(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融炉の炉壁に設けられ筒形で外端につばを持ち同つば部に少くとも１つの径方向の窒素ガス供給穴を有するスリーブと、同スリーブの外側に同軸に配置され同スリーブの内径よりも小さい内径を持つキャスタブル円板と、同キャスタブル円板の外側に同軸に配置され、冷却水により冷却されるグランドパッキンと冷却水入口と冷却水出口とを持つ電極シール部と、同電極シール部に挿入されて上記グランドパッキンでシールされる電極とを備えてなることを特徴とする溶融炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、灰溶融システム等に適用される溶融炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
溶融炉の従来例を図２と図３により説明する。図２にて炉本体２の下部にはスラグ出滓口９、上部には排ガス出口１０がある。また上部の供給口には灰供給機３がつながれている。下部には＋電極６が、上部からは−電極（炭素電極）５が挿入されている。
【０００３】
−電極の挿入部は図３に示すように、炉壁２０に外端につばを持つスリーブ１１が設けられている。その外側に、スリーブ１１の内径とほぼ同径の穴を持つキャスタブル円板１２が同軸に設けられている。さらにその外側にグランドパッキン１４を持つ電極シール部１３が同軸に設けられ、−電極５が挿入されている。
【０００４】
電極シール部１３にはグランドパッキン１４部を冷却するため冷却水入口１６と冷却水出口１７がある。図中１５はグランドパッキン押えである。
【０００５】
以上において、焼却灰１は、炉本体２の天井に設置された灰供給機３により炉内へ投入され、Ｎ2 （窒素）ガス供給管４から−電極５を経て炉内へ供給されたＮ2 ガスが−電極５と＋電極６との間でプラズマ化され、そのプラズマアーク７により溶融される。さらに、焼却灰１は溶融スラグ８となり、スラグ出滓口９より流下する。また、排ガスは排ガス出口１０から炉外へ排される。
【０００６】
このとき、炉内はＮ2 ガスで満たされているが、炉外からの洩れ込み空気で生じる炭素分燃焼による−電極５の消耗を抑制するために、−電極５は電極シール部１３を介して挿入されている。更に電極シール部１３には、冷却のため冷却水入口１６から冷却水出口１７へと冷却水が流れている。
【０００７】
また、図面には示されていないが、スラグ出滓口９後方にはスラグ排出コンベアが設置されており、これを含め系内はＮ2 ガスが充満し、系内は空気が非常に少ない状態となっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の溶融炉では、次のような問題点があった。
（１）灰中に含まれる酸素または炉本体覗窓他から炉内へ洩れ込む少量の空気により、わずかながら−電極が消耗し、−電極を徐々に炉内底面方向へ降下させていくこととなるが、操業時間が長くなるに連れて、グランドパッキンが損耗し、この部分からの炉内への空気の洩れ込み量が大きくなり、−電極の消耗が激しくなり、場合によってはスリーブ付近の−電極部が極部的に消耗し、電極の昇降操作により電極が折れるという事態が発生する。
（２）  炉内圧が＋のとき、この電極シール部と−電極のスキ間から、炉内の高温ガスが炉外側へ流れ、溶融飛灰がスリーブと−電極部に固着し、時間とともに−電極の昇降が不能となる。
（３）  スリーブ、キャスタブル円板、および電極シール部がほぼ同一の径で少ないクリアランスで固定されているため、長い操業時間で炉本体部材の熱伸び等により−電極の挿入方向が鉛直方向からわずかにずれた場合、−電極の昇降が不能となる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため次の手段を講ずる。
【００１０】
すなわち、溶融炉の炉壁に設けられ筒形で外端につばを持ち同つば部に少くとも１つの径方向の窒素ガス供給穴を有するスリーブと、同スリーブの外側に同軸に配置され同スリーブの内径よりも小さい内径を持つキャスタブル円板と、同キャスタブル円板の外側に同軸に配置され、冷却水により冷却されるグランドパッキンと冷却水入口と冷却水出口とを持つ電極シール部と、同電極シール部に挿入されて上記グランドパッキンでシールされる電極とを設ける。
【００１１】
以上において、窒素ガス供給穴からＮ2 ガスが供給されながら運転される。するとグランドパッキンが損耗した場合でも、Ｎ2 ガスの圧力により、グランドパッキン部の炉内側は局部的に＋圧となり、外部から炉内への空気の洩れ込みがなくなる。またＮ2 ガスにより電極のスリーブ部は覆われかつ冷却されるので、電極の部分的な消耗の発生、それに伴う電極昇降時の電極の折れの発生が防止される。
【００１２】
溶融炉内圧が＋のときでも、Ｎ2 ガスのスリーブ部での炉内方向への流れと冷却作用により、溶融飛灰の進入および固着が防止される。また、スリーブの内径はキャスタブル円板の内径よりも大きくなっているので、電極の挿入方向が、長い操業時間で溶融炉部材の伸び等により、少しずれた場合でも、その移動がせることなく行われる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態を図１により説明する。
【００１４】
炉壁２０に外端につばａを持つ筒形のスリーブ１１が設けられる。つばａには径方向のＮ2 供給穴１８があけられＮ2 供給管１９につながれる。
【００１５】
スリーブ１１の外側に同軸にスリーブ１１の内径よりも径の小さい穴を持つキャスタブル円板１２が設けられてる。さらにその外側にグランドパッキン１４を持つ電極シール部１３が同軸に設けられ、−電極５が挿入されている。
【００１６】
電極シール部１３にはグランドパッキン１４部を冷却するため冷却水入口１６と冷却水出口１７がある。図中１５はグランドパッキン押えである。
【００１７】
以上において、Ｎ2供給穴１８からＮ2 ガスが供給されながら運転される。するとグランドパッキン１４が損耗した場合でも、Ｎ2 ガスの圧力により、グランドパッキン１４部の炉内側は局部的に＋圧となり、外部から炉内への空気の洩れ込みがなくなる。またＮ2 ガスにより−電極５のスリーブ１１部は覆われかつ冷却されるので、−電極５の部分的な消耗の発生、それに伴う−電極５昇降時の電極の折れの発生が防止される。
【００１８】
溶融炉の内圧が＋のときでも、Ｎ2 ガスのスリーブ１１部での炉内方向への流れと冷却作用により、スリーブ１１内部への溶融飛灰の進入および固着が防止される。
【００１９】
また、スリーブ１１の内径はキャスタブル円板１２の内径よりも大きくなっているので、−電極５の挿入方向が、長い操業時間で溶融炉部材の伸び等により、少しずれた場合でも、その移動がせることなく行われる。
【００２０】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、スリーブに設けられた１つ以上のＮ2 供給穴より、電極挿入部へＮ2 ガスを吹き出すことにより、グランドパッキンが損耗した場合でも、炉内洩れ込み空気量の増加による電極の消耗増加がなくなる。更に、挿入部付近の電極の極部的な消耗及びそれに伴う電極昇降時の電極の折れを防止できる。また、炉内圧が＋の時でも、Ｎ2 ガスの吹き込みにより、溶融飛灰が冷却され、スリーブ部への灰の固着が防止される。
【００２１】
スリーブ内径を電極シール部及びキャスタブル円板の内径より大きくしたことにより、電極の挿入方向が長い操業時間で、炉本体部材の熱伸び等により、軸方向からずれた場合でも、電極の挿入部でせることなく移動できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態の断面図である。
【図２】従来例の構成断面図である。
【図３】同従来例の−電極挿入部の断面図である。
【符号の説明】
１    焼却灰
２    炉本体
３    灰供給機
４    Ｎ2 ガス供給管
５    −電極（炭素電極）
６    ＋電極
７    プラズマアーク
８    溶融スラグ
９    スラグ出滓口
１０  排ガス出口
１１  スリーブ
１２  キャスタブル円板
１３  電極シール部
１４  グランドパッキン
１５  グランドパッキン押え
１６  冷却水入口
１７  冷却水出口
１８  Ｎ2 供給穴
１９  Ｎ2 供給管
２０  炉壁
ａ つば
【図１】
0003643624.tif 000002
【図２】
0003643624.tif 000003
【図３】
0003643624.tif 000004