JPH1030810A - 溶融炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 その内部で溶融スラグが固化することがな
く、容易に出滓させることができる出滓口及び出滓樋を
有する溶融炉を実現する。 【解決手段】 溶融スラグ７を出滓する出滓口１及び出
滓樋２の断面形状を下部の幅寸法が絞り込まれた形状と
したことによって、その内部を流れる溶融スラグ７は蛇
行することがなくなり、また、高い温度状態に保たれ、
粘性が低い状態に維持されるため、従来の装置のように
出滓口１及び出滓樋２の内部で固化することがなくな
り、溶融炉より容易に出滓させることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ごみの焼却灰の減
容・無害化等に適用される溶融炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ごみを焼却した後に残る灰を減容
・無害化するため、灰溶融炉のニーズが増大してきてい
る。灰溶融炉で灰を溶かすためには、１５００℃程度の
高温とする必要があり、溶けた灰スラグは高温・高粘性
のため、水などの普通の流体のようには流れない。

【０００３】従来の灰溶融炉において、上記溶けた灰ス
ラグの流動性を確保するためには、ほとんどの場合、出
滓口及び出滓樋を高温に保つ方法が採用されており、例
えば、特開平６−３００２３４号に示された発明があ
る。高温にすればスラグの粘性が下がり、流れやすくな
るためである。

【０００４】上記出滓口及び出滓樋の高温状態の維持
は、出滓口及び出滓樋の付近に補機としてバーナーやヒ
ーターが設置され、これらを制御することにより行われ
るのが一般的であるが、装置が複雑となるという問題が
あるため、上記発明においては、出滓口及び出滓樋を排
ガスで保温する方式が採用されている。

【０００５】この排ガス保温方式の溶融炉においては、
図３（ａ）に示すように溶融スラグ７は炉内１１からオ
ーバーフローして出滓口０１を通過し、出滓樋０２を経
て出滓する。また、排ガス８については、出滓口温度を
上昇させて溶融スラグ７の出滓を容易とするため、出滓
口０１から抜き出すものとなっている。

【０００６】また、上記出滓口０１及び出滓樋０２の断
面形状は、図３（ｂ）に示すようにコの字型であり、底
面と側面がキャスタブル３により形成され、その周りに
銅ブロック４が設けられ、この銅ブロック４の内部に冷
却水を流し、出滓樋０２を冷却している。冷却開始位置
は炉内面直後である。

【０００７】ここで、出滓樋０２を冷却するのは、出滓
樋表面にスラグ保護層を作り、その上を溶融スラグ７を
流すものとすることにより出滓樋０２の耐久性を高める
ためである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の溶融炉におい
て、出滓口及び出滓樋の断面形状は前記のようにコの字
型のため、溶融スラグの通過断面と排ガスの通過断面の
幅は等しい。このため、通過断面が狭いと溶融スラグは
出滓し易いが、ダストやキャリーオーバ灰や低沸物の付
着によって出滓口が閉塞する。逆に、通過断面が広い
と、キャリーオーバ灰などの付着は抑制されるが、溶融
スラグは蛇行し、冷却固化して出滓が停止するという課
題があった。

【０００９】また、出滓口付近は銅ブロック中を流れる
冷却水により冷却されているため、冷却が強すぎた場
合、溶融スラグの冷却固化により出滓口付近が閉塞する
という課題があった。また、出滓樋の側面も冷却してい
るため、キャリーオーバ灰や低沸物が付着して閉塞する
という課題があった。

【００１０】更に、出滓樋角度が緩やかであったため、
溶融スラグが途中で冷却固化するという課題もあった。
本発明は、上記の課題を解決しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
係る溶融炉は、溶融スラグを出滓する溶融炉の出滓口及
び出滓樋の断面形状が下部の幅寸法を絞り込まれた形状
とされたことを特徴としている。

【００１２】上記において、出滓口及び出滓樋はその下
部の幅寸法を絞り込んだ断面形状としたため、溶融スラ
グが流れる部分の幅が狭く、従来の装置のように溶融ス
ラグが蛇行することがない。

【００１３】また、出滓口及び出滓樋の下部の幅寸法を
絞り込んだ断面形状としたことから、溶融スラグの熱を
吸収する伝熱面積は小さくなったため、従来の装置に比
べて溶融スラグの内部の温度が高い状態に保たれ、溶融
スラグの粘性は低い状態に維持される。

【００１４】そのため、溶融スラグはずり速度が大き
く、出滓口及び出滓樋内を早い流速で流れ、従来の装置
のようにその内部で固化することがなく、出滓樋より容
易に出滓させることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態に係る溶融
炉について、図１により説明する。図１に示す本実施形
態に係る溶融炉においては、出滓口１及び出滓樋２の断
面形状が下側の尖端部を切除されたホームベース形状と
され、出滓口１はれんが５により形成され、出滓樋２
は、内面をキャスタブル３により形成され、同キャスタ
ブル３の外側に銅板９を設けられ、同銅板９の出滓口近
傍を除く傾斜部及び底部の外側に冷却水通路１０を設け
られ、溶融スラグ７の流れ方向に１７°の角度の傾きを
有して配設されている。

【００１６】上記において、出滓樋２の底面が狭いた
め、従来の装置のように溶融スラグ７が蛇行せず、実質
のスラグ通過距離が短くなり、溶融スラグ７の出滓樋２
からの出滓が容易となる。

【００１７】また、出滓樋２の溶融スラグ７の通過部分
の伝熱面積が小さくなるため、キャスタブル３の表面温
度が高くなり、溶融スラグ７の粘性は低下し、出滓樋２
の傾斜を従来の５°から１７°としたこととあいまって
その流速が早くなり、溶融スラグ７は固化することがな
く、容易に出滓する。

【００１８】出滓口１は、耐熱性を有するれんが５によ
り形成され、また、出滓口近傍の出滓樋２は冷却水通路
１０が設けられていないため、出滓口近傍の温度は高く
保たれ、溶融スラグ７は出滓口１を容易に通過する。

【００１９】また、出滓樋２の排ガス８が通過する側面
の銅板９の外側には冷却水通路１０が設けられていない
ため、この部分は高温状態が保たれ、この部分へのキャ
リーオーバ灰や低沸物の付着を防止することができる。

【００２０】本実施形態に係る出滓口１及び出滓樋２に
ついては、その性能確認のために試験を行っており、こ
の試験により、従来のコの字型のものの場合には溶融ス
ラグ７が固化して閉塞する低い温度条件（溶融スラグ温
度が低い条件）においても出滓させ得ることを確認する
ことができた。

【００２１】また、出滓負荷は従来のコの字型のものよ
りも本実施形態のものの方が３０％小さくなっており、
溶融スラグ７を容易に出滓させることができた。熱流速
についてみると、本実施形態のものは従来のものに比べ
て出滓樋２の底面に１．５〜２倍程度集中しており、キ
ャスタブル表面の温度が高く、溶融スラグ７の出滓が容
易となっていた。

【００２２】なお、本実施形態においては、出滓口１お
よび出滓樋２の断面形状をホームベース形状としている
が、図２（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）にそれぞれ示
すようにＶ型、Ｕ型、段付型、半円・だ円・放物型等の
ように下部の幅寸法が絞られる形状のものであれば、い
ずれも適用可能である。

【００２３】

【発明の効果】本発明の溶融炉は、溶融スラグを出滓す
る出滓口及び出滓樋の断面形状を下部の幅寸法が絞り込
まれた形状としたことによって、その内部を流れる溶融
スラグは蛇行することがなくなり、また、高い温度状態
に保たれ、粘性が低い状態に維持されるため、従来の装
置のように出滓口及び出滓樋の内部で固化することがな
くなり、溶融炉より容易に出滓させることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係る溶融炉の説明図
で、（ａ）は側断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視図
である。

【図２】上記一実施形態に係る出滓樋の他の断面形状の
説明図である。

【図３】従来の溶融炉の説明図で、（ａ）は側断面図、
（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視図である。

【符号の説明】

１ 出滓口 ２ 出滓樋 ３ キャスタブル ５ れんが ６ 炉壁キャスタブル ７ 溶融スラグ ８ 排ガス ９ 銅板 １０ 冷却水通路 １１ 炉内

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田熊 昌夫 横浜市金沢区幸浦一丁目８番地１ 三菱重 工業株式会社横浜研究所内 (72)発明者 保田 静生 横浜市中区錦町12番地 三菱重工業株式会 社横浜製作所内 (72)発明者 川見 佳正 横浜市中区錦町12番地 三菱重工業株式会 社横浜製作所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融スラグを出滓する溶融炉の出滓口及
   び出滓樋の断面形状が下部の幅寸法を絞り込まれた形状
   とされたことを特徴とする溶融炉。