびこれを用いた雑廃棄物の溶融処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61246513A JPS61246513A (ja) | 1986-11-01 |
| JPH07104439B2 true JPH07104439B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=13881455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60086246A Expired - Fee Related JPH07104439B2 (ja) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | 溶融容器およびこれを用いた雑廃棄物の溶融処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07104439B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4977916B2 (ja) * | 2008-02-12 | 2012-07-18 | 独立行政法人日本原子力研究開発機構 | 放射性廃棄物処理装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5849665A (ja) * | 1981-09-10 | 1983-03-23 | 京セラ株式会社 | 誘電加熱用セラミック体 |
| JPS59199576A (ja) * | 1983-04-27 | 1984-11-12 | 住友電気工業株式会社 | 緻密質炭化ケイ素焼結体の製造方法 |
| JPS59200999A (ja) * | 1983-04-28 | 1984-11-14 | 日揮株式会社 | 放射性廃棄物の焼却灰の溶融固化方法 |
-
1985
- 1985-04-24 JP JP60086246A patent/JPH07104439B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61246513A (ja) | 1986-11-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |