(57)【要約】【課題】  溶融スラグの汚染を促進することなく、出滓樋の出口付近で溶融スラグが固化するのを防止する。【解決手段】  仕切壁９は、炉内を、焼却残渣を溶融する溶融室１１と、出滓樋１０が設けられた出滓室８とに仕切る。溶融スラグ６は仕切壁９を通過するが、溶融室１１内で発生する炉内ガスは、仕切壁９を実質的に通過しない。バーナ１７からの燃焼ガスにより、出滓樋１０を流れる溶融スラグ６を保温する。排気口１９は、バーナ１７の燃焼ガスを吸引する。誘導部材２２は、燃焼ガスが溶融スラグ６の出滓樋１０からの流出方向へ流れるように誘導する。【選択図】      図１
2005214491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼却残渣を含む焼却処理物を溶融してなる溶融スラグを炉外へ導く出滓桶を備えた溶融炉であって、
前記出滓樋を流れる溶融スラグを保温するためのバーナと、
前記バーナの燃焼ガスを出滓樋から溶融スラグの流出する方向へ案内する燃焼ガス案内手段とを備えている溶融炉。
【請求項２】
焼却残渣を含む焼却処理物を溶融してなる溶融スラグを炉外へ導く出滓樋を備えた溶融炉であって、
炉内を、前記焼却処理物を溶融する溶融室と前記出滓樋が設けられた出滓室とに、溶融スラグが通過可能で且つ溶融室内で発生するガスが実質的に通過しないように仕切る仕切壁と、
前記出滓樋を流れる溶融スラグを保温するためのバーナと、
前記バーナの燃焼ガスを出滓樋から溶融スラグの流出する方向へ案内する燃焼ガス案内手段とを備えている溶融炉。
【請求項３】
前記燃焼ガス案内手段は、
前記バーナの燃焼ガスを吸引する排気口と、
前記排気口と出滓樋との間に配置され、溶融スラグが出滓樋から流出する方向に延びる面を有する誘導部材とにより構成されている請求項１又は２記載の溶融炉。
【請求項４】
前記バーナは、溶融スラグが出滓樋を流れる方向とは逆向きで且つこの方向に平行な方向に火炎を放射するように配置されている請求項１から３の何れか１項記載の溶融炉。
【請求項５】
前記バーナは、溶融スラグが出滓樋を流れる方向に複数並設され、
前記各バーナは、それぞれ溶融スラグが出滓樋を流れる方向に対して直交する方向に火炎を放射するように配置されている請求項１から３の何れか１項記載の溶融炉。
【請求項６】
前記出滓樋は、１０００℃における熱伝導率が５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である耐熱性材料からなる請求項１から５の何れか１項記載の溶融炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融炉に関し、特に、溶融スラグの出滓を安定して行うための対策に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
都市ごみや産業廃棄物の焼却炉から排出される焼却残渣は従来埋め立て処分されてきたが、埋め立て用地が逼迫してきている現況の下、焼却残渣に含まれる有害物質を分解して焼却残渣を資源化することを目的とした溶融処理技術が普及してきている。
【０００３】
前記溶融処理技術には、種々の方式あるが、各方式とも高温の溶融炉へ焼却残渣を投入し、この溶融炉内で焼却残渣を溶融状態のスラグ（溶融スラグ）として炉外へ排出する点で共通している。そして、この溶融スラグは、出滓樋を用いて炉外へ流出させるのが一般的となっている。
【０００４】
出滓樋は、溶融スラグを高温の炉内から常温の炉外へと流出させるものであるために、この出滓樋において、溶融スラグの温度が低下して固化することがある。このように溶融スラグが固化すると出滓を継続できなくなるので、これを回避すべく、溶融スラグを加熱したり、固化した塊を掻き落としたりすること等が行われている。この溶融スラグの加熱あるいは塊の掻き落としには、従来より種々の方策が提案されている。例えば、代表的なものとして、特許文献１〜５に開示されたものが知られている。
【０００５】
特許文献１に開示されたものでは、出滓樋の下方に排ガス引抜きダクトを設けることにより溶融炉内の高温の排ガスを出滓樋を通過するように導く一方、出滓口からツララ状に垂れ下がって固化したスラグをカッターにより破砕するようにしている。
【０００６】
特許文献２に開示されたものでは、出滓室にマイクロ波加熱装置が取り付けられる一方、この出滓室には、溶融室の高温の排ガスを排出するための排ガス管が設けられている。そして、マイクロ波加熱装置により出滓通路を流下する溶融スラグを加熱するとともに、排ガスによっても溶融スラグを加熱するようにしている。
【０００７】
特許文献３に開示されたものでは、炉内から流出したスラグが流れるスラグ排出孔の下端に誘導筒を設けることにより、高温排ガスをスラグと一緒に下方に向かって流すようにしている。
【０００８】
特許文献４に開示されたものでは、炉内の溶融スラグを外部へ導出する出滓部が設けられるとともに、この出滓部にバーナを設けようにしている。このバーナは、出滓部を流れる溶融スラグを加熱するとともに、炉内から煙道を通って排出される排ガスを加熱すべく、前記煙道に至る通路の方向へ火炎を放射するように配置されている。
【０００９】
特許文献５に開示されたものでは、出滓口に溶融炉内部と外部とを仕切る仕切壁を設けることにより、溶融炉内部の雰囲気温度を制御し、これにより、溶融スラグを連続的に出滓できるようにしている。言い換えると、この文献に開示された溶融炉では、溶融炉内のガス圧力を制御するために仕切壁を設けるようにしている。そして、出滓口に電極を配設し、出滓口を流れる溶融スラグを加熱するようにしている。
【特許文献１】特開平１０−２９２９１４号公報
【特許文献２】特開平８−３１９２７号公報
【特許文献３】特開平６−３００２３４号公報
【特許文献４】特開２０００−２７４６４８号公報
【特許文献５】特開平７−２４３７６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、前記各特許文献に開示されたものでは、出滓樋の出口付近で溶融スラグが固化する虞があったり、溶融スラグが排ガスによって汚染されてしまうという問題があった。
【００１１】
すなわち、前記特許文献１のものでは、出滓口から垂れ下がって固化したスラグを破砕するカッターを設けているので、スラグが固化することを前提としている。特に、この構成では、カッターの製作、維持管理等が必要であり、溶融炉の構成が複雑になるとともに、コストが増大してしまう問題もある。
【００１２】
また、前記特許文献２のものでは、出滓樋に形成された出滓通路を流下する溶融スラグをマイクロ波で加熱している。しかしながら、この文献のものは、出滓通路から流出したスラグを加熱することまでは考慮していない。このため、出滓通路の出口付近においてスラグが固化する虞がある。特に、マイクロ波で溶融スラグを加熱する構成であるので、マイクロ波加熱装置が必要となり、溶融炉の構成が複雑になるとともに、コストが増大してしまうという問題が生ずる。
【００１３】
また、前記特許文献３のものでは、誘導筒の下端をスラグ排出孔よりも下方に延在させることにより、高温の排ガスがスラグ排出孔から下方へ向かって流れるようにすることで、スラグ排出孔の出口付近での温度を上昇させることができる点で有効である。しかしながら、この文献のものは、高温の排ガスで溶融スラグを加熱する構成であるので、この排ガスに含有されている有害成分が溶融スラグに溶け込み、溶融スラグが汚染されるという問題が生ずる。
【００１４】
また、前記特許文献４のものでは、バーナにより出滓部を流れる溶融スラグを加熱できるが、排ガスを排出する煙道に至る通路に向かって火炎を放射するようにバーナが配置されているために、出滓部から流出するスラグを加熱することまでは考慮していない。このため、出滓部の出口付近において溶融スラグが固化する虞がある。また、出滓部と煙道とが連通している構成であるために、通常は負圧に保たれている炉内が正圧になったときには、出滓部に排ガスが流入し、溶融スラグが汚染される虞がある。
【００１５】
また、前記特許文献５のものでは、溶融炉内のガス圧力を制御することにより、出滓口を通して溶融スラグを連続的に出滓することができるようにするとともに、出滓口を流れる溶融スラグを加熱している。このものにおいても、出滓口を流出した直後のスラグを加熱することまでは考慮していない。このため、出滓口の出口付近においてスラグが固化する虞がある。
【００１６】
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、溶融スラグの汚染を促進させることなく、出滓樋からの溶融スラグの安定した出滓を確保することにあり、さらに好ましくは溶融スラグの汚染を積極的に抑止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記目的を達成するために、本発明は、出滓樋を流れる溶融スラグを保温するために設けられるバーナの燃焼ガスを、溶融スラグが出滓樋から流出する方向へ積極的に流すようにしたものである。
【００１８】
具体的に、請求項１の発明は、焼却残渣を含む焼却処理物を溶融してなる溶融スラグを炉外へ導く出滓樋を備えた溶融炉を前提として、前記出滓樋を流れる溶融スラグを保温するためのバーナと、前記バーナの燃焼ガスを出滓樋から溶融スラグの流出する方向へ案内する燃焼ガス案内手段とを備えている。
【００１９】
この発明では、バーナの燃焼ガスにより、出滓樋を流れる溶融スラグが保温される。そして、燃焼ガス案内手段が、バーナの燃焼ガスを、溶融スラグが出滓樋から流出する方向へと案内する。このため、バーナの燃焼ガスは、出滓樋から流出した後も溶融スラグと同じ方向へ向かって流れるために、溶融スラグは、出滓樋からの流出直後も高温の燃焼ガスに曝された状態となる。これにより、出滓樋を流れている最中はもとより、出滓樋の出口付近、即ち出滓樋からの流出直後をも含め、溶融スラグが固化するのを防止することができる。さらに、本発明では、溶融スラグが、出滓樋を流れる際にバーナの燃焼ガスによって取り囲まれるために、この溶融スラグが焼却処理物を溶融するときに発生する炉内ガスに曝されるのが抑制される。これにより、炉内ガスによる溶融スラグの汚染が促進されるのを回避できる。
【００２０】
したがって、本発明によれば、出滓樋から流出する溶融スラグが炉内ガスによって汚染されるのを促進することなく、溶融スラグを安定して出滓するのを確保することができる。また、スラグの掻き取り装置等を取り付ける必要がなくなるので、溶融炉の構造が複雑化するのを回避することができる。
【００２１】
また、請求項２の発明は、焼却残渣を含む焼却処理物を溶融してなる溶融スラグを炉外へ導く出滓樋を備えた溶融炉を前提として、炉内を、前記焼却処理物を溶融する溶融室と前記出滓樋が設けられた出滓室とに、溶融スラグが通過可能で且つ溶融室内で発生するガスが実質的に通過しないように仕切る仕切壁と、前記出滓樋を流れる溶融スラグを保温するためのバーナと、前記バーナの燃焼ガスを出滓樋から溶融スラグの流出する方向へ案内する燃焼ガス案内手段とを備えている。
【００２２】
この発明では、溶融室で焼却処理物を溶融して溶融スラグを生成する。このとき、溶融室では、有害成分が含まれる炉内ガスが発生する。そして、溶融スラグは仕切壁を通過して出滓室へ流入する一方、この炉内ガスは出滓室へ流入することはない。この出滓室では、バーナの燃焼ガスにより、出滓樋を流れる溶融スラグが保温される。そして、燃焼ガス案内手段が、バーナの燃焼ガスを、溶融スラグが出滓樋から流出する方向へと案内する。このため、バーナの燃焼ガスは、出滓樋から流出した後も溶融スラグと同じ方向へ向かって流れるために、溶融スラグは、出滓樋から流出した後まで高温の燃焼ガスに曝された状態となる。これにより、出滓樋を流れている最中はもとより、出滓樋の出口付近、即ち出滓樋からの流出直後をも含め、溶融スラグが固化するのを防止することができる。さらに、本発明では、仕切壁を設けることにより、炉内ガスが出滓室へ流入しない構成としているために、溶融スラグが出滓室において炉内ガスに曝されるのを確実に回避できるとともに、溶融室内の圧力を安定させることができる。
【００２３】
したがって、本発明によれば、出滓樋から流出した溶融スラグが炉内ガスによって汚染されるのを積極的に抑止しつつ、溶融スラグを安定して出滓するのを確保することができる。また、スラグの掻き取り装置等を取り付ける必要がなくなるので、溶融炉の構造が複雑化するのを回避することができる。
【００２４】
また、請求項３の発明は、請求項１又は２記載の溶融炉において、前記燃焼ガス案内手段は、前記バーナの燃焼ガスを吸引する排気口と、前記排気口と出滓樋の流出端部との間に配置され、溶融スラグが出滓室から流出する方向に延びる面を有する誘導部材とにより構成されている。
【００２５】
この発明では、バーナの燃焼ガスが排気口に吸引される。このとき、バーナの燃焼ガスは、溶融スラグが出滓樋から流出する方向に延びる誘導部材の面によって溶融スラグの出滓樋からの流出方向へ誘導される。これにより、バーナの燃焼ガスが溶融スラグの流出方向へ確実に流れるようにすることができ、請求項１及び２の作用効果を有効に発揮させることができる。
【００２６】
また、この発明では、排気口がバーナの燃焼ガスを吸引する構成であるために、燃焼ガスが誘導部材よりも下方へ向かって流れるのを抑制することができる。この結果、出滓樋の下方に作業場が存するときでも、この作業場での作業環境が悪化するのを抑制することができる。
【００２７】
また、請求項４の発明は、請求項１から３の何れか１項記載の溶融炉において、前記バーナは、溶融スラグが出滓樋を流れる方向とは逆向きで且つこの方向に平行な方向に火炎を放射するように配置されている。
【００２８】
この発明では、バーナの火炎が溶融スラグの流れる方向と平行な方向に放射されるので、溶融スラグを連続的に加熱することができる。これにより、溶融スラグの加熱を効率的に行うことができる。また、１本のバーナにより溶融スラグを加熱できるので、シンプルな構成とすることができる。
【００２９】
また、この発明では、バーナの火炎が溶融スラグの流出する方向とは逆方向に放射される構成であるので、溶融スラグを流出させる出滓室よりもバーナを外側に配置することができる。このため、バーナを容易に設置できる構成とすることができる。
【００３０】
また、請求項５の発明は、請求項１から３の何れか１項記載の溶融炉において、前記バーナは、溶融スラグが出滓樋を流れる方向に複数並設され、前記各バーナは、それぞれ溶融スラグが出滓樋を流れる方向に対して直交する方向に火炎を放射するように配置されている。
【００３１】
この発明では、バーナにより出滓樋を流れる溶融スラグをむらなく均一に加熱することができるので、溶融スラグの保温効率を向上させることができ、燃料消費率を向上することができる。
【００３２】
また、請求項６の発明は、請求項１から５の何れか１項記載の溶融炉において、前記出滓樋は、１０００℃における熱伝導率が５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である耐熱性材料からなる。
【００３３】
この発明では、出滓樋を、１０００℃における熱伝導率が５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である耐熱性材料により構成しているので、溶融スラグの熱が出滓樋へ放熱されるのが抑制され、これにより、出滓樋を流れる際に溶融スラグの温度が低下するのを抑制でき、出滓樋から流出した溶融スラグが固化するのをさらに確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００３４】
以上説明したように、本発明によれば、バーナの燃焼ガスを出滓樋の流出端部から溶融スラグの流出する方向へ案内するようにしているので、溶融スラグが炉内ガスによって汚染されるのを促進させることなく、この溶融スラグが出滓樋の出口付近においても固化するのを防止することができ、溶融スラグの安定した出滓を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３６】
《発明の実施形態１》
図１に示すように、本発明の実施形態１に係る溶融炉は、焼却灰、飛灰又はこれらの混合物等の焼却残渣を被溶融物とするプラズマ溶融設備に構成されている。このプラズマ溶融設備は、溶融炉本体１と、プラズマトーチ２と、プラズマ電源装置３とを備えている。
【００３７】
プラズマトーチ２は、電力の供給を受けて熱プラズマを発生させることで焼却残渣を溶融させるためのものであり、溶融炉本体１に気密状に嵌め込まれている。プラズマ電源装置３は、プラズマトーチ２に高圧の電力を供給するように構成されている。
【００３８】
溶融炉本体１の炉内には仕切壁９が設けられており、この仕切壁９により、炉内は溶融室１１と出滓室８とに仕切られている。溶融室１１には前記プラズマトーチ２が配設されている。また、溶融室１１には、灰供給機７が接続されていて、焼却残渣は、この灰供給機７によって溶融室１１内へ供給されるようになっている。溶融室１１内に供給された焼却残渣は、プラズマトーチ２が発生させる熱プラズマにより加熱されて溶融し、溶融スラグ６となって溜められる。炉内には、この溶融スラグ６が溜められた溶融浴５が形成されている。
【００３９】
溶融室１１には、この室内で発生する炉内ガスを炉外へ排出させる排ガス通路２３が接続されている。この炉内ガスには、重金属ヒューム等の有害成分が含まれる。溶融炉本体１では、溶融室１１内の炉内ガスがこの排ガス通路２３を通して排出されることで炉内が負圧に保持される。
【００４０】
前記仕切壁９は、図２及び図３にも示すように、炉内で上下に延びるように配置されていて、炉内を互いに水平方向に並設される２室に区画している。仕切壁９には、貫通孔９ａが形成されている。この貫通孔９ａを通して溶融室１１と出滓室８とが連通されている。この貫通孔９ａは、溶融浴５に浸されるように仕切壁９の下部に設けられている。これにより、溶融スラグ６が溶融室１１と出滓室８とに亘って溜まるようになっている。
【００４１】
出滓室８は、溶融室１１の側方に配置されている。出滓室８には、溶融浴５の溶融スラグ６を炉外へ導くための出滓樋１０が設けられている。この出滓樋１０は、１０００℃における熱伝導率が５Ｗ／(ｍ・Ｋ)以下である耐熱性材料からなる耐火物によって構成されている。そして、出滓樋１０は、図４に示すように、出滓室８の側壁１５，１５及び上壁１６によって出滓樋１０の上方に空間が形成されるよう配置されている。
【００４２】
出滓樋１０は、溶融スラグ６の流入端部（基端部）が前記仕切壁９の貫通孔９ａの上端部よりも上方に位置するように形成されている。このことで、溶融浴５の湯面が仕切壁９の貫通孔９ａの上端部よりも高くなり、溶融室１１内のガス空間と出滓室８内のガス空間とが完全に隔てられるようになっている。言い換えると、溶融室１１と出滓室８とは、溶融室１１で発生した炉内ガスが実質的には出滓室８へ流入しないように構成されている。
【００４３】
また、出滓樋１０には、仕切壁９から離れるに従って降下する傾斜面が形成されている。これにより、出滓樋１０からオーバーフローした溶融浴５の溶融スラグ６は、この傾斜面上を流れるようになっている。この出滓樋１０の流出端部（先端部）は、出滓室８の底部に開口された出滓口１８に面している。そして、出滓樋１０を流れた溶融スラグ６は、この出滓口１８を通して出滓室８から流れ落ち、炉外へ排出されるようになっている。この出滓口１８の下方には、図示省略しているが、排出された溶融スラグ６を処理するための作業場が配されている。
【００４４】
出滓室８における仕切壁９に対向する側壁１４には、出滓室８内を加熱するためのバーナ１７が設けられている。このバーナ１７は、仕切壁９に向かって出滓室８内で火炎を放射するように設置されている。この火炎は、溶融スラグ６が出滓樋１０を流れる方向とは逆向きで且つこの方向に平行な方向に放射される。
【００４５】
また、出滓室８には、燃焼ガス案内手段２４が設けられている。この燃焼ガス案内手段２４は、バーナ１７の燃焼ガスを出滓樋１０の先端部から溶融スラグ６の流出する方向へ案内するためのものである。具体的に、燃焼ガス案内手段２４は、図２及び図５に示すように、前記バーナ１７が設けられた側壁１４の下端部に設けられた排気口１９と、この排気口１９と出滓樋１０の先端部との間に位置するように前記側壁１４に設けられた誘導部材２２とにより構成されている。排気口１９は出滓室８よりも外側に設けられている。そして、この排気口１９は、出滓室８内のバーナ１７の燃焼ガスを前記出滓口１８から流出させ、この出滓口１８から流出した燃焼ガスを吸引するように構成されている。また、排気口１９は、バーナ１７の火炎の根元に対し、バーナ１７の火炎が放射されるのとは反対側に配置されている。このことにより、バーナ１７の燃焼ガスは、図２に矢印２１で示すように、出滓室８内を仕切壁９に向かって流れた後、反転し、溶融スラグ６が出滓樋１０を流れる方向と同じ方向に流れるようになっている。
【００４６】
一方、誘導部材２２は、側壁１４の下端部において上下に延びる鉛直面を有する平板状に形成されている。つまり、誘導部材２２は、溶融スラグ６が出滓樋１０から流出する方向に延びる面を有している。この誘導部材２２は、出滓樋１０の先端部よりも上方の位置から、この出滓樋１０の先端部とほぼ同じ高さの位置に亘って設けられている。そして、この誘導部材２２は、出滓樋１０の先端部に対向する出滓口１８の縁部を構成している。
【００４７】
本実施形態に係る溶融炉の運転動作について説明する。この溶融炉では、焼却灰等の焼却残渣が灰供給機７から溶融室１１内へ供給され、この焼却残渣は、溶融室１１内でプラズマトーチ２によって高温に加熱されて溶融し、溶融スラグ６となる。このとき、溶融室１１内には、重金属ヒューム等の有害成分が含まれる炉内ガスが発生する。この炉内ガスは、排ガス通路２３を通って炉外へ排出される。
【００４８】
溶融室１１の溶融スラグ６は、仕切壁９の貫通孔９ａを通して出滓室８内へと流入する。このとき、炉内の溶融浴５の湯面がこの貫通孔９ａの上端部よりも高くなっているために、溶融室１１内の炉内ガスは、この貫通孔９ａを実質的に通過することなく、溶融スラグ６のみがこの貫通孔９ａを通過する。
【００４９】
出滓室８では、図２における矢印２１の如く、バーナ１７から放射される火炎の燃焼ガスが出滓室８の上部を仕切壁９へ向かって流れている。そして、この燃焼ガスは、仕切壁９付近で反転し、出滓室８の下部、即ち出滓樋１０のすぐ上方を仕切壁９から離れる方向に流れる。この後、燃焼ガスは、誘導部材２２の鉛直面に案内されて下向きに流れ、出滓口１８を通して出滓室８の外方へ導出される。
【００５０】
出滓室８内の溶融スラグ６は、出滓樋１０からオーバーフローすると、この出滓樋１０を伝わって流下する。このとき、溶融スラグ６は、出滓室８の下部を流れる高温の燃焼ガスに常に曝されているために、この燃焼ガスによって保温されている。その後、溶融スラグ６は、出滓口１８を通して炉外へ流れ落ちる。このとき、溶融スラグ６が流出する方向と同じ方向へ燃焼ガスが流れるので、出滓口１８から流出した溶融スラグ６は、この燃焼ガスに曝されることとなる。
【００５１】
したがって、本実施形態に係る溶融炉によれば、溶融スラグ６が出滓樋１０を流れる際に、バーナ１７の燃焼ガスに曝されており，また出滓樋１０から流出した直後もこの燃焼ガスに曝された状態となるので、出滓樋１０を流れる溶融スラグ６の固化を防止できるばかりでなく出滓樋１０から流出した直後の溶融スラグ６の固化をも有効に防止することができる。さらに、本実施形態１では、溶融室１１と出滓室８とを仕切る仕切壁９を設けることにより、炉内ガスが実質的に出滓室８へ流入しない構成としているために、溶融スラグ６はバーナ１７の燃焼ガスのみによって取り囲まれ、炉内ガスに曝されることはない。
【００５２】
それ故に、出滓樋１０から流出する溶融スラグ６が炉内ガスによって汚染されるのを積極的に抑止しつつ、溶融スラグ６を安定して出滓するのを確保することができる。また、スラグの掻き取り装置等を取り付ける必要がなくなるので、溶融炉の構造が複雑化するのを回避することができる。
【００５３】
また、本実施形態１では、燃焼ガス案内手段２４を、燃焼ガスを吸引する排気口１９と、この排気口１９及び出滓樋１０間に配置される誘導部材２２とによって構成するようにしている。そして、バーナ１７の燃焼ガスが排気口１９に吸引されると、誘導部材２２がバーナ１７の燃焼ガスを溶融スラグ６の出滓樋１０からの流出方向へ誘導するので、バーナ１７の燃焼ガスを溶融スラグ６の流出方向へ確実に案内することができる。
【００５４】
ここで、本発明者が比較例として試みた実験結果について説明する。この比較例では、例えば図６及び図７に示すように、排気口１９を設ける一方で、誘導部材２２を設けない構成とした。この誘導部材２２を省略した構成では、出滓口１８は、出滓樋１０の先端部と出滓室８の側壁１４における外端部１４ａとの間に形成されることなり、排気口１９は、出滓室８内に配置されることとなる。そして、この構成では、燃焼ガスは、図６中の矢印２５で示すように、仕切壁９付近から出滓樋１０に沿って流れるものの、出滓口１８の出口付近では、溶融スラグ６の流れる方向とは異なった方向へと流れ、排気口１９へ向かう。このため、出滓口１８から流出した溶融スラグ６を燃焼ガスで取り囲むことができなくなってしまう。この結果、出滓樋１０の先端部付近において、溶融スラグ６が固化する事態が発生した。これに対し、本実施形態１では、図２等に示すように誘導部材２２を設けているので、溶融スラグ６が出滓室８から流出した後においても、この溶融スラグ６を燃焼ガスに曝すことができる。したがって、本実施形態１に係る溶融炉によれば、溶融スラグ６の固化を確実に防止することができる。
【００５５】
また、本実施形態１では、排気口１９がバーナ１７の燃焼ガスを吸引する構成であるために、燃焼ガスが誘導部材２２よりも下方へ向かって流れるのを抑制することができる。この結果、出滓樋１０の下方に存する作業場の作業環境が悪化するのを抑制することができる。
【００５６】
また、本実施形態１では、火炎が溶融スラグ６の流れる方向と平行な方向に放射されるようにバーナ１７を配置しているので、溶融スラグ６を連続的に加熱することができる。これにより、溶融スラグ６の加熱を効率的に行うことができる。また、バーナ１７の火炎が溶融スラグ６の流出する方向とは逆方向に放射される構成としているので、溶融スラグ６を流出させる出滓室８よりもバーナ１７を外側に配置することができる。このため、バーナ１７を設置するのが容易な構成とすることができる。
【００５７】
また、本実施形態１では、出滓樋１０を、１０００℃における熱伝導率が５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である耐熱性材料からなる耐火物により構成したので、溶融スラグ６の熱が出滓樋１０へ放熱されるのが抑制され、これにより、出滓樋１０を流れる際に溶融スラグ６の温度が低下するのを抑制でき、出滓樋１０から流出した溶融スラグ６が固化するのをさらに確実に防止することができる。本発明者による実験では、出滓樋１０を、１０００℃における熱伝導率が３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）である特殊金属により構成したときには、溶融スラグ６の固化が見られた。これに対し、本実施形態１では、出滓樋１０を前記耐火物によって構成しているので、溶融スラグ６の固化を確実に防止することができる。
【００５８】
《発明の実施形態２》
図８及び図９は本発明の実施形態２を示す。ここでは、実施形態１と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。この実施形態２では、複数（本実施形態では２つ）のバーナ１７ａ，１７ｂが、溶融スラグ６が出滓樋１０を流れる方向に対して直交する方向に火炎を放射するように配置されている。
【００５９】
具体的に、両バーナ１７ａ，１７ｂは、出滓室８の側壁１５に設置されており、この両バーナ１７ａ，１７ｂは、出滓樋１０を溶融スラグ６が流れる方向に並んでいる。一方のバーナ（上流側バーナ）１７ａは、出滓樋１０の流入端部の近傍に、また他方のバーナ（下流側バーナ）１７ｂは、出滓樋１０の流出端部の近傍にそれぞれ配置されている。上流側バーナ１７ａは、出滓樋１０の流入端部近傍を流れる上流側の溶融スラグ６を保温するためのものである。また、下流側バーナ１７ｂは、出滓樋１０の流出端部近傍を流れる下流側の溶融スラグ６を保温するためのものである。
【００６０】
したがって、本実施形態２によれば、バーナ１７ａ，１７ｂを、溶融スラグ６が出滓樋１０を流れる方向に対して直交する方向に火炎を放射するように配置しているので、バーナ１７ａ，１７ｂにより出滓樋１０を流れる溶融スラグ６をその上流側から下流側に至る範囲でむらなく加熱することができ、溶融スラグ６の保温効率を向上させることができ、バーナ１７の燃料消費率を向上することができる。
【００６１】
その他の構成、作用及び効果は前記実施形態１と同様である。
【００６２】
《発明の実施形態３》
図１０は本発明の実施形態３を示す。ここでは、実施形態１と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。本実施形態３では、誘導部材２２が、出滓樋１０の先端部よりも下方に延出されている。この構成では、出滓口１８は、出滓樋１０の先端部と、この先端部に対向する位置の誘導部材２２との間に形成される。そして、誘導部材２２は、出滓口１８よりも下方、即ち出滓室８よりも外方へ突出している。
【００６３】
排気口１９は、誘導部材２２の下端部（先端部）の近傍に配置されている。すなわち、この排気口１９は、出滓口１８よりも下方に配置されている。
【００６４】
したがって、本実施形態３によれば、誘導部材２２を出滓口１８よりも下方へ延出しているので、バーナ１７の燃焼ガスを出滓樋１０から流出した溶融スラグ６の流れる方向にさらに長く流れるようにすることができる。これにより、溶融スラグ６の保温効果を実施形態１よりも高めることができる。
【００６５】
尚、溶融スラグ６の保温効果は周囲の温度等の影響を受けるものであるために、誘導部材２２の出滓口１８からの突出高さは、周囲の温度等に応じて適宜設定すればよい。
【００６６】
その他の構成、作用及び効果は前記実施形態１と同様である。
【００６７】
《その他の実施形態》
前記各実施形態では、仕切壁９の下部に貫通孔９ａを形成することにより溶融室１１と出滓室８とを連通させる構成としたが、この構成に代え、仕切壁を、溶融炉本体１の底壁との間に間隙が形成されるように炉内の上部にのみ形成する構成としてもよい。この構成においても、溶融スラグ６が通過可能で且つ炉内ガスが実質的に通過しないように炉内を仕切ることができる。
【００６８】
また、前記各実施形態では、仕切壁９を設ける構成としているが、この仕切壁９を省略した構成としてもよい。このような構成としても、出滓樋１０を流れる溶融スラグ６がバーナ１７の燃焼ガスによって曝されるので、この溶融スラグ６の炉内ガスによる汚染が促進されるのを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施形態１に係る溶融炉の全体構成を示す図である。
【図２】図１におけるＡ部を拡大して示す図である。
【図３】図２のIII−III線における断面図である。
【図４】図２のIV−IV線における断面図である。
【図５】図２のV−V線における断面図である。
【図６】比較例における図２相当図である。
【図７】図６のVII−VII線における断面図である。
【図８】本発明の実施形態２における図２相当図である。
【図９】図８のIX−IX線における断面図である。
【図１０】本発明の実施形態３における図２相当図である。
【符号の説明】
【００７０】
６    溶融スラグ
８    出滓室
９    仕切壁
１０    出滓樋
１１    溶融室
１７    バーナ
１７ａ  上流側バーナ（バーナ）
１７ｂ  下流側バーナ（バーナ）
１９    排気口
２２    誘導部材
２４    燃焼ガス案内手段
【図１】
2005214491.tif 000003
【図２】
2005214491.tif 000004
【図３】
2005214491.tif 000005
【図４】
2005214491.tif 000006
【図５】
2005214491.tif 000007
【図６】
2005214491.tif 000008
【図７】
2005214491.tif 000009
【図８】
2005214491.tif 000010
【図９】
2005214491.tif 000011
【図１０】
2005214491.tif 000012