(57)【要約】【課題】  従来よりも耐久性が高く、回収したスラグに有害な鉛や水銀などの低沸点金属が残存しにくい溶融炉の冷却部構造を提供する。【解決手段】  被処理物Ｃを充填状態で自重下降させる環状供給路を全周に亘って燃焼室Ｂに接続すると共に、溶融処理物を高温排ガスと共に排出するスラグ排出路４を燃焼室の底部中央に開口するように設け、スラグ排出路を形成している排出路耐火物１７を冷却する第１水冷ジャケット部１８と、スラグ排出路に連通する排ガス路１６とを設けてある溶融炉の冷却部構造であって、燃焼室におけるスラグ排出路周りの底部を構成している底部耐火物１９と、排出路耐火物とを炭化珪素系耐火物で構成し、底部耐火物の上面側に凹入部２３を形成してある。【選択図】        図２
2006200792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物を充填状態で自重下降させる環状供給路を全周に亘って燃焼室に接続すると共に、溶融処理物を高温排ガスと共に排出するスラグ排出路を前記燃焼室の底部中央に開口するように設け、
前記スラグ排出路を形成している排出路耐火物を冷却する第１水冷ジャケット部と、前記スラグ排出路に連通する排ガス路とを設けてある溶融炉の冷却部構造であって、
前記燃焼室における前記スラグ排出路周りの底部を構成している底部耐火物と、前記排出路耐火物とを炭化珪素系耐火物で構成し、
前記底部耐火物の上面側に凹入部を形成してある溶融炉の冷却部構造。
【請求項２】
前記底部耐火物を支持する第２水冷ジャケット部を前記第１水冷ジャケット部の外周側に接続し、
前記底部耐火物の下面側に断熱耐火層を設けるとともに、前記断熱耐火層と前記第２水冷ジャケット部との間に、炭化珪素系耐火物からなる耐火層を設けてある請求項１記載の溶融炉の冷却部構造。
【請求項３】
前記断熱耐火層の一部を前記燃焼室の内側に臨ませてある請求項２記載の溶融炉の冷却部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理物を充填状態で自重下降させる環状供給路を全周に亘って燃焼室に接続すると共に、溶融処理物を高温排ガスと共に排出するスラグ排出路を前記燃焼室の底部中央に開口するように設け、前記スラグ排出路を形成している排出路耐火物を冷却する第１水冷ジャケット部と、前記スラグ排出路に連通する排ガス路とを設けてある溶融炉の冷却部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記溶融炉の冷却部構造は、スラグ排出路を形成している排出路耐火物を第１水冷ジャケット部で冷却することにより、溶融処理物（溶融スラグ）を排出路耐火物の表面において冷却して、溶融処理物が固化した薄いセルフコーティング層で排出路耐火物の表面を保護できるように構成してある。
従来の溶融炉の冷却部構造では、燃焼室におけるスラグ排出路周りの底部を構成している底部耐火物と、スラグ排出路を形成している排出路耐火物とを、一般的に、アルミナ系耐火物に比べて安価に入手し易く、シリカ系耐火物に比べて溶融処理物による浸食を受けにくいシャモット系耐火物で構成するとともに、溶融処理物がスラグ排出路に円滑に流入するように、底部耐火物の上面を溶融処理物が滞留しにくい形状に形成してある( 例えば、特許文献１参照) 。
【０００３】
【特許文献１】特許第２５６５５３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、シャモット系耐火物で構成してある底部耐火物と排出路耐火物は、アルミナ系耐火物で構成してある場合に比べて溶融処理物による浸食を受け易く、耐久性の点で改良の余地がある。
また、燃焼室内の溶融処理物が、有害な鉛や水銀などの低沸点金属を含んだまま、スラグ排出路に流入し、有害な鉛や水銀がスラグに高濃度で残存するおそれがある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、従来よりも耐久性が高く、回収したスラグに有害な鉛や水銀などの低沸点金属が残存しにくい溶融炉の冷却部構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１特徴構成は、被処理物を充填状態で自重下降させる環状供給路を全周に亘って燃焼室に接続すると共に、溶融処理物を高温排ガスと共に排出するスラグ排出路を前記燃焼室の底部中央に開口するように設け、前記スラグ排出路を形成している排出路耐火物を冷却する第１水冷ジャケット部と、前記スラグ排出路に連通する排ガス路とを設けてある溶融炉の冷却部構造であって、前記燃焼室における前記スラグ排出路周りの底部を構成している底部耐火物と、前記排出路耐火物とを炭化珪素系耐火物で構成し、前記底部耐火物の上面側に凹入部を形成してある点にある。
【０００６】
〔作用及び効果〕
燃焼室におけるスラグ排出路周りの底部を構成している底部耐火物と、排出路耐火物とを、材質が緻密で熱伝導率が大きく、シャモット系耐火物やシリカ系耐火物に比べて浸食を受けにくい炭化珪素系耐火物で構成してあるので、底部耐火物と排出路耐火物が従来に比べて溶融処理物による浸食を受けにくくなり、従来よりも耐久性が高くなる。
また、底部耐火物の上面側に凹入部を形成してあるので、スラグ排出路に流入する前の溶融処理物が凹入部に入り込んで滞留し易くなり、滞留している溶融処理物から鉛や水銀などの低沸点金属を気化させて、低沸点金属が少なくなった溶融処理物をスラグ排出路に流入させることができ、回収したスラグに有害な鉛や水銀などの低沸点金属が残存しにくいとともに、気化した低沸点金属をスラグ排出路に連通する排ガス路に流入させて、適宜の方法で回収することができる。
尚、凹入部は、溶融処理物が入り込むことで、その温度が約１０００℃に達する。
【０００７】
本発明の第２特徴構成は、前記底部耐火物を支持する第２水冷ジャケット部を前記第１水冷ジャケット部の外周側に接続し、前記底部耐火物の下面側に断熱耐火層を設けるとともに、前記断熱耐火層と前記第２水冷ジャケット部との間に、炭化珪素系耐火物からなる耐火層を設けてある点にある。
【０００８】
〔作用及び効果〕
底部耐火物を支持する第２水冷ジャケット部を第１水冷ジャケット部の外周側に接続し、底部耐火物の下面側に断熱耐火層を設けてあるので、第２水冷ジャケット部による底部耐火物、つまり、燃焼室におけるスラグ排出路周りの底部の冷却を抑制でき、燃焼室の底部における熱損失が少なくなるとともに、溶融処理物の流動性も適切に維持し易い。
また、断熱耐火層と第２水冷ジャケット部との間に、炭化珪素系耐火物からなる耐火層を設けてあるので、底部耐火物に加えて断熱耐火層も浸食されるような事態が生じても、炭化珪素系耐火物からなる耐火層で第２水冷ジャケット部を保護することができ、耐久性を一層高めることができる。
【０００９】
本発明の第３特徴構成は、前記断熱耐火層の一部を前記燃焼室の内側に臨ませてある点にある。
【００１０】
〔作用及び効果〕
断熱耐火層の一部を燃焼室の内側に臨ませてあるので、断熱耐火層と底部耐火物との熱膨張率の差によって断熱耐火層に生じる内部応力を軽減でき、耐久性を一層高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図３は本発明による冷却部構造を備えた廃棄物溶融炉を示し、図１に示すように、斜軸周りで回転自在な輪体１群を、型鋼で枠組みした架台２に対して縦軸芯Ｐ周りで適当間隔おきに配置し、輪体１群に、周部に立上がり壁３ａを備え、かつ、中心に溶融処理物（溶融スラグ）を高温排ガスと共に排出するスラグ排出路４を形成してある炉床３を載架するとともに、その炉床３をモータＭとギア機構Ｇとによって縦軸芯Ｐまわりで駆動回動自在に設け、更に、回転筒体３ａに対する水封部７を備えた筒体８とそれよりも小径の筒体９とに亘って、被処理物Ｃの投入ホッパー１０を備えた天壁１１を付設して、それらを縦軸芯Ｐと同芯状に架台２に垂下連設してある。
【００１２】
そして、内側筒体９に対してその内部側に、下向き燃焼バーナ１２を備えた炉殻天壁１３を、バーナ軸芯が縦軸芯Ｐと同芯状になるように設けて、炉床３と炉殻天壁１３の夫々の立上がり周壁３ａ，１３ａと内外の筒体８，９とによって被処理物Ｃを充填状態で自重下降させる環状供給路Ａを形成するとともに、回転炉床３と炉殻天壁１３との間に燃焼室Ｂを形成して、環状供給路Ａを全周に亘って燃焼室Ｂに接続するとともに、スラグ排出路４を燃焼室Ｂの底部中央に開口するように設け、被処理物Ｃを、環状供給路Ａを通して燃焼室Ｂに順次供給させると共に、それをバーナ１２で焼却溶融させて、その溶融処理物をスラグ排出路４から回収流路１４を通して回収装置１５に流下供給し、かつ、スラグ排出路４に連通する排ガス路（煙道）１６を回収流路１４に分岐連設して、排ガス路１６を通して無害化処理装置（図外）で無害化した排ガスを大気放出させるようにして、廃棄物の溶融炉を構成してある。
【００１３】
前記炉床３の下部には本発明による冷却部構造を設けてあり、図２，図３に示すように、スラグ排出路４を形成している排出路耐火物１７を冷却する第１水冷ジャケット部１８の下部外周側に、燃焼室Ｂにおけるスラグ排出路４周りの底部を構成している底部耐火物１９を支持枠部材２０と共に支持する第２水冷ジャケット部２１を接続して、第１水冷ジャケット部１８をスラグ排出路４に沿った縦長でスラグ排出路４周りの全周に亘って形成し、第２水冷ジャケット部２１を第１水冷ジャケット部１８よりは大径で厚みを薄く形成して、第１水冷ジャケット部１８周りの全周に亘って形成し、支持枠部材２０と第２水冷ジャケット部２１とは互いに連結し、炉床３と回収流路１４側との間を水封する水封部２２を設けてある。
【００１４】
前記燃焼室Ｂの底部を構成している底部耐火物１９の上面側に、スラグ排出路４周りで環状の凹入部（スラグ溜まり）２３を形成し、底部耐火物１９の下面側に断熱耐火層２４をスラグ排出路４周りで環状に設けるとともに、その一部、つまり、外周側を燃焼室Ｂの内側に臨ませて、燃焼室Ｂの底部の一部を形成し、更に、断熱耐火層２４と第２水冷ジャケット部２１との間に下部耐火層２５をスラグ排出路４周りで環状に設け、その下部耐火層２５を断熱耐火層２４の下面側を覆うように延設して、断熱耐火層２４の外周側を囲むように燃焼室Ｂの内側に臨ませ、第３水冷ジャケット部２６を下部耐火層２５の底面外周側にスラグ排出路４周りで環状に設けてある。
【００１５】
前記底部耐火物１９と排出路耐火物１７及び下部耐火層２５を炭化珪素系耐火物で構成し、断熱耐火層２４を、珪酸（ＳｉＯ２）の含有量が比較的多いシャモット系耐火物で構成してある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】溶融炉の概略縦断面図
【図２】要部の断面図
【図３】要部の平面図
【符号の説明】
【００１７】
Ａ    環状供給路
Ｂ    燃焼室
Ｃ    被処理物
４    スラグ排出路
１６  排ガス路
１７  排出路耐火物
１８  第１水冷ジャケット部
１９  底部耐火物
２１  第２水冷ジャケット部
２３  凹入部
２４  断熱耐火層
２５  耐火層
【図１】
2006200792.tif 000003
【図２】
2006200792.tif 000004
【図３】
2006200792.tif 000005