(57)【要約】【課題】  ごみ焼却炉に並設されてこれからの焼却灰を溶融する際に用いられる灰溶融炉の炉底構造に於て、灰溶融炉の立上げ下げの回数が多くなっても、炉底耐火物の目地が開かない様にする。【解決手段】  炉底耐火物２、炉底耐火物押えケーシング３、付勢手段４とで構成し、とりわけ炉底耐火物２の外側に炉底耐火物２を保持し得る炉底耐火物押えケーシング３を拡縮径可能に設けると共に、炉底耐火物押えケーシング３を常に縮径すべく付勢する付勢手段４を設ける。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数に分割された炉底耐火物と、炉底耐火物の外側に設けられて炉底耐火物を拡縮径可能に保持し得る炉底耐火物押えケーシングと、炉底耐火物押えケーシングを常に縮径すべく付勢する付勢手段と、から構成した事を特徴とする灰溶融炉の炉底構造。
【請求項２】
炉底耐火物は、これの外側に設けられて無収縮又は収縮率の小さい炉底外周不定形耐火物と、これの外側に設けられた収縮性のない炉底外周煉瓦とを備えている請求項１に記載の灰溶融炉の炉底構造。
【請求項３】
炉底耐火物押えケーシングは、環状を呈して一箇所が切断されていると共にその両端部が重合されている請求項１に記載の灰溶融炉の炉底構造。
【請求項４】
付勢手段は、炉底耐火物押えケーシングの外側に設けられた炉底耐火物外部ケーシングと、炉底耐火物押えケーシングと炉底耐火物外部ケーシングとの間に介設されて炉底耐火物押えケーシングを常に縮径すべく付勢する弾性体とを備えている請求項１に記載の灰溶融炉の炉底構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばごみ焼却炉に並設されてこれからの焼却灰を溶融する際に用いられる灰溶融炉の炉底構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の灰溶融炉としては、例えば特許文献１や特許文献２に記載されて図２及び図３に示したものが知られている。
当該灰溶融炉５０は、炉体５１、主電極（陰極）５２、炉底電極（陽極）５３、スラグ出滓樋５４、スラグライン５５、炉底耐火物（第１〜３層）５６、炉底外周不定形耐火物５７、炉底外周煉瓦５８、ケーシング５９等から構成されている。
灰溶融炉５０内に供給される焼却灰は、主電極５２と炉底電極５３間に印加される直流電圧に依り主電極５２とスラグライン５５で発生するアークを熱源として溶融される。
スラグ出滓樋５４の最上点は、スラグライン５５と同じ高さにしてあり、溶融した焼却灰は、スラグとなってスラグ出滓樋５４からオーバーフローして排出される。
スラグライン５５から炉底耐火物５６の上面までは、スラグとメタルの溶湯であり、比重差に依ってその上層が溶融スラグ、下層が溶融メタルになっている。
炉底耐火物５６は、溶融メタルと接している為に灰溶融炉５０の運転中は高温であり、停止中は常温となる。
【０００３】
炉底耐火物（第１〜３層とも同様）５６は、複数に分割されて構成されて居り、夫々熱間では膨張すると共に、冷間では収縮する。
灰溶融炉５０の熱間時には、炉底耐火物５６が膨張して外周方向に伸びる為に、その外側にある収縮性を有する炉底外周不定形耐火物５７が収縮してその伸びが吸収される。炉底外周煉瓦５８は、収縮性を有して居らず、その外側がケーシング５９で固定されているので変形する事がない。
灰溶融炉５０の立下げ時の熱間から冷間への状態変化では、炉底外周不定形耐火物５７に弾性（復元性）がないので、炉底耐火物５６の個々が収縮し、隣接する炉底耐火物５６の相対位置関係が初期と異なる事に依りその間の目地が開く。
次回の立上げ時には、炉底耐火物５６の個々間に所謂目地開きを残したまま、上層のメタルが溶融してこの開いた目地に流入し、炉底耐火物５６の比較的温度の低い下部で固化する事に依り炉底耐火物５６の個々間に生じた目地開きが閉じる事がなくなる。
灰溶融炉５０の立上げ下げ回数が多くなると、前記した作用が繰り返される事に依り炉底耐火物５６（とりわけ第１層）の個々間の目地開きが大きくなって、溶融メタルより比重の軽い炉底耐火物５６の浮き上がりが生じる。この時、炉底耐火物５６の個々間の目地から流入した溶融メタルは、炉底耐火物５６の背面（下面）に廻り込んで居り、炉底耐火物５６の浮き上がりの主因となっている。
【０００４】
ところで、灰溶融炉５０は、ごみ焼却炉に並設される事が多く、その運転には、ごみ焼却炉で発生した蒸気に依り発電した電力が使用されている。
この為、ごみ焼却炉の運転中には灰溶融炉５０が運転されると共に、ごみ焼却炉が停止されると灰溶融炉５０も停止される。
立上げ下げ回数の多いごみ焼却炉に並設される灰溶融炉５０では、スラグやメタル等に依る炉底耐火物５６の消耗に伴う補修や取替えよりも、目地開きに伴う炉底耐火物５６の補修や取替えが主となっている。
【０００５】
【特許文献１】特許第３７９７９５４号公報
【特許文献２】特開２００３−１３９３１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
要するに、従来のものは、灰溶融炉の立上げ下げの回数が多くなると、炉底耐火物の目地が開いたままになっていた。その結果、炉底耐火物の補修や取替えを頻繁に行わねばならなかった。
【０００７】
本発明は、叙上の問題点に鑑み、これを解消する為に創案されたもので、その課題とする処は、灰溶融炉の立上げ下げの回数が多くなっても、炉底耐火物の目地が開かない様にした灰溶融炉の炉底構造を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の灰溶融炉の炉底構造は、基本的には、複数に分割された炉底耐火物と、炉底耐火物の外側に設けられて炉底耐火物を拡縮径可能に保持し得る炉底耐火物押えケーシングと、炉底耐火物押えケーシングを常に縮径すべく付勢する付勢手段と、から構成した事に特徴が存する。
【０００９】
複数に分割された炉底耐火物は、これの外側に設けられた炉底耐火物押えケーシングに依り拡縮径可能に保持されている。炉底耐火物押えケーシングは、付勢手段に依り常に縮径すべく付勢されている。
灰溶融炉の熱間時には、炉底耐火物が膨張される。炉底耐火物が膨張されると、付勢手段の付勢力に抗して炉底耐火物押えケーシングが拡径されて炉底耐火物の膨張が許容される。
灰溶融炉の熱間から冷間に戻る過程では、炉底耐火物が収縮される。炉底耐火物が収縮されると、炉底耐火物押えケーシングが付勢手段に依り縮径されるので、炉底耐火物の個々間に形成される目地が開く事がなく、所謂目地開きを発生する事がない。その結果、目地開きに伴う炉底耐火物の補修や取替えを行う必要がなくなる。
【００１０】
炉底耐火物は、これの外側に設けられて無収縮又は収縮率の小さい炉底外周不定形耐火物と、これの外側に設けられた収縮性のない炉底外周煉瓦とを備えているのが好ましい。この様にすれば、従来の炉底構造と同様に構成できる。
【００１１】
炉底耐火物押えケーシングは、環状を呈して一箇所が切断されてその両端部が重合されているのが好ましい。この様にすれば、構造が極めて簡単で容易に製作できる。
【００１２】
付勢手段は、炉底耐火物押えケーシングの外側に設けられた炉底耐火物外部ケーシングと、炉底耐火物押えケーシングと炉底耐火物外部ケーシングとの間に介設されて炉底耐火物押えケーシングを常に縮径すべく付勢する弾性体とを備えているのが好ましい。この様にすれば、弾性体に依り炉底耐火物押えケーシングを確実に縮径させる事ができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に依れば、次の様な優れた効果を奏する事ができる。
（１）  炉底耐火物、炉底耐火物押えケーシング、付勢手段とで構成し、とりわけ炉底耐火物の外側に炉底耐火物を保持し得る炉底耐火物押えケーシングを拡縮径可能に設けると共に、炉底耐火物押えケーシングを常に縮径すべく付勢する付勢手段を設けたので、灰溶融炉の立上げ下げの回数が多くなっても、炉底耐火物の目地が開く事がない。その結果、灰溶融炉の立上げ下げ回数に起因する炉底耐火物の補修や取替えが必要でなくなる。
（２）  灰溶融炉の立上げ下げ回数に起因する炉底耐火物の補修や取替えが必要でなくなるので、炉底耐火物は、損耗の条件のみで補修や取替え計画ができる。勿論、トラブル等で灰溶融炉を停止する必要が生じても、灰溶融炉の補修計画に影響がない。又、灰溶融炉の運転計画は、ごみ焼却炉の操業計画に合わせて策定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の灰溶融炉の炉底構造を示す横断平面図である。
【００１５】
炉底構造１は、炉底耐火物２、炉底耐火物押えケーシング３、付勢手段４とからその主要部が構成されて居り、ごみ焼却炉に並設された灰溶融炉５０に適用される。
【００１６】
炉底耐火物２は、複数に分割されたもので、この例では、全体が平面円盤状を呈して縦横に複数だけ分割されている。
炉底耐火物２は、炉底耐火物２の外側に設けられて無収縮又は収縮率の小さい炉底外周不定形耐火物５と、炉底外周不定形耐火物５の外側に設けられた収縮性のない炉底外周煉瓦６とを備えている。
炉底外周不定形耐火物５は、環状を呈して居り、無収縮又は収縮率の小さいものにしてある。
炉底外周煉瓦６は、環状を呈して居り、多数のものを放射状に密接して並べると共に、この様なものを上下方向に複数段だけ積層する事に依って形成されている。
【００１７】
炉底耐火物押えケーシング３は、炉底耐火物２の外側に設けられて炉底耐火物２を拡縮径可能に保持し得るもので、この例では、環状を呈して一箇所が切断されていると共にその両端部７が内外に重ね合わされて居り、炉底外周煉瓦６の外側に外嵌すべく設けられている。
【００１８】
付勢手段４は、炉底耐火物押えケーシング３を常に縮径すべく付勢するもので、この例では、炉底耐火物押えケーシング３の外側に設けられた炉底耐火物外部ケーシング８と、炉底耐火物押えケーシング３と炉底耐火物外部ケーシング８との間に介設されて炉底耐火物押えケーシング３を常に縮径すべく付勢する弾性体９とを備えている。
炉底耐火物押えケーシング３と炉底耐火物外部ケーシング８との間には、環状の設置スペース１０が形成されて居り、ここに弾性体９が設置されている。
弾性体９は、長さが異なる複数枚の板バネを積層する事に依り構成されて居り、設置スペース１０の円周の八等分箇所、つまり４５度毎に設けられている。
各弾性体９は、両端が炉底耐火物外部ケーシング８に接合されると共に、中程が炉底耐火物押えケーシング３に接合される。
【００１９】
次に、この様な構成に基づいてその作用を述解する。
複数に分割された炉底耐火物２は、炉底外周不定形耐火物５と炉底外周煉瓦６を介して炉底耐火物押えケーシング３に依り拡縮径可能に保持されている。炉底耐火物押えケーシング３は、一箇所が切断されてその両端部７が重合されているので、拡縮径可能であると共に、付勢手段４の炉底耐火物外部ケーシング８に支持された弾性体９に依り常に縮径すべく付勢されている。
【００２０】
灰溶融炉５０の熱間時には、炉底耐火物２が膨張される。炉底耐火物２が膨張されると、付勢手段４の弾性体９に抗して炉底耐火物押えケーシング３が拡径され、炉底耐火物２の膨張が許容される。この時、炉底外周不定形耐火物５は、無収縮又は収縮率の小さいと共に、炉底外周煉瓦６は、収縮性がないので、炉底耐火物２の膨張に依り炉底外周不定形耐火物５と炉底外周煉瓦６を介して炉底耐火物押えケーシング３が拡径される。
【００２１】
灰溶融炉５０の熱間から冷間に戻る過程では、炉底耐火物２が収縮される。炉底耐火物２が収縮されると、炉底外周不定形耐火物５と炉底外周煉瓦６を介して炉底耐火物押えケーシング３が付勢手段４の弾性体９に依り縮径されるので、炉底耐火物２の個々間に形成される目地が開く事がなく、所謂目地開きを発生する事がない。その結果、目地開きに伴う炉底耐火物２の補修や取替えを行う必要がなくなる。
【００２２】
尚、炉底耐火物押えケーシング３は、先の例では、一箇所を切断して両端部７を重合させたが、これに限らず、例えば複数に分割して拡縮径可能に連結しても良い。
付勢手段４は、先の例では、炉底耐火物外部ケーシング８と弾性体９とで構成したが、これに限らず、例えば弾性体９のみで構成し、これを炉底耐火物押えケーシング３の両端部７間に設けても良い。
弾性体９は、先の例では、板バネであったが、これに限らず、例えばコイルスプリング等でも良い。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の灰溶融炉の炉底構造を示す横断平面図。
【図２】灰溶融炉の概要を示す縦断正面図。
【図３】図２の横断平面図。
【符号の説明】
【００２４】
１…炉底構造、２…炉底耐火物、３…炉底耐火物押えケーシング、４…付勢手段、５…炉底外周不定形耐火物、６…炉底外周煉瓦、７…両端部、８…炉底耐火物外部ケーシング、９…弾性体、１０…設置スペース、５０…灰溶融炉、５１…炉体、５２…主電極、５３…炉底電極、５４…スラグ出滓樋、５５…スラグライン、５６…炉底耐火物、５７…炉底外周不定形耐火物、５８…炉底外周煉瓦、５９…ケーシング。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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