JPH1019230A - Method for melting treatment of refuse inclineration ash and melting furnace therefor - Google Patents

Method for melting treatment of refuse inclineration ash and melting furnace therefor

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Publication number
JPH1019230A
JPH1019230A JP17009296A JP17009296A JPH1019230A JP H1019230 A JPH1019230 A JP H1019230A JP 17009296 A JP17009296 A JP 17009296A JP 17009296 A JP17009296 A JP 17009296A JP H1019230 A JPH1019230 A JP H1019230A
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JP
Japan
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furnace
molten salt
melting
arc
hearth
Prior art date
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Pending
Application number
JP17009296A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mutsuo Maki
睦夫 牧
Yoshitomo Yamamoto
義知 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Daiho Giken Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Daiho Giken Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp, Daiho Giken Co Ltd filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP17009296A priority Critical patent/JPH1019230A/en
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  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ごみ焼却灰溶融炉の耐火物を傷めることな
く、且つアーク加熱装置の電極が損耗することなく安定
してごみ焼却灰を溶融できる溶融方法とその溶融炉を提
供するものである。 【解決手段】 スラグタップホール(2)と溶融塩オー
バーフローホール(3)を備えた炉壁(1)、各ホール
に接続される樋(4a,4b)及び炉壁(1)とは分離
された炉床(5)がそれぞれ水冷された金属部材からな
る炉体内で、投入された都市ごみ焼却灰(12)を溶融
塩上でアーク発生装置によりアークを発生させて溶融
し、炉体内側表面にセルフコーティング層(13)を形
成しつつ、発生する溶融スラグ(9)はスラグタップホ
ール(2)から樋(4a,4b)を経由して排出し、発
生する溶融塩はオーバーフローホール(3)より樋(4
a,4b)を経由して排出し、発生するメタルは炉床上
に凝固させて炉床(5)を降下させることにより取り出
す。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a melting method and a melting furnace capable of stably melting refuse incineration ash without damaging refractories of a refuse incineration ash melting furnace and without abrasion of electrodes of an arc heating device. Is what you do. SOLUTION: A furnace wall (1) provided with a slag tap hole (2) and a molten salt overflow hole (3), a gutter (4a, 4b) connected to each hole, and a furnace wall (1) are separated. In the furnace, each of the hearths (5) is made of a water-cooled metal member, and the municipal solid waste incineration ash (12) is melted by generating an arc on a molten salt by an arc generator to form an arc. While forming the self-coating layer (13), the generated molten slag (9) is discharged from the slag tap hole (2) through the gutters (4a, 4b), and the generated molten salt is discharged from the overflow hole (3). Gutter (4
a, 4b), and the generated metal is solidified on the hearth and taken out by lowering the hearth (5).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみ、下水汚
泥、産業廃棄物等のごみを焼却した際に発生するごみ焼
却灰、とりわけ飛灰また電気炉集塵ダスト等を無害化し
減容せしめるのに適した溶融処理方法並びにその溶融炉
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention detoxifies and reduces the volume of refuse incineration ash, especially fly ash and electric furnace dust collected when incinerating municipal waste, sewage sludge, industrial waste, etc. And a melting furnace thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】都市ごみ等のごみ焼却灰の中にはダイオ
キシンや重金属等の有害物質が含まれ、しかもごみ焼却
灰は比重が小さく且つかさ張るという問題があるほか、
そのまま埋立地に投棄する場合、有害物質の溶出防止対
策に多くの費用がかかるだけでなく、近年、その投棄ス
ペースを確保することが困難となってきている。
2. Description of the Related Art Waste incineration ash such as municipal waste contains harmful substances such as dioxins and heavy metals. In addition, there is a problem that the incineration ash has a low specific gravity and is bulky.
In the case of dumping in a landfill as it is, not only is it costly to take measures to prevent elution of harmful substances, but in recent years, it has become difficult to secure a space for dumping.

【0003】そこで、ごみ焼却灰を無害化するとともに
容積を大幅に減少し、その有効活用を図る方法として、
各種の溶融スラグ化方法が開発されており、一部は自治
体で採用されている。
[0003] Therefore, as a method of detoxifying garbage incineration ash and greatly reducing its volume, its effective utilization is as follows.
Various methods of making molten slag have been developed, some of which have been adopted by local governments.

【0004】しかし、ごみ焼却灰には、通常、主灰と飛
灰の二種類が発生しており、従来のごみ焼却灰の溶融方
法には、主灰の溶融に関してはほぼ実用の域に達したも
のもある。
[0004] However, two types of incineration ash are usually generated, main ash and fly ash, and the conventional method of melting incineration ash has reached a practical level with respect to the melting of main ash. Some have done it.

【0005】しかしながら、飛灰については未だ実用的
な方法が確立されていないのが実状である。以下その理
由を述べる。
[0005] However, a practical method has not yet been established for fly ash. The reason will be described below.

【0006】一般的に飛灰中にはナトリウムやカリウム
の塩化物を主体とした塩類が多量に含まれており、これ
を溶融すると前記塩類を主体とした溶融塩と、その他の
酸化物を主体とした溶融スラグとが生成し、溶融スラグ
は完全無害化されるが、溶融塩中には幾分溶出有害物を
含有するので、溶融スラグと溶融塩とを分離して取り出
す必要がある。
Generally, fly ash contains a large amount of salts mainly containing chlorides of sodium and potassium. When this is melted, a molten salt mainly containing the above-mentioned salts and a salt mainly containing other oxides are contained. The molten slag is completely detoxified. However, since the molten salt contains some leaching harmful substances, it is necessary to separate and extract the molten slag and the molten salt.

【0007】そこで、比重差によって上層部に溶融塩を
生成させ、下層部に溶融スラグを生成させて両者を分離
して取り出す溶融方法として、電力を用いた溶融方法が
知られている。
Therefore, a melting method using electric power is known as a melting method in which a molten salt is generated in an upper layer portion by a difference in specific gravity and a molten slag is generated in a lower layer portion to separate and extract the two.

【0008】ところが、従来の電力を用いた溶融炉によ
る溶融は、炉体をすべて耐火物を内張りした炉内での溶
融であるため、前記溶融塩は、炉体の耐火物を激しく侵
食するだけでなく、溶融塩の流動性がきわめて高いため
に耐火物中に浸み込み、しかも溶融塩の電気抵抗が小さ
い特性も加わって漏電現象や短絡現象が生じて安定した
操業を継続することができず、実用的な溶融方法ではな
かった。
[0008] However, since the melting by the conventional melting furnace using electric power is melting in a furnace in which the furnace body is entirely lined with a refractory, the molten salt only intensely erodes the refractory of the furnace body. In addition, because the molten salt has extremely high fluidity, it can penetrate into refractories, and in addition to the characteristics of the molten salt having a low electrical resistance, a leakage phenomenon and a short-circuit phenomenon can occur, and stable operation can be continued. It was not a practical melting method.

【0009】しかし、飛灰中には特に溶出し易い重金属
や有害物が多量に含まれているために飛灰が特別管理一
般廃棄物に指定され、そのため実用的な溶融処理方法の
確立が強く望まれていた。
However, fly ash contains a large amount of heavy metals and harmful substances that are particularly easy to elute, so fly ash is designated as a specially controlled general waste. Therefore, a practical melting method has been strongly established. Was desired.

【0010】そこで、本出願人の一人が出願した特願平
6−300272号の溶融処理方法は、耐火物を用いな
い単相電気抵抗溶融炉で飛灰を溶融する方法で実施した
場合、実用的な飛灰溶融を実現することができた。
In view of the above, the melting treatment method of Japanese Patent Application No. 6-300272 filed by one of the applicants of the present invention is practically applicable when the fly ash is melted in a single-phase electric resistance melting furnace that does not use refractories. Fly ash melting was realized.

【0011】図3は、前記出願のうち耐火物を用いない
単相電気抵抗溶融炉の実施例で、炉床中心部に炉底電極
を設けたタイプの縦断面図で、電気抵抗溶融炉は、スラ
グタップホール2を備えた水冷された金属部材からなる
炉壁1と、前記ホール2に連接する水冷された金属部材
からなる樋4aを有し、電気絶縁物14を介して設けら
れた炉底電極6と炉床昇降装置7を備えている水冷され
た金属部材からなる炉床5と、上部電極11とで構成さ
れている。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of an embodiment of a single-phase electric resistance melting furnace not using a refractory in the above-mentioned application, in which a bottom electrode is provided at the center of the hearth. A furnace wall 1 made of a water-cooled metal member having a slag tap hole 2 and a gutter 4a made of a water-cooled metal member connected to the hole 2 and provided with an electric insulator 14 interposed therebetween. It is composed of a hearth 5 made of a water-cooled metal member provided with a bottom electrode 6 and a hearth elevating device 7, and an upper electrode 11.

【0012】前記構成において、上部電極11を降下さ
せ、ごみ焼却灰12を投入して通電すると、アークが発
生し、ごみ焼却灰12が溶融し、溶融の進行に伴い上部
電極11を上昇させる。
In the above configuration, when the upper electrode 11 is lowered, the refuse incineration ash 12 is charged and energized, an arc is generated, the refuse incineration ash 12 is melted, and the upper electrode 11 is raised as the melting progresses.

【0013】定常溶融状態では、ごみ焼却灰12が溶融
されて、溶融スラグ層9、溶融塩層10、ごみ焼却灰中
に含まれる金属が溶融滴下して成長したインゴット8が
形成され、水冷された炉壁1には溶融スラグや溶融塩が
凝固して耐火物の代わりとなるセルフコーティング層1
3が形成される。
In the steady melting state, the refuse incineration ash 12 is melted to form a molten slag layer 9, a molten salt layer 10, and an ingot 8 in which the metal contained in the refuse incineration ash is melted and dropped to form an ingot 8, which is cooled with water. Self-coating layer 1 where molten slag and molten salt solidify and replace refractory
3 is formed.

【0014】ごみ焼却灰中に含まれる金属は溶融して炉
床5へ滴下し凝固してインゴットを形成し、その成長に
合わせて炉床昇降装置7により炉床5を降下させながら
ごみ焼却灰12を溶融する。
The metal contained in the refuse incineration ash is melted, dropped on the hearth 5 and solidified to form an ingot, and the refuse incineration ash is lowered by the hearth elevating device 7 in accordance with the growth thereof. 12 is melted.

【0015】インゴットが所定の大きさに成長すると、
溶融を中断し、溶融スラグ9及び溶融塩10を排出した
後、炉床昇降装置7により水冷炉床5を降下させてイン
ゴット8を取り出す。
When the ingot has grown to a predetermined size,
After the melting is interrupted and the molten slag 9 and the molten salt 10 are discharged, the water-cooled hearth 5 is lowered by the hearth lifting device 7 to take out the ingot 8.

【0016】セルフコーティング層13は熱及び電気の
絶縁体としての作用があるため、炉床中央部に炉底電極
を設けたタイプでは塩類を多量に含む飛灰でも電気的に
は安定した溶融が可能となる。
Since the self-coating layer 13 has a function as a heat and electric insulator, in the type in which the hearth electrode is provided in the center of the hearth, even in the fly ash containing a large amount of salt, electrically stable melting is achieved. It becomes possible.

【0017】図4は、前記出願のうち耐火物を用いない
三相電気抵抗溶融炉の実施例で、炉床中心部に炉底電極
を設けないタイプの縦断面図で、水冷された金属部材か
らなる炉壁1に設けられたスラグタップホール2に水冷
された金属部材からなる樋4aが連接されている。炉壁
1の下部には、炉壁1とは分離して水冷された金属部材
からなる炉床5が設けられている。炉床5は、炉床昇降
装置7により昇降自在に設けられ、炉体の上部には三相
を用いる3本のアーク電極棒11が配設されている。炉
のスタート時には、ごみ焼却灰の敷滓12a上にくず鉄
層12bを形成し、その上にごみ焼却灰を装入する。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of an embodiment of the three-phase electric resistance melting furnace which does not use a refractory in the above-mentioned application and which does not have a bottom electrode in the center of the hearth. A gutter 4a made of a water-cooled metal member is connected to a slag tap hole 2 provided on a furnace wall 1 made of water. At the lower part of the furnace wall 1, a furnace floor 5 made of a water-cooled metal member is provided separately from the furnace wall 1. The hearth 5 is provided so as to be able to ascend and descend by a hearth elevating device 7, and three arc electrode rods 11 using three phases are arranged on the upper part of the furnace body. At the start of the furnace, a scrap iron layer 12b is formed on the refuse incineration ash slag 12a, on which the waste incineration ash is charged.

【0018】ちなみに、この三相電気抵抗溶融炉で飛灰
溶融を行なった場合、導電性の高い溶融塩が電極回りに
発生し、電極間で電流が流れるため、継続的な溶融が困
難であった。
Incidentally, when fly ash is melted in this three-phase electric resistance melting furnace, molten salt having high conductivity is generated around the electrodes, and current flows between the electrodes, so that continuous melting is difficult. Was.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】前記の単相電気抵抗溶
融炉では、飛灰溶融を継続するにつれ大量に溶融塩が析
出してくるため、必要以上に炉壁を高くしなければなら
ず、また、上部電極11を溶融塩層10及び溶融スラグ
層9に浸漬した状態で溶融が進行するため、溶融塩層1
0に浸漬した電極部分は、異状損耗して上部電極の先端
部が損耗部分15から折損する不安がある上に、損耗量
も多いという欠点がある。
In the above single-phase electric resistance melting furnace, a large amount of molten salt precipitates as the fly ash melting is continued, so that the furnace wall must be made higher than necessary. Further, since the melting proceeds while the upper electrode 11 is immersed in the molten salt layer 10 and the molten slag layer 9, the molten salt layer 1
The electrode part immersed in 0 has an anomalous wear and is liable to break the tip of the upper electrode from the wear part 15, and has a drawback that the amount of wear is large.

【0020】さらに、電気抵抗溶融法の特徴として溶融
飛灰の発生が少ない代わりに、飛灰中に含まれる塩類の
大部分は溶融塩となって多量に生成する。この溶融塩中
には溶出有害物が多少含有されており、その後処理が必
要である。一方、溶融飛灰中には鉛や亜鉛等が濃縮され
ており、これらは非鉄原料として利用できる。そのため
なるべく溶融塩の生成を少なく抑え、溶融飛灰に重金属
を濃縮することが得策である。このことからも、溶融ス
ラグの熱で塩を溶融しているために溶融塩温度がやや低
くなるので、溶融塩を積極的に揮散させるには不利であ
る。
Further, as a feature of the electric resistance melting method, most of the salts contained in the fly ash are formed as a molten salt in a large amount, instead of generating little molten fly ash. This molten salt contains some eluting harmful substances, and requires subsequent treatment. On the other hand, in the molten fly ash, lead, zinc and the like are concentrated, and these can be used as non-ferrous raw materials. Therefore, it is advisable to suppress the generation of molten salt as much as possible and to concentrate heavy metals in molten fly ash. From this, since the molten salt temperature is slightly lowered because the salt is melted by the heat of the molten slag, it is disadvantageous to actively volatilize the molten salt.

【0021】そこで、本発明は、ごみ焼却灰溶融炉の耐
火物を傷めることなく且つアーク加熱装置の電極が損耗
することなく、しかも溶融塩を積極的に揮散しながら安
定してごみ焼却灰を溶融できる溶融方法とその溶融炉を
提供するものである。
Therefore, the present invention provides a method for stably incinerating refuse incineration ash without damaging the refractory of the refuse incineration ash melting furnace and without abrasion of the electrodes of the arc heating device, and actively volatilizing the molten salt. An object of the present invention is to provide a melting method capable of melting and a melting furnace thereof.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】本発明の溶融処理方法
は、スラグタップホールと溶融塩オーバーフローホール
を備えた炉壁、各ホールに接続される樋及び炉壁とは分
離された炉床がそれぞれ水冷された金属部材からなる炉
体内で、投入された都市ごみ焼却灰を溶融塩上でアーク
発生装置によりアークを発生させて溶融し、炉体内側表
面にセルフコーティング層を形成しつつ、発生する溶融
スラグは前記スラグタップホールから樋を経由して排出
し、発生する溶融塩はオーバーフローホールより樋を経
由して排出して大量に溶融塩を溜めないようにし、発生
するメタルは炉床上に凝固させて炉床を降下させること
により取り出す。
SUMMARY OF THE INVENTION The melting treatment method of the present invention comprises a furnace wall having a slag tap hole and a molten salt overflow hole, a gutter connected to each hole, and a hearth separated from the furnace wall. In the furnace made of water-cooled metal members, the incinerated municipal incineration ash is melted by generating an arc on the molten salt by an arc generator and forming a self-coating layer on the inner surface of the furnace body. The molten slag is discharged from the slag tap hole via a gutter, the generated molten salt is discharged from the overflow hole via a gutter so that a large amount of molten salt is not stored, and the generated metal solidifies on the hearth. Then, it is taken out by lowering the hearth.

【0023】また、本発明の溶融炉は、スラグタップホ
ールと溶融塩オーバーフローホールとを備えた炉壁、各
ホールに接続される樋及び炉壁とは分離された炉床がそ
れぞれ水冷された金属部材によって形成された炉体と、
炉床昇降手段と、溶融塩上でアークを発生させるアーク
発生装置を備えた加熱装置が配設されている。
Further, the melting furnace of the present invention has a furnace wall provided with a slag tap hole and a molten salt overflow hole, a gutter connected to each hole, and a metal floor which is separated from the furnace wall by water cooling. A furnace body formed by the member;
A heating device provided with a hearth raising / lowering means and an arc generator for generating an arc on the molten salt is provided.

【0024】アーク発生装置としては、トランスファー
型プラズマトーチあるいは非消耗性アーク電極棒を有す
るアーク発生装置を用いる。
As the arc generator, a transfer type plasma torch or an arc generator having a non-consumable arc electrode rod is used.

【0025】本発明では、水冷された炉体内で電極を溶
融塩層に浸漬させないで溶融するので、炉体が溶融塩で
浸食されることなく且つ電極を溶融塩層から保護するこ
とができる。また、高熱のアークが薄層の溶融塩に接触
するため、強制的に溶融塩を揮散することができる。
In the present invention, since the electrodes are melted in the water-cooled furnace without being immersed in the molten salt layer, the electrodes can be protected from the molten salt layer without the furnace body being eroded by the molten salt. Further, since the high-heat arc contacts the thin-layer molten salt, the molten salt can be forcibly volatilized.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】図1は本発明の溶融方法を実施す
るための非消耗電極を用いた溶融装置の断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a melting apparatus using a non-consumable electrode for performing a melting method of the present invention.

【0027】図1において、水冷された金属部材からな
る炉壁1には、スラグタップホール2と溶融塩オーバー
フローホール3が設けられ、各ホール2,3には水冷さ
れた金属部材からなる樋4a,4bが連接されている。
炉壁1の下部には、炉壁1とは分離して水冷された金属
部材からなる炉床5が設けられている。炉床5は、炉床
昇降装置7により昇降自在に設けられている。
In FIG. 1, a slag tap hole 2 and a molten salt overflow hole 3 are provided on a furnace wall 1 made of a water-cooled metal member, and a gutter 4a made of a water-cooled metal member is provided in each of the holes 2 and 3. , 4b are connected.
At the lower part of the furnace wall 1, a furnace floor 5 made of a water-cooled metal member is provided separately from the furnace wall 1. The hearth 5 is provided so as to be able to move up and down by a hearth lifting device 7.

【0028】加熱装置は、炉体上部にアーク電極棒16
が配設され、炉床5に電気絶縁物14を介して炉底電極
6が設けられているアーク発生装置を備えている。アー
ク電極棒16及び炉底電極6は電源17に接続されてい
る。
The heating device includes an arc electrode rod 16 above the furnace body.
And an arc generator in which a hearth bottom electrode 6 is provided on a hearth 5 via an electrical insulator 14. The arc electrode rod 16 and the furnace bottom electrode 6 are connected to a power supply 17.

【0029】前記構成において、アーク電極棒16と炉
底電極6とを短絡させ、アークを発生させてアーク熱に
よりごみ焼却灰を溶融させる。
In the above configuration, the arc electrode rod 16 and the furnace bottom electrode 6 are short-circuited, an arc is generated, and the incineration ash is melted by arc heat.

【0030】定常状態になると、溶融スラグ層9、溶融
塩層10及びごみ焼却灰中に含まれる金属が溶融滴下し
てインゴット8が形成され、炉壁1、樋4a, 4b、
炉床5の表面には溶融スラグや溶融塩が凝固して耐火物
の代わりとなるセルフコーティング層13が形成され
る。
In a steady state, the metal contained in the molten slag layer 9, the molten salt layer 10, and the incineration ash is melted and dropped to form an ingot 8, and the furnace wall 1, the gutters 4a, 4b,
On the surface of the hearth 5, the molten slag and the molten salt are solidified to form a self-coating layer 13 that substitutes for a refractory.

【0031】溶融の進行中、アーク電極棒16は溶融塩
層10に浸漬させることなくアークを発生させる。
During the melting, the arc electrode rod 16 generates an arc without being immersed in the molten salt layer 10.

【0032】ごみ焼却灰の溶融により溶融スラグ層9及
び溶融塩層10が深くなると、スラグタップホール2と
溶融塩オーバーフローホール3から排出し、各層9,1
0を所定のレベルに維持する。
When the molten slag layer 9 and the molten salt layer 10 become deeper due to the melting of the refuse incineration ash, the molten slag layer 9 and the molten salt layer 10 are discharged from the slag tap hole 2 and the molten salt overflow hole 3, and the respective layers 9, 1
0 is maintained at a predetermined level.

【0033】ごみ焼却灰中に含まれる金属は溶融して炉
床5へ滴下し凝固してインゴットを形成し、その成長に
合わせて炉床昇降装置7により炉床5を降下させながら
ごみ焼却灰12を溶融する。
The metal contained in the refuse incineration ash is melted, dropped on the hearth 5 and solidified to form an ingot, and the incineration ash is lowered while lowering the hearth 5 by the hearth lifting device 7 in accordance with the growth. 12 is melted.

【0034】インゴットが所定の大きさに成長すると、
溶融を中断し、溶融スラグ9及び溶融塩10を排出した
後、炉床昇降装置7により水冷炉床5を降下させてイン
ゴット8を取り出す。
When the ingot has grown to a predetermined size,
After the melting is interrupted and the molten slag 9 and the molten salt 10 are discharged, the water-cooled hearth 5 is lowered by the hearth lifting device 7 to take out the ingot 8.

【0035】本発明においては、セルフコーティング層
13が水冷炉壁表面に形成されたポーラスな乾燥した焼
却灰層と、その表面に形成された溶融塩の固形層と、固
形層の表面に固着したスラグ層が層状となっており、焼
却灰層は断熱性及び絶縁性が大きく、また、固形層は絶
縁性が大きく、さらに、アーク電極棒を溶融塩に浸漬さ
せないので、溶融塩によるアーク電極棒の損傷がなく、
溶融炉を電気的に安定した状態で操業ができる。
In the present invention, the self-coating layer 13 is adhered to the porous dry incineration ash layer formed on the surface of the water-cooled furnace wall, the solid layer of the molten salt formed on the surface thereof, and the surface of the solid layer. The slag layer is layered, the incinerated ash layer has high heat insulation and insulation properties, and the solid layer has high insulation properties.Furthermore, since the arc electrode rod is not immersed in molten salt, the arc electrode rod is made of molten salt. No damage,
The melting furnace can be operated in an electrically stable state.

【0036】図2は、本発明の溶融方法を実施するため
のトランスファー型プラズマトーチを用いた溶融炉の縦
断面図である。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a melting furnace using a transfer type plasma torch for carrying out the melting method of the present invention.

【0037】図2において、溶融炉は、前記実施例と同
様に、水冷された金属部材からなる炉壁1には、スラグ
タップホール2と溶融塩オーバーフローホール3が設け
られ、各ホール2,3には水冷された金属部材からなる
樋4a, 4bが連接されている。炉壁1の下部には、
炉壁1とは分離して水冷された金属部材からなる炉床5
が設けられている。炉床5は、炉床昇降装置7により昇
降自在に設けられている。
In FIG. 2, the slag tap hole 2 and the molten salt overflow hole 3 are provided on a furnace wall 1 made of a water-cooled metal member, as in the above-described embodiment. Are connected to gutters 4a and 4b made of a water-cooled metal member. In the lower part of the furnace wall 1,
A hearth 5 made of a water-cooled metal member separated from the furnace wall 1
Is provided. The hearth 5 is provided so as to be able to move up and down by a hearth lifting device 7.

【0038】加熱装置は、炉体上部にプラズマ用ガス2
0により起動するプラズマトーチ19が配設され、炉床
5に電気絶縁物14を介して炉底電極6が設けられてい
るプラズマ発生装置を備えている。プラズマトーチ19
及び炉底電極6は電源17に接続されている。
The heating device includes a plasma gas 2 at the upper part of the furnace body.
A plasma torch 19 which is activated by zero is provided, and a plasma generator is provided in which the hearth electrode 5 is provided on the hearth 5 via an electrical insulator 14. Plasma torch 19
The furnace bottom electrode 6 is connected to a power supply 17.

【0039】前記構成において、炉体にごみ焼却灰を投
入した後、プラズマトーチ19にプラズマ用ガス20と
図示しないプラズマ初期着火電源によりプラズマアーク
を発生させ、プラズマ炎21による輻射熱と、通電によ
るジュール熱とによってごみ焼却灰を溶融する。
In the above configuration, after incineration ash is charged into the furnace body, a plasma arc is generated in the plasma torch 19 by the plasma gas 20 and a plasma initial ignition power supply (not shown), and the radiant heat generated by the plasma flame 21 and the Joule generated by the energization. Melt incineration ash by heat.

【0040】定常状態になると、溶融スラグ層9、溶融
塩層10及びごみ焼却灰中に含まれる金属が溶融滴下し
てインゴット8が形成され、炉壁1、樋4a, 4b、
炉床5の表面には溶融スラグや溶融塩が凝固して耐火物
の代わりとなるセルフコーティング層13が形成され
る。
In a steady state, the metal contained in the molten slag layer 9, the molten salt layer 10, and the incineration ash is melted and dropped to form an ingot 8, and the furnace wall 1, the gutters 4a, 4b,
On the surface of the hearth 5, the molten slag and the molten salt are solidified to form a self-coating layer 13 that substitutes for a refractory.

【0041】溶融の進行中、プラズマトーチ19は溶融
塩層10に浸漬させることなくプラズマ炎21を発生さ
せる。
During the melting, the plasma torch 19 generates the plasma flame 21 without being immersed in the molten salt layer 10.

【0042】その後の操作は、前記実施例と同様に、ご
み焼却灰の溶融により溶融スラグ層9及び溶融塩層10
が深くなると、スラグタップホール2と溶融塩オーバー
フローホール3から排出し、各層9,10を所定のレベ
ルに維持する。
The subsequent operation is similar to that of the above embodiment, and the molten slag layer 9 and the molten salt layer 10 are melted by melting the incineration ash.
Is deeper, the water is discharged from the slag tap hole 2 and the molten salt overflow hole 3 to maintain each of the layers 9 and 10 at a predetermined level.

【0043】ごみ焼却灰中に含まれる金属は溶融して炉
床5へ滴下し凝固してインゴットを形成し、その成長に
合わせて炉床昇降装置7により炉床5を降下さながらご
み焼却灰12を溶融する。
The metal contained in the refuse incineration ash is melted, dropped on the hearth 5 and solidified to form an ingot, and in accordance with its growth, the refuse incineration ash 12 Is melted.

【0044】インゴットが所定の大きさに成長すると、
溶融を中断し、溶融スラグ9及び溶融塩10を排出した
後、炉床昇降装置7により水冷炉床5を降下させてイン
ゴット8を取り出す。
When the ingot has grown to a predetermined size,
After the melting is interrupted and the molten slag 9 and the molten salt 10 are discharged, the water-cooled hearth 5 is lowered by the hearth lifting device 7 to take out the ingot 8.

【0045】本実施例においても、セルフコーティング
層13が水冷炉壁表面に形成され、また、プラズマトー
チを溶融塩に浸漬させないので、溶融塩によるプラズマ
トーチの損傷がなく、溶融炉を電気的に安定した状態で
操業ができる。
Also in this embodiment, since the self-coating layer 13 is formed on the wall surface of the water-cooled furnace and the plasma torch is not immersed in the molten salt, the plasma torch is not damaged by the molten salt and the melting furnace is electrically connected. Operation can be performed in a stable state.

【0046】また、プラズマを用いる方法では、電極が
溶融塩層や溶融スラグ層にプラズマアークを介して電流
が流れるため、プラズマトーチの異常溶損の心配もな
く、損耗量も少なくすることが可能である。
In the method using plasma, current flows through the molten salt layer or molten slag layer through the plasma arc through the electrode, so that there is no fear of abnormal melting of the plasma torch and the amount of wear can be reduced. It is.

【0047】[0047]

【発明の効果】【The invention's effect】

(1) 本発明は、プラズマ炎及びアーク発生電極であ
るプラズマトーチ及びアーク電極棒を溶融塩に浸漬させ
ないので、従来の電気抵抗溶融方法に比べて、溶融塩に
よる電極の異常損耗によるプラズマ炎及びアーク発生電
極の損傷の心配が無い。また、アーク電極棒の場合、電
極消耗量が少なく、その原単価が低減されるとともに、
電極継ぎ足しの手間も大巾に省略される効果がある。
(1) The present invention does not immerse the plasma torch and the arc electrode rod, which are the plasma flame and the arc generating electrode, in the molten salt. There is no worry about damage to the arc generating electrode. In the case of the arc electrode rod, the electrode consumption is small, the unit price of the electrode is reduced, and
There is an effect that the trouble of adding the electrodes is largely omitted.

【0048】(2) 炉壁及び炉床を耐火物を用いずに
水冷構造としたので、塩を多量に含んだ飛灰と主灰の混
合物であるごみ焼却灰はもとより、飛灰単独でも溶融塩
による耐火物の激しい侵食が無く、また、セルフコーテ
ィング層の形成により短絡や漏電などの電気的なトラブ
ルを生ずることも無いため、実用的なごみ焼却灰の溶融
を実現出来る効果がある。
(2) Since the furnace wall and hearth have a water-cooled structure without using refractories, not only incineration ash which is a mixture of fly ash containing a large amount of salt and main ash but also fly ash alone can be melted. There is no severe erosion of the refractory due to salt, and there is no electrical trouble such as short circuit or short circuit due to the formation of the self-coating layer. Therefore, there is an effect that practical melting of incineration ash can be realized.

【0049】(3) 後処理の必要な溶融塩の排出量を
少なく押さえ、積極的に溶融塩を揮散させることで、溶
融飛灰中に重金属類を濃縮し、その回収利用を可能にす
る有利な溶融を実現できる。
(3) Advantageously, heavy metals can be concentrated in the molten fly ash, and the recovery and utilization of molten metals can be achieved by minimizing the amount of molten salt required for post-treatment and volatilizing the molten salt positively. Melting can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の溶融方法を実施するための非消耗電
極棒を用いた溶融装置の縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a melting apparatus using a non-consumable electrode rod for performing a melting method of the present invention.

【図2】 本発明の溶融方法を実施するためのプラズマ
アークトーチを用いた溶融炉の断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a melting furnace using a plasma arc torch for performing the melting method of the present invention.

【図3】 耐火物を用いない単相電気抵抗溶融炉で、炉
床中心部に炉底電極を設けたタイプの縦断面図である。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a single-phase electric resistance melting furnace using no refractory, in which a bottom electrode is provided at the center of the hearth.

【図4】 耐火物を用いない電気抵抗溶融炉で、炉底電
極を設けないタイプの縦断面図である。
FIG. 4 is a vertical sectional view of an electric resistance melting furnace not using a refractory and having no furnace bottom electrode.

【符号の説明】 1 炉壁 2 スラグタップホール 3 溶融塩オーバーフローホール 4a,4b 樋 5 炉床 6 炉底電極 7 炉床昇降装置 8 インゴット 9 溶融スラグ(層) 10 溶融塩(層) 11 上部電極 12 ごみ焼却灰 12a 敷滓 12b くず鉄 13 セルフコーティング層 14 電気絶縁物 15 損耗部分 16 アーク電極棒 17 電源 19 プラズマトーチ 20 プラズマ用ガス 21 プラズマ炎[Description of Signs] 1 furnace wall 2 slag tap hole 3 molten salt overflow hole 4a, 4b gutter 5 hearth 6 hearth electrode 7 hearth lifting / lowering device 8 ingot 9 molten slag (layer) 10 molten salt (layer) 11 upper electrode REFERENCE SIGNS LIST 12 refuse incineration ash 12 a litter 12 b scrap iron 13 self-coating layer 14 electrical insulator 15 worn part 16 arc electrode rod 17 power supply 19 plasma torch 20 plasma gas 21 plasma flame

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 スラグタップホールと溶融塩オーバーフ
ローホールを備えた炉壁、各ホールに接続される樋及び
炉壁とは分離された炉床がそれぞれ水冷された金属部材
からなる炉体内で、投入されたごみ焼却灰を溶融塩上で
アーク発生装置によりアークを発生させて溶融し、炉体
内側表面にセルフコーティング層を形成しつつ、発生す
る溶融スラグはスラグタップホールから樋を経由して排
出し、発生する溶融塩はオーバーフローホールより樋を
経由して排出し、発生するメタルは炉床上に凝固させて
炉床を降下させることにより取り出すことを特徴とする
ごみ焼却灰の溶融方法。
1. A furnace wall provided with a slag tap hole and a molten salt overflow hole, a gutter connected to each hole, and a furnace floor separated from the furnace wall are charged in a furnace body made of a water-cooled metal member. The generated garbage incineration ash is melted by generating an arc on the molten salt by an arc generator, forming a self-coating layer on the inner surface of the furnace body, and discharging the generated slag from the slag tap hole via a gutter. A method for melting refuse incineration ash, wherein generated molten salt is discharged from an overflow hole via a gutter, and generated metal is solidified on a hearth and taken out by lowering the hearth.
【請求項2】 スラグタップホールと溶融塩オーバーフ
ローホールとを備えた炉壁、各ホールに接続される樋及
び炉壁とは分離された炉床がそれぞれ水冷された金属部
材によって形成された炉体と、炉床昇降手段と、溶融塩
上でアークを発生させるアーク発生装置を備えた加熱装
置が配設されていることを特徴とするごみ焼却灰溶融
炉。
2. A furnace body including a furnace wall having a slag tap hole and a molten salt overflow hole, a gutter connected to each hole, and a furnace floor separated from the furnace wall, each being formed of a water-cooled metal member. A refuse incineration ash melting furnace, comprising: a furnace floor raising / lowering means; and a heating device having an arc generator for generating an arc on the molten salt.
【請求項3】 アーク発生装置がトランスファー型プラ
ズマトーチを有するアーク発生装置であることを特徴と
する請求項2記載のごみ焼却灰溶融炉。
3. The incineration ash melting furnace according to claim 2, wherein the arc generator is an arc generator having a transfer type plasma torch.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102313453A (en) * 2011-09-06 2012-01-11 北京矿冶研究总院 Metallurgical slag thickness control device
CN110895102A (en) * 2019-12-16 2020-03-20 中国恩菲工程技术有限公司 Electric stove
CN115823587A (en) * 2021-09-18 2023-03-21 天津城建大学 Rotary electric arc furnace melting device and method for incinerating fly ash

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