JPS58173376A - マイクロ波溶融炉 - Google Patents
マイクロ波溶融炉Info
- Publication number
- JPS58173376A JPS58173376A JP5505582A JP5505582A JPS58173376A JP S58173376 A JPS58173376 A JP S58173376A JP 5505582 A JP5505582 A JP 5505582A JP 5505582 A JP5505582 A JP 5505582A JP S58173376 A JPS58173376 A JP S58173376A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- microwave
- melting furnace
- supply device
- waveguide
- melting
- 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.)
- Pending
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- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はマイクロ波溶融炉に関し、さらに詳しくは炉内
におけるマイクロ波放電を防止することにより被処理物
である誘電性固体を効率よく安定して溶融しうる連続加
熱式のマイクロ波溶融炉に関する。
におけるマイクロ波放電を防止することにより被処理物
である誘電性固体を効率よく安定して溶融しうる連続加
熱式のマイクロ波溶融炉に関する。
マイクロ波加熱による加熱・溶融方法は、誘電性被処理
物の構成分子の分子運動と、分子間結合抵抗とによる物
質自体の誘電加熱現象を利用するものであり、他の輻射
熱や伝熱などの形式による加熱に比べて、被処理物の均
一かつ効率のよい加熱溶融が可能であり、またマイクロ
波印加電力の調整により、緩急任意の加熱・溶融処理を
行ないうる利点を有する。このためマイクロ波照射によ
る加熱溶融は各種の産業分野で種々の目的に利用するこ
とができ、例えば産業廃棄物の処理、あるいは原子力施
設から生ずる放射性固体廃棄物の減容処理などに有効に
利用しうる。
物の構成分子の分子運動と、分子間結合抵抗とによる物
質自体の誘電加熱現象を利用するものであり、他の輻射
熱や伝熱などの形式による加熱に比べて、被処理物の均
一かつ効率のよい加熱溶融が可能であり、またマイクロ
波印加電力の調整により、緩急任意の加熱・溶融処理を
行ないうる利点を有する。このためマイクロ波照射によ
る加熱溶融は各種の産業分野で種々の目的に利用するこ
とができ、例えば産業廃棄物の処理、あるいは原子力施
設から生ずる放射性固体廃棄物の減容処理などに有効に
利用しうる。
しかしながら、各種焼却灰、ガラス粉、汚泥、スラグ、
岩石、粘土、砂などのマイクロ波によって誘電加熱され
る被処理物をマイクロ波を用いて溶融する場合、被処理
物をそのままマイクロ波により加熱し電界密度を一定以
上とすると、該被処理物中の各種のマイクロ波放電誘因
物質（主として炭素など）により炉内でマイクロ波放電
が発生し電力の一時遮断を余儀なくされ加熱溶融を継続
することが不可能となる。このため予め別個の炉、ある
いは処理槽等で、バッチ処理によりマイクロ波等を用い
て炭素を焼却処理しておく方法も考えられるが、このよ
うな方法では前処理で得た被処理物の熱量が溶融炉への
搬送中に失なわれ、経済上好ましくなく工業的に採用し
がたい。
岩石、粘土、砂などのマイクロ波によって誘電加熱され
る被処理物をマイクロ波を用いて溶融する場合、被処理
物をそのままマイクロ波により加熱し電界密度を一定以
上とすると、該被処理物中の各種のマイクロ波放電誘因
物質（主として炭素など）により炉内でマイクロ波放電
が発生し電力の一時遮断を余儀なくされ加熱溶融を継続
することが不可能となる。このため予め別個の炉、ある
いは処理槽等で、バッチ処理によりマイクロ波等を用い
て炭素を焼却処理しておく方法も考えられるが、このよ
うな方法では前処理で得た被処理物の熱量が溶融炉への
搬送中に失なわれ、経済上好ましくなく工業的に採用し
がたい。
したがって従来は、放電が頻繁に発生しない程度の密度
（被処理物によって異なるが通常３０〜７０Ｗ／ｄｉ）
で被処理物にマイクロ波を照射しなければならず、単位
時間内に多量の処理を行なおうとすると炉の面積が大き
くなって装置が大型化し、放散熱量も増加してエネルギ
損失が多くなり効率が低下するという欠点があった。
（被処理物によって異なるが通常３０〜７０Ｗ／ｄｉ）
で被処理物にマイクロ波を照射しなければならず、単位
時間内に多量の処理を行なおうとすると炉の面積が大き
くなって装置が大型化し、放散熱量も増加してエネルギ
損失が多くなり効率が低下するという欠点があった。
本発明者らは上記問題点を解決すべく鋭意検討を行なっ
た結果、被処理物を溶融炉本体へ供給する供給系路内に
おいて予め該被処理物へマイクロ波を印加し、放電誘因
物質が溶融炉本体に供給される前に加熱焼却除去される
ようにすることを基本として前記マイクロ波電界密度の
制約が緩和され、エネルギ効率に優れるとともに運転制
御の容易なマイクロ波溶融炉を完成するに至った。
た結果、被処理物を溶融炉本体へ供給する供給系路内に
おいて予め該被処理物へマイクロ波を印加し、放電誘因
物質が溶融炉本体に供給される前に加熱焼却除去される
ようにすることを基本として前記マイクロ波電界密度の
制約が緩和され、エネルギ効率に優れるとともに運転制
御の容易なマイクロ波溶融炉を完成するに至った。
以下に本発明を図面に基づきさらに詳しく説明する。第
１図は、本発明の溶融炉の一興体例を示す概略図である
。
１図は、本発明の溶融炉の一興体例を示す概略図である
。
マイクロ波溶融炉（１）は、被処理物を溶融する溶融炉
本体（２〕と被処理物供給装置（３）とからなる。溶融
炉本体（２月こは、マイクロ波を伝送する導波管〔４〕
を介して炉本体に連通ずるマイクロ波発生装置（５〕が
配設される。一方、被処理物供給装置（３）は、モータ
（６）により駆動され、先端が溶融炉本体（２）に開口
するスクリューフィーダ（７）と、該スクリューフィー
ダ（７〕の後部に連通し被処理物（Ｓ）を一時貯留する
ホッパ（８）とを有するとともに前記導波管（４）より
分岐しスクリューフィーダ（７）の中間部の２ケ所に連
通ずる補助導波管（９ａ）、（９ｂ）を備える。補助導
波管（９す、（９ｂ）には、マイクロ波は通過するが、
焼却発生ガス（ＣＯ１ＣＯ３等）は通過させないテフロ
ン板または石英板などのフィルタ（１０ａ） 、 （１
０ｂ）が挿入される。
本体（２〕と被処理物供給装置（３）とからなる。溶融
炉本体（２月こは、マイクロ波を伝送する導波管〔４〕
を介して炉本体に連通ずるマイクロ波発生装置（５〕が
配設される。一方、被処理物供給装置（３）は、モータ
（６）により駆動され、先端が溶融炉本体（２）に開口
するスクリューフィーダ（７）と、該スクリューフィー
ダ（７〕の後部に連通し被処理物（Ｓ）を一時貯留する
ホッパ（８）とを有するとともに前記導波管（４）より
分岐しスクリューフィーダ（７）の中間部の２ケ所に連
通ずる補助導波管（９ａ）、（９ｂ）を備える。補助導
波管（９す、（９ｂ）には、マイクロ波は通過するが、
焼却発生ガス（ＣＯ１ＣＯ３等）は通過させないテフロ
ン板または石英板などのフィルタ（１０ａ） 、 （１
０ｂ）が挿入される。
かくして本発明の溶融炉により溶解を行なうと、ホッパ
（８）からスクリューフィーダ（７）の駆動により溶融
炉本体（２）に向って搬送される被処理物（Ｓ）がマイ
クロ波発生装置（５）から導波管（４）および補助導波
管（９ａ）、（９ｂ）を介して伝送されたマイクロ波に
よって加熱されて含有される放電誘因物質が焼却除去さ
れる。スクリューフィーダ内での加熱は、被処理物の温
度が７００〜８５０℃となるように（物質によってはこ
れより低温の場合がある〕マイクロ波照射量が調整され
る。ついで被処理物は溶融炉本体（２）に供給されるが
、もはや該被処理物にはほとんどマイクロ波放電誘因物
質が含まれないので安定した溶融処理が行なわれる。
（８）からスクリューフィーダ（７）の駆動により溶融
炉本体（２）に向って搬送される被処理物（Ｓ）がマイ
クロ波発生装置（５）から導波管（４）および補助導波
管（９ａ）、（９ｂ）を介して伝送されたマイクロ波に
よって加熱されて含有される放電誘因物質が焼却除去さ
れる。スクリューフィーダ内での加熱は、被処理物の温
度が７００〜８５０℃となるように（物質によってはこ
れより低温の場合がある〕マイクロ波照射量が調整され
る。ついで被処理物は溶融炉本体（２）に供給されるが
、もはや該被処理物にはほとんどマイクロ波放電誘因物
質が含まれないので安定した溶融処理が行なわれる。
本具体例において補助導波管はスクリューフィーダの２
ケ所に接続されているが、被処理物の供給量（速度）、
供給装置の長さ、被処理物の特性（マイクロ波放電性な
どの物性、成分等）により被処理物供給装置（３）の適
宜の箇所に１または２以上接続されてよく、電力供給量
を適宜に調整して放電誘因物質が除去される条件（通常
、温度７００〜８５０℃）にてマイクロ波を被処理物供
給装置へ印加すればよい。本発明の溶融炉においては、
供給装置内で炭素等の放電誘因物質が焼却除去されるこ
とが必要であるが、局所加熱により装置材料を損傷した
り、あるいは溶融した被処理物により運転停止後の保守
が困難となることのないよう、印加重力の過剰と電力の
配分に留意して実質的に被処理物が供給装置内で溶融せ
ぬようマイクロ波照射手段を設計することが必要である
。
ケ所に接続されているが、被処理物の供給量（速度）、
供給装置の長さ、被処理物の特性（マイクロ波放電性な
どの物性、成分等）により被処理物供給装置（３）の適
宜の箇所に１または２以上接続されてよく、電力供給量
を適宜に調整して放電誘因物質が除去される条件（通常
、温度７００〜８５０℃）にてマイクロ波を被処理物供
給装置へ印加すればよい。本発明の溶融炉においては、
供給装置内で炭素等の放電誘因物質が焼却除去されるこ
とが必要であるが、局所加熱により装置材料を損傷した
り、あるいは溶融した被処理物により運転停止後の保守
が困難となることのないよう、印加重力の過剰と電力の
配分に留意して実質的に被処理物が供給装置内で溶融せ
ぬようマイクロ波照射手段を設計することが必要である
。
なお、第１図の具体例において補助導波管は、導波管（
４）の中間部より分岐して設けられており一台のマイク
ロ波発生装置からのマイクロ波を分割供給しているが、
導波管および補助導波管に対し各々独立したマイクロ波
発生装置を設置することも可能である。
４）の中間部より分岐して設けられており一台のマイク
ロ波発生装置からのマイクロ波を分割供給しているが、
導波管および補助導波管に対し各々独立したマイクロ波
発生装置を設置することも可能である。
また、被処理物供給装置は、放散による熱損失を防ぐた
め外部を保温するのが好ましい。
め外部を保温するのが好ましい。
つぎに本発明の溶融炉により下水汚泥焼却灰を溶融した
結果を従来装置を用いた場合と比較して第１表に示す。
結果を従来装置を用いた場合と比較して第１表に示す。
第１表より明らかなごとく、本発明の溶融炉を用いると
炉面積が同じでも電力密度を太き（とることができるた
め投入電力が増し、飛躍的に処理用 量を覧させることができる。また電力の使用効率も大き
く向上する。
炉面積が同じでも電力密度を太き（とることができるた
め投入電力が増し、飛躍的に処理用 量を覧させることができる。また電力の使用効率も大き
く向上する。
以上述べたごとく、本発明の溶融炉によれば放電誘因物
質は溶融炉本体に投入される前に焼却除去されるので、
マイクロ波の電力密度を向上させることができ、装置を
小型化することが可能となるとともに放電による電力遮
断の頻度も少なくなり、効率のよい安定した操業が確保
できる。
質は溶融炉本体に投入される前に焼却除去されるので、
マイクロ波の電力密度を向上させることができ、装置を
小型化することが可能となるとともに放電による電力遮
断の頻度も少なくなり、効率のよい安定した操業が確保
できる。
第１図は本発明の溶融炉の一興体例を示す概略図である
。 図中の主な符号はっぎのとおりである。 １・・・マイクロ波溶融炉、２・・・溶融炉本体、３・
・・供給装置、４・・・導波管、５・・・マイクロ波発
生装置、ｇａ、ｇｂ・・・補助導波管、１０ａ、１０ｂ
・・・フィルタ。 特許出願人株式会社 神戸製鋼所 代理人弁理士青山 葆外２名
。 図中の主な符号はっぎのとおりである。 １・・・マイクロ波溶融炉、２・・・溶融炉本体、３・
・・供給装置、４・・・導波管、５・・・マイクロ波発
生装置、ｇａ、ｇｂ・・・補助導波管、１０ａ、１０ｂ
・・・フィルタ。 特許出願人株式会社 神戸製鋼所 代理人弁理士青山 葆外２名
Claims (3)
- （１）マイクロ波発生装置より導波管を介して溶融炉本
体に導入したマイクロ波を、該溶融炉本体に連通ずる供
給装置により炉内底部に装入した誘電性物質に照射して
連続的に加熱溶融を行なうマイクロ波溶融炉であって、
前記誘電性物質の供給装置に該供給装置内の誘電性物質
に対してマイクロ波を照射する手段を設けたことを特徴
とするマイクロ波溶融炉。 - （２）誘電性物質の供給装置に設けられたマイクロ波照
射手段が溶融炉本体へのマイクロ波導波管から分岐した
補助導波管であり、該補助導波管の供給装置側端部にマ
イクロ波のみを透過しうるフィルタを配置した前記第１
項の装置。 - （３）誘電性物質の供給装置に設けられたマイクロ波照
射手段が、該誘電性物質中のマイクロ波放電誘因物質を
実質的に焼却除去しうるものである前記第１項または第
２項のマイクロ波溶融炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5505582A JPS58173376A (ja) | 1982-04-01 | 1982-04-01 | マイクロ波溶融炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5505582A JPS58173376A (ja) | 1982-04-01 | 1982-04-01 | マイクロ波溶融炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58173376A true JPS58173376A (ja) | 1983-10-12 |
Family
ID=12987989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5505582A Pending JPS58173376A (ja) | 1982-04-01 | 1982-04-01 | マイクロ波溶融炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58173376A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021187080A (ja) * | 2020-06-01 | 2021-12-13 | 株式会社大林組 | 造形装置 |
-
1982
- 1982-04-01 JP JP5505582A patent/JPS58173376A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021187080A (ja) * | 2020-06-01 | 2021-12-13 | 株式会社大林組 | 造形装置 |
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