JPH08595Y2 - スラグ出滓装置のダンパー構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、下水汚泥の乾燥ケーキや焼却炉の焼却残渣
を溶融処理する表面溶融炉に用いられるスラグ出滓装置
のダンパー構造に関する。

従来の技術 従来、焼却残渣や乾燥汚泥ケーキを溶融処理する表面
溶融炉に用いられるスラグ出滓装置としては、たとえ
ば、スラグポートから落下する溶融スラグの液滴を一旦
ダンパーで受け止めて空気冷却を行った後に排出コンベ
ア上に落下させるものがあった。そして、ダンパーは耐
火物で成形されており、スラグを受け止めるスラグ受面
の耐火物を一定温度に冷却してスラグの剥離性を良好な
ものとするために、内部に形成した冷却水流路に冷却水
を通水していた。

考案が解決しようとする課題 しかし、上記したダンパー構造においては、冷却水流
路を流れる冷却水の冷熱が耐火物を介してスラグ受面に
ほぼ均一に伝わり、ダンパー上に滞留する溶融スラグは
スラグ受面に接する部位が凝固して一様な自己断熱層を
形成する。このため、空気冷却後に出滓装置から排出さ
れるスラグは一塊の大きなものとなり、排出コンベアへ
の投入に先立ってスラグを破砕する必要があった。

本考案は上記課題を解決するもので、固化したスラグ
が排出時に適当な大きさの塊に割裂させることができる
スラグ出滓装置のダンパー構造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 上記課題を解決するために本考案は、表面式溶融炉の
スラグポートの直下に配置され、スラグポートの下端開
口から滴下する溶融スラグをスラグ受面で捕集するスラ
グ出滓装置のダンパーにおいて、内部に冷却水流路が形
成された骨材を格子状に配置して冷却枠を形成し、冷却
枠の一側面でスラグ受面の一部を形成するとともに、骨
材に囲まれた冷却枠の内部空間に耐火物を充填してスラ
グ受面を形成した構成としたものである。

作用 上記した構成により、スラグポートから滴下される液
滴状の溶融スラグはダンパー上面のスラグ受面に捕集さ
れ、初期状態において円環状に滞留し、滞留量の増加に
伴って一塊の層状に滞留する。さらに、スラグ受面に滞
留する溶融スラグは、骨材の冷却水流路を流通する冷却
水により冷却枠もしくは耐火物を介して冷却され、スラ
グ受面に接する付近が凝固して自己断熱層を形成する。

そして、スラグ受面上に滞留する溶融スラグは、固化
の進行時に冷却枠に当接する部位と耐火物に当接する部
位とで冷却速度が異なるために、凝固層の成長が一様な
ものとならず、冷却枠に当接する部位と耐火物に当接す
る部位との境界において歪みが生じ、強度的に脆弱な部
位が冷却枠に沿って格子状に形成され、固化したスラグ
が格子状に亀裂を生じて割裂する。

また、冷却水量を急変させて冷却枠の表面温度を変化
させることにより、固化したスラグにサーマルショック
を与えて亀裂の発生を促進する。

実施例 以下本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。第
１図において、表面溶融炉１は内筒２と外筒３を遊嵌さ
せて炉体が形成されており、内筒２の底部をなして炉天
井部４が形成されるとともに、外筒３の底部には溶融ス
ラグ５を排出するためのスラグポート６が形成されてい
る。また、内筒２は固定フレーム７に対して昇降自在に
設けられており、内筒２を支持する昇降フレーム８と固
定フレーム７の間には内筒昇降装置９が介装されてい
る。さらに、外筒３は固定フレーム７に受ローラ10を介
して鉛直な軸心まわりに回転自在に支持されており、外
筒３と固定フレーム７の間には外筒３を回転駆動するた
めの駆動装置11が介装されている。

そして、固定フレーム７には内筒２と外筒３の間に形
成される炉空間に連通して投入装置12が設けられてお
り、投入装置12は下水汚泥の乾燥ケーキなどからなる被
溶融物13を炉内に投入するためのものである。また、炉
空間に投入された被溶融物13は内筒２の周囲に環状に滞
留し、スラグポート６の周囲に安息角をなす逆円錐状の
傾斜面14を形成する。そして、傾斜面14と炉天井部４と
によって主燃焼室15が形成されるとともに、主燃焼室15
に火炎を放射する複数の主燃焼バーナ16が炉天井部４に
設けられている。

そして、外筒３の下方には二次燃焼炉17がスラグポー
ト６に連通して設けられており、二次燃焼炉17には内部
に形成された二次燃焼室18に火炎を放射する二次燃焼バ
ーナ19が設けられている。また、二次燃焼炉17の側部に
は排ガス20を排出するための煙道21が一端側を二次燃焼
室18に連通して設けられており、煙道21の他端は排ガス
処理装置（図示せず）に連通している。

そして、二次燃焼炉17の下方にはスラグ出滓装置22が
二次燃焼室18に連通して設けられており、スラグ出滓装
置22にはダンパー装置23,24が二重に設けられており、
各ダンパー装置23,24は水平方向に出退する一対のダン
パー25および26を有している。さらに、各ダンパー装置
23,24には各ダンパー25,26を出退駆動するためのシリン
ダ装置27が設けられている。また、各スラグ出滓装置22
の炉内側にはダンパー25,26の上面に摺接するスクレー
パー28が設けられている。

さらに、第２図に示すように、上段の各ダンパー25の
内部には水管29によって冷却水流路が形成されており、
水管29を覆って設けられた耐火物30によってスラグ受面
31が形成されている。また、水管29に接続されたスタッ
ド32の一端がスラグ受面31で露出している。

そして、第３図から第５図に示すように、下段のダン
パー26は格子状の冷却枠33を有しており、冷却枠33は内
部に冷却水流路34が形成された骨材35で形成されてい
る。さらに、冷却枠33の骨材35に囲まれた空間に耐火物
36が充填されてスラグ受面37が形成されており、冷却枠
33の上面はスラグ受面37の一部をなして露出している。
また、水管29および骨材35の冷却水流路34は給水管38お
よび排水管39に連通している。

以下、上記構成における作用について説明する。投入
装置12から炉空間に被溶融物13を投入し、炉天井部４の
下方に主燃焼室15を形成する。そして、主燃焼バーナ16
により被溶融物13に点火して燃焼させ、以後主燃焼バー
ナ16による加熱および被溶融物13の自燃による加熱によ
って主燃焼室15における燃焼温度を1300〜1500℃に維持
する。燃焼温度の制御は、主燃焼バーナ16の燃料制御を
行うか、もしくは内筒昇降装置９による内筒２の昇降に
よって主燃焼室15の空間容積を変化させることにより行
われる。

そして、通常運転状態において、被溶融物13は主燃焼
室15に接する傾斜面14の表面側から溶融し、溶融した溶
融スラグ５が傾斜面14に沿って流下し、スラグポート６
から二次燃焼室18に滴下される。また、傾斜面14には、
駆動装置11による外筒３の回転により内筒２の下端周囲
から切り崩される被溶融物13が連続的に供給される。

そして、二次燃焼室18においては二次燃焼バーナ19の
燃焼により未燃ガスが完全燃焼されるとともに、主燃焼
室15に続く二段燃焼によって排ガス20が低NO_X燃焼され
る。また、二次燃焼室18における加熱によってスラグポ
ート６における溶融スラグ５の凝固が防止される。

そして、スラグポート６の下端開口周縁から滴下され
る液滴状の溶融スラグ５は上段のダンパー25のスラグ受
面31に捕集され、初期状態において円環状に滞留し、滞
留量の増加に伴って一塊の層状に滞留する。また、給水
管38から供給される冷却水40が水管29に流入し、耐火物
30を介してスラグ受面31に滞留する溶融スラグ５が冷却
され、スラグ受面31に接する付近の凝固によって自己断
熱層が形成される。この自己断熱層によってダンパー25
に対する良好な剥離性が確保される。

そして、上段のダンパー25のそれぞれをシリンダ装置
27により左右に後退させて開閉することによって一塊の
溶融スラグ５を下段のダンパー26に投下する。下段のダ
ンパー26のスラグ受面37上に滞留する溶融スラグ５は空
気冷却されるとともに、骨材35の冷却水流路34を流通す
る冷却水40により冷却枠33もしくは耐火物36を介して冷
却される。この固化の進行時に溶融スラグ５は冷却枠33
に当接する部位と耐火物36に当接する部位とで冷却速度
が異なるために、凝固層の成長が一様なものとならず、
冷却枠33に当接する部位と耐火物36に当接する部位との
境界において歪みが生じ、強度的に脆弱な部位が冷却枠
33の骨材35に沿って格子状に形成され、固化したスラグ
が格子状に亀裂を生じて割裂する。

さらに、骨材35の冷却水流路34を流通する冷却水量40
を急変させ、冷却枠33の表面温度を変化させることによ
り、固化したスラグにサーマルショックを与えて亀裂の
発生を促進する。そして、固化したスラグは下段のダン
パー装置24の開放によって外部に排出され、排出時のシ
ョックによって割裂が進む。また、ダンパー25,26の後
退時にはスクレーパー28によってスラグ受面31,37に残
留するスラグが毎回掻き落とされて清掃される。

考案の効果 以上述べたように本考案によれば、スラグ受面上に滞
留する溶融スラグの固化の進行時に、冷却枠に当接する
部位と耐火物に当接する部位とで冷却速度を異ならせる
ことができ、強度的に脆弱な部位を冷却枠に沿って格子
状に形成し、固化したスラグに格子状に亀裂を生じて割
裂することができる。また、冷却水量を急変させること
により、冷却枠の表面温度を変化させて固化したスラグ
にサーマルショックを与え、亀裂の発生を促進すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す全体構成図、第２図は
同実施例のスラグ出滓装置の縦断面図、第３図は同実施
例のスラグ出滓装置の下段ダンパーの縦断面図、第４図
は同実施例のスラグ出滓装置の下段のダンパーの平面
図、第５図は同実施例のスラグ出滓装置の下段ダンパー
の拡大縦断面図である。 １……表面溶融炉、５……溶融スラグ、６……スラグポ
ート、23,24……ダンパー装置、25,26……ダンパー、29
……水管、31,37……スラグ受面、33……冷却枠、34…
…冷却水流路、35……骨材、36……耐火物。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】表面式溶融炉のスラグポートの直下に配置
   され、スラグポートの下端開口から滴下する溶融スラグ
   をスラグ受面で捕集するスラグ出滓装置のダンパーにお
   いて、内部に冷却水流路が形成された骨材を格子状に配
   置して冷却枠を形成し、冷却枠の一側面でスラグ受面の
   一部を形成するとともに、骨材に囲まれた冷却枠の内部
   空間に耐火物を充填してスラグ受面を形成したことを特
   徴とするスラグ出滓装置のダンパー構造。