(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融炉内に溶融物を滞留させながら焼却残渣を装入して溶融する溶融炉の排出口の閉塞装置において、排出口に閉塞材を注入するマッドガンと、このマッドガンを起動停止する手段と、溶融炉内の気相部の圧力を測定する圧力計と、この圧力計で測定された値に基づいて、炉内の圧力が所定値まで上昇した時点で、前記起動停止手段を駆動させて閉塞材の注入を停止する制御手段と、閉塞材注入速度調節手段とを有することを特徴とする焼却残渣溶融炉の溶融物排出口の閉塞装置。
【請求項２】
溶融炉内に溶融物を滞留させながら焼却残渣を装入して溶融する溶融炉の排出口の閉塞装置において、排出口に閉塞材を注入するマッドガンと、このマッドガンを起動停止する手段と、溶融炉内の気相部の温度を測定する温度計と、この温度計で測定された値に基づいて、炉内の温度が所定値まで上昇した時点で、前記起動停止手段を駆動させて閉塞材の注入を停止する制御手段と、閉塞材注入速度調節手段とを有することを特徴とする焼却残渣溶融炉の溶融物排出口の閉塞装置。
【請求項３】
溶融炉内に溶融物を滞留させながら焼却残渣を装入して溶融する溶融炉の排出口の閉塞方法において、炉内気相部の圧力計或いは温度計により気相部の圧力及び/又は温度の異常上昇を検出し、これに基づいて、閉塞材の注入を停止することを特徴とする焼却残渣溶融炉の溶融物排出口の閉塞方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、焼却残渣を溶融する溶融炉の溶融物排出口の閉塞装置及び閉塞方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
都市ごみ等を焼却した際に発生する焼却残渣の最終処分に際し、その一部については、減溶化と重金属の安定化が同時に行われる溶融法によって処理されている。焼却残渣の溶融処理は種々の方法によって行われているが、これらの方法のうち、電気抵抗式溶融炉を使用する方法や誘導加熱式の溶融炉を使用する方法においては、炉内に焼却残渣の溶融物を滞留させながら加熱保持し、焼却残渣を装入して順次溶融させる処理が行なわれる。
【０００３】
例えば、特開平８−２７０９２６号公報に示されている電気抵抗式溶融炉においては、炉内に焼却残渣の溶融物を滞留させながら電極間の通電によって発生した電気抵抗熱で加熱保持し、焼却残渣を装入して順次溶融させる処理が行なわれる。炉内に装入された焼却残渣は高温の溶融物を覆い、断熱層的な役割をして気相部の温度上昇を抑制しながら、溶融物と接触している下側の部分から順次溶融する。そして、生成した溶融物が炉内に滞留している間に、溶融物の成分が比重差によって分離され、溶融スラグと溶融メタルに分かれる。比重が大きい溶融メタルは炉底部に集まって溶融メタル層を形成し、その上に溶融スラグ層が形成される。分離された溶融メタルと溶融スラグはそれぞれ排出口から間欠的に抜き出される。
【０００４】
溶融メタルの排出が終了した段階で、排出口にマッドガンをセットし、閉塞材（マッド）を注入する操作が行なわれる。次の排出時には、穿孔して開口する操作を行なう。
【０００５】
なお、上記の溶融炉は炉内が還元雰囲気に維持される密閉炉であって、その操業においては、ガス漏れや空気の吸い込みが起こらないように、炉内の圧力を所定値に維持する制御が行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
溶融メタルの排出が終了した段階で、排出口にマッドを注入して閉塞させるが、このマッドの注入に際しては、排出口内の溶融メタル類を炉内へ押し戻し、排出口の中に溶融メタル類が残らないようにしなければなにない。もしも、排出口内に溶融メタル類を残したまま閉塞作業を終了すると、固化したメタル類で排出口を塞いでしまい、次回の排出時における穿孔が困難になる。このため、排出口の閉塞に際しては、マッドが炉内まで充分に押し込まれる段階まで注入しなければならない。
【０００７】
この際、炉内の溶融物の温度は１３００℃〜１４００℃の高温に保たれており、この溶融物中にマッドが混入すると、マッドは、微粉コークス、耐火物粉、粘土粉などにタールや石油系のバインダーを添加した混練物であるので、マッドに含まれているタールや石油系の物質が急激に分解してガス化する。これによって、炉内気相部の圧力が急激に上昇したり、或いは、炉内の溶融物が部分的に異常に盛り上がって断熱層的な役割をなす焼却残渣が存在しない箇所が生じ、気相部の温度が急激に上昇したりする現象が起こる。
【０００８】
上記のような現象が起こると、炉内圧力が急激に上昇して安全弁が作動したり、或いは、排ガスの発生量が大幅に変動して、排ガス処理系統の運転に支障を来したりする。又、炉内に多量のマッドが注入されて溶融物が突沸した場合には、炉内上部に溶融物が付着して固化し、排ガスの流れの障害になったりする問題が発生する。
【０００９】
このように、排出口の閉塞時には、炉内へ注入されるマッドの量をできるだけ少なくしなければならないが、上述のように、排出口の溶融物を確実に炉内へ押し戻さなければならないので、マッドが炉内まで充分に押し込む必要もある。しかし、現状においては、過去の実績に基づいて定めた注入時間でマッドの注入を行なっている。このため、排出口の状態が変わった場合には、マッドの注入量が変動してマッド注入量の過不足が起こり、上記のような異常が発生する。
【００１０】
又、排出口へのマッドの注入は適当な時間内に行なう必要がある。マッドの注入速度が遅すぎると、マッドが途中で固まってしまい、炉内まで押し込めなくなる。逆に、注入速度が速すぎると、炉内へ押し込まれるマッドの量が多量になり、上記問題の発生による影響の度合いが大きくなる。
【００１１】
本発明は、溶融メタル排出口の閉塞に際し、マッドが過不足なく注入され、かつ炉内へ押し込まれるマッドの量を少なくすることができ、さらにマッドの注入速度を適宜に設定することができ、溶融炉の安定操業を継続することができる排出口の閉塞装置及び閉塞方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、第一の発明に係る排出口の閉塞装置は、排出口に閉塞材を注入するマッドガンと、このマッドガンを起動停止する手段と、溶融炉内の気相部の圧力を測定する圧力計と、この圧力計で測定された値に基づいて、炉内の圧力が所定値まで上昇した時点で、前記起動停止手段を駆動させて閉塞材の注入を停止する制御手段と、閉塞材注入速度調節手段とを有することを特徴としている。
【００１３】
第二の発明に係る排出口の閉塞装置は、排出口に閉塞材を注入するマッドガンと、このマッドガンを起動停止する手段と、溶融炉内の気相部の温度を測定する温度計と、この温度計で測定された値に基づいて、炉内の温度が所定値まで上昇した時点で、前記起動停止手段を駆動させて閉塞材の注入を停止する制御手段と、閉塞材注入速度調節手段とを有することを特徴としている。
【００１４】
第三の発明に係る排出口の閉塞方法は、溶融炉内に溶融物を滞留させながら焼却残渣を装入して溶融する溶融炉の排出口の閉塞方法において、炉内気相部の圧力計或いは温度計により気相部の圧力及び/又は温度の異常上昇を検出し、これに基づいて、閉塞材の注入を停止することを特徴としている。本発明においては、炉内にマッドが混入した際に起こる気相部の異常な変化を検出し、この変化に基づいてマッドの注入を停止する。すなわち、炉内気相部の圧力は、通常、１０ｍｍＨｇ程度になるように調節されているので、その変動幅以上に急上昇した場合には、マッドが炉内まで注入され、マッドの分解・ガス化が起こったものと判定される。又、同様に、炉内気相部の温度についても、通常の変動幅以上に急上昇した場合には、マッドが炉内まで注入されたものと判定される。このため、炉内気相部における圧力或いは温度の異常上昇を検出し、これに基づいて、マッドガンを起動停止する手段を駆動させてマッドの注入を停止させる。
【００１５】
このように、炉内の圧力或いは温度が急上昇した時点でマッドガンを停止させるので、マッドが炉内まで確実に押し込まれると共に、炉内へ注入されるマッドの量を最小限にとどめることができる。
【００１６】
本発明においては、マッドの注入速度を調節する手段が設けられているので、マッドの注入時間を適宜に変えることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る実施の形態の一例を示す図である。この図において、３０は電気抵抗式溶融炉で、３１は既に溶融された焼却残渣の溶融物中に浸漬される電極、３２は溶融メタルの排出口、３３は溶融スラグの排出口を示す。又、５２は溶融メタル、５１は溶融スラグ、５０は装入された焼却残渣を示す。
【００１８】
本発明に係る溶融物排出口の閉塞装置は上記の溶融炉に付属する装置であって、マッドガン１０、マッドガンの起動停止手段１１、炉内の圧力を測定するための圧力計１２、この圧力計で測定された値に基づいて起動停止手段１１を駆動させてマッドの注入を停止させる制御手段１３、閉塞材注入速度を調節するための流量調節器１４よりなる。１０ａはマッドガンの油圧シリンダーである。マッドガンの起動停止手段１１は、油圧ユニット１５、油圧回路の入り側ライン１６、油圧回路の戻り側ライン１７、とそれぞれの油圧回路に設けられた遮断弁１８、遮断弁１９によって構成されている。
【００１９】
上記の構成による装置を用いて溶融メタルの排出口を閉塞する場合、予め、過去のデータに基づいて、油圧回路の戻り側ラインに設けられている流量調節器１４の開度を調整し、マッドの注入が所定時間で行われるようにしておく。又、炉内の圧力が急上昇した場合に、油圧回路の遮断弁１８、遮断弁１９を閉にしてマッドの注入を停止する圧力値を制御手段１３に設定しておく。そして、マッドガンを排出口にセットし、マッドガン１０を作動させると、マッド４０が排出口３２に注入される。マッド４０が炉内に入ると、圧力計１２の値が急上昇し、この上昇値が所定値に達した時点で、制御手段１３からの信号によって油圧回路の遮断弁１８，１９が閉じ、マッドの注入が停止する。
【００２０】
なお、通常の焼却残渣の溶融炉における好ましい注入時間は２０秒程度であり、許容される注入時間の上下限は約１０秒〜３０秒である。注入時間を３０秒以上にすると、マッドが途中で固まってしまい、炉内まで押し込めない。又、１０秒以下にすると、炉内圧力の急上昇が検知されてからマッドガンが停止するまでの間に多量のマッドが炉内へ入ってしまい、前記のような異常の発生を阻止することができない。
【００２１】
図２は本発明に係る実施の形態の他の例を示す図である。図２において、図１と同じ部分については、同一の符号を付し説明を省略する。この実施の形態においては、溶融炉に炉内温度測定用の温度計２０が設けられおり、この測定値の信号が制御器１３へ送られ、次いで制御器１３によって油圧回路の遮断弁１８，１９を閉にし、マッドの注入を停止することが可能なように構成されている。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、予め設定された溶融炉内の圧力或いは温度の値に基づいて、マッドガン起動停止手段を駆動させてマッドの注入を停止するように構成されていると共に、マッドの注入速度調節手段を備えているので、マッドを過不足なく注入することができ、かつ炉内へ押し込まれるマッドの量を最小限にすることができ、さらにマッドを所定時間で注入することができる。このため、本発明の装置を使用すれば、溶融炉の安定操業を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施の形態の一例を示す図である。
【図２】本発明に係る実施の形態の他の例を示す図である。
【符号の説明】
１０  マッドガン
１０ａ  マッドガンの油圧シリンダー
１１  マッドガンの起動停止手段
１２  圧力計
１３  マッドの注入を停止させる制御手段
１４  流量調節器
１５  油圧ユニット
１６  油圧回路の入り側ライン
１７  油圧回路の戻り側ライン
１８，１９  遮断弁
２０  温度計
３０  電気抵抗式溶融炉
３１  電極
３２  溶融メタルの排出口
３３  溶融スラグの排出口
４０  マッド
５０  焼却残渣
５１  溶融スラグ
５２  溶融メタル
【図１】
0003551061.tif 000002
【図２】
0003551061.tif 000003