(57)【要約】  【課題】  溶融スラグの流れによる炉壁の局部的な損耗を抑制して長寿命化を図ることが可能な経済性に優れた灰溶融炉を提供する。  【解決手段】  灰投入口１５から炉体１２内に投入された灰Ｘを溶融して溶融スラグＳとし、溶融スラグ排出口１８から排出する灰溶融炉１０であって、炉体１２内に溶融スラグＳの流れを変化させる邪魔板２１を設けた。邪魔板２１は、炉体１２内にて移動可能とされる。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
灰投入口から炉体内に投入された灰を溶融して溶融スラグとし、溶融スラグ排出口から排出する灰溶融炉であって、
前記炉体内に前記溶融スラグの流れを変化させる邪魔板を設けたことを特徴とする灰溶融炉。
【請求項２】
前記邪魔板は、前記炉体内にて移動可能とされ、前記炉体内における前記邪魔板の位置を移動させることにより前記溶融スラグの流れを変化させることを特徴とする請求項１に記載の灰溶融炉。
【請求項３】
前記邪魔板は、左右方向、上下方向もしくは上下方向の軸線を中心とした回転方向のそれぞれの方向へ移動可能とされていることを特徴とする請求項２に記載の灰溶融炉。
【請求項４】
前記邪魔板は、損耗によって形状が変化することにより前記溶融スラグの流れを変化させることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の灰溶融炉。
【請求項５】
前記邪魔板は、断面形状が矩形状であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の灰溶融炉。
【請求項６】
前記邪魔板は、その内部に冷却機構を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の灰溶融炉。
【請求項７】
前記邪魔板は、前記炉体内に配設された電極に対して、前記灰投入口の反対側に設けられることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の灰溶融炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、都市ごみ、産業廃棄物等の被焼却物を焼却した際に生成される灰を溶融処理する灰溶融炉に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、廃棄物の焼却灰等に含まれるダイオキシン類の分解という観点から、灰溶融炉による灰溶融が広く普及している。この種の灰溶融炉としては、直流電気抵抗式のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この直流電気抵抗式の灰溶融炉は、灰投入口から灰が投入される炉体と、炉体内に配設された主電極と、炉底に設けられた炉底電極とを有している。そして、この灰溶融炉では、主電極と炉底電極との間に流した電流により、炉体内の灰がジュール熱により順次溶融されて溶融スラグとされる。そして、炉体内の溶融スラグを炉体側部の溶融スラグ排出口から取り出し、炉体内で発生した溶融排ガスを炉体上部の排ガス口から排気する。
【特許文献１】特開２０００−２７４６４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、灰を溶融して溶融スラグとする炉体内は高温となるため、炉体の炉壁には耐火材が貼られている。この耐火材の損耗抑制は、灰溶融炉自体の寿命に関わる重要な問題である。
耐火材の損耗は、炉体の内部温度、溶融スラグの成分、溶融スラグの流れにより生じるが、特に、炉壁に沿う溶融スラグの流れにより大きく影響される。溶融スラグの流れによる影響は、溶融スラグの流速が速い箇所ほど大きく、炉壁が局部的に大きく損耗するおそれがある。また、炉体内における溶融スラグの流れは、灰投入口と溶融スラグ排出口との相対位置によって決まる。このため、溶融スラグの流れが決まれば、炉壁近傍における溶融スラグの最大流速箇所も決まり、この最大流速箇所の近傍の炉壁が局部的に損耗することとなる。
そして、灰溶融炉では、このように局部的に大きく損耗した部分が許容残存厚以下になった場合には、たとえ他の部分が健全であっても、炉壁の全ての耐火材を交換しなければならないため、経済性が悪いという問題がある。
【０００４】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、溶融スラグの流れによる炉壁の局部的な損耗を抑制して長寿命化を図ることが可能な経済性に優れた灰溶融炉を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る灰溶融炉では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
本発明は、灰投入口から炉体内に投入された灰を溶融して溶融スラグとし、溶融スラグ排出口から排出する灰溶融炉であって、前記炉体内に前記溶融スラグの流れを変化させる邪魔板を設けたことを特徴とする。
【０００６】
このように、炉体内に、溶融スラグの流れを変化させる邪魔板を設けたので、溶融スラグの流速が速い箇所の位置が変化され、この流速の速い箇所が炉体の炉壁における一定個所にとどまることがなくなる。
これにより、この灰溶融炉では、炉体の炉壁の一部分が溶融スラグの流れによって局部的に損耗するような不具合がなくされ、長寿命化が図られ経済的に優れたものとされる。
【０００７】
また、前記邪魔板が、前記炉体内にて移動可能とされ、前記炉体内における位置を移動させることにより前記溶融スラグの流れを変化させることを特徴とする。
すなわち、邪魔板を移動させることにより、炉体内における溶融スラグの流れが常にあるいは定期的に変化される。
【０００８】
さらに、前記邪魔板が、左右方向、上下方向もしくは上下方向の軸線を中心とした回転方向のそれぞれの方向へ移動可能とされていることを特徴とする。
これにより、邪魔板を、左右方向、上下方向もしくは上下方向の軸線を中心とした回転方向の全てまたはいずれかに移動させることにより、極めて容易に溶融スラグの流れが変化される。
【０００９】
また、前記邪魔板が、損耗によって形状が変化することにより前記溶融スラグの流れを変化させることを特徴とする。
このように、邪魔板が損耗して形状が変化することにより、容易に溶融スラグの流れが変化される。
【００１０】
また、前記邪魔板が、断面形状が矩形状であることを特徴とする。
このように、断面矩形状の邪魔板によって溶融スラグの流れが確実にかつ効果的に変化される。
【００１１】
さらに、前記邪魔板の内部に冷却機構を有することを特徴とする。
このように、冷却機構を有することにより、邪魔板の損耗が極力抑えられ、邪魔板による溶融スラグの流れの変化が長期間にわたって行われる。
【００１２】
また、前記邪魔板が、前記炉体内に配設された電極に対して、前記灰投入口の反対側に設けられることを特徴とする。
このように、特に、電極とに対して、灰投入口の反対側の、溶融スラグの流れが速い箇所に邪魔板を設けたので、溶融スラグの流れが効果的に変化される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の灰溶融炉によれば、炉体内に、溶融スラグの流れを変化させる邪魔板を設けたので、溶融スラグの流速が速い箇所の位置を変化させ、この流速の速い箇所が炉体の炉壁における一定個所にとどまることをなくすことができる。
これにより、この灰溶融炉では、炉体の炉壁の一部分が溶融スラグの流れによって局部的に損耗するような不具合をなくすことができ、長寿命化を図ることができ、経済的にも優れたものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
図１は本実施形態に係る灰溶融炉の構造を示す正面側の概略断面図、図２は図１におけるＰ−Ｐ断面図、図３は図１の平面図である。
図１に示すように、この灰溶融炉１０は、炉底１１を有する筒状の炉体１２と、この炉体１２の上部を覆う炉蓋１３とを有している。炉体１２は、その内部に、黒鉛電極からなる主電極１４を有しており、この主電極１４は、炉蓋１３に昇降可能に支持されている。
【００１５】
炉蓋１３には、灰投入口１５が形成されており、この灰投入口１５から炉体１２内に、灰供給部１６から送り込まれる灰が投入される。
炉底１１は、炉底電極１７を備えており、直流電源２０によって主電極１４と炉底電極１７との間に電流を流すことにより、炉体１２内に投入された灰Ｘがジュール熱により順次溶融されて溶融スラグＳとされる。
【００１６】
炉体１２の側壁には、溶融スラグ排出口１８が形成されており、この溶融スラグ排出口１８から、炉体１２内の溶融スラグＳが取り出されるようになっている。
また、炉体１２の上部には、排ガス管が接続される排ガス口１９が設けられており、この排ガス口１９から炉体１２内で発生した溶融排ガスが排気される。
【００１７】
図２に示すように、灰溶融炉１０は、炉体１２内に、邪魔板２１が吊り下げられている。この邪魔板２１は、断面視矩形状に形成された板状のもので、その内部には、冷媒が流れる配管経路からなる水冷式の冷却機構２３が内蔵される。
また、この邪魔板２１は、その上端が炉蓋１３の駆動機構２２に支持されており、下端は、炉体１２内に延ばされて溶融スラグＳ内に配置されている。
駆動機構２２は、図３に示すように、邪魔板２１をその幅方向、つまり炉体１２の左右方向へ往復移動させるものである。
【００１８】
以上の構成を備える灰溶融炉１０では、主電極１４と炉底電極１７との間にて通電が行われると、溶融スラグＳにジュール熱が生じ、灰投入口１５から炉体１２内に投入された灰Ｘの溶融が開始され溶融スラグＳが生成される。なお、溶融は、主電極１４側から外側へ徐々に進んでいく。
ここで、溶融スラグＳは、比重差に基づいて、比重の比較的小さい塩層、比重の中程度のスラグ層、比重の比較的大きいＦｅ，Ｃｕ，Ｎｉ等の金属類からなるメタル層に分離する。
そして、炉体１２の側壁の溶融スラグ排出口１８を適宜開放することにより、炉体１２内の溶融スラグＳが取り出される。
【００１９】
上記灰溶融工程において、炉体１２内の溶融スラグＳには、炉体１２の炉壁に沿う流れが生じる。この溶融スラグＳの流れは、灰投入口１５と溶融スラグ排出口１８との相対位置によって決まる。
ここで、上記構造の灰溶融炉１０では、炉体１２内に邪魔板２１を設け、さらに、この邪魔板２１を駆動機構２２によって左右方向へ往復移動可能としたので、駆動機構２２によって邪魔板２１を移動させることにより、炉体１２内にて流れる溶融スラグＳの流れの方向が変化される。
これにより、溶融スラグＳの流速が速い箇所の位置も変化され、この流速の速い箇所が炉体１２の炉壁における一定個所にとどまるようなことがなくされる。
【００２０】
このように、上記実施形態に係る灰溶融炉１０によれば、炉体１２内に、溶融スラグＳの流れを変化させる邪魔板２１を設けたので、溶融スラグＳの流れを変化させ、溶融スラグＳの流速の速い箇所が炉体１２の炉壁における一定個所にとどまることをなくすことができる。
これにより、この灰溶融炉１０では、炉体１２の炉壁の一部分が溶融スラグＳの流れによって局部的に損耗するような不具合をなくすことができ、長寿命化を図ることができ、経済的に優れたものとすることができる。
【００２１】
特に、駆動機構２２によって邪魔板２１を移動させることにより、炉体１２内における溶融スラグＳの流れを常にあるいは定期的に変化させることができる。
また、断面矩形状の邪魔板２１によって溶融スラグＳの流れを確実にかつ効果的に変化させることができ、さらには、冷却機構を有することにより、邪魔板２１の損耗を極力抑え、邪魔板２１による溶融スラグＳの流れの変化を長期間にわたって行うことができる。
また、主電極１４に対して、灰投入口１５の反対側の、溶融スラグＳの流れが速くなる箇所に邪魔板２１を設けたので、溶融スラグＳの流れを効果的に変化させることができる。
【００２２】
なお、上記の実施形態では、邪魔板２１を左右方向に移動可能としたものを例にとったが、この邪魔板２１の移動方向としては左右方向に限定されることはなく、上下方向もしくは上下方向の軸線を中心とした回転方向であっても良い。
つまり、邪魔板２１を、左右方向、上下方向もしくは上下方向の軸線を中心とした回転方向の全てまたはいずれかに移動させることにより、極めて容易に溶融スラグＳの流れを変化させることができる。
【００２３】
また、邪魔板２１として、溶融スラグＳの熱や流れによって損耗して形状が変化するものを用いても良い。そして、この場合は、損耗によって邪魔板２１の形状が変化することにより、容易に溶融スラグＳの流れを変化させることができる。
【００２４】
なお、上記実施形態では、一つの邪魔板２１を炉体１２内に設けたが、この邪魔板２１を炉体１２内に複数設けても良く、このように複数の邪魔板２１を設けることにより、さらに効果的に炉体１２内における溶融スラグＳの流れを変化させることができる。
【００２５】
なお、本発明は、上記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で種々変更し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】灰溶融炉の正面側の概略断面図
【図２】灰溶融炉の側面側の概略断面図
【図３】灰溶融炉の概略平面図
【符号の説明】
【００２７】
１０  灰溶融炉
１２  炉体
１４  主電極（電極）
１５  灰投入口
１８  溶融スラグ排出口
２１  邪魔板
２３  冷却機構
Ｓ    溶融スラグ
Ｘ    灰
【図１】
2005241200.tif 000003
【図２】
2005241200.tif 000004
【図３】
2005241200.tif 000005