(57)【要約】【課題】  本発明は、炉本体を構成する耐火材の侵食を防ぎ、かつ水冷ジャケットを構成する鉄板の腐食を防止することが可能な廃棄物溶融炉及びその耐火材を提供することにある。【解決手段】  本発明では、廃棄物を溶融して処理する廃棄物溶融炉において、溶融炉本体２を構成する耐火材２ａと、耐火材２ａの外側面を覆う水冷ジャケット９とを有し、さらに、溶融炉内部の腐食性ガスが耐火材２ａを浸透して水冷ジャケット９を腐食したり侵食したりするのを防止するように形成された耐熱性の層とを備えてなっている。【選択図】　　　図１
2004045030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を溶融して処理する廃棄物溶融炉において、
溶融炉本体を構成する耐火材と、
前記耐火材の外側面を覆う冷却ジャケットとを有し、
さらに、溶融炉内部の腐食性ガスが前記耐火材を浸透して前記冷却ジャケットを腐食したり侵食したりするのを防止するように形成された耐熱性の層とを備えてなることを特徴とする廃棄物溶融炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、下水汚泥、都市ごみ及び産業廃棄物などの焼却灰及び事業用火力発電プラント等の燃焼炉から排出される焼却灰を溶融する廃棄物溶融炉及びその耐火材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
　従来より、下水汚泥、都市ごみ及び産業廃棄物などの焼却灰（粉体無機物）は、その資源化、減容化及び無害化を図るために、例えば、図２に示すような廃棄物溶融炉５１によって溶融され、スラグとして取り出されている。
　すなわち、このような溶融炉５１を使用して炉本体５２内で焼却灰を溶融するには、ごみ焼却炉５３から排出された焼却灰を乾式灰出装置５４よりスクリーン５５、灰コンベヤ５６、灰供給コンベヤ５７及び定量投入装置５８を経て炉本体５２内に投入し、投入された焼却灰を高温プラズマ５９で溶融する。溶融スラグ６０は、出滓口６１から出滓樋６２を通って乾式出滓装置６３に排出され、スラグコンベヤ６４を介してスラグピット６５に導かれ、種々の利用に供される。このため、炉本体５２の上下部には、直流電源装置６６に接続される黒鉛電極６７及び電極６８が配設され、黒鉛電極６７には窒素ガス発生装置６９から窒素ガスが送給されるようになっている。
　なお、ごみ焼却炉５３はバグフィルタ７０を介して煙突７１に連通され、炉本体５２内で発生した排ガスはＣＯ燃焼室７２、減温塔７３、バグフィルタ７４及び排ガスファン７５を経て焼却炉煙道に導かれようになっている。そして、ＣＯ燃焼室７２には燃焼空気ファン７６より空気が送給され、バグフィルタ７４は溶融飛灰処理装置７７に接続されている。
【０００３】
　ところで、廃棄物溶融炉５１の炉本体５２は、図３に示す如く、耐火材５２ａによって構成されており、同耐火材５２ａの外側面は、内部に冷却水Ｗを収納した水冷ジャケット７８によって覆われている。このため、水冷ジャケット７８は、鉄板７８ａを用いて閉断面形状に形成されている。
【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、上述した従来の廃棄物溶融炉５１では、炉本体５２内で発生した腐食性ガスが耐火材５２ａを抜けて水冷ジャケット７８の鉄板（鉄皮）７８ａまで浸透するので、同鉄板７８ａが腐食してしまうおそれがあった。
　また、上記腐食性ガスが炉本体５２の耐火材５２ａ中に浸透すると、同耐火材５２ａは侵食されることになるので、溶融炉５１の長期耐久性に問題を有していた。しかも、耐火材５２ａへのガス浸透により、同耐火材５２ａの絶縁性能が低下するという不具合があった。
【０００５】
　本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、炉本体を構成する耐火材の侵食を防ぎ、かつ水冷ジャケットを構成する鉄板の腐食を防止することが可能な廃棄物溶融炉及びその耐火材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
　上記従来技術の有する課題を解決するため、本発明においては、廃棄物を溶融して処理する廃棄物溶融炉において、溶融炉本体を構成する耐火材と、前記耐火材の外側面を覆う冷却ジャケットとを有し、さらに、溶融炉内部の腐食性ガスが前記耐火材を浸透して前記冷却ジャケットを腐食したり侵食したりするのを防止するように形成された耐熱性の層とを備えてなる。
【発明の効果】
【０００７】
　上述の如く、本発明に係る廃棄物溶融炉は、廃棄物を溶融して処理するものであって、溶融炉本体を構成する耐火材と、前記耐火材の外側面を覆う冷却ジャケットとを有し、さらに、溶融炉内部の腐食性ガスが前記耐火材を浸透して前記冷却ジャケットを腐食したり侵食したりするのを防止するように形成された耐熱性の層とを備えてなるので、炉本体内で発生した腐食性ガスが耐火材中に浸透することはなくなり、同耐火材の侵食を防ぐことができると共に、同耐火材を覆う冷却ジャケットの鉄板の腐食を防止でき、長期耐久性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【０００９】
　図１は本発明の実施の形態に係る廃棄物溶融炉を概念的に示す断面図である。
　本実施の形態の廃棄物溶融炉１は、図１に示す如く、有底円筒状に形成された炉本体２を有しており、同炉本体２の下部側面には、溶融されたスラグ３及び排ガスを抜き出す出滓口（図示せず）が設けられている。また、炉本体２の上下部には、直流電源装置４に接続される黒鉛電極５及び電極６が配設され、同黒鉛電極５には図示しない窒素ガス発生装置から窒素ガスが送給されるように構成されており、投入された廃棄物の焼却灰を高温プラズマ７で加熱して溶融するようになっている。
【００１０】
　上記炉本体２は、耐火材（レンガ、キャスタ）２ａによって構成されている。しかも、耐火材２ａの表面及び裏面には、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、窒化ほう素（ＢＮ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などの粉末からなる耐熱性粉末８が塗布されており、これによって耐熱性の層であるコーティング層が形成されている。この耐熱性粉末８の粒径は０．１μｍ以下であり、この数値よりも大きな粒径の耐熱性粉末８を用いると、耐火材２ａ中の気孔を塞ぐことが難しくなり、好ましくない。
　なお、本実施の形態では、耐熱性粉末８として酸化アルミニウム粉末が用いられているが、耐熱性を有するものであれば、窒化ほう素（ＢＮ）その他を多く入れた粉末でも良い。
【００１１】
　一方、上記耐火材２ａの外側面には、これを覆う閉断面形状の水冷ジャケット（冷却ジャケット）９が設けられており、同水冷ジャケット９は鉄板９ａを用いて形成されている。また、水冷ジャケット９の内部には、炉本体２を冷却する冷却水Ｗが収納されており、同水冷ジャケット９は図示しない水供給源などに接続され、内部の冷却水Ｗが循環するようになっている。
【００１２】
　このような廃棄物溶融炉１において、廃棄物の焼却灰を炉本体２内に供給すると、供給された焼却灰は高温プラズマ７により加熱されて溶融し、スラグ３となる。この溶融スラグ３は、図示しない出滓口から出滓樋を通って排出され、図外のモールドに落下して回収される。一方、炉本体２内で発生した排ガスは、図示しない出滓口から抜き出され、図示しない排ガスダクトを経て排ガス処理設備に導かれる。
【００１３】
　本実施の形態に係る廃棄物溶融炉１では、炉本体２を構成する耐火材２ａの表面及び裏面に耐熱性粉末８が塗布され、耐熱性のコーティング層が形成されているため、耐熱性粉末８が耐火材２ａ中の気孔を埋めることによって、炉本体２内で発生した腐食性ガスの通路をなくすことができる。したがって、上記腐食性ガスが水冷ジャケット９の鉄板９ａ及び炉本体２の耐火材２ａに浸透することはなくなり、この腐食性ガスに基づいて同鉄板９ａが腐食したり、同耐火材２ａが侵食したりするのを防止することができる。
【００１４】
　以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び変更を加え得るものである。
　例えば、本実施の形態では耐火材２ａの表面及び裏面に耐熱性粉末８を塗布したが、適用する溶融炉などによって表面又は裏面の何れか一方の面のみに同耐熱性粉末８を塗布しても良い。また、本発明はプラズマ溶融炉のみならず、バーナ溶融炉等にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る廃棄物溶融炉を概念的に示す断面図である。
【図２】従来の廃棄物溶融炉が適用される設備を示す概念図である。
【図３】従来の廃棄物溶融炉を概念的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００１６】
　１　廃棄物溶融炉
　２　炉本体
　２ａ　耐火材
　３　溶融スラグ
　４　直流電源装置
　５，６　電極
　７　高温プラズマ
　８　耐熱性粉末
　９　水冷ジャケット
　９ａ　鉄板
【図１】
2004045030.tif 000003
【図２】
2004045030.tif 000004
【図３】
2004045030.tif 000005