(57)【要約】【課題】搬送コンベアの溶損を防止して延命化を図るとともに出滓物の剥離性を向上させ、また回収出滓物の歩留まりを飛躍的に向上させることができる溶融出滓物の搬送装置を提供する。【解決手段】溶融炉から排出される溶融スラグ３２若しくは溶融メタル３３を含む出滓物３４を搬送するモールドコンベア１０を備えた搬送装置において、前記モールドコンベア１０にて冷却固化された出滓物１３を選別する選別手段１６と、該選別手段１６により選別された固化出滓物のうち約４０ｍｍ以下の小径出滓物２０を前記溶融出滓物３４の受入前のモールドに返送する返送ライン１７と、を備え、前記返送された小径出滓物２０によりモールド底部に小径出滓物層を形成させ、該小径出滓物層の上に溶融出滓物を滴下することを特徴とする。【選択図】　　　図１
2004144417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融炉から排出される溶融スラグ若しくは溶融メタルを含む出滓物を搬送するモールドコンベアを備えた搬送装置において、
前記モールドコンベアにて冷却固化された出滓物を選別する選別手段と、
該選別手段により選別された固化出滓物のうち約４０ｍｍ以下の小径出滓物を前記溶融出滓物の受入前のモールドに返送する返送ラインと、を備え、
前記返送された小径出滓物によりモールド底部に小径出滓物層を形成させ、該小径出滓物層の上に溶融出滓物を滴下することを特徴とする溶融出滓物の搬送装置。
【請求項２】
焼却灰を溶融処理する溶融炉から排出される溶融メタルを含む出滓物を搬送するモールドコンベアを備えた搬送装置において、
前記溶融炉投入前に焼却灰から鉄分を選別する磁選機と、
該選別された鉄分を前記溶融出滓物受入前のモールドに供給する供給ラインと、を備え、
前記供給された鉄分によりモールド底部に鉄層を形成させ、該鉄層の上に溶融出滓物を滴下することを特徴とする溶融出滓物の搬送装置。
【請求項３】
溶融炉から排出される溶融メタルを含む出滓物を搬送するモールドコンベアを備えた搬送装置において、
前記モールドコンベアにて冷却固化された出滓物から鉄分を選別する磁選機と、
該磁選機により選別された鉄分を前記溶融出滓物の受入前のモールドに返送する返送ラインと、を備え、
前記返送された鉄分によりモールド底部に鉄層を形成させ、該鉄層の上に溶融出滓物を滴下することを特徴とする溶融出滓物の搬送装置。
【請求項４】
前記小径出滓物層若しくは鉄層の厚さが、滴下される溶融出滓物層厚さの約１／３以上であることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の溶融出滓物の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶融炉から排出される溶融スラグ若しくは溶融メタルを含む溶融出滓物を搬送するモールドコンベアを備えた搬送装置に関し、特にモールド表面の剥離性を向上させた溶融出滓物の搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プラズマアーク式溶融炉等の各種溶融炉から排出される溶融スラグ、溶融メタルを含む出滓物は、減容化、無害化び再利用化を目的として結晶化して回収されている。溶融炉から排出された出滓物は、一旦搬送コンベア上に載置されて冷却固化され、その後回収される。
回収された出滓物は、使用目的に適した粒径、強度のものを選別して有効利用される。従って、溶融物として排出される出滓物は再利用に適した状態で回収することが必要となる。
【０００３】
溶融した出滓物は搬送コンベア上に排出されて冷却されながら搬送され、該コンベア上で固化した出滓物は粉砕・選別装置に送られて使用目的に合わせた形状で回収される。一般に、溶融出滓物は長時間かけて冷却する程結晶化が進み、強度が大きい固化形成物を得ることができる。しかし、溶融炉から排出された出滓物は約１０００℃以上の高温状態であるため、搬送コンベアが溶損したり、熱応力によりクラックが発生したりするという問題を有している。また、高温の溶融出滓物と搬送コンベア表面が溶着してしまい、搬送コンベアから剥離しない惧れも考えられる。
【０００４】
そこで、特開２００２−９８４８３公報（特許文献１）スラグ冷却コンベア上に細粒スラグ層を形成し、該細粒スラグ層の上に溶湯スラグを供給して冷却固化するとともに、該固化したスラグを細粒スラグと粗粒スラグとに選別し、選別したスラグのうち粗粒スラグを破砕して生成した粗粒スラグを前記スラグ冷却コンベアに返送するスラグ冷却装置が提案されている。これにより、装置が長大化せず有効利用の用途範囲が広いスラグを得ることができるとともに、スラグ冷却コンベアの溶損が防止される。
【０００５】
また、特開２０００−７０９０１公報（特許文献２）では、搬送コンベアのスラグ受けの消耗及び剥離性についての課題を克服した溶融スラグの結晶化物製造における発明として、図４に示されるように、熱処理コンベア０７上に敷き詰められたマット状又はシート状の受け砂上に溶融炉０５から取入れた溶融スラグ０１５を、受け砂によって徐冷及び結晶化して結晶化物と砂との結晶化混合物を得、前記熱処理コンベアの下流端側において受け砂と結晶化物を篩い分けし、結晶化物を排出するとともに、受け砂を回収して砂供給回収コンベア０１０にて熱処理コンベア０７の上流端に供給する装置を提案している。
かかる発明によれば、結晶化のために徐冷法による熱的経済性を確保した上で、溶融スラグとの剥離性についての課題を完全に克服することができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−９８４８３公報
【特許文献２】
特開２０００−７０９０１公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記特開２００２−９８４８３公報ではその実施形態からも明らかなように、搬送コンベアとして振動コンベアを利用しており細粒スラグの生成に好適な条件とし、主として細粒スラグを回収することを目的としている。従って、本発明の目的とする大粒径を有する固化出滓物を得るには適していない。
また、前記特開２０００−７０９０１公報では、剥離性向上のためにシート上に受け砂を敷いているが、かかる方法では固化出滓物に不純物が多く混入してしまい強度の低下、出滓物性状の不安定化が危惧される。
【０００８】
従って本発明は、路盤材等の比較的大粒径を有する固化出滓物若しくは不純物の少ないスラグを得る装置で、かつ溶融スラグの搬送手段として複数のモールドを備えたコンベアを具備した装置であって、特に前記従来技術の問題に鑑み、搬送コンベアの溶損を防止して延命化を図るとともに出滓物の剥離性を向上させ、また回収出滓物の歩留まりを飛躍的に向上させることができる溶融出滓物の搬送装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、溶融出滓物の搬送コンベアとして、複数のモールドを備えたコンベアを具備した装置を提供する。
本発明は前記課題を解決するために、溶融炉から排出される溶融スラグ若しくは溶融メタルを含む出滓物を搬送するモールドコンベアを備えた搬送装置において、
前記モールドコンベアにて冷却固化された出滓物を選別する選別手段と、
該選別手段により選別された固化出滓物のうち約４０ｍｍ以下の小径出滓物を前記溶融出滓物の受入前のモールドに返送する返送ラインと、を備え、
前記返送された小径出滓物によりモールド底部に小径出滓物層を形成させ、該小径出滓物層の上に溶融出滓物を滴下することを特徴とする。
【００１０】
かかる発明は、例えばアスファルト舗装用骨材等の路盤材等の原材料に用いられる比較的大粒径を有する固化形成物を回収する装置で、固化した出滓物のうち再利用化後の需要が少ない約４０ｍｍ以下の小径出滓物を溶融出滓物の受入前のモールドに返送し、該モールド内に小径出滓物層を形成させることで、モールドの溶融出滓物受入側表面を保護し、高温出滓物の滴下による溶損や、熱応力によるクラックの発生を防止することができ、また低温の小径出滓物層の上に溶融出滓物が供給されるため、溶融出滓物がモールド表面に溶着することがなく、剥離性が向上する。さらに、従来廃棄されていた小径出滓物を搬送コンベア上流側に返送し、高温の溶融出滓物により再度溶融固化させているため、歩留まりが飛躍的に向上する。
【００１１】
また、焼却灰を溶融処理する溶融炉から排出される溶融メタルを含む出滓物を搬送するモールドコンベアを備えた搬送装置において、
前記溶融炉投入前に焼却灰から鉄分を選別する磁選機と、
該選別された鉄分を前記溶融出滓物受入前のモールドに供給する供給ラインと、を備え、
前記供給された鉄分によりモールド底部に鉄層を形成させ、該鉄層の上に溶融出滓物を滴下することを特徴とする。
【００１２】
さらに、溶融炉から排出される溶融メタルを含む出滓物を搬送するモールドコンベアを備えた搬送装置において、
前記モールドコンベアにて冷却固化された出滓物から鉄分を選別する磁選機と、
該磁選機により選別された鉄分を前記溶融出滓物の受入前のモールドに返送する返送ラインと、を備え、
前記返送された鉄分によりモールド底部に鉄層を形成させ、該鉄層の上に溶融出滓物を滴下することを特徴とする。
【００１３】
これらの発明によれば、従来はモールドとの熱膨張差が小さく剥離性が極端に悪かった溶融メタルにおいても、固化形成物に含有される鉄分若しくは焼却灰中に含有される屑鉄等の鉄分を磁選機により回収し、溶融出滓物受入前のモールドに供給して鉄層を形成することにより、モールド表面を保護して溶損、クラック等の発生を防止し、さらに低温の鉄層により剥離性を向上させることができる。
尚、これらの発明において、磁選機を含む選別手段とともに使用目的に応じた粒径に出滓物を粉砕するための粉砕手段を併設することが好ましい。
これらの発明は、既設のモールドコンベアに返送手段を併設するのみで実現可能であるため、イニシャルコストを大幅に削減することができる。
【００１４】
さらにまた、前記発明において、前記小径出滓物層若しくは鉄層の厚さを、滴下される溶融出滓物層厚さの約１／３以上とすることが好適である。
これにより、モールド表面の溶損、クラックを確実に防止し、またモールドコンベアの出滓物排出部にて確実に出滓物を剥離、排出可能な装置とすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
図１は本発明の第１実施形態にかかる溶融炉出滓物搬送装置の概略横断面図で、図２は本発明の第２実施形態にかかる溶融炉出滓物搬送装置の概略横断面図で、図３は図１の出滓物搬送装置のモールドのＸ−Ｘ線断面図を示す。
【００１６】
図１において、プラズマアーク式溶融炉３０には、電極３１にて発生したプラズマにより焼却灰等の被溶融物が熱せられて溶融スラグ層３２と溶融メタル層３３が生成されている。即ち、前記溶融炉３０から排出される出滓物は、初期には比重の小さい溶融スラグが排出され時間差を以って溶融メタルが連続的に排出される。
かかる出滓物を冷却しながら搬送する装置として、モールドコンベア１０は、該出滓物を受け入れる複数のモールド１１と、該モールド１１を一定間隔で連結する無端状のチェーンレール１２とから構成され、所定速度で循環回転している。
【００１７】
また、かかる実施形態では、前記モールドコンベア１０にて搬送されて冷却固化した出滓物を貯留する出滓物ピット１４と、貯留された出滓物を所定粒径まで破砕する破砕装置１５と、破砕された出滓物を粒径毎に分級選別する選別装置１６と、該分級された出滓物のうち所定粒径以下の出滓物を、出滓物受入前のモールド１１に返送する返送ライン１７と、を有している。
本実施形態では、粒径約４０ｍｍ以上の大径の固化出滓物を得ることを目的としており、前記選別装置１６では粒径約４０ｍｍ以下の小径出滓物を返送ライン１７にて返送する構成としている。また、必要とされる固化出滓物の粒径に応じて前記モールド１１の深さを設定しているため、破砕装置１５は設置しなくてもよい。
【００１８】
尚、前記返送ライン１７にてモールドコンベア１０上流側に返送された小径出滓物２０は、図３に示されるごとくモールド１１に積層される。即ち、モールド１１の下側に小径出滓物２０を敷き詰めた小径出滓物層２０ａを形成し、その上から滴下された溶融出滓物３４により出滓物層１３ａを形成している。このとき、前記小径出滓物層２０ａの肉厚ｈは、前記出滓物層１３ａの肉厚Ｈの約１／３以上とすることが好適で、これにより確実にモールド１１の受入表面を保護することができるとともに、出滓物排出位置Ｂにて確実に出滓物を剥離、排出することができる。
【００１９】
かかる第１実施形態の作用を説明すると、プラズマアーク式溶融炉３０にて生成された溶融出滓物３４は、モールドコンベア１０の上流側の出滓物滴下位置Ａで、小径出滓物層２０ａ（図３参照）の上に滴下され、モールド下流側の出滓物排出位置Ｂまで搬送されながら冷却される。該出滓物排出位置Ｂにて出滓物ピット１４に排出された固化出滓物１３は破砕装置１５に供給されて、粒径４０ｍｍ以上の所定粒径まで破砕された後、選別装置１６に送給される。
該選別装置１６にて約４０ｍｍ以上の大径出滓物は排出されてアスファルト舗装用骨材等の路盤材等の原材料として再利用される。
【００２０】
一方、前記選別装置１６にて分級された約４０ｍｍ以下の小径出滓物２０は返送ライン１７により前記モールドコンベア１０の出滓物滴下位置Ａより上流側に返送し、モールド１１の底面に敷き詰めて小径出滓物層２０ａを形成する。
そして、前記プラズマアーク式溶融炉３０から排出される溶融出滓物３４を前記小径出滓物層２０ａ上に滴下する。
このような構成とすることにより、モールド１１表面に高温の溶融出滓物３４が直接接触することがなく、モールド１１の溶損、クラックを防止でき、また低温の小径出滓物層２０ａが底面を被覆しているため、出滓物１３とモールド１１が溶着することなく、出滓物排出位置Ｂにて確実に出滓物１３が剥離される。
さらにまた、再利用の需要の少ない小径出滓物２０を返送し、溶融出滓物３４と混合させて再度溶融、結晶化させているため、歩留まりが飛躍的に向上する。
【００２１】
次に、図２により本発明の第２実施形態につき説明する。かかる実施形態では、プラズマアーク式溶融炉３０内にて、電極３１で発生させたプラズマにより焼却灰２４等の被溶融物が熱せられて溶融スラグと溶融メタルからなる溶融出滓物が生成する。本実施形態では、溶融出滓物のうち溶融スラグが排出した後で、溶融メタルが排出する時の装置構成を示している。
溶融メタルからなる出滓物１３を冷却しながら搬送する装置として、モールドコンベア１０は、該出滓物を受け入れる複数のモールド１１と、該モールド１１を一定間隔で連結する無端状のチェーンレール１２とから構成され、所定速度で循環回転している。
【００２２】
また、前記モールドコンベア１０にて搬送されて冷却固化した出滓物を貯留する出滓物ピット１４と、貯留された出滓物を所定粒径まで破砕する破砕装置１５と、破砕された出滓物を磁選する磁選機２１と、該磁選された出滓物のうち鉄分２７を、出滓物受入前のモールド１１に返送する返送ライン２２と、を有している。前記返送された鉄分２７は、前記第１実施形態と同様にモールド１１の底面に敷き詰められて鉄分層（不図示）を形成し、その上に溶融メタルからなる溶融メタルを滴下して出滓物層を形成させている。このとき、前記鉄層の肉厚は、前記出滓物層の肉厚の約１／３以上とすることが好適で、これにより確実にモールド１１の受入表面を保護することができるとともに、出滓物排出位置Ｂにて確実に出滓物を剥離、排出することができる。
【００２３】
本実施形態では、再利用可能な重金属を始めとする金属固化出滓物を得ることを目的としており、前記磁選された鉄分２７を除く金属は各種選別設備に送給されてリサイクルされる。尚、前記破砕装置１５は必要に応じて設置する。
さらに、前記プラズマアーク式溶融炉３０の焼却灰２４投入側に磁選機２５を設置し、溶融炉３０へ投入前に焼却灰２４を磁選して鉄分を分別し、前記モールドコンベア１０に供給して鉄層を形成しても良い。即ち、かかる実施形態においてが、少なくとも溶融炉３０の直前に設置した磁選機２５、若しくは出滓物排出位置Ｂに設置した磁選機２１の何れか一があれば良い。
【００２４】
かかる実施形態では、焼却灰２４から磁選機２５により鉄分を除いた焼却灰２６はプラズマアーク式溶融炉３０にて溶融処理し、溶融メタル３３からなる溶融出滓物３４としてモールドコンベア１０に滴下される。かかる溶融出滓物３４は、出滓物滴下位置Ａの上流側でモールド１１内に形成された鉄層の上に供給し、モールドコンベア１０により搬送しながら冷却する。冷却、固化した出滓物１３は、出滓物排出位置Ｂで出滓物ピット１４に排出し、破砕装置１５に送給する。
【００２５】
前記破砕装置１５により所定粒径まで破砕した破砕出滓物１８は磁選機２１に送り、該磁選機２１にて鉄分２７を選別する。選別した鉄分２７は返送ライン２２により前記モールドコンベア１０の出滓物滴下位置Ａより上流側に返送し、ここで前記磁選機２５で選別した鉄分２７とともにモールド１１の底部に敷き詰めて鉄層を形成する。そして、前記出滓物滴下位置Ａまで移動したモールド１１上に溶融炉３０から溶融出滓物３４を滴下する。
かかる構成とすることにより、モールド表面を溶融メタルから保護し、溶損、クラック等の発生を防止し、さらに低温の鉄層により剥離性を向上させることができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上記載のごとく本発明によれば、モールド内に小径出滓物層を形成させることで、モールドの溶融出滓物受入側表面を保護し、高温出滓物の滴下による溶損や、熱応力によるクラックの発生を防止することができ、また低温の小径出滓物層の上に溶融出滓物が供給されるため、溶融出滓物がモールド表面に溶着することがなく、剥離性が向上する。さらに、従来廃棄されていた小径出滓物を搬送コンベア上流側に返送し、高温の溶融出滓物により再度溶融固化させているため、歩留まりが飛躍的に向上する。
【００２７】
また、溶融出滓物受入前のモールドに供給して鉄層を形成することにより、従来はモールドとの熱膨張差が小さく剥離性が極端に低かった溶融メタルにおいても、モールド表面を保護して溶損、クラック等の発生を防止し、さらに低温の鉄層により剥離性を向上させることができる。
さらに、これらの発明によれば、既設のモールドコンベアに返送手段を併設するのみで実現可能であるため、イニシャルコストを大幅に削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる溶融炉出滓物搬送装置の概略横断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態にかかる溶融炉出滓物搬送装置の概略横断面図である。
【図３】図１の出滓物搬送装置のモールドのＸ−Ｘ線断面図である。
【図４】従来の溶融スラグの結晶化物製造装置の概略正面図である。
【符号の説明】
１０　　モールドコンベア
１１　　モールド
１３　　出滓物
１４　　出滓物ピット
１５　　破砕装置
１６　　選別装置
１７　　返送ライン
２０　　小径出滓物
２１、２５　　磁選機
２２　　返送ライン
２３　　再利用出滓物
２４　　焼却灰
２７　　鉄分
３０　　プラズマアーク式溶融炉
３４　　溶融出滓物
Ａ　　　出滓物滴下位置
Ｂ　　　出滓物排出位置
【図１】
2004144417.tif 000003
【図２】
2004144417.tif 000004
【図３】
2004144417.tif 000005
【図４】
2004144417.tif 000006