JPH0972517A - 廃棄物溶融装置 - Google Patents
廃棄物溶融装置Info
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- JPH0972517A JPH0972517A JP24859095A JP24859095A JPH0972517A JP H0972517 A JPH0972517 A JP H0972517A JP 24859095 A JP24859095 A JP 24859095A JP 24859095 A JP24859095 A JP 24859095A JP H0972517 A JPH0972517 A JP H0972517A
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- furnace body
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- Furnace Details (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 廃棄物の局部過熱を防止し、熱効率および生
産性の向上をはかる。 【解決手段】 炉底電極と炉蓋を貫通して炉体１内に挿
入された１本の上部電極（プラズマトーチ５）とを、導
体を介して直流電源装置に接続し、炉蓋または炉体１に
廃棄物投入口２１を設け、炉体１の下部には、上方から
見て上部電極を両側からはさむ位置に磁極を有する電磁
石３１，４１を、磁極を炉体１の側壁下部および／また
は底部に臨ませかつ対向する両磁極を結ぶ各電磁石の磁
極中心線３４，４４を上方から見て交叉させた状態で、
配設し、この電磁石３１，４１を、両電磁石に所定の位
相差を有する交流を給電して炉体１内に回転磁界を形成
させる交流電源装置に接続する。
産性の向上をはかる。 【解決手段】 炉底電極と炉蓋を貫通して炉体１内に挿
入された１本の上部電極（プラズマトーチ５）とを、導
体を介して直流電源装置に接続し、炉蓋または炉体１に
廃棄物投入口２１を設け、炉体１の下部には、上方から
見て上部電極を両側からはさむ位置に磁極を有する電磁
石３１，４１を、磁極を炉体１の側壁下部および／また
は底部に臨ませかつ対向する両磁極を結ぶ各電磁石の磁
極中心線３４，４４を上方から見て交叉させた状態で、
配設し、この電磁石３１，４１を、両電磁石に所定の位
相差を有する交流を給電して炉体１内に回転磁界を形成
させる交流電源装置に接続する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、都市ごみや産業
廃棄物の焼却灰，飛灰等の灰状の廃棄物を溶融処理する
溶融装置に関する。
廃棄物の焼却灰，飛灰等の灰状の廃棄物を溶融処理する
溶融装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】都市ごみや産業廃棄物を燃焼式焼却炉で
焼却して得られる焼却灰や飛灰中には、焼却時に発生す
る有害重金属類が含有されるため、これら灰状の廃棄物
を再度溶融して減容化するとともに有害重金属類をガラ
ス状物質中に固定化して無害化する溶融化処理が行なわ
れるようになった。
焼却して得られる焼却灰や飛灰中には、焼却時に発生す
る有害重金属類が含有されるため、これら灰状の廃棄物
を再度溶融して減容化するとともに有害重金属類をガラ
ス状物質中に固定化して無害化する溶融化処理が行なわ
れるようになった。
【０００３】そしてそのための廃棄物溶融装置として
は、炉上部に中実の黒鉛電極を設け、炉底部に炉底電極
を設けた直流アーク加熱方式の溶融装置や、炉上部に水
冷式のプラズマトーチあるいはプラズマガス流通用の孔
をそなえた中空黒鉛電極を設け、炉底部に炉底電極を設
けた直流プラズマアーク加熱方式の溶融装置などが実用
化されている。
は、炉上部に中実の黒鉛電極を設け、炉底部に炉底電極
を設けた直流アーク加熱方式の溶融装置や、炉上部に水
冷式のプラズマトーチあるいはプラズマガス流通用の孔
をそなえた中空黒鉛電極を設け、炉底部に炉底電極を設
けた直流プラズマアーク加熱方式の溶融装置などが実用
化されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来の溶
融装置においては、アークやプラズマアークが、上記炉
上部に設けた黒鉛電極やプラズマトーチなどの上部電極
の直下部に形成され、該直下部の小さな面積の廃棄物の
みがスポット的、局部的に加熱されるため、該直下部の
廃棄物が過熱されて温度が異常に上昇し、廃棄物中に含
まれるカドミウム、鉛、亜鉛等の有害金属の不必要な蒸
発を招くとともに、上部電極直下部以外の廃棄物は加熱
されにくいため、装置全体の熱効率および生産性（溶融
処理速度）が劣るという問題点があった。
融装置においては、アークやプラズマアークが、上記炉
上部に設けた黒鉛電極やプラズマトーチなどの上部電極
の直下部に形成され、該直下部の小さな面積の廃棄物の
みがスポット的、局部的に加熱されるため、該直下部の
廃棄物が過熱されて温度が異常に上昇し、廃棄物中に含
まれるカドミウム、鉛、亜鉛等の有害金属の不必要な蒸
発を招くとともに、上部電極直下部以外の廃棄物は加熱
されにくいため、装置全体の熱効率および生産性（溶融
処理速度）が劣るという問題点があった。
【０００５】この問題点を解決するものとしては、上部
電極を複数本としてアークやプラズマアークによる被加
熱物上の加熱点（以下加熱スポットという）を増やす
か、上部電極を炉蓋付近に設けた支点を中心として電極
先端部が円弧を描くように機械的に旋回あるいは首振駆
動する方法があるが、前者の方法では電極本数の増加に
より装置が大型複雑化し設備費がかさみ、後者の方法で
は電極駆動機構が複雑で電極に接続されたケーブルやホ
ースなどの損傷や故障を生じやすいうえ炉蓋の電極シー
ル構造が複雑となるなど、新たな多くの問題点を生じる
こととなる。
電極を複数本としてアークやプラズマアークによる被加
熱物上の加熱点（以下加熱スポットという）を増やす
か、上部電極を炉蓋付近に設けた支点を中心として電極
先端部が円弧を描くように機械的に旋回あるいは首振駆
動する方法があるが、前者の方法では電極本数の増加に
より装置が大型複雑化し設備費がかさみ、後者の方法で
は電極駆動機構が複雑で電極に接続されたケーブルやホ
ースなどの損傷や故障を生じやすいうえ炉蓋の電極シー
ル構造が複雑となるなど、新たな多くの問題点を生じる
こととなる。
【０００６】この発明は上記従来の問題点を解決するも
のであり、複雑な駆動装置を用いることなく廃棄物を広
範囲にわたって加熱でき、廃棄物の局部過熱が防止され
るとともに、熱効率および生産性（溶融処理速度）のす
ぐれた廃棄物溶融装置を提供しようとするものである。
のであり、複雑な駆動装置を用いることなく廃棄物を広
範囲にわたって加熱でき、廃棄物の局部過熱が防止され
るとともに、熱効率および生産性（溶融処理速度）のす
ぐれた廃棄物溶融装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の廃棄物溶融装
置は、炉体の底部に設けた炉底電極と、前記炉体に被せ
られた炉蓋を貫通して前記炉体内に挿入された１本の上
部電極とを、導体を介して直流電源装置に接続し、前記
炉蓋または炉体に廃棄物投入口を設け、前記炉体の下部
には、上方から見て前記上部電極を両側からはさむ位置
に磁極を有する電磁石を２個、前記磁極を前記炉体の側
壁下部および／または底部に臨ませかつ対向する両磁極
を結ぶ各電磁石の磁極中心線を上方から見て交叉させた
状態で、配設し、これらの電磁石を、両電磁石に所定の
位相差を有する交流を給電して前記炉体内に回転磁界を
形成させる交流電源装置に接続したことを特徴とする。
置は、炉体の底部に設けた炉底電極と、前記炉体に被せ
られた炉蓋を貫通して前記炉体内に挿入された１本の上
部電極とを、導体を介して直流電源装置に接続し、前記
炉蓋または炉体に廃棄物投入口を設け、前記炉体の下部
には、上方から見て前記上部電極を両側からはさむ位置
に磁極を有する電磁石を２個、前記磁極を前記炉体の側
壁下部および／または底部に臨ませかつ対向する両磁極
を結ぶ各電磁石の磁極中心線を上方から見て交叉させた
状態で、配設し、これらの電磁石を、両電磁石に所定の
位相差を有する交流を給電して前記炉体内に回転磁界を
形成させる交流電源装置に接続したことを特徴とする。
【０００８】この発明における上部電極としては、直流
アーク形成用の中実黒鉛電極棒、プラズマアーク形成用
のプラズマトーチ、同じくプラズマアーク形成用のプラ
ズマガス流通用の孔を中心部にそなえた中空黒鉛電極棒
などを用いることができるが、特に上記水冷式プラズマ
トーチあるいは上記中空黒鉛電極棒を上部電極として用
いる場合は、上記中実黒鉛電極棒を用いるアーク加熱の
場合に比べて、溶融廃棄物面から上部電極下端を大きく
離間させて長いプラズマアークを形成でき、これに後述
の電磁石の回転磁界による電磁力を作用させて長いプラ
ズマアークを側方へ大きく偏向させることにより、上記
中実黒鉛電極棒を用いる場合よりも遥かに広範囲にわた
って加熱スポットを移動できるので、特に好ましい。
アーク形成用の中実黒鉛電極棒、プラズマアーク形成用
のプラズマトーチ、同じくプラズマアーク形成用のプラ
ズマガス流通用の孔を中心部にそなえた中空黒鉛電極棒
などを用いることができるが、特に上記水冷式プラズマ
トーチあるいは上記中空黒鉛電極棒を上部電極として用
いる場合は、上記中実黒鉛電極棒を用いるアーク加熱の
場合に比べて、溶融廃棄物面から上部電極下端を大きく
離間させて長いプラズマアークを形成でき、これに後述
の電磁石の回転磁界による電磁力を作用させて長いプラ
ズマアークを側方へ大きく偏向させることにより、上記
中実黒鉛電極棒を用いる場合よりも遥かに広範囲にわた
って加熱スポットを移動できるので、特に好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下図１乃至図４によりこの発明
の一実施形態を説明する。図中、１は炉体で、２はこの
炉体１の下部側方に突出した溢流式の出滓口であり、３
は炉体１に被せられた開閉可能な炉蓋である。４は炉体
１の底部に設けた炉底電極、５はこの炉底電極４のほぼ
直上部において炉蓋３を貫通して下部を炉体１内に挿入
される上部電極であるプラズマトーチであり、図示しな
い昇降旋回装置により駆動される把持器６に把持されて
いる。
の一実施形態を説明する。図中、１は炉体で、２はこの
炉体１の下部側方に突出した溢流式の出滓口であり、３
は炉体１に被せられた開閉可能な炉蓋である。４は炉体
１の底部に設けた炉底電極、５はこの炉底電極４のほぼ
直上部において炉蓋３を貫通して下部を炉体１内に挿入
される上部電極であるプラズマトーチであり、図示しな
い昇降旋回装置により駆動される把持器６に把持されて
いる。
【００１０】プラズマトーチ５は公知の水冷式のもので
あり、図１に略示するように陰極７およびノズル８部冷
却用の冷却水供給源９に接続され（戻り路の図示は省
略）、窒素ガス，アルゴンガス，空気等のプラズマガス
Ｇを供給するプラズマガス供給源１０に接続されてい
る。１２は炉体１の側方に配置された変圧器室１３内に
設けた直流電源装置で、図示しない炉用変圧器と整流器
とを備えている。１４はこの直流電源装置１２と炉底電
極４を接続する下側導体、１５は同様に直流電源装置１
２とプラズマトーチ５（詳しくは陰極７）を接続する上
側導体である。なおプラズマトーチ５部でパイロットア
ークを発生させるために、ノズル８も直流電源装置１２
に接続されるが、図１においてはその接続の図示は省略
してある。
あり、図１に略示するように陰極７およびノズル８部冷
却用の冷却水供給源９に接続され（戻り路の図示は省
略）、窒素ガス，アルゴンガス，空気等のプラズマガス
Ｇを供給するプラズマガス供給源１０に接続されてい
る。１２は炉体１の側方に配置された変圧器室１３内に
設けた直流電源装置で、図示しない炉用変圧器と整流器
とを備えている。１４はこの直流電源装置１２と炉底電
極４を接続する下側導体、１５は同様に直流電源装置１
２とプラズマトーチ５（詳しくは陰極７）を接続する上
側導体である。なおプラズマトーチ５部でパイロットア
ークを発生させるために、ノズル８も直流電源装置１２
に接続されるが、図１においてはその接続の図示は省略
してある。
【００１１】そして炉蓋３には、廃棄物投入口２１が設
けてあり、この投入口の上端の開口部２１ａには、図示
しない灰ホッパから切出された廃棄物である灰２２を搬
送する灰供給コンベヤ２３の先端部を臨ませてある。２
４は開口部２１ａ開閉用の扉である。なおこの灰供給コ
ンベヤ２３のかわりに、灰ホッパから灰を切出すスクリ
ューコンベヤの排出口を廃棄物投入口２１に接続するな
ど、他の構成の灰供給系統を採用してもよい。
けてあり、この投入口の上端の開口部２１ａには、図示
しない灰ホッパから切出された廃棄物である灰２２を搬
送する灰供給コンベヤ２３の先端部を臨ませてある。２
４は開口部２１ａ開閉用の扉である。なおこの灰供給コ
ンベヤ２３のかわりに、灰ホッパから灰を切出すスクリ
ューコンベヤの排出口を廃棄物投入口２１に接続するな
ど、他の構成の灰供給系統を採用してもよい。
【００１２】一方、炉体１の下部には、２個の電磁石３
１，４１が設けてある。電磁石３１，４１は、磁心３
２，４２にコイル３３，４３を巻装し、このコイルを交
流電源装置５０に接続してある。この交流電源装置５０
は、図４に示すように正弦波状の交流電流Ｉ1 をコイル
３３に給電し、これに対して９０度の位相差を有する正
弦波状の交流電流Ｉ2 をコイル４４に給電するものであ
る。なおこの実施形態では各電流Ｉ1 ，Ｉ2 の最大値Ａ
1 ，Ａ2 は等しく、また交流周波数は０．１〜１０Ｈｚ
程度の低周波としてある。
１，４１が設けてある。電磁石３１，４１は、磁心３
２，４２にコイル３３，４３を巻装し、このコイルを交
流電源装置５０に接続してある。この交流電源装置５０
は、図４に示すように正弦波状の交流電流Ｉ1 をコイル
３３に給電し、これに対して９０度の位相差を有する正
弦波状の交流電流Ｉ2 をコイル４４に給電するものであ
る。なおこの実施形態では各電流Ｉ1 ，Ｉ2 の最大値Ａ
1 ，Ａ2 は等しく、また交流周波数は０．１〜１０Ｈｚ
程度の低周波としてある。
【００１３】電磁石３１は、上方から見て、すなわち平
面図において、プラズマトーチ５（したがって炉底電極
４）を両側からはさむ位置に、磁心３２の両端部に形成
した磁極３２ａ，３２ｂを有し、この磁極３２ａと磁極
３２ｂは、炉体１の底部に少量の空隙をおいて臨ませて
ある。同様に電磁石４１は、上方から見て、すなわち平
面図において、プラズマトーチ５（したがって炉底電極
４）を両側からはさむ位置に、磁心４２の両端部に形成
した磁極４２ａ，４２ｂを有し、この磁極４２ａと磁極
４２ｂは、上記電磁石３１とは別の位置で、炉体１の底
部に少量の空隙をおいて臨ませてある。そして電磁石３
１の対向する両磁極３２ａ，３２ｂを結ぶ磁極中心線３
４と、電磁石４１の対向する両磁極４２ａ，４２ｂを結
ぶ磁極中心線４４とは、上方から見て、すなわち平面図
において、プラズマトーチ５（したがって炉底電極４）
の中心部で所定の角度α（この実施形態では９０度）で
交叉する相互関係となっている。
面図において、プラズマトーチ５（したがって炉底電極
４）を両側からはさむ位置に、磁心３２の両端部に形成
した磁極３２ａ，３２ｂを有し、この磁極３２ａと磁極
３２ｂは、炉体１の底部に少量の空隙をおいて臨ませて
ある。同様に電磁石４１は、上方から見て、すなわち平
面図において、プラズマトーチ５（したがって炉底電極
４）を両側からはさむ位置に、磁心４２の両端部に形成
した磁極４２ａ，４２ｂを有し、この磁極４２ａと磁極
４２ｂは、上記電磁石３１とは別の位置で、炉体１の底
部に少量の空隙をおいて臨ませてある。そして電磁石３
１の対向する両磁極３２ａ，３２ｂを結ぶ磁極中心線３
４と、電磁石４１の対向する両磁極４２ａ，４２ｂを結
ぶ磁極中心線４４とは、上方から見て、すなわち平面図
において、プラズマトーチ５（したがって炉底電極４）
の中心部で所定の角度α（この実施形態では９０度）で
交叉する相互関係となっている。
【００１４】上記構成のプラズマアーク加熱方式の廃棄
物溶融装置５５においては、灰２２は廃棄物投入口２１
から炉体１内に供給し、直流電源装置１２によりプラズ
マトーチ５と炉底電極４の間に直流電圧を印加し、プラ
ズマガスＧをプラズマトーチ５に供給して、プラズマト
ーチ５と炉底電極４との間にプラズマアーク５６を形成
させ、灰２２を溶融させて溶融スラグ５７を得る。なお
図２，図５等の平面図においては、灰２２の図示は省略
してある。
物溶融装置５５においては、灰２２は廃棄物投入口２１
から炉体１内に供給し、直流電源装置１２によりプラズ
マトーチ５と炉底電極４の間に直流電圧を印加し、プラ
ズマガスＧをプラズマトーチ５に供給して、プラズマト
ーチ５と炉底電極４との間にプラズマアーク５６を形成
させ、灰２２を溶融させて溶融スラグ５７を得る。なお
図２，図５等の平面図においては、灰２２の図示は省略
してある。
【００１５】このとき交流電源装置５０により、電磁石
３１に交流電流Ｉ1 を、電磁石４１にこれと９０度の位
相差をもつ交流電流Ｉ2 を給電すれば、電磁石３１の磁
極３２ａと磁極３２ｂとの間には交番磁束Ｂ1 が生じ、
同様に電磁石４１の磁極４２ａと磁極４２ｂとの間には
交番磁束Ｂ2 が生じ、この合成磁束Ｂが炉体１内のプラ
ズマトーチ５の下方において、水平面内で３６０度回転
する回転磁界を形成する。
３１に交流電流Ｉ1 を、電磁石４１にこれと９０度の位
相差をもつ交流電流Ｉ2 を給電すれば、電磁石３１の磁
極３２ａと磁極３２ｂとの間には交番磁束Ｂ1 が生じ、
同様に電磁石４１の磁極４２ａと磁極４２ｂとの間には
交番磁束Ｂ2 が生じ、この合成磁束Ｂが炉体１内のプラ
ズマトーチ５の下方において、水平面内で３６０度回転
する回転磁界を形成する。
【００１６】この回転磁界内を流れるプラズマアーク５
６は、アーク電流と前記合成磁束Ｂとによって、フレミ
ングの左手の法則に従う電磁力Ｆを受けて偏向し、この
電磁力Ｆも水平面内で３６０度回転するので、プラズマ
アーク５６の溶融スラグ５７面上での加熱スポット５８
の軌跡Ｒは、図５に示すように円形となる。加熱スポッ
ト５８はこの円上を、交流電源装置５０の交流周波数と
同じ周波数（回転数）で等速で移動し、溶融スラグ５７
およびその上層部の灰２２を加熱し、該灰の溶融をおこ
なうので、従来のプラズマトーチ直下部の一点に留る加
熱スポットによる加熱に比べて、広範囲にわたる加熱が
おこなわれる。
６は、アーク電流と前記合成磁束Ｂとによって、フレミ
ングの左手の法則に従う電磁力Ｆを受けて偏向し、この
電磁力Ｆも水平面内で３６０度回転するので、プラズマ
アーク５６の溶融スラグ５７面上での加熱スポット５８
の軌跡Ｒは、図５に示すように円形となる。加熱スポッ
ト５８はこの円上を、交流電源装置５０の交流周波数と
同じ周波数（回転数）で等速で移動し、溶融スラグ５７
およびその上層部の灰２２を加熱し、該灰の溶融をおこ
なうので、従来のプラズマトーチ直下部の一点に留る加
熱スポットによる加熱に比べて、広範囲にわたる加熱が
おこなわれる。
【００１７】なお交流電源装置５０による交流電流の最
大値Ａ1 ，Ａ2 を時間的に変化させてやれば、図５に示
す１本の円状の軌跡ではなく、同心円状（多重円状）の
軌跡に従って加熱スポット５８を移動させることがで
き、さらに広範囲にわたる加熱が可能となる。
大値Ａ1 ，Ａ2 を時間的に変化させてやれば、図５に示
す１本の円状の軌跡ではなく、同心円状（多重円状）の
軌跡に従って加熱スポット５８を移動させることがで
き、さらに広範囲にわたる加熱が可能となる。
【００１８】また上記においては、交流電源装置５０は
正弦波状の交流電流を出力するものとしたが、図６に示
すように三角波状の交流電流Ｉ1 ，Ｉ2 を出力するもの
としてもよく、この場合は合成磁束Ｂによる電磁力Ｆを
受けて偏向するプラズマアーク５６の加熱スポット５８
は、図７に示すように正方形状の軌跡Ｓを描いて、溶融
スラグ面上を広範囲にわたって移動する。
正弦波状の交流電流を出力するものとしたが、図６に示
すように三角波状の交流電流Ｉ1 ，Ｉ2 を出力するもの
としてもよく、この場合は合成磁束Ｂによる電磁力Ｆを
受けて偏向するプラズマアーク５６の加熱スポット５８
は、図７に示すように正方形状の軌跡Ｓを描いて、溶融
スラグ面上を広範囲にわたって移動する。
【００１９】次に図８はこの発明の他の実施形態を示
し、前記プラズマトーチ５のかわりに、プラズマガスＧ
流通用の孔６１を中心部にそなえた中空黒鉛電極棒６２
を上部電極として用いたものであり、その他の構成は前
記実施形態と同じであるので、図１と同一部分には同一
符号を付してその詳細な説明は省略する。なおこの中空
黒鉛電極棒６２に水冷装置を付設してもよい。
し、前記プラズマトーチ５のかわりに、プラズマガスＧ
流通用の孔６１を中心部にそなえた中空黒鉛電極棒６２
を上部電極として用いたものであり、その他の構成は前
記実施形態と同じであるので、図１と同一部分には同一
符号を付してその詳細な説明は省略する。なおこの中空
黒鉛電極棒６２に水冷装置を付設してもよい。
【００２０】このプラズマアーク加熱方式の廃棄物溶融
装置６５においても、中空黒鉛電極棒６２の下方に形成
されるプラズマアーク５６は、電磁石３１，４１により
炉体１内に形成される回転磁界により偏向作用を受けつ
つ鉛直線のまわりに旋回し、加熱スポットの移動による
広範囲の加熱作用が得られる。
装置６５においても、中空黒鉛電極棒６２の下方に形成
されるプラズマアーク５６は、電磁石３１，４１により
炉体１内に形成される回転磁界により偏向作用を受けつ
つ鉛直線のまわりに旋回し、加熱スポットの移動による
広範囲の加熱作用が得られる。
【００２１】また図９はこの発明のさらに他の実施形態
を示し、図１におけるプラズマトーチ５のかわりに、中
実黒鉛電極棒７２を上部電極として用い、直流アーク発
生用の直流電源装置７０を用いたものであり、その他の
構成は前記図１の実施形態と同じであるので、図１と同
一部分には同一符号を付してその詳細な説明は省略す
る。
を示し、図１におけるプラズマトーチ５のかわりに、中
実黒鉛電極棒７２を上部電極として用い、直流アーク発
生用の直流電源装置７０を用いたものであり、その他の
構成は前記図１の実施形態と同じであるので、図１と同
一部分には同一符号を付してその詳細な説明は省略す
る。
【００２２】このアーク加熱方式の廃棄物溶融装置７５
においては、中実黒鉛電極棒７２の下方に形成されるア
ーク７６が、電磁石３１，４１により炉体１内に形成さ
れる回転磁界により偏向作用を受けつつ鉛直線のまわり
に旋回し、加熱スポットの移動による広範囲（但しプラ
ズマアーク５６よりアーク長が短い分だけ、前記実施形
態よりは加熱範囲が狭い）にわたる加熱作用が得られ
る。
においては、中実黒鉛電極棒７２の下方に形成されるア
ーク７６が、電磁石３１，４１により炉体１内に形成さ
れる回転磁界により偏向作用を受けつつ鉛直線のまわり
に旋回し、加熱スポットの移動による広範囲（但しプラ
ズマアーク５６よりアーク長が短い分だけ、前記実施形
態よりは加熱範囲が狭い）にわたる加熱作用が得られ
る。
【００２３】この発明は上記各実施形態に限定されるも
のではなく、たとえば電磁石３１，４１の磁極中心線３
４，４４の交叉角度αは９０度以外（たとえば６０〜１
２０度）としてもよく、また交流電源装置５０の出力電
流Ｉ1 ，Ｉ2 の最大値Ａ1 とＡ2 の値を異なる値とした
り、位相差を９０度以外の値としてもよく、これらによ
って加熱スポットの軌跡が円形あるいは正方形からずれ
た形にはなるが、加熱スポットが広範囲にわたって移動
する点には変りはない。また交流電源装置５０の出力電
流Ｉ1 ，Ｉ2 は、たとえば方形波や階段状波など、前記
正弦波および三角波以外の波形のものとしてもよい。
のではなく、たとえば電磁石３１，４１の磁極中心線３
４，４４の交叉角度αは９０度以外（たとえば６０〜１
２０度）としてもよく、また交流電源装置５０の出力電
流Ｉ1 ，Ｉ2 の最大値Ａ1 とＡ2 の値を異なる値とした
り、位相差を９０度以外の値としてもよく、これらによ
って加熱スポットの軌跡が円形あるいは正方形からずれ
た形にはなるが、加熱スポットが広範囲にわたって移動
する点には変りはない。また交流電源装置５０の出力電
流Ｉ1 ，Ｉ2 は、たとえば方形波や階段状波など、前記
正弦波および三角波以外の波形のものとしてもよい。
【００２４】また電磁石の磁極は、炉体の大きさや形状
によっては、炉体の側壁下部に、または炉体の側壁下部
と底部にわたって、臨ませる配置としてもよいし、また
磁極の先端部を炉体１の側壁および底部を構成する壁体
内に、該壁体を貫通しない程度に挿入あるいは埋設して
もよい。さらに電磁石の磁心は、炉体の側壁外方など、
炉底下方以外の位置を通す構成としてもよい。また廃棄
物投入口は、炉体の側壁部に設けてもよい。またこの発
明は、炉底部にベースメタルを貯留する形式の廃棄物溶
融装置にも適用できる。
によっては、炉体の側壁下部に、または炉体の側壁下部
と底部にわたって、臨ませる配置としてもよいし、また
磁極の先端部を炉体１の側壁および底部を構成する壁体
内に、該壁体を貫通しない程度に挿入あるいは埋設して
もよい。さらに電磁石の磁心は、炉体の側壁外方など、
炉底下方以外の位置を通す構成としてもよい。また廃棄
物投入口は、炉体の側壁部に設けてもよい。またこの発
明は、炉底部にベースメタルを貯留する形式の廃棄物溶
融装置にも適用できる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
２個の電磁石により炉体内に形成される回転磁界によっ
て、上部電極下方のプラズマアークあるいはアークが電
磁力による偏向を受けながら鉛直線のまわりを旋回する
ので、上部電極を機械的に旋回駆動するのに比べて簡潔
な装置によって、被加熱物上の加熱スポットを広範囲に
わたって移動させて被加熱物を加熱でき、被加熱物の局
部過熱が防止され、熱効率および生産性（溶融処理速
度）のすぐれた廃棄物溶融装置が得られる。
２個の電磁石により炉体内に形成される回転磁界によっ
て、上部電極下方のプラズマアークあるいはアークが電
磁力による偏向を受けながら鉛直線のまわりを旋回する
ので、上部電極を機械的に旋回駆動するのに比べて簡潔
な装置によって、被加熱物上の加熱スポットを広範囲に
わたって移動させて被加熱物を加熱でき、被加熱物の局
部過熱が防止され、熱効率および生産性（溶融処理速
度）のすぐれた廃棄物溶融装置が得られる。
【図１】この発明の一実施形態を示す廃棄物溶融装置の
縦断面図である。
縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図１の装置における電磁石給電用の交流電源装
置の出力特性線図である。
置の出力特性線図である。
【図５】図１の装置における加熱スポットの軌跡を示す
平面図（図２相当図）である。
平面図（図２相当図）である。
【図６】図１の装置における電磁石給電用の交流電源装
置の他の出力特性線図である。
置の他の出力特性線図である。
【図７】図１の装置における加熱スポットの他の軌跡を
示す平面図（図２相当図）である。
示す平面図（図２相当図）である。
【図８】この発明の他の実施形態を示す図１相当図であ
る。
る。
【図９】この発明のさらに他の実施形態を示す図１相当
図である。
図である。
１…炉体、４…炉底電極、５…プラズマトーチ（上部電
極）、１２…直流電源装置、２１…廃棄物投入口、３１
…電磁石、３２…磁心、３２ａ…磁極、３２ｂ…磁極、
３４…磁極中心線、４１…電磁石、４２…磁心、４２ａ
…磁極、４２ｂ…磁極、４４…磁極中心線、５０…交流
電源装置、５５…廃棄物溶融装置、６１…孔、６２…中
空黒鉛電極棒（上部電極）、６５…廃棄物溶融装置、７
０…直流電源装置、７２…中実黒鉛電極棒（上部電
極）、７５…廃棄物溶融装置。
極）、１２…直流電源装置、２１…廃棄物投入口、３１
…電磁石、３２…磁心、３２ａ…磁極、３２ｂ…磁極、
３４…磁極中心線、４１…電磁石、４２…磁心、４２ａ
…磁極、４２ｂ…磁極、４４…磁極中心線、５０…交流
電源装置、５５…廃棄物溶融装置、６１…孔、６２…中
空黒鉛電極棒（上部電極）、６５…廃棄物溶融装置、７
０…直流電源装置、７２…中実黒鉛電極棒（上部電
極）、７５…廃棄物溶融装置。
Claims (3)
- 【請求項１】 炉体の底部に設けた炉底電極と、前記炉
体に被せられた炉蓋を貫通して前記炉体内に挿入された
１本の上部電極とを、導体を介して直流電源装置に接続
し、前記炉蓋または炉体に廃棄物投入口を設け、前記炉
体の下部には、上方から見て前記上部電極を両側からは
さむ位置に磁極を有する電磁石を２個、前記磁極を前記
炉体の側壁下部および／または底部に臨ませかつ対向す
る両磁極を結ぶ各電磁石の磁極中心線を上方から見て交
叉させた状態で、配設し、これらの電磁石を、両電磁石
に所定の位相差を有する交流を給電して前記炉体内に回
転磁界を形成させる交流電源装置に接続したことを特徴
とする廃棄物溶融装置。 - 【請求項２】 上部電極がプラズマトーチである請求項
１記載の廃棄物溶融装置。 - 【請求項３】 上部電極が、プラズマガス流通用の孔を
中心部にそなえた中空黒鉛電極棒である請求項１記載の
廃棄物溶融装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24859095A JPH0972517A (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | 廃棄物溶融装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24859095A JPH0972517A (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | 廃棄物溶融装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0972517A true JPH0972517A (ja) | 1997-03-18 |
Family
ID=17180388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24859095A Pending JPH0972517A (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | 廃棄物溶融装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0972517A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013228169A (ja) * | 2012-04-26 | 2013-11-07 | Toshiba Corp | アーク偏向装置、焼却装置、及びこれを用いた焼却方法 |
| CN107477593A (zh) * | 2017-09-21 | 2017-12-15 | 航天环境工程有限公司 | 等离子熔炉 |
| JP2021050865A (ja) * | 2019-09-25 | 2021-04-01 | 大亜真空株式会社 | アーク溶解炉装置及び被溶解物のアーク溶解方法 |
| CN114076313A (zh) * | 2020-08-14 | 2022-02-22 | 山东新博润环境技术有限公司 | 一种交直流耦合等离子熔融炉 |
| CN114716133A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-07-08 | 中信环境技术（广州）有限公司 | 一种多热源耦合熔融装置及方法 |
| US11753591B2 (en) | 2021-03-08 | 2023-09-12 | Extiel AP, LLC | Device for pyrolysis of carbonaceous materials and method |
-
1995
- 1995-09-01 JP JP24859095A patent/JPH0972517A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013228169A (ja) * | 2012-04-26 | 2013-11-07 | Toshiba Corp | アーク偏向装置、焼却装置、及びこれを用いた焼却方法 |
| CN107477593A (zh) * | 2017-09-21 | 2017-12-15 | 航天环境工程有限公司 | 等离子熔炉 |
| JP2021050865A (ja) * | 2019-09-25 | 2021-04-01 | 大亜真空株式会社 | アーク溶解炉装置及び被溶解物のアーク溶解方法 |
| CN114076313A (zh) * | 2020-08-14 | 2022-02-22 | 山东新博润环境技术有限公司 | 一种交直流耦合等离子熔融炉 |
| US11753591B2 (en) | 2021-03-08 | 2023-09-12 | Extiel AP, LLC | Device for pyrolysis of carbonaceous materials and method |
| CN114716133A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-07-08 | 中信环境技术（广州）有限公司 | 一种多热源耦合熔融装置及方法 |
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