JPH102537A - 灰溶融炉 - Google Patents

灰溶融炉

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JPH102537A
JPH102537A JP8150894A JP15089496A JPH102537A JP H102537 A JPH102537 A JP H102537A JP 8150894 A JP8150894 A JP 8150894A JP 15089496 A JP15089496 A JP 15089496A JP H102537 A JPH102537 A JP H102537A
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melting furnace
electrode rod
ash
port
furnace
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Hideki Iwata
英樹 岩田
Toshiyuki Suzuki
俊行 鈴木
Naoaki Yasuda
直明 安田
Kenichi Tawara
賢一 田原
Katsuaki Matsuzawa
克明 松澤
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IHI Corp
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Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶融炉のみを傾動させるとともに、溶融炉に
附属した部位(とくに飛灰投入口および排気口)の変位
を最小限にして溶融メタルを排出することができる灰溶
融炉を提供する。 【解決手段】 本発明の灰溶融炉は、溶融炉1の天井部
に一列に配置され、伸縮継手12a,4a,5aを有す
る電極棒挿入口12,飛灰投入口4および排気口5と、
その列と垂直をなすように炉壁に配置されたメタル出滓
口6と、電極棒挿入口12の伸縮継手12aの中心近傍
を通る上記列の方向を軸として溶融炉1を傾動させる傾
動装置と、を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみ焼却炉や
各種焼却装置から排出される焼却灰などを溶融処理する
灰溶融炉に関するものである。
【0002】
【従来の技術】最近の都市ごみ,下水汚泥などの廃棄物
は、都市ごみ焼却炉や各種焼却装置などの焼却施設で焼
却処理され、その焼却施設で生じた焼却灰やばいじん
(以下、灰という)は、図4に示すような灰溶融処理施
設により溶融処理され、減容化,無害化されている。と
くに抵抗加熱方式の溶融炉は、溶融スラグ内に対抗電極
を配置し、直流または交流通電による電気抵抗熱(ジュ
ール熱)により灰を加熱して溶融するものであり、熱効
率が高い、発生ガスが少ない、アークを生成しないため
フリッカが発生しない、溶融スラグと溶融メタルとを分
離して出滓ができる、などの特徴を有している。
【0003】図4は抵抗加熱方式の溶融炉を有する灰溶
融処理施設の全体構成である。一般に、灰溶融処理施設
は、溶融炉1、電極棒2、灰供給装置、排ガス処理装
置、電極棒昇降装置、炉底冷却装置、傾動装置、電源、
などから構成されるものである。溶融炉1には、天井部
から電極棒2が挿入され、底部に炉底電極3が設けら
れ、各電極2,3は電源に接続されている。さらに、天
井部には灰投入口4および排気口5が設けられ、それぞ
れ灰供給装置および排ガス処理装置に接続されている。
炉壁には、スラグ出滓口(図示せず)およびメタル出滓
口6が設けられている。溶融炉1の下方には、炉底に冷
却空気を吹きつける冷却ダクト7が備え付けられてお
り、この冷却ダクト7は炉底冷却装置に接続されてい
る。さらに、溶融炉1は複数の炉脚1a,1bにより支
持されており、炉脚1aは傾動床に固定され、炉脚1b
は回動可能な関節8を有するとともに床に固定されてい
る。傾動床は傾動シリンダ9により支持されており、こ
の傾動シリンダ9を昇降させることにより、図4におい
て破線で示すように、炉脚1bの関節8を軸として溶融
炉1を電極棒昇降装置とともに傾けることができる。す
なわち、傾動シリンダ9,傾動床および炉脚1a,1b
により溶融炉1の傾動装置が構成されている。なお、灰
供給装置は灰貯留槽から排出された灰をコンベアおよび
ホッパを介して灰投入口4に供給するものであり、排ガ
ス処理装置は溶融炉1の排ガスを無害化して大気に排出
するものであり、電極棒昇降装置は電極棒2を垂直に支
持するとともに先端が常に溶融スラグ10に浸漬するよ
うに制御するものである。
【0004】灰投入口4から投入された灰は、電極棒2
および炉底電極3により加熱されて溶融され、その大部
分は溶融スラグ10として、灰中の鉄分は溶融メタル1
1として、溶融炉1に溜められる。このとき、比重の違
いにより、溶融スラグ10は上層に、溶融メタル11は
下層に積層される。ある一定レベルにまで積層された溶
融スラグ10は、スラグ出滓口(図示せず)からオーバ
ーフローまたはスライドゲートバルブの開閉により外部
に排出されている。一方、溶融メタル11は、表面の数
mm程度が溶融した状態で、その大部分は固化してしま
うため、定期的に溶融メタル11を排出しないとスラグ
出滓口やメタル出滓口6を塞いでしまうおそれがある。
そこで、溶融メタル11を排出する場合には、電極棒2
を溶融メタル11に接近させてアークを発生させ、固化
部を溶融しつつ溶融炉1を傾動させて外部に排出してい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した灰溶
融処理施設では、溶融メタルを溶融しながら溶融炉を傾
動させているため、電極棒を溶融炉とともに傾動させる
必要があり、図4において破線で示すように、電極棒昇
降装置も一緒に傾動させていた。そのため、傾動装置が
大型化してしまう問題があった。また、炉脚を軸として
溶融炉を傾動させているため、溶融炉に附属した灰投入
口,排気口およびその他の配管,配線などの変位が大き
く、その構造が複雑になってしまう問題もあった。
【0006】本発明は、上述の問題点を解決するために
創案されたものである。すなわち、溶融炉のみを傾動さ
せるとともに、溶融炉に附属した部位(とくに灰投入口
および排気口)の変位を最小限にして溶融メタルを排出
することができる灰溶融炉を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の構成によれば、
炉内に投入された灰を、電極棒および炉底電極により加
熱して溶融し、生じた溶融スラグ,溶融メタルおよび排
ガスをそれぞれ排出する溶融炉の灰溶融炉であって、溶
融炉の天井部に一列に配置され、伸縮継手を有する電極
棒挿入口,灰投入口および排気口と、その列と垂直をな
すように炉壁に配置されたメタル出滓口と、上記電極棒
挿入口の伸縮継手の中心近傍を通る上記列の方向を軸と
して溶融炉を傾動させる傾動装置と、を備えたことを特
徴とする灰溶融炉が提供される。
【0008】上述した本発明によれば、電極棒挿入口,
灰投入口および排気口を一列に配置し、その電極棒挿入
口の伸縮継手の中心近傍を通る上記列の方向を軸として
溶融炉を傾動させているため、電極棒挿入口,灰投入口
および排気口などの変位を少なくして溶融メタルを出滓
口から排出することができる。溶融炉の変位を少なくし
たことにより、電極棒挿入口を伸縮継手により構成する
だけで、電極棒を溶融炉とともに傾動させることなく溶
融メタルに接近させることができる。したがって、電極
棒昇降装置を傾動させる必要もなく、装置の小型化を図
ることができ、灰投入口や排気口などの構造も簡易にす
ることができる。
【0009】また本発明の実施の形態によれば、上記傾
動装置は、溶融炉に設けられた複数の車輪と、その車輪
を案内する曲面を有し溶融炉を支持する傾動床と、溶融
炉を傾動床の曲面に沿って移動させる傾動シリンダと、
からなり、上記車輪の移動する範囲の曲面は上記電極棒
挿入口の伸縮継手の中心近傍を中心とする円弧であるこ
とが好ましい。
【0010】上述した本発明の実施の形態によれば、溶
融炉を曲面に沿って移動させるだけで容易に溶融炉のみ
を傾動させることができる。さらに、車輪の移動する範
囲の曲面が電極棒挿入口の伸縮継手の中心近傍を中心と
する円弧であるため、各伸縮継手の変位を最小限にする
ことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を図1から図3を参照して説明する。なお、従来と共
通する部分には同一の符号を付し、その説明を省略す
る。
【0012】図1は本発明の灰溶融炉の全体構成図であ
り、図2は図1におけるA−A断面図である。これらの
図に示す灰溶融炉は、溶融炉1の天井部に一列に配置さ
れ、伸縮継手12a,4a,5aを有する電極棒挿入口
12,灰投入口4および排気口5と、その列と垂直をな
すように炉壁に配置されたメタル出滓口6と、電極棒挿
入口12の伸縮継手12aの中心近傍を通る上記列の方
向を軸として溶融炉1を傾動させる傾動装置と、を備え
ている。傾動装置は、溶融炉の四隅に設けられた車輪1
3と、その車輪13を案内する曲面を有し溶融炉1を支
持する傾動床14と、溶融炉1を傾動床14の曲面に沿
って移動させる傾動シリンダ15と、からなり、車輪1
3の移動する範囲の曲面は電極棒挿入口12の伸縮継手
12aの中心近傍を中心とする円弧になっている。ま
た、炉壁には溶融スラグを排出する出滓口20が設けら
れている(図2参照)。
【0013】上記伸縮継手12a,4a,5aとして
は、いわゆるベローズが使用されており、灰投入口4お
よび排気口5の伸縮継手4a,5aは、それぞれ灰投入
装置および排ガス処理装置に接続されている。また、電
極棒挿入口12の伸縮継手12aには、電極棒シール装
置16が接続されており、その電極棒シール装置16に
より、溶融炉1の気密性を維持するとともに電極棒2を
昇降可能に支持している。さらに、電極棒挿入口12の
炉内側の部分は、溶融炉1が傾動しても電極棒2が接触
しないようにテーパ状に拡径されている。なお、電極棒
2は、傾動床14に設けられた電極棒昇降装置により垂
直に支持され、その先端が常に溶融スラグに浸漬するよ
うに制御されている。
【0014】傾動床14の曲面には、溶融炉1の車輪1
3を案内する溝17が設けられており、この溝17内を
車輪13が移動するようになっている。なお、溝17の
代わりにレールを用意し、車輪13をそのレール上を移
動させるようにしてもよい。また、傾動床14には、複
数の支持部材18が設けられており、工場などの床に固
定されている。図示しない炉底電極3の配線や冷却ダク
トは、例えば、傾動床14の中央部(車輪13の移動し
ない範囲)に開口部を設け、その開口部を通すようにし
て接続される。図1において、傾動シリンダ15は、電
極棒昇降装置に回動可能に接続されているが、傾動床1
4と電極棒昇降装置を分離して配置した場合には、傾動
シリンダ15を支持する支持部材を別個に設けてもよ
い。
【0015】次に本発明の灰溶融炉の作用について図3
を参照して説明する。図3は、本発明の灰溶融炉によ
り、溶融メタルを排出するときの状態を示す図である。
【0016】灰投入口5から投入された灰19は、電極
棒2および炉底電極3により加熱されて溶融され、その
大部分は溶融スラグ10として、灰中の鉄分は溶融メタ
ル11として、溶融炉1に溜められる。ある一定レベル
にまで積層された溶融スラグ10は、スラブ出滓口20
(図2参照)からオーバーフローまたはスライドゲート
バルブの開閉により外部に排出される。一方、溶融メタ
ル11が、ある一定レベルにまで積層された場合には、
まず、電極棒2を溶融メタル11に接近させてアークを
発生させ、固化した溶融メタル11を溶融する。続い
て、傾動シリンダ15のアームを収縮させて溶融炉1を
傾動床の曲面に沿って傾動させ、メタル出滓口6を塞い
でいたスライドゲートバルブを開放して溶融メタル11
を排出する。このとき、溶融メタル11が固化しないよ
うに、常に電極棒2を溶融メタル11に接近させておく
ように電極棒昇降装置により操作しておく。なお、図示
していないが、排出された溶融メタル11は、直接的ま
たは間接的にメタル回収容器に回収されて再利用などに
利用される。
【0017】上述した本発明の灰溶融炉によれば、電極
棒挿入口12,灰投入口4および排気口5には伸縮継手
12a,4a,5aが設けられており、しかも、電極棒
挿入口12の伸縮継手12aの中心近傍(図3において
×で示す)を傾動の軸中心としているため、傾動の変位
を最小限に抑えることができ、その変位を伸縮継手12
a,4a,5aで吸収することができる。したがって、
電極棒2を垂直に維持したまま(すなわち、電極棒昇降
装置を傾動させることなく)、溶融メタル11を排出す
ることができ、灰投入口4および排気口5の構造を簡易
にすることができる。また、溶融炉1に蓄積した溶融メ
タル11は、炉底電極3の一部として利用されることも
あるため、本発明の灰溶融炉により、必ずしも全ての溶
融メタル11を排出する必要がなく、溶融炉1の傾動を
より小さくして最小限の溶融メタル11のみを排出させ
るようにしてもよい。さらに、メタル出滓口6の配置す
る位置を変えることにより、溶融炉1の傾動量や溶融メ
タルの排出量などを調整することもできる。
【0018】なお、本発明は上述した実施の形態に限定
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々に変更できることは勿論である。
【0019】
【発明の効果】上述した本発明の灰溶融炉によれば、溶
融炉のみを傾動させることができ、電極棒挿入口,灰投
入口および排気口などの変位を少なくすることができ、
装置の小型化および簡易化を図りつつ溶融メタルを排出
することができる、などの優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の灰溶融炉の全体構成図である。
【図2】図1におけるA−A断面図である。
【図3】本発明の灰溶融炉により溶融メタルを排出する
ときの状態を示す図である。
【図4】従来の抵抗加熱方式の溶融炉を有する灰溶融処
理施設の全体構成図である。
【符号の説明】
1 溶融炉 1a,1b 炉脚 2 電極棒 3 炉底電極 4 灰投入口 4a 灰投入口の伸縮継手 5 排気口 5a 排気口の伸縮継手 6 メタル出滓口 7 冷却ダクト 8 炉脚の関節 9 傾動シリンダ 10 溶融スラグ 11 溶融メタル 12 電極棒挿入口 12a 電極棒挿入口の伸縮継手 13 車輪 14 傾動床 15 傾動シリンダ 16 電極棒シール装置 17 溝 18 支持部材 19 灰 20 スラグ出滓口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田原 賢一 神奈川県横浜市磯子区新中原町1番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 (72)発明者 松澤 克明 神奈川県横浜市磯子区新中原町1番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炉内に投入された灰を、電極棒および炉
    底電極により加熱して溶融し、生じた溶融スラグ,溶融
    メタルおよび排ガスをそれぞれ排出する灰溶融炉であっ
    て、 溶融炉の天井部に一列に配置され、伸縮継手を有する電
    極棒挿入口,灰投入口および排気口と、その列と垂直を
    なすように炉壁に配置されたメタル出滓口と、上記電極
    棒挿入口の伸縮継手の中心近傍を通る上記列の方向を軸
    として溶融炉を傾動させる傾動装置と、を備えたことを
    特徴とする灰溶融炉。
  2. 【請求項2】 上記傾動装置は、溶融炉に設けられた複
    数の車輪と、その車輪を案内する曲面を有し溶融炉を支
    持する傾動床と、溶融炉を傾動床の曲面に沿って移動さ
    せる傾動シリンダと、からなり、上記車輪の移動する範
    囲の曲面は上記電極棒挿入口の伸縮継手の中心近傍を中
    心とする円弧である、請求項1に記載の灰溶融炉。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104772322A (zh) * 2015-03-29 2015-07-15 安徽盛运环保(集团)股份有限公司 一种城市生活垃圾熔融处理工艺
CN118049853A (zh) * 2024-04-16 2024-05-17 宝鸡同盈稀有金属有限公司 一种熔炼炉及熔炼方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104772322A (zh) * 2015-03-29 2015-07-15 安徽盛运环保(集团)股份有限公司 一种城市生活垃圾熔融处理工艺
CN118049853A (zh) * 2024-04-16 2024-05-17 宝鸡同盈稀有金属有限公司 一种熔炼炉及熔炼方法

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