(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
投入された焼却灰等の原料をバーナの燃焼により炉内で溶融する横型回転炉と、この横型回転炉の大径部表面の長手方向全長に亘って円周方向でほぼ等間隔に複数配設され、側方で一体に接続した往復型のものとして炉の表面に密着状に接触して設けられた断面角形の冷却管と、前記横型回転炉の長手方向の適宜表面に環状に設けられ前記各冷却管の一端と接続された入口室及び前記各冷却管の他端と接続された出口室と、この入口室及び出口室に対し、それぞれ連通すると共にこれら連通部分をそれぞれ回転摺動シール手段にてシールするように分離して設けられた入口タンク及び出口タンクとを備え、冷却水を、入口タンクから入口室を経て冷却管を往復し、出口室から出口タンクを順次循環して流れるように構成したことを特徴とする横型回転炉装置。
【請求項２】
請求項１に記載された横型回転炉装置において、回転摺動シール手段は入口タンク及び出口タンクの両側部に設けられた垂直円環部材と、入口室及び出口室の周縁部に設けられ前記垂直円環部材にリップ部で環状に接触する環状シール部材とからなることを特徴とする横型回転炉装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、都市ごみの焼却灰などを溶融して無害のスラグにする事を目的とする横型回転炉装置に関し、より詳しくは、回転炉表面を冷却することにより炉壁の溶損を防止して前記目的を達成する横型回転炉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明者等の発明に係る従来の技術として、特許第３１１５８３８号がある。これは、ゆっくり回転する横型回転炉を用い炉内に投入された焼却灰を酸素バーナの燃焼により溶融し、排出ガスを消石灰装置等を経て無害化して大気に放出すると共に、溶融スラグを排出口より外部に流下させ無害の水砕スラグとして運搬処理するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のものは、回転炉表面を大気に開放した自然冷却方式のものであるため、炉壁を構成する耐火煉瓦部分をセメント状の否定系れんがを用いて充填形成して作る場合には、この部分が表面で１００℃以上に達する高温により溶損する恐れがあり、これにより横型回転炉としての耐久耐熱上の信頼性を失うという問題点があった。
【０００４】
本発明は、かかる問題点を解決するため、強制冷却方式を用いて回転炉表面を水により冷却して炉壁の溶損を防止すると共に、炉内を高温に保持して灰溶融を可能とするコンパクトでかつ設備費の軽減を図りうる横型回転炉装置を提供せんとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１は、投入された焼却灰等の原料をバーナの燃焼により炉内で溶融する横型回転炉と、この横型回転炉の大径部表面の長手方向全長に亘って円周方向でほぼ等間隔に複数配設され、側方で一体に接続した往復型のものとして炉の表面に密着状に接触して設けられた断面角形の冷却管と、前記横型回転炉の長手方向の適宜表面に環状に設けられ前記各冷却管の一端と接続された入口室及び前記各冷却管の他端と接続された出口室と、この入口室及び出口室に対し、それぞれ連通すると共にこれら連通部分をそれぞれ回転摺動シール手段にてシールするように分離して設けられた入口タンク及び出口タンクとを備え、冷却水を、入口タンクから入口室を経て冷却管を往復し、出口室から出口タンクを順次循環して流れるように構成したことを特徴とする横型回転炉装置である。
【０００６】
【作用】
請求項１では、加圧強制冷却水を複数配設の冷却管に流すことにより回転炉表面を満遍なくかつ、適度の温度に保持し炉壁の溶損を防止でき、しかも、炉内を所定の高温に保持することで、灰溶融を可能とする。請求項２では、簡単な構造でかつ効果的に水洩れを防止することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態を図１〜図３により説明する。装置全体の正面図であって一部破断して示す図１において、大凡外径２ｍ、内径１ｍ、全長４ｍの円筒形状の横型回転炉１は、２個の環状凸部（表面に鉄輪のタイヤ固着）２をタイヤ受けローラ用支持部３にて支持され、後述するように駆動装置で３分間に１回転駆動されるようになっている。右側は外内径共に若干小径となっていて原料投入用開口部５が右フード４で覆われ、左側が内径のみ小径の開口部６となっていて左フード７で覆われている。両フード４，７に対し横型回転炉１は、小さな隙間にシールを設けて大気との連通を回避しつつ回転できる。
【０００８】
右フード４を貫通する原料投入機８は、焼却灰、飛灰、破砕残渣など溶融すべき原料（主として灰）をホッパ９に受け入れ開口部５を経て中央径大の内部空洞部１０に投入する。左フード７を貫通する酸素バーナ１１は、酸素とＬＰＧの供給による燃焼（１次燃焼）にて内部を１３００〜１４００℃の高温に保ち内部空洞部１０内の原料を溶融する。この溶融物は流動ストーカーとして機能する炉内壁回転面を移動する際、有害気体と無害スラグ体とに分離される。溶融した無害スラグ体は開口部６の一部に設けたスラグ排出口１２より３分間に１回の割合でスラグ水槽１３に落下し適宜処理される。このスラグの原料に対する減容率は１／２〜１／３である。有害ガスを含む排気は主として右フード４の上方の排気出口１４を経て２次燃焼炉１５など酸化還元による無害化装置を経て吸引ファン１６により吸引され、煙突１７から大気に放出される。
【０００９】
図２は、図１の左フード７を除き、かつ、一部を切欠いて示す左側面図であって、この図２に示すように、横型回転炉１は環状凸部２の固着タイヤのところで基台３１固定の左右及び前後４個のタイヤ受けローラ用支持部３のタイヤ受けローラ３Ａにより回転可能に支持されている。ギヤ支持部４１に支持されたスプロケットギヤ４０はサイクロ減速モータ１８によりチェーン１９を介して駆動され、これと同軸のスプロケットギヤ４０Ａがピンギヤ用アタッチメント付チェーン３９（図１参照）と噛合うことにより横型回転炉１が駆動回転する。
【００１０】
再び図１を参照するに、断面角形で表面積の大きい冷却管２０（図１では１個のみ示す）が横型回転炉１の大径部表面（外側）の長手方向全長に亘ってかつ、円周方向でほぼ等間隔に、左側方で一体に接続した１０数個の往復型のものとして炉の表面に底面で密着状に接触して設けられ、一部が図２に示すように炉壁１ａの表面に一体的に支持形成された環状凸部２の支持部を貫通している。各冷却管２０の右側方の両端は、横型回転炉１の右側小径のところの入口室２１及び出口室２２に夫々接続される。入口タンク２３及び出口タンク２４は、入口２５及び出口２６を介して循環用ポンプ２７の吐出部及び吸込部に、前者は直接的に、後者は冷却タワー２８、貯水槽２９を介して、夫々、接続することで強制冷却系を構成すると共に、複数の連結部３４で連結一体化され、タンク支持部３０にて横型回転炉１の支持固定用の基台３１に固定されている。
【００１１】
図３において、夫々環状に形成され、かつ、並列配置の入口タンク２３と出口タンク２４とは、夫々両側部に合計４枚の垂直円環部材３２を有し、中央側２枚が複数の連結部３４で連結一体化される。そして、出口室２２の外周面に逆Ω字断面で合計４本の環状シール部材３３をフランジ３３ｂで取付け、そのリップ部３３ａを垂直円環部材３２と接触させることで、円周上複数配置されている出口側の連通口３５及び入口側で出口室２２貫通の連通口３６のところの水圧室を外界とシールする。外と内の環状に形成された出口室２２と入口室２１とは、ある程度重合して一体化され、内側の入口室２１の内周が横型回転炉１の小径部外周に嵌入固定される。
【００１２】
尚、入口タンク２３と出口タンク２４は、出口室２２に対し分離して設けられるが、出口室２２の円周面中央の突部３７にて軸方向の調節で摺動自在になるように予め組み込まれてある。
【００１３】
これにより、垂直円環部材３２と環状シール部材３３とは互いに回転摺動してシール機能を果すことで回転摺動シール手段３８を構成するものである。
【００１４】
次に本発明による前記実施一形態の作用を図１及び図３を用いて説明する。ポンプ２７によって１．５ｋｇｆ／ｃｍ２  程度に加圧された冷却水が入口２５から入口タンク２３に入ると、連通口３６、入口室２１、冷却管２０を往復し、出口室２２、連通口３５、出口タンク２４、出口２６、冷却タワー２８及び貯水槽２９を経てポンプ２７に戻り、横型回転炉１の表面を満遍なく約５０℃に冷却する。これにより、否定系れんが等からなる炉壁１ａは溶損を免れる。加圧水は、入口タンク２３及び出口タンク２４において、回転している環状シール部材３３のリップ部３３ａを内部水圧により円周方向で一様に外方に曲げ静止している垂直円環部材３２に密着させるべく働いて、回転摺動部分からの水洩れを防止しかつ循環冷却系の加圧力を維持できる。
【００１５】
なお、本発明は、前記実施の一形態に限定されるものではない。即ち、回転摺動シール手段として回転側に垂直円環部材を、静止側に環状シール部材を設けて構成してもよい。また、冷却系として、横型回転炉の両側の一方に入口タンク、入口室を、他方に出口タンク、出口室を振り分け配置し、両室を複数個の真直ぐな冷却管で接続して構成してもよい。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、横型回転炉の表面を強制冷却することにより、炉壁の溶損を防止することができ、コンパクトでかつ設備費を軽減した横型回転炉装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による横型回転炉装置の一部破断した正面図である。
【図２】図１の左フードを省略した一部破断の左側面図である。
【図３】図１の右上方部分の一部破断した拡大詳細図である。
【符号の説明】
１…横型回転炉
２…環状凸部（表面に鉄輪のタイヤ固着）
３…タイヤ受けローラ支持部
３Ａ…タイヤ受けローラ
４…右フード
５…右側の開口部
６…左側の開口部
７…左フード
８…原料投入機
９…ホッパ
１０…内部空洞部
１１…酸素バーナ
１２…スラグ排出口
１３…スラグ水槽
１４…排気出口
１５…２次燃焼炉
１６…吸引ファン
１７…煙突
１８…モータ
１９…チェーン
２０…冷却管
２１…入口室
２２…出口室
２３…入口タンク
２４…出口タンク
２５…入口
２６…出口
２７…ポンプ
２８…冷却タワー
２９…貯水槽
３０…タンク支持部
３１…基台
３２…垂直円環部材
３３…環状シール部材
３４…連結部
３５…出口側の連通口
３６…入口側の連通口
３７…突部
３８…回転摺動シール手段
３９…ピンギヤ用アタッチメント付チェーン
４０…スプロケットギヤ
４１…ギヤ支持部
【図１】
0003549862.tif 000002
【図２】
0003549862.tif 000003
【図３】
0003549862.tif 000004