(57)【要約】【課題】広範囲に及ぶ溶融面のプロファイルを推定可能な表面溶融炉を提供する。【解決手段】炉底部３に出滓口３ａが形成された炉室４と、前記炉室４に向けて被処理物を供給する被処理物供給機構８とを備え、前記被処理物供給機構８により前記炉室４に供給された被処理物が表面から溶融して前記出滓口３ａに流下するように構成されている表面溶融炉であって、被処理物の溶融面のプロファイルを推定するために異なる計測箇所を計測する複数のセンサＨｓ，Ｔｓを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
出滓口が形成された炉室と、前記炉室に向けて被処理物を供給する被処理物供給機構とを備え、前記被処理物供給機構により前記炉室に供給された被処理物が表面から溶融して前記出滓口に流下するように構成されている表面溶融炉であって、
被処理物の溶融面のプロファイルを推定するために異なる計測箇所を計測する複数のセンサを備えている表面溶融炉。
【請求項２】
前記センサの一つが、前記被処理物供給機構による被処理物の前記炉室への供給部の温度を検知する温度センサで構成されている請求項１記載の表面溶融炉。
【請求項３】
前記複数のセンサは、前記被処理物供給機構による被処理物の前記炉室への供給部から前記出滓口に到る経路に沿って異なる位置に配置されている請求項１または２記載の表面溶融炉。
【請求項４】
前記センサの一つが、被処理物の表面高さを検知する非接触センサで構成されている請求項１から３の何れかに記載の表面溶融炉。
【請求項５】
前記複数のセンサの出力に基づいて被処理物の溶融面のプロファイルを推定し、その推定したプロファイルに基づいて少なくとも前記被処理物供給機構により前記炉室に供給される被処理物の供給量を制御する被処理物供給制御部を備えている請求項１から４の何れかに記載の表面溶融炉。
【請求項６】
前記複数のセンサの出力に基づいて被処理物の溶融面のプロファイルを推定し、その推定結果に基づいて少なくとも前記被処理物供給機構により前記炉室に供給される被処理物の供給量が目標供給量になるように制御するとともに、所定期間の被処理物の累積供給量が目標累積供給量になるように前記目標供給量を補正する被処理物供給制御部を備えている請求項１から４の何れかに記載の表面溶融炉。
【請求項７】
炉天井の周囲に一体に形成された内筒と前記炉底部の周囲に一体に形成された外筒とが同心円状に配置され、前記内筒と外筒との間隙に前記被処理物収容部が構成され、前記被処理物供給機構が前記内筒と外筒との相対回転により被処理物を前記炉室に供給するように構成されている請求項１から６の何れかに記載の表面溶融炉。
【請求項８】
出滓口が形成された炉室と、前記炉室に向けて被処理物を供給する被処理物供給機構とを備え、前記被処理物供給機構により前記炉室に供給された被処理物が表面から溶融して前記出滓口に流下するように構成されている表面溶融炉の運転方法であって、
表面溶融炉に設置された複数のセンサの出力に基づいて被処理物の溶融面のプロファイルを推定し、その推定結果に基づいて少なくとも前記被処理物供給機構により前記炉室に供給される被処理物の供給量が目標供給量になるように制御するとともに、所定期間の被処理物の累積供給量が目標累積供給量になるように前記目標供給量を補正する表面溶融炉の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面溶融炉及び表面溶融炉の運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面溶融炉は、出滓口が形成された炉室と、前記炉室に向けて被処理物を供給する被処理物供給機構とを備え、前記被処理物供給機構により前記炉室に供給された被処理物が表面から溶融して前記出滓口に流下するように構成されている。
【０００３】
表面溶融炉で溶融処理される被処理物が目標処理量となるように、被処理物供給機構による被処理物の供給量が調整される必要があり、そのために被処理物の供給量が事前に計量されるとともに溶融されたスラグ量が事後に計量され、数時間から半日程度の一定期間において、スラグ量の被処理物供給量に対する比率から供給不足か供給過剰を判断し、被処理物の供給量が目標処理量となるように供給量や溶融条件が調整されていた。
【０００４】
しかし、溶融前に計量される被処理物の供給量と溶融後に計量されるスラグ量との間に数時間の時間遅れが生じるので、上述の判断には時間を要する。そのため、被処理物の溶融面プロファイルが出滓口から被処理物供給機構側に後退する供給不足状態と、被処理物の溶融面プロファイルが出滓口に前進して被処理物が厚く堆積する供給過剰状態の双方の判断が遅れ、適正な溶融面プロファイルが保てない状態が続く状況があった。
【０００５】
溶融面プロファイルが出滓口から後退すると炉底部等に設けられた耐火物の消耗が加速され、炉の耐火物の寿命が短くなるという問題があり、溶融面プロファイルが出滓口に前進すると、厚く堆積し出滓口に向けて形成される大きな勾配の傾斜面から未溶融の被処理物が転げ落ちるように出滓口に排出されるという不都合な事態が発生する。
【０００６】
そこで、現状は未溶融の被処理物が出滓口から排出されないように、供給過剰状態よりもむしろ供給不足状態で目標処理量の被処理物が溶融できるように、十分に余裕のある溶融炉に設計され、運転されていた。
【０００７】
特許文献１には、被処理物の溶融面を適正位置に維持することで安定した溶融処理を可能にするために、溶融炉内の所定強度以上の発光スペクトルの短波長端より発光波長が短波長の光ビームを被処理物の溶融面に照射し、溶融面上の光ビームのビームスポットの位置を検出可能な光センサで当該位置を検出し、その位置検出結果に基づいて、溶融面の位置が適正位置より前進していると判定した場合は、被処理物の溶融処理領域への単位時間当りの供給量を低減し、逆に、当該位置が後退していると判定した場合は、被処理物の溶融処理領域への単位時間当りの供給量を増加させる溶融面制御方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−３２５４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１に開示された表面溶融炉は、非常に高価な紫外線領域の発光波長のレーザを光源に用いるものであったために、多数台設置することができず、広範囲に及ぶ溶融面のプロファイルを推定するのは困難であった。
【００１０】
本発明の目的は、上述した問題点に鑑み、広範囲に及ぶ溶融面のプロファイルを推定可能な表面溶融炉及び表面溶融炉の運転方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的を達成するため、本発明による表面溶融炉の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の請求項１に記載した通り、出滓口が形成された炉室と、前記炉室に向けて被処理物を供給する被処理物供給機構とを備え、前記被処理物供給機構により前記炉室に供給された被処理物が表面から溶融して前記出滓口に流下するように構成されている表面溶融炉であって、被処理物の溶融面のプロファイルを推定するために異なる計測箇所を計測する複数のセンサを備えている点にある。
【００１２】
上述の構成によれば、複数のセンサで異なる計測箇所を計測することにより得られる情報に基づいて、適切に溶融面のプロファイルが推定でき、これにより溶融面が適正な状態であるか否かが適正に判断できるようになる。
【００１３】
同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記センサの一つが、前記被処理物供給機構による被処理物の前記炉室への供給部の温度を検知する温度センサで構成されている点にある。
【００１４】
被処理物の溶融面が後退すると炉室温度の影響を受けやすくなり供給部の温度が上昇し、被処理物の溶融面が前進すると炉室温度の影響を受け難くなり供給部の温度が低下する。従って、温度センサにより計測される供給部の温度情報に基づいて、溶融面が後退局面にあるのか前進局面にあるのかが判別でき、溶融面のプロファイルを推定する重要な計測情報となる。
【００１５】
同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一または第二の特徴構成に加えて、前記複数のセンサは、前記被処理物供給機構による被処理物の前記炉室への供給部から前記出滓口に到る経路に沿って異なる位置に配置されている点にある。
【００１６】
上述の構成によれば、供給部から出滓口に到る経路に沿って計測された溶融面が複数計測され、そのような計測情報に基づいて、供給部から出滓口に到る溶融面のプロファイルが推定でき、溶融面が前進しているのか後退しているのかを適切に把握できるようになる。
【００１７】
同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、前記センサの一つが、被処理物の表面高さを検知する非接触センサで構成されている点にある。
【００１８】
被処理物の上部からその表面高さが非接触センサによって検知され、少なくとも溶融面の一点が直接計測できるようになる。
【００１９】
同第五の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、上述の第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記複数のセンサの出力に基づいて被処理物の溶融面のプロファイルを推定し、その推定したプロファイルに基づいて少なくとも前記被処理物供給機構により前記炉室に供給される被処理物の供給量を制御する被処理物供給制御部を備えている点にある。
【００２０】
被処理物供給制御部によって、被処理物の溶融面のプロファイルが推定され、溶融面が後退局面にあるのか前進局面にあるのかが判定される。溶融面が後退局面にあると判定されると、適正な溶融面プロファイルになるように定めた目標供給量となるように被処理物の供給量が増加するように調整され、溶融面が前進局面にあると判定されると、適正な溶融面プロファイルになるように定めた目標供給量となるように被処理物の供給量が減少するように調整される。
【００２１】
同第六の特徴構成は、同請求項６に記載した通り、上述の第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記複数のセンサの出力に基づいて被処理物の溶融面のプロファイルを推定し、その推定結果に基づいて少なくとも前記被処理物供給機構により前記炉室に供給される被処理物の供給量が目標供給量になるように制御するとともに、所定期間の被処理物の累積供給量が目標累積供給量になるように前記目標供給量を補正する被処理物供給制御部を備えている点にある。
【００２２】
上述した第五の特徴構成では、溶融面プロファイルが適正になるように被処理物の供給量が調整されるが、その結果が表面溶融炉の目標処理量を達成することの保障が得られない。しかし、第六の特徴構成の被処理物供給制御部によれば、所定期間の被処理物の累積供給量が目標累積供給量になるように目標供給量が補正されるので、表面溶融炉の目標処理量が達成できるようになる。
【００２３】
同第七の特徴構成は、同請求項７に記載した通り、上述の第一から第六の何れかの特徴構成に加えて、炉天井の周囲に一体に形成された内筒と前記炉底部の周囲に一体に形成された外筒とが同心円状に配置され、前記内筒と外筒との間隙に前記被処理物収容部が構成され、前記被処理物供給機構が前記内筒と外筒との相対回転により被処理物を前記炉室に供給するように構成されている点にある。
【００２４】
内筒と外筒との相対回転により被処理物が炉室に円環状に供給される回転式表面溶融炉に対して被処理物の溶融面のプロファイルを推定するために異なる計測箇所を計測する複数のセンサが設けられていると、溶融炉が一回転する間に少なくとも一つのセンサで周方向に沿った計測データが複数得られ、三次元的な溶融面のプロファイルが推定でき、より正確に溶融面のプロファイルが推定できるようになる。
【００２５】
本発明による表面溶融炉の運転方法の特徴構成は、同請求項８に記載した通り、出滓口が形成された炉室と、前記炉室に向けて被処理物を供給する被処理物供給機構とを備え、前記被処理物供給機構により前記炉室に供給された被処理物が表面から溶融して前記出滓口に流下するように構成されている表面溶融炉の運転方法であって、表面溶融炉に設置された複数のセンサの出力に基づいて被処理物の溶融面のプロファイルを推定し、その推定結果に基づいて少なくとも前記被処理物供給機構により前記炉室に供給される被処理物の供給量が目標供給量になるように制御するとともに、所定期間の被処理物の累積供給量が目標累積供給量になるように前記目標供給量を補正する点にある。
【００２６】
所定期間の被処理物の累積供給量が目標累積供給量になるように目標供給量が補正されるので、溶融面のプロファイルが適正に調整されるとともに、表面溶融炉の目標処理量が達成できるようになる。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明した通り、本発明によれば、広範囲に及ぶ溶融面のプロファイルを推定可能な表面溶融炉及び表面溶融炉の運転方法を提供することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明による回転式表面溶融炉の説明図
【図２】溶融面が後退した状態を示す回転式表面溶融炉の説明図
【図３】溶融面が前進した状態を示す回転式表面溶融炉の説明図
【図４】センサの配置を示す説明図
【図５】溶融面高さを計測する複数のセンサの説明図
【図６】複数のセンサに基づく制御テーブルの説明図
【図７】別実施形態を示し、溶融面高さを計測する複数のセンサの説明図
【図８】別実施形態を示し、溶融面高さを計測する複数のセンサの説明図
【図９】別実施形態を示し、溶融面高さを計測する複数のセンサの説明図
【図１０】別実施形態を示し、溶融面高さを計測する複数のセンサの説明図
【図１１】別実施形態を示す表面溶融炉の要部の説明図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明による表面溶融炉及び表面溶融炉の運転方法の実施形態を説明する。
図１には、表面溶融炉の一例である回転式表面溶融炉１が示されている。当該表面溶融炉１は焼却灰や下水汚泥等の廃棄物を溶融処理するための炉で、炉天井２の略中央部に空気供給機構１１を備えた２本の燃焼バーナ１０が設置されるとともに炉底部３に出滓口３ａが形成された炉室４と、炉室４の周囲に設けられた被処理物収容部７と、被処理物収容部７から被処理物を炉室４に供給する被処理物供給機構８等を備えている。
【００３０】
また、炉天井２の周囲に一体に形成された内筒５と炉底部３の周囲に一体に形成された外筒６とが同心円状に配置され、内筒５と外筒６との間に形成された空間が被処理物収容部７となるように構成されている。
【００３１】
外筒６の下部に駆動機構１３との連結部が設けられ、駆動機構１３によって外筒６が回転することで内筒５と外筒６とが相対回転するように構成され、被処理物供給機構の構成要素である切出し羽根８が内筒５の下部に、周方向に沿って複数設けられている。切出し羽根８は、外筒６の回転によって被処理物が内筒５の下部で接線方向に移動する被処理物を炉室４に案内する板状の傾斜羽根で構成されており、内筒５と外筒６との相対回転によって、切出し羽根８により被処理物収容部７に収容された被処理物が炉室４に円環状に供給され、炉室内で被処理物はすり鉢状となる。
【００３２】
内筒５上部から外筒６方向に延出したカバー体５ａの縁部と外筒６との境界部が水封機構１４で水封され、カバー体５ａの上部に二重ダンパ機構１５ａを備えたホッパー１５が配置され、スクリュウコンベア機構１６によって、被処理物が被処理物収容部７に投入される。炉天井２、炉底部３、内筒５及び外筒６は耐火レンガ等が積層された耐火壁で構成され、炉天井２及び炉底部３の出滓口周辺には耐火壁を覆うように水冷ジャケットが配置されている。
【００３３】
出滓口３ａの下方には被処理物が溶融した溶融スラグを受け止める水槽が配置され、出滓口３ａの直下には、横方向に煙道が延出形成され、煙道に沿って二次燃焼装置、排熱ボイラ、空気予熱器、減温塔、バグフィルタ、洗煙装置、白煙防止装置等の排ガス処理設備が配置され、浄化された排ガスが煙突から排気される。
【００３４】
ごみ焼却炉の焼却残渣や焼却飛灰の他、下水汚泥、家畜糞尿、食品廃棄物等の動植物性残渣、粉砕処理された都市ごみ等の可燃性廃棄物が被処理物として溶融処理される。
【００３５】
回転式表面溶融炉１の立上時には、燃焼バーナ１０を点火して炉室４を１０００℃以上に予熱した後に、駆動機構１３を介して外筒６を回転させ、被処理物の溶融を開始する。この後、燃焼バーナ１０は継続して燃焼され、炉室と溶融面は１３００℃程度となる。被処理物が可燃性廃棄物である場合には、燃焼バーナ１０を停止して、その後被処理物を自燃させて炉室を１３００℃として溶融を継続する。
【００３６】
切出し羽根８により炉室４に投入された被処理物は、１３００℃程度の温度で溶融し、出滓口３ａに向けて流出する。燃焼ガスは煙道の下流側に備えた誘引送風機で煙突に向けて誘引され、上述した排ガス処理設備で減温、浄化処理されて煙突から排煙される。空気供給機構１１から炉内に供給される燃焼用空気はボイラの温水や排ガスによる空気予熱器によって約２００℃程度に予熱されている。
【００３７】
図１には溶融面プロファイルが適正な状態で溶融処理されている状態が示され、図２には溶融面プロファイルが後退した状態が示され、図３には溶融面プロファイルが前進した状態が示されている。図中、ハッチング部分が溶融面である。
【００３８】
溶融面プロファイルが出滓口３ａから後退すると炉底３部等に設けられた耐火物の消耗が加速され、炉の耐火物の寿命が短くなる。また、溶融面プロファイルが出滓口３ａに前進すると、厚く堆積し出滓口３ａに向けて形成される大きな勾配の傾斜面から被処理物が転げ落ちるように出滓口に排出されるという不都合な事態が発生する。
【００３９】
そこで、回転式表面溶融炉１には、被処理物の溶融面のプロファイルを推定するために異なる計測箇所を計測する複数のセンサＴｓ，Ｈｓを備え、複数のセンサＴｓ，Ｈｓで異なる計測箇所を計測することにより得られる情報に基づいて、適切に溶融面のプロファイルを推定し、これにより溶融面が適正な状態であるか否かが適正に判断し、被処理物の炉内への投入量を調整する被処理物供給制御部４０を備えている。尚、複数のセンサは同じ種類のセンサであってもよいが、異なる種類のセンサを組み合わせることが好ましい。同じ種類のセンサとは検出原理が同じであるセンサを意味する。
【００４０】
センサの一つが、炉室４を覆う炉天井２を介して被処理物の表面高さを検知する非接触センサＨｓで構成されている。炉天井２から被処理物を臨みようにしてその溶融面高さｈが非接触センサＨｓによって検知され、少なくとも溶融面の一点が直接計測できるようになる。溶融面高さｈとは、炉底部３から被処理物の表面までの高さである。
【００４１】
非接触センサＨｓとしてラッパ管状のアンテナからマイクロ波を被処理物に向けて照射し、その反射時間に基づいて溶融面高さｈを計測する電磁波方式のセンサが好適に用いられる。尚、非接触センサＨｓとして他にレーザ光を被処理物に向けて照射し、その反射時間に基づいて溶融面高さｈを計測する光センサを用いることも可能である。少なくとも測定用の光を変調しておけば、フィルタによって被処理物からの赤外線を除去することができるので、赤外域の波長でも計測可能になる。
【００４２】
被処理物が可燃性廃棄物である場合には、切出し羽根８で炉内に切出された直後の溶融物の表面に測定波を照射することが好ましい。炉内の温度で熱分解が促進され、体積の変動が顕著となるため、その変化状態を監視しやすくなる。
【００４３】
図５に示すように、例えば、予め出滓口３ａの縁部と内筒５の下端とを結ぶ仰角θのプロファイルを基準溶融面プロファイルと想定し、溶融面高さｈが基準溶融面プロファイルに相当する溶融面高さｈ２であれば適正、それよりも低いｈ１であれば後退局面、高いｈ３であれば前進局面と判断する。さらに、その時の溶融面高さｈ２に対する差分値の大小により、その程度が把握される。
【００４４】
センサの一つが、切出し羽根８による被処理物の炉室４への供給部の温度を検知する温度センサＴｓで構成されている。図２に示すように、被処理物の溶融面が後退すると炉室温度の影響を受けやすくなり供給部の温度が上昇し、図３に示すように、被処理物の溶融面が前進すると炉室温度の影響を受け難くなり供給部の温度が低下する。従って、被処理物の溶融面が前進局面を検知するのは困難であるが、後退局面は的確に検知することができる。温度センサとしてシースタイプの熱電対が内筒５の下縁であって、被処理物収容部７側の端部に設けられている。
【００４５】
つまり、温度センサＴｓにより計測される供給部の温度情報に基づいて、溶融面が後退局面に移行したのか前進局面にあるのかが判別でき、溶融面のプロファイルを推定する重要な計測情報となる。特に後退局面においては、供給部近傍の耐火物の損傷に関わる指標ともなり、重要な計測情報となる。
【００４６】
図４に示すように、非接触センサＨｓは、平面視円形の炉天井２の周縁部１箇所に設けられ、温度センサＴｓは周方向に均等に８箇所に設けられている。外筒６が１回転する度に非接触センサＨｓによって同一箇所の溶融面高さｈが計測される。例えば、外筒６と炉底部３が１時間に１回転すると、１時間周期で各溶融面高さｈが把握できる。その溶融面高さｈと温度センサＴｓの検知温度に基づいて溶融面プロファイルが推定できる。
【００４７】
図４では、温度センサＴｓが８箇所に設けられているが、最低１箇所に１つの温度センサＴｓを設ければ、プロファイルを推定できる。つまり、８箇所に配置された温度センサＴｓの何れかが故障しても、精度は落ちるがプロファイルの推定は可能になる。また、非接触センサＨｓと温度センサＴｓは供給部から出滓口に到る半径方向に並んで配置されるのがプロファイルの推定には最適である。
【００４８】
被処理物供給制御部４０は、複数のセンサＨｓ，Ｔｓの出力に基づいて被処理物の溶融面のプロファイルを推定し、その推定結果に基づいて少なくとも切出し羽根８により炉室に供給される被処理物の供給量が目標供給量になるように制御する。
【００４９】
例えば、溶融面が後退局面にあると判定されると、適正な溶融面プロファイルになるように定めた目標供給量となるように被処理物の供給量が増加するように調整され、溶融面が前進局面にあると判定されると、適正な溶融面プロファイルになるように定めた目標供給量となるように被処理物の供給量が減少するように調整される。
【００５０】
図６には、センサＨｓ，Ｔｓの出力に基づいて、外筒６の回転数を制御し、被処理物の炉内への供給量を調整するためのテーブル情報が示されている。被処理物供給制御部４０は、当該テーブルデータとセンサＨｓ，Ｔｓの出力に基づいて、駆動機構１３を制御する。
【００５１】
例えば、溶融面レベルが上昇し、内筒５下部温度が低下すると溶融面プロファイルが前進局面であると判断して被処理物の供給量を低下する。また、溶融面レベルが低下し、内筒５下部温度が上昇すると溶融面プロファイルが後退局面であると判断して被処理物の供給量を増加する。この時の目標供給量は、予め基準供給量としてテーブルデータの区域毎に設定されている。尚、テーブルデータに設定された基準供給量は、運転中の溶融面の前進または後退局面で得られたデータに基づいて逐次修正されるように構成されていることが好ましい。
【００５２】
さらに、被処理物供給制御部４０は、所定期間の被処理物の累積供給量が目標累積供給量になるように目標供給量を補正するように構成されている。例えば、上述の制御によって溶融面プロファイルが適正な状態に維持されている間に得られた被処理物供給量の計測情報に基づいて、被処理物の目標処理量よりも実際の処理量が少なければ目標供給量を増加補正し、被処理物の目標処理量よりも実際の処理量が多ければ目標供給量を減少補正する。
【００５３】
尚、被処理物の目標処理量よりも実際の処理量が少なければ、燃焼バーナ１０による加熱量を上昇し、或いは燃焼用空気を増加して処理量を増加することも可能である。被処理物の目標処理量よりも実際の処理量が多ければ、燃焼バーナ１０による加熱量を減少し、或いは燃焼用空気を減少して処理量を減少することも可能である。
【００５４】
このように制御すれば、所定期間の被処理物の累積供給量が目標累積供給量になるように目標供給量が補正されるので、所定期間の表面溶融炉の目標処理量が達成できるようになる。
【００５５】
つまり、複数のセンサＨｓ，Ｔｓにより、異なる計測箇所を計測することにより得られる情報に基づいて、適切に溶融面のプロファイルが推定でき、これにより溶融面が適正な状態であるか否かが適正に判断できるようになる。
【００５６】
即ち、本発明による表面溶融炉の運転方法は、表面溶融炉１に設置された複数のセンサＨｓ，Ｔｓの出力に基づいて被処理物の溶融面のプロファイルを推定し、その推定されたプロファイルに基づいて少なくとも被処理物供給機構８により炉室４に供給される被処理物の供給量を制御して、プロファイルを修正するとともに、目標供給量になるように制御する。さらに、所定期間の被処理物の累積供給量が目標累積供給量、つまり所定期間の処理量が目標を達成するように目標供給量を補正するように構成されている。
【００５７】
図７に示すように、非接触センサＨｓが複数で構成され、被処理物供給機構８による被処理物の炉室４への供給部から出滓口３ａに到る経路に沿って異なる位置に配置されていることが好ましく、供給部から出滓口３ａに到る経路に沿って計測された溶融面の複数点が直接計測されるので、供給部から出滓口に到る溶融面のより正確なプロファイルが推定でき、溶融面が前進しているのか後退しているのかを適切に把握できるようになる。
【００５８】
図８には、複数の非接触センサＨｓが炉天井２の周方向に沿って異なる位置に配置され、各非接触センサＨｓの径方向位置が異なるように設置された例が示されている。このように構成すれば、ある時点で径方向外側で計測された溶融面高さが、その後出滓口３ａに向けてどの程度変化するのかが、溶融面が１回転するまでの途中で把握できるようになる。
【００５９】
図９には、温度センサＴｓが複数設置された例が示されている。内筒５下部のうち、被処理物収容部７側に配置された第１の温度センサＴｓａと、炉室４側に配置された第２の温度センサＴｓｂを備えている。第２の温度センサＴｓａ，Ｔｓｂを備えることにより、溶融面プロファイルが前進側に移行した場合の第１の温度センサＴｓａによる不感域を補うことができる。この場合も図４と同様、周方向に複数組が所定間隔で設置されている。
【００６０】
さらに、炉底部３を構成する耐火物内に第３の温度センサＴｓｃ及び第４の温度センサＴｓｄを設置して、出滓口３ａから径方向に沿った領域の温度分布を計測することにより、溶融面の状態を把握するように構成してもよい。この時の温度センサも径方向に複数設置するとともに、周方向に複数組を所定間隔で設置すればよい。
【００６１】
温度センサを径方向に複数設置することで、非接触センサが故障した場合や設置されていない場合でも、精度は下がるが溶融面のプロファイルを判断することができる。尚、温度センサと非接触センサの組合せは、異なる種類のセンサの組合せとなるため、同じ条件でも同時に故障が発生する可能性が低く、少なくとも一方のセンサが適正に機能することで、最低限のプロファイルを推定可能なより良い組合せとなる。
【００６２】
図１０は、さらに別の態様の非接触センサＨｓが示されている。光源Ｌから出射された測定光が第１ミラーＭ１で回転走査され、さらに炉天井周縁部に配置された複数の第２反射ミラーＭ２で溶融面に向けて反射されるように構成されている。光源Ｌに反射光を検知する受光素子を備えておくことにより、光源から溶融面までの距離が計測できる。炉底部３に対する距離が予め計測されているので、それらの差分によって溶融面高さが求まる。
【００６３】
上述の構成によれば、単一の光源Ｌと受光素子で複数個所の溶融面高さが計測できるようになる。さらに、径方向距離を異ならせた第３反射ミラーＭ３を光路から出退可能に構成すれば、径方向に沿って異なる領域の溶融面高さを複数点計測することも可能になる。
【００６４】
図１０は光センサに適用した構成が示されているが、同様の構成をマイクロ波による距離センサに適用することも可能である。電磁波を伝播する導波管を中心点にある周りに放射状に複数本配置し、中心点で第１ミラーに相当する金属反射板を回転させて各導波管内を伝播させ、さらに第２ミラーに相当する金属反射板によって溶融面に電磁波を照射するように構成してもよい。尚、導波管に代えて、ラッパ管状の複数のアンテナに同軸ケーブルを接続し、同軸ケーブルによる経路をスイッチで切り替えるように構成してもよい。
【００６５】
上述した実施形態では、被処理物供給機構に切出し羽根８を持つ構成を説明したが、被処理物に流動性がある場合には切出し羽根８がなくても、外筒６の回転により被処理物を供給することが可能であり、外筒６及び外筒６を回転させる駆動機構１３等で被処理物供給機構が構成できる。
【００６６】
上述した実施形態では、表面溶融炉が回転式表面溶融炉１である場合を例に説明したが、本発明による表面溶融炉は、回転式表面溶融炉１に限定するものではなく、他のタイプの表面溶融炉にも適用できることは言うまでもない。
【００６７】
例えば、図１１（ａ）に示すように、炉底部３の中央部に出滓口３ａが形成され、被処理物を投入する複数の押込み投入機構３０を炉底部２の周囲に配置された表面溶融炉１に適用することも可能である。当該表面溶融炉は、炉底部３と一体に構成された外筒６と、炉天井２と一体に構成された内筒５の双方が固定され、押込み投入機構３０によって炉室内に被処理物が供給されるタイプである。
【００６８】
また、図１１（ｂ）に示すように、炉底部３の端部に出滓口３ａが形成され、対向側に被処理物を投入する複数の押込み投入機構３０が配置された表面溶融炉１に適用することも可能である。何れの例も被処理物供給機構が押込み投入機構３０となる。
【００６９】
つまり、本発明は、被処理物の溶融面のプロファイルを推定するために異なる計測箇所を計測する複数のセンサを備えている表面溶融炉であればよい。
【００７０】
上述した各実施形態は、本発明の一例に過ぎず、各部の具体的構成は、本発明の作用効果が奏される範囲で適宜変更設計することが可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１: 表面溶融炉
２：炉天井
３：炉底部
３ａ：出滓口
４：炉室
５：内筒
６：外筒
８：被処理物供給機構
４０：被処理物供給制御部
Ｈｓ：非接触センサ
Ｔｓ：温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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