(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉頂から挿入された主電極と炉底に設けられた炉底電極との間を直流通電して灰溶融を行う灰溶融炉であって、炉壁の中間に設けた溶融スラグをオーバーフローさせて出滓する出滓口と、炉壁の下部に設けたメタル排出口とを有し、出滓口は中央に貫通孔を有する円筒状の出滓用レンガと、該出滓用レンガを囲繞するように設けた絶縁レンガと、該絶縁レンガを上から覆い被さるように設けられ、灰溶融室側に張り出し、かつ、下端が溶融スラグ内に没入して溶融スラグ上に浮上した未溶融灰の流出を防ぐようにしている断面馬蹄形の上部電極レンガと、先端が灰溶融室内に露出するように絶縁レンガに埋め込まれていて、出滓用レンガの下方に設けられた下部電極レンガとを一体にした嵌脱可能なカートリッジレンガにより構成されており、上部電極レンガと下部電極レンガとの間で通電可能になっていることを特徴とする灰溶融炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、都市ごみや産業廃棄物を焼却したときに発生する飛灰や焼却灰を溶融固化する灰溶融炉の出滓装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
都市ごみ、下水汚泥等の各廃棄物は、焼却施設で焼却処理され、生じた飛灰や焼却灰は、従来埋め立て処分されていた。しかし、埋立処分地枯渇の問題や有害重金属類の溶出による地下水汚染の問題があるため、溶融による減量・減容化と無害化の必要性が高まっている。
【０００３】
このような背景で、焼却灰中の残留炭素、コークス、灯油および電力を熱源とした焼却炉等から排出される飛灰や焼却灰などを溶融処理する灰溶融炉が提案され、一部で実処理が行われている。このうち電力を熱源とした灰溶融炉としてプラズマアーク加熱方式と電気抵抗加熱方式がある。
【０００４】
図３は従来の電気抵抗式灰溶融炉の縦断面図である。
図において、ａは灰溶融炉である。ｂは灰溶融室である。ｃは灰溶融炉ａの中間に設けた溶融スラグｊをオーバーフローさせて出滓する出滓口である。ｄは灰溶融炉ａの下部に設けたメタル排出口である。ｅは灰溶融炉ａの頂部に設けた主電極であり、ｆは炉底に主電極ｅと上下に対峙するように設けた炉底電極である。ｇは灰溶融炉ａの頂部に設けた灰投入口で、図示しないコンベヤなどにより搬送された飛灰や焼却灰を灰溶融室ｂ内へ投入する。ｈは灰溶融炉ａの頂部に設けた排ガス排出口である。ｉは灰溶融室ｂ内に投入された飛灰や焼却灰などの灰固体層である。ｋはメタル層である。ｍは主電極ｄと炉底電極ｅとの間に直流電気を流す電源であり、ｎおよびｏはその電線である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記灰溶融炉のオーバーフローによる溶融スラグの連続出滓は、操作性がよいので多くの灰溶融炉に用いられている。しかしながら、出滓する際、溶融スラグ上に浮上している未溶融灰が、溶融スラグに同伴して溶融スラグと一緒に流出する。また、溶融スラグの粘度が高い場合は、出滓口から滑らかに流出することができず、出滓口が塞がってしまうことがある。さらに、出滓口から灰溶融室内へ外気が流入するなどの問題がある。
【０００６】
本発明は、上記のような問題点を解決するために創案されたもので、灰溶融炉の出滓口をカートリッジレンガで構成して出滓口の交換を容易にし、かつ、溶融スラグ上に浮上した未溶融灰の流出を防ぐとともに、灰溶融室内への外気の流入を防止し、かつ、出滓口の近傍で溶融スラグを加熱して流量を制御しながら出滓して灰溶融炉の操業の安定化を図ることを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明によれば、炉頂から挿入された主電極と炉底に設けられた炉底電極との間を直流通電して灰溶融を行う灰溶融炉であって、炉壁の中間に設けた溶融スラグをオーバーフローさせて出滓する出滓口と、炉壁の下部に設けたメタル排出口とを有し、出滓口は中央に貫通孔を有する円筒状の出滓用レンガと、該出滓用レンガを囲繞するように設けた絶縁レンガと、該絶縁レンガを上から覆い被さるように設けられ、灰溶融室側に張り出し、かつ、下端が溶融スラグ内に没入して溶融スラグ上に浮上した未溶融灰の流出を防ぐようにしている断面馬蹄形の上部電極レンガと、先端が灰溶融室内に露出するように絶縁レンガに埋め込まれていて、出滓用レンガの下方に設けられた下部電極レンガとを一体にした嵌脱可能なカートリッジレンガにより構成されており、上部電極レンガと下部電極レンガとの間で通電可能になっている灰溶融炉が提供される。
【０００８】
次に本発明の作用を説明する。
灰溶融炉の灰溶融室内に投入された飛灰や焼却灰は、灰溶融室内に配設された主電極と炉底電極に通電・加熱されて溶融スラグになる。灰溶融炉の出滓口は炉壁の中間に設けられており、溶融スラグは出滓口からオーバーフローして連続的に出滓する。溶融スラグが出滓する際、溶融スラグ上に浮上した未溶融灰は、下端が溶融スラグ内に没入した断面馬蹄形の上部電極レンガにより流出を阻止されるとともに、外気の流入が防止される。また、溶融スラグは出滓口で上部電極レンガと下部電極レンガに通電・加熱されて粘度が調節され、流量が制御される。また、出滓口は嵌脱可能なカートリッジレンガにより形成されているので、メンテナンスを容易に行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態を示すもので、本発明による灰溶融炉の縦断面図であり、図２（Ａ）は出滓口の拡大側面図で、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ矢視図である。
【００１０】
図１および図２において、１は飛灰や焼却灰を溶融処理する灰溶融炉であり、２は灰溶融室である。３は灰溶融炉１の炉壁の中間に設けた溶融スラグ１２をオーバーフローさせて出滓する出滓口で、溶融スラグ１２を連続出滓する。出滓口３は、図２に示すように、中央に貫通孔４ａを有する円筒状の出滓用レンガ４と、この出滓用レンガ４を囲繞するように設けた絶縁レンガ７と、この絶縁レンガ７を上から覆い被さるように設けられ、灰溶融室２側に張り出し、かつ、下端５ａが溶融スラグ１２内に没入して溶融スラグ１２上に浮上した未溶融灰１１の流出を防ぐようにしている断面馬蹄形の上部電極レンガ５と、先端が灰溶融室内に露出するように絶縁レンガ７に埋め込まれていて、出滓用レンガ４の下方に設けられた下部電極レンガ６とを一体にした嵌脱可能なカートリッジレンガにより構成されている。１９は上部電極レンガ５と下部電極レンガ６に通電する電源であり、２０および２１はその電線である（図１）。８は灰溶融炉１の炉壁の下部に設けたメタル排出口である。９は灰溶融炉１の頂部から挿入された主電極であり、１０は灰溶融炉１の底部に、主電極７と上下に対峙するように埋設した炉底電極である。１４はこれら主電極９と底部電極１０に直流通電する電源であり、１５および１６はその電線である。
【００１１】
１１は灰溶融室２内に投入された飛灰や焼却灰などの灰固体層で、未溶融の状態で溶融スラグ層１２の上に浮いた状態となっている。１３は灰溶融炉１の炉底に溜まったメタル層である。
【００１２】
１７は灰溶融室２の頂部に設けた灰投入口で、図示しないコンベヤなどにより搬送された飛灰や焼却灰を灰溶融室２内に投入する。１８は灰溶融室２の頂部に設けた排ガス排出口である。
【００１３】
次に本実施形態の作用について説明する。
灰溶融炉１の灰溶融室２内に投入された飛灰や焼却灰は、灰溶融室２内に配設された主電極９と炉底電極１０に通電・加熱されて溶融スラグ１２になる。灰溶融炉１の出滓口３は炉壁の中間に設けられており、溶融スラグ１２は出滓口３からオーバーフローして連続的に出滓する。溶融スラグ１２が出滓する際、溶融スラグ１２上に浮上した未溶融灰は、下端５ａが溶融スラグ１２内に没入した断面馬蹄形の上部電極レンガ５により流出を阻止されるとともに、外気の流入が防止される。また、溶融スラグ１２は、出滓口３で上部電極レンガ５と下部電極レンガ６に通電・加熱されて粘度が調節され、流量が制御される。また、出滓口３は嵌脱可能なカートリッジレンガにより形成されているので、メンテナンスを容易に行うことができる。
【００１４】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、たとえば、上部電極レンガを馬蹄形に替えて、四角形状にしてもよいなど、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更し得ることは勿論である。
【００１５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、灰溶融炉の出滓口をカートリッジレンガで構成して出滓口の交換を容易にし、かつ、溶融スラグ上に浮上した未溶融灰の流出を防ぐとともに、灰溶融室内への外気の流入を防止し、また、出滓口の近傍で溶融スラグを加熱して溶融スラグの流量を制御しながら出滓するので、灰溶融炉の操業の安定化を図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】本発明による灰溶融炉の縦断面図である。
【図２】（Ａ）は出滓口の拡大側面図で、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】従来の電気抵抗式灰溶融炉の縦断面図である。
【符号の説明】
１  灰溶融炉
２  灰溶融室
３  出滓口
４  出滓用レンガ
４ａ  貫通孔
５  上部電極用レンガ
６  下部電極用レンガ
７  絶縁レンガ
８  メタル排出口
９  主電極
１０  炉底電極
１１  灰固体層
１２  溶融スラグ層
１３  メタル層
１４，１９  電源
１５，１６，２０，２１  電線
１７  灰投入口
１８  排気ガス排出口
【図１】
0003714384.tif 000002
【図２】
0003714384.tif 000003
【図３】
0003714384.tif 000004