JPH10253266A - プラズマ式溶融炉の再起動方法およびプラズマ式溶融炉 - Google Patents
プラズマ式溶融炉の再起動方法およびプラズマ式溶融炉Info
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- JPH10253266A JPH10253266A JP5970597A JP5970597A JPH10253266A JP H10253266 A JPH10253266 A JP H10253266A JP 5970597 A JP5970597 A JP 5970597A JP 5970597 A JP5970597 A JP 5970597A JP H10253266 A JPH10253266 A JP H10253266A
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Abstract
ークを容易に形成して再起動を確実に行う。 【解決手段】 導電性のない固化スラグ層CS上でプラ
ズマトーチ15A,15B間に所定量の粒状カーボンC
を投入して導電性のある粒状カーボン層Cを形成し、こ
の粒状カーボン層Cとプラズマトーチ15A,15Bと
の間にプラズマアークを形成して固化スラグ層CSおよ
びベースメタル4を溶融する。
Description
出される焼却灰や建設廃材などの固体廃棄物を無害加、
減容化を目的として加熱溶融するプラズマ式溶融炉にお
ける再起動方法およびプラズマ式溶融炉に関する。
のプラズマトーチを有するプラズマ式溶融炉は、炉本体
の底部にベースメタルを収容し、炉本体の天壁部に複数
のプラズマトーチをベースメタルに接近自在に垂下し、
ベースメタルとプラズマトーチの間にプラズマアークを
発生させることにより、ベースメタル上に投入される焼
却灰や廃棄物を加熱溶融し、溶融スラグをオーバーフロ
ーさせて冷却水槽に投入し、水砕スラグを形成すること
により焼却灰や廃棄物の無害加、減容化を図っている。
の立ち上げ(起動)は、炉本体の底部にベースメタルと
なる鉄片を投入し、この鉄片とプラズマトーチとの間に
プラズマアークを発生されて加熱溶融しベースメタルを
形成した後、灰や廃棄物を投入している。
溶融スラグは炉本体が冷えることにより凝固し、凝固し
たベースメタル上に固化スラグ層が形成される。このス
ラグは溶融状態では導電性を有するが、固化すると導電
性が無くなる。そのため、再立ち上げ(再起動)を行う
際に、プラズマアークの形成ができず、再起動が困難と
なるという問題があった。
問題点を解決して、残留固化したスラグ層があっても容
易に再起動可能なプラズマ式溶融炉の再起動方法および
プラズマ式溶融炉を提供することを目的とする。
に本発明の請求項1記載のプラズマ式溶融炉の再起動方
法は、炉底部にベースメタルを収容するとともに、炉天
部から複数のプラズマトーチがベースメタルに接近して
垂下され、ベースメタルとプラズマトーチとの間でプラ
ズマアークを発生させてベースメタル上に投入された灰
や廃棄物を加熱溶融しスラグを生成するプラズマ式溶融
炉を停止後に再起動するに際し、ベースメタル上で固化
したスラグ層上のプラズマトーチ間に導電性粒体を投入
した後、プラズマトーチに電圧を印加してプラズマアー
クを形成するものである。また、請求項4記載のプラズ
マ式溶融炉は、炉底部にベースメタルを収容するととも
に、炉天部から複数のプラズマトーチがベースメタルに
接近して垂下され、ベースメタルとプラズマトーチとの
間でプラズマアークを発生させてベースメタル上に投入
された灰や廃棄物を加熱溶融してスラグを生成するプラ
ズマ式溶融炉において、炉本体に、再起動時にベースメ
タル上で固化したスラグ層上のプラズマトーチ間に導電
性粒体を投入する導電体供給装置を設けたものである。
した導電性粒体により導電性のある導電性粒体層を形成
し、プラズマトーチと導電性粒体層との間にプラズマア
ークを容易に安定して形成することができ、このプラズ
マアークにより固化スラグ層およびベースメタルを再溶
融してプラズマアアークを安定して継続させることがで
き、溶融炉の再起動を確実に行うことができる。
電性粒体を粒状カーボンとしたものである。
運転コストも小さく、炉内への投入や取り扱いも容易
で、また運転に及ぼす影響も小さい。
ーボンの投入量を、電極間の距離L(m)に対して、1
0×L(kg)以上で30×L(kg)以下としたもの
である。
を供給することにより、起動時のプラズマアークの途切
れや断続状態もなくなり、また投入された粒状カーボン
が炉内に残留する量をわずかにすることができる。
灰溶融炉の実施の形態を図1〜図3に基づいて説明す
る。
支持ピン2aを中心に傾動シリンダ2bにより傾動可能
なベースメタル排出用傾動装置2を介して炉本体3が配
設されている。この炉本体3の底壁部3aには、ベース
メタル4を収容するメタル収容部5が形成されている。
また。炉本体3の傾動シリンダ2b側の前壁部3bに
は、炉本体3のベースメタル4上に焼却灰Aを投入する
灰供給口6が形成され、この灰供給口6の入口に臨んで
灰供給ホッパ7と灰プッシャー8とが設けられている。
また炉本体3の支持ピン2a側の後壁部3cには、ベー
スメタル4上で溶融された溶融スラグFSを排出するス
ラグ排出通路9が形成され、スラグ排出通路9下部に溶
融スラグFSを水冷して水砕スラグWSを生成するスラ
グ冷却装置11が配設されている。12はスラグ排出通
路9の入口に設けられた排出堰9aに対向して配置され
た予熱バーナである。
われると共に、天壁部3dにたとえば2個のトーチ挿入
口14A,14Bが前後方向に所定距離離れて形成さ
れ、灰供給口6側のトーチ挿入口14Aにプラズマトー
チである陽極トーチ15Aが、スラグ排出通路9側のト
ーチ挿入口14Bにプラズマトーチである陰極トーチ1
5Bが垂下されている。これら両プラズマトーチ15
A,15Bには安価なカーボン電極が使用され、下端部
の消耗に対応して下降させベースメタル4または溶融ス
ラグFSとの距離を所定に保持するトーチ昇降装置16
にそれぞれ支持されている。さらに両プラズマトーチ1
5A,15Bには直流電源装置17が接続されるととも
に、作動ガス供給装置18が接続され、両プラズマトー
チ15A,15B内を通して炉本体3内に作動ガス(た
とえば窒素ガス)を供給するように構成されている。1
9は一方の側壁部3eに形成された排ガス口で、排ガス
処理装置に接続される。
に固化したスラグ層CS上に粒状カーボンCを投入する
導電体供給装置21が配設されている。この導電体供給
装置21は、側壁部3e寄りでトーチ挿入口14A,1
4Bの間にプラズマトーチ15A,15Bの下端中央部
に向くように傾斜して貫設された導電体供給ノズル21
aと、この導電体供給ノズル21aの上端部に投入バル
ブ21bを介して配設された導電粒体ホッパー21cと
で構成される。
後、再起動する場合、凝固ベースメタル4上に溶融スラ
グが固化して固化スラグ層CSが形成されており、トー
チ昇降装置16によりプラズマトーチ15A,15Bを
それぞれ少し上昇させた後、導電体供給装置21の投入
バルブ21bを開けて炉本体1内に粒状カーボンCを所
定量投入し、プラズマトーチ15A,15B間の固化ス
ラグ層CS上に堆積させて粒状カーボン層Cを形成す
る。そして作動ガス供給装置18からプラズマトーチ1
5A,15Bを介して炉本体3内に作動ガスを供給する
とともに、直流電源装置17からプラズマトーチ15
A,15Bに起動電圧を印加して粒状カーボン層Cとプ
ラズマトーチ15A,15Bの間にプラズマアークを発
生させ、この熱により固化スラグ層CSを加熱溶融させ
さらにベースメタル4を溶融させる。
用量は、上記灰溶融炉を使用して実験した結果、粒状カ
ーボンCの投入量とカーボン残量の関係(図3に示す)
が明瞭となった。このグラフの縦軸には、再起動10時
間後の炉本体3内のカーボンの残留量が示され、横軸に
は、電極間距離Lの1m当りの粒状カーボンの投入量が
示されている。ここで投入量が少ない3kg/mのa点
では、プラズマアークが発生せず、点火できなかった。
また投入量6kg/mのb点では、プラズマアークは発
生するが不安定で断続し、途中でプラズマアークが消失
した。投入量10kg/mのc点および投入量17kg
/mのd点では、プラズマアークが良好に発生して再起
動がスムーズに行えた。さらに投入量33kg/mのe
点では、プラズマアークが良好に発生して再起動がスム
ーズに行えたが、再起動10時間後にカーボンの残留物
が固形物の状態で投入量の約10%程度あるのが確認さ
れた。さらにまた投入量33kg/mのf点では、再起
動がスムーズであるが、10時間後のカーボン残留量が
固形物の状態で投入量の約75%程度あるのが確認され
た。
電極間距離1m当り10〜30kgが適正量であり、こ
の範囲ではプラズマアークが良好に発生して再起動がス
ムーズに行える。しかし、粒状カーボンCの投入量が1
0kg未満では、プラズマアークが不安定でプラズマア
ークが消失しやすい。また、粒状カーボンCの投入量が
30kg以上になると、粒状カーボンCがプラズマトー
チ15A,15B間ばかりでなく炉全体に広がり、理由
はよく分からないが、再起動した時にスラグ層が溶融し
てもカーボンが溶融せずに溶融スラグ層上部に粒状カー
ボン層ができ、その上に投入された灰がこのカーボン層
に載って溶融しない現象が発生するためである。さらに
粒状カーボンCの投入量が65kgを越えると、炉本体
3内に固形物の状態で残留するカーボン量が著しく増大
する。
化スラグ層CS上に所定量の粒状カーボンCを投入して
導電性のある粒状カーボン層Cを形成し、プラズマトー
チ15A,15Bとこの粒状カーボン層Cとの間にプラ
ズマアークを形成するので、プラズマアークを容易に安
定して形成することができ、この熱によりその周囲の固
化スラグ層CSおよび凝固ベースメタル4を溶融してさ
らに導電性を改善し、再起動を確実に行うことができ
る。
カーボンCを使用しているが、電極と同質で有り、安価
で運転コストも小さく、炉内への投入や取り扱いも容易
で、また運転に及ぼす影響も小さいためである。他の導
電性粒体として、鉄屑や鋼材の切削屑、切粉などを使用
することもできる。
よび4記載の発明によれば、固化スラグ層上に投入した
導電性粒体により導電性を付与し、プラズマトーチと導
電性粒体層との間にプラズマアークを容易に形成するこ
とができ、このプラズマアークにより固化スラグ層およ
びベースメタルを再溶融してプラズマアアークを安定し
て継続させることができ、溶融炉の再起動を確実に行う
ことができる。
ば、安価で運転コストも小さく、炉内への投入や取り扱
いも容易で、また運転に及ぼす影響も小さい。
適正量の粒状カーボンを供給することにより、プラズマ
の途切れや断続状態もなくなり、また投入された粒状カ
ーボンが炉内に残留する量をわずかにすることができ
る。
面図である。
留量を示すグラフである。
Claims (5)
- 【請求項1】炉底部にベースメタルを収容するととも
に、炉天部から複数のプラズマトーチがベースメタルに
接近して垂下され、ベースメタルとプラズマトーチとの
間でプラズマアークを発生させてベースメタル上に投入
された灰や廃棄物を加熱溶融しスラグを生成するプラズ
マ式溶融炉を停止後に再起動するに際し、 ベースメタル上で固化したスラグ層上のプラズマトーチ
間に導電性粒体を投入した後、プラズマトーチに電圧を
印加してプラズマアークを形成することを特徴とするプ
ラズマ式溶融炉の再起動方法。 - 【請求項2】導電性粒体を粒状カーボンとしたことを特
徴とする請求項1記載のプラズマ式溶融炉の再起動方
法。 - 【請求項3】粒状カーボンの投入量を、電極間の距離L
(m)に対して、10×L(kg)以上で30×L(k
g)以下としたことを特徴とする請求項2に記載のプラ
ズマ式溶融炉の再起動方法。 - 【請求項4】炉底部にベースメタルを収容するととも
に、炉天部から複数のプラズマトーチがベースメタルに
接近して垂下され、ベースメタルとプラズマトーチとの
間でプラズマアークを発生させてベースメタル上に投入
された灰や廃棄物を加熱溶融してスラグを生成するプラ
ズマ式溶融炉において、 炉本体に、再起動時にベースメタル上で固化したスラグ
層上のプラズマトーチ間に導電性粒体を投入する導電体
供給装置を設けたことを特徴とするプラズマ式溶融炉。 - 【請求項5】導電性粒体を粒状カーボンとしたことを特
徴とする請求項4記載のプラズマ式溶融炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05970597A JP3568351B2 (ja) | 1997-03-14 | 1997-03-14 | プラズマ式溶融炉の再起動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05970597A JP3568351B2 (ja) | 1997-03-14 | 1997-03-14 | プラズマ式溶融炉の再起動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10253266A true JPH10253266A (ja) | 1998-09-25 |
| JP3568351B2 JP3568351B2 (ja) | 2004-09-22 |
Family
ID=13120908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05970597A Expired - Lifetime JP3568351B2 (ja) | 1997-03-14 | 1997-03-14 | プラズマ式溶融炉の再起動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3568351B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002213726A (ja) * | 2001-01-22 | 2002-07-31 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | プラズマ灰溶融炉の再起動方法 |
| JP2004257631A (ja) * | 2003-02-25 | 2004-09-16 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 廃棄物処理用プラズマ溶融処理装置 |
| CN117425523A (zh) * | 2021-04-13 | 2024-01-19 | 西洛克斯发展有限公司 | 用于操作化学反应器中的等离子体炬的方法 |
-
1997
- 1997-03-14 JP JP05970597A patent/JP3568351B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002213726A (ja) * | 2001-01-22 | 2002-07-31 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | プラズマ灰溶融炉の再起動方法 |
| JP2004257631A (ja) * | 2003-02-25 | 2004-09-16 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 廃棄物処理用プラズマ溶融処理装置 |
| CN117425523A (zh) * | 2021-04-13 | 2024-01-19 | 西洛克斯发展有限公司 | 用于操作化学反应器中的等离子体炬的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3568351B2 (ja) | 2004-09-22 |
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