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

Publication number
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
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plasma
base metal
furnace
melting furnace
granular carbon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP5970597A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3568351B2 (ja
Inventor
Yoshitoshi Sekiguchi
善利 関口
Kunio Sasaki
邦夫 佐々木
Kazunori Nakamura
和範 中村
Shiro Sakata
詞郎 坂田
Hiroshi Kosaka
浩史 小坂
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.)
Kanadevia Corp
Original Assignee
Hitachi Zosen Corp
Hitachi Shipbuilding and Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Zosen Corp, Hitachi Shipbuilding and Engineering Co Ltd filed Critical Hitachi Zosen Corp
Priority to JP05970597A priority Critical patent/JP3568351B2/ja
Publication of JPH10253266A publication Critical patent/JPH10253266A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3568351B2 publication Critical patent/JP3568351B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Furnace Details (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラズマ式溶融炉の再起動時に、プラズマア
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

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ごみ焼却炉から排
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。
【0002】
【従来の技術】従来のツイントーチ式あるいは3本以上
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。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このプラズマ式溶融炉
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。
【0004】しかし、運転停止後のベースメタルおよび
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。
【0005】本発明のうち請求項1記載の発明は、上記
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。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
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。
【0007】上記構成によれば、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。
【0008】さらに請求項2および5記載の発明は、導
電性粒体を粒状カーボンとしたものである。
【0009】上記構成によれば、粒状カーボンは安価で
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。
【0010】さらにまた請求項3記載の発明は、粒状カ
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。
【0011】上記構成によれば、適正量の粒状カーボン
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。
【0012】
【発明の実施の形態】ここで、本発明に係るプラズマ式
灰溶融炉の実施の形態を図1〜図3に基づいて説明す
る。
【0013】図1,図2に示すように、架台1上には、
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。
【0014】炉本体3の上部は水冷ジャケット13で覆
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。
【0015】また炉本体3の天壁部3dには、再起動時
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。
【0016】上記構成において、炉の運転を停止した
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。
【0017】上記再起動における粒状カーボンの適正使
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。
【0018】したがって、粒状カーボンCの投入量は、
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。
【0019】上記実施の形態によれば、導電性のない固
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。
【0020】なお、上記構成では導電性粒体として粒状
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。
【0021】
【発明の効果】以上に述べたごとく本発明の請求項1お
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。
【0022】さらに請求項2および5記載の発明によれ
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。
【0023】さらにまた請求項3記載の発明によれば、
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。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る灰溶融炉の実施の形態を示す縦断
面図である。
【図2】図1に示すI−I断面図である。
【図3】粒状カーボン投入量と10時間後のカーボン残
留量を示すグラフである。
【符号の説明】
3 炉本体 3d 天壁部 4 ベースメタル 6 灰供給口 9 スラグ排出通路 14A,14B トーチ挿入口 15A プラズマトーチ(陽極トーチ) 15B プラズマトーチ(陰極トーチ) 16 トーチ昇降装置 21 導電体供給装置 21a 導電体供給ノズル 21b 投入バルブ 21c 導電粒体ホッパ A 灰 FS 溶融スラグ CS 固化スラグ層 C 粒状カーボン(粒状カーボン層)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 和範 大阪府大阪市此花区西九条5丁目3番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 坂田 詞郎 大阪府大阪市此花区西九条5丁目3番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 小坂 浩史 大阪府大阪市此花区西九条5丁目3番28号 日立造船株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
  3. 【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。
  4. 【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。
  5. 【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。
JP05970597A 1997-03-14 1997-03-14 プラズマ式溶融炉の再起動方法 Expired - Lifetime JP3568351B2 (ja)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3284606B2 (ja) 灰溶融炉
JPH10253266A (ja) 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
JPS6065500A (ja) プラズマバ−ナおよびその操作方法
EP0845789B1 (en) Method of melting treatment of radioactive solid wastes
JP3377906B2 (ja) プラズマ溶融炉における溶融スラグの流動性低下防止方法
JPH085247A (ja) プラズマ式溶融炉
JP4446429B2 (ja) 廃棄物処理用プラズマ溶融処理装置の運転方法
JP3827508B2 (ja) プラズマ溶融炉の起動方法
JPH09115663A (ja) プラズマ式灰溶融炉における灰溶融方法
JP3505065B2 (ja) プラズマ溶融炉及びその運転方法
JP3977164B2 (ja) プラズマ溶融装置及びプラズマ溶融方法
JPH10267235A (ja) 焼却残渣と飛灰の溶融処理装置及びその溶融処理方法
JPH1019230A (ja) ごみ焼却灰の溶融処理方法及びその溶融炉
JP2945615B2 (ja) プラズマ溶融炉の再点火方法
JP3926205B2 (ja) 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設備
JP3280227B2 (ja) プラズマ溶融炉及び被溶融物の溶融方法
JPH11141850A (ja) 灰溶融炉のベースメタル排出装置
JPH09145040A (ja) 電気式灰溶融炉の排ガス燃焼部構造
JP3439641B2 (ja) 電気式灰溶融炉のメタル排出方法および装置
JP2004156819A (ja) プラズマアーク式溶融炉
JP3436467B2 (ja) 溶融炉立ち上げ方法
JP3575570B2 (ja) 灰溶融炉
JPH11108331A (ja) 灰溶融炉のベースメタル排出装置
JPH0989226A (ja) 電気式灰溶融炉および電気式灰溶融炉における排ガスの燃焼方法
JP2001097721A (ja) プラズマ装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040202

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040330

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040416

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040518

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040615

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080625

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080625

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090625

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090625

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100625

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110625

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110625

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120625

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130625

Year of fee payment: 9

EXPY Cancellation because of completion of term