(57)【要約】【課題】テルミット式などの灰溶融炉を備えた灰溶融設備において、大型異物（粗大スラグ、築炉材）の落下によるスラグ搬送コンベヤの部品破損を回避し、スラグから製造される製品の品質を保持する。【解決手段】灰溶融炉２のスラグ排出口２ｆの下方にスラグ水砕コンベヤ３のスラグ受け口３ｂを位置決めし、スラグ水砕コンベヤ３の排出口３ｆの下方にスラグ搬送コンベヤ４のスラグ受け口４ｂを位置決めする。スラグ水砕コンベヤ３からスラグ搬送コンベヤ４に至るスラグ落下経路Ｐ１上に、スラグの粒径より広くて大型異物の直径より狭い寸法の目開きＤ１を有するバースクリーン６を斜め下向きに設置する。これにより、大型異物はスラグ搬送コンベヤ４に向かう途中でバースクリーン６によって落下を阻止されるため、大型異物がスラグ搬送コンベヤ４上に落下する事態が発生しない。【選択図】      図１
2005016843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
灰溶融炉（２）のスラグ排出口（２ｆ）の下方にスラグ水砕コンベヤ（３）のスラグ受け口（３ｂ）を位置決めし、
前記スラグ水砕コンベヤの排出口（３ｆ）の下方にスラグ搬送コンベヤ（４）のスラグ受け口（４ｂ）を位置決めしたスラグ排出設備（１）において、
前記スラグ水砕コンベヤの排出口から前記スラグ搬送コンベヤのスラグ受け口に至るスラグ落下経路（Ｐ１）上に、スラグの粒径より広くて大型異物の直径より狭い寸法の目開き（Ｄ１）を有するスクリーン（６）を設置したことを特徴とするスラグ排出設備。
【請求項２】
灰溶融炉（２）のスラグ排出口（２ｆ）の下方にスラグ水砕コンベヤ（３）のスラグ受け口（３ｂ）を位置決めし、
前記スラグ水砕コンベヤの排出口（３ｆ）の下方にスラグ搬送コンベヤ（４）のスラグ受け口（４ｂ）を位置決めしたスラグ排出設備（１）において、
前記スラグ水砕コンベヤの排出口から前記スラグ搬送コンベヤのスラグ受け口に至るスラグ落下経路（Ｐ１）に沿ってスラグ排出シュート（５）を配設し、
前記スラグ排出シュート内に、スラグの粒径より広くて大型異物の直径より狭い寸法の目開き（Ｄ１）を有するスクリーン（６）を設置し、
前記スラグ排出シュートに大型異物排出窓（５ａ）を前記スクリーンの設置部位に対応させて形成し、
前記大型異物排出窓に窓戸（５ｂ）を開閉自在に設けたことを特徴とするスラグ排出設備。
【請求項３】
前記スクリーン（６）の設置角度（θ１）を水平面に対して４０〜６０°としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスラグ排出設備。
【請求項４】
前記スクリーン（６）を互いに目開きの異なる複数種類とし、
これらのスクリーンを下位のスクリーンほど目開きが小さくなるように上下複数段に設置したことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載のスラグ排出設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テルミット式その他の形式の灰溶融炉を備えた灰溶融設備において、灰溶融炉から流出するスラグに稀に混入する恐れがある大型異物（粗大スラグ、築炉材など）を除去することが可能なスラグ排出設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の灰溶融設備においては、灰溶融炉から流出した溶融スラグは、道路用の路盤材やアスファルト混合物用骨材、コンクリート二次製品などに製品化して有効利用すべく、冷却水が貯留されたスラグ水砕コンベヤに流下させ、そこで水冷固化して粒子状にした後、スラグ搬送コンベヤでスラグバンカ、スラグヤードなどのスラグ貯留装置まで搬送していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これでは、灰溶融炉の運転停止後にその湯口付近で稀にスラグが氷柱状に固まって直径５０〜３００ｍｍ程度の塊状の粗大スラグとなり、この粗大スラグが次の運転開始初期にスラグ水砕コンベヤやスラグ搬送コンベヤに落下することが起こるほか、灰溶融炉の運転継続中においても稀に粗大スラグが発生してスラグ水砕コンベヤ上に落下する場合がある。また、灰溶融炉の築炉材（耐火れんが等）がスラグ水砕コンベヤを経てスラグ搬送コンベヤ上に落下する場合もある。その結果、スラグ搬送コンベヤが粗大スラグや築炉材といった大型異物の落下による衝撃を受け、その部品（特にスクレーパなど）を破損する恐れがある。
【０００４】
また、灰溶融炉からスラグ水砕コンベヤおよびスラグ搬送コンベヤを経てスラグ貯留装置に搬送されたスラグを製品化する際、その原料となるスラグに大型異物が混入すると、製品の品質低下につながる危険性がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑み、大型異物の落下によるスラグ搬送コンベヤの部品破損を回避するとともに、スラグから製造される製品の品質を保持することが可能なスラグ排出設備を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
まず、請求項１に記載の本発明は、灰溶融炉（２）のスラグ排出口（２ｆ）の下方にスラグ水砕コンベヤ（３）のスラグ受け口（３ｂ）を位置決めし、前記スラグ水砕コンベヤの排出口（３ｆ）の下方にスラグ搬送コンベヤ（４）のスラグ受け口（４ｂ）を位置決めしたスラグ排出設備（１）において、前記スラグ水砕コンベヤの排出口から前記スラグ搬送コンベヤのスラグ受け口に至るスラグ落下経路（Ｐ１）上に、スラグの粒径より広くて大型異物の直径より狭い寸法の目開き（Ｄ１）を有するスクリーン（６）を設置して構成される。ここで、スクリーンの代表例としてはバースクリーンを挙げることができる。
【０００７】
こうした構成を採用することにより、大型異物はスラグ水砕コンベヤからスラグ落下経路を経てスラグ搬送コンベヤに向かう途中でスクリーンによって落下を阻止されるため、大型異物がスラグ搬送コンベヤ上に落下する事態が発生しなくなる。
【０００８】
また、請求項２に記載の本発明は、灰溶融炉（２）のスラグ排出口（２ｆ）の下方にスラグ水砕コンベヤ（３）のスラグ受け口（３ｂ）を位置決めし、前記スラグ水砕コンベヤの排出口（３ｆ）の下方にスラグ搬送コンベヤ（４）のスラグ受け口（４ｂ）を位置決めしたスラグ排出設備（１）において、前記スラグ水砕コンベヤの排出口から前記スラグ搬送コンベヤのスラグ受け口に至るスラグ落下経路（Ｐ１）に沿ってスラグ排出シュート（５）を配設し、前記スラグ排出シュート内に、スラグの粒径より広くて大型異物の直径より狭い寸法の目開き（Ｄ１）を有するスクリーン（６）を設置し、前記スラグ排出シュートに大型異物排出窓（５ａ）を前記スクリーンの設置部位に対応させて形成し、前記大型異物排出窓に窓戸（５ｂ）を開閉自在に設けて構成される。この窓戸としては、ヒンジ式の開閉蓋、スライド式の平板蓋、ボルト締め方式の平板蓋などを例示することができる。
【０００９】
こうした構成を採用することにより、大型異物がスラグ水砕コンベヤからスラグ排出シュートを通ってスラグ搬送コンベヤに向かう途中でスクリーンによって落下を阻止されるため、大型異物がスラグ搬送コンベヤ上に落下する事態が発生しなくなる。また、こうして落下を阻止された大型異物は、窓戸を開けて大型異物排出窓から取り出して排出することができる。さらに、窓戸を開放したままで運転することもできるが、その場合、通常のスラグがスクリーンで跳ねて大型異物排出窓からスラグ排出シュート外へ飛び出す恐れがあるので、窓戸は常時閉塞して運転する方が安全である。
【００１０】
また、請求項３に記載の本発明は、前記スクリーン（６）の設置角度（θ１）を水平面に対して４０〜６０°として構成される。かかる構成により、大型異物をその自重でスクリーンに沿って斜め下方へ案内して排除することが可能となる。
【００１１】
さらに、請求項４に記載の本発明は、前記スクリーン（６）を互いに目開きの異なる複数種類とし、これらのスクリーンを下位のスクリーンほど目開きが小さくなるように上下複数段に設置して構成される。かかる構成により、大型異物の除去を複数段処理で行えるようになり、大型異物をその大きさによって段階的に篩い分けして回収することができる。このとき、スクリーンに起振機を取り付けて振動スクリーンとして使用してもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係るスラグ排出設備の一実施形態を示す概略構成図、
図２は図１に示すスラグ排出設備の要部を示す図であって、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその左側面図である。
【００１３】
このスラグ排出設備１は、図１に示すように、テルミット式の灰溶融炉２を備えており、この灰溶融炉２はケーシング２ａを有している。ケーシング２ａ内にはホッパ２ｂが一体に設けられており、ホッパ２ｂ内には、テルミット剤が混入された処理灰が蓄えられている。ホッパ２ｂの下側にはプッシャー２ｃが摺動自在に取り付けられており、シリンダ２ｄを駆動することにより、ホッパ２ｂ内の処理灰をケーシング２ａ内へ押し出すことができる。また、ケーシング２ａの天井部には複数個（図１では３個）のバーナ２ｅが取り付けられており、ケーシング２ａの底部には矩形状のスラグ排出口２ｆが下向きに形成されている。
【００１４】
また、灰溶融炉２のスラグ排出口２ｆの下方にはスラグ水砕コンベヤ３が設置されており、スラグ水砕コンベヤ３は略円弧状のハウジング３ａを有している。ハウジング３ａのほぼ中央部には矩形状のスラグ受け口３ｂが灰溶融炉２のスラグ排出口２ｆの真下に位置して上向きに形成されており、ハウジング３ａ内には冷却水が貯留されている。また、ハウジング３ａの両端部近傍にはそれぞれスプロケット３ｃ、３ｄが回転自在に支持されているとともに、これらのスプロケット３ｃ、３ｄには、多数枚のフライト（図示せず）を備えたチェーン３ｅがハウジング３ａ内の冷却水に浸水するように架け渡されており、チェーン駆動モータ（図示せず）に通電してスプロケット３ｃを回転させることにより、チェーン３ｅを矢印Ｍ方向に駆動することができる。なお、ハウジング３ａには、ハウジング３ａ内に冷却水を供給するための給水口３ｈが取り付けられている。さらに、ハウジング３ａの一端部近傍には矩形状の排出口３ｆが下向きに形成されており、ハウジング３ａの他端部近傍にはオーバーフロー排水口３ｇが下向きに形成されている。
【００１５】
また、スラグ水砕コンベヤ３の排出口３ｆの下方にはスラグ搬送コンベヤ４が設置されており、スラグ搬送コンベヤ４の搬送方向（図１紙面と直角な方向）はスラグ水砕コンベヤ３の搬送方向（図１左右方向）と直交している。このスラグ搬送コンベヤ４はハウジング４ａを有しており、ハウジング４ａには、図２に示すように、矩形状のスラグ受け口４ｂがスラグ水砕コンベヤ３の排出口３ｆの真下に位置して上向きに形成されている。
【００１６】
そして、スラグ水砕コンベヤ３の排出口３ｆとスラグ搬送コンベヤ４のスラグ受け口４ｂとの間には、図１および図２（ａ）に示すように、両者を縦に連結する形で角筒状のスラグ排出シュート５がスラグ落下経路Ｐ１に沿って配設されており、スラグ排出シュート５内にはスクリーンとしてバースクリーン６が、水平面に対して所定角度θ１（例えば、θ１＝４０〜６０°）で斜めに設置されている。このバースクリーン６は、所定の幅（例えば、５０〜１００ｍｍ）および厚さ（例えば、３〜２０ｍｍ）の平鋼からなる複数枚（図２では１２枚）のフラットバー６ａを互いに等間隔で立設して構成されたものであり、これらフラットバー６ａの間隔、つまり目開きＤ１は、スラグ水砕コンベヤ３の排出口３ｆから落下する通常のスラグの粒径より広く、かつスラグ水砕コンベヤ３の排出口３ｆから落下する危険性のある大型異物（粗大スラグ、築炉材）の直径より狭い寸法（例えば、Ｄ１＝５０〜１００ｍｍ）となっている。また、バースクリーン６に対向するスラグ排出シュート５の一壁面には矩形状の大型異物排出窓５ａが形成されており、大型異物排出窓５ａには窓戸としてヒンジ式の開閉蓋５ｂが開閉自在に設けられている。そして、開閉蓋５ｂを開けると、大型異物排出窓５ａが開放された状態となり、開閉蓋５ｂを閉めると、大型異物排出窓５ａが閉塞された状態となる。また、大型異物排出窓５ａの下端部には、所定の厚さ（例えば、３．２〜４．５ｍｍ）の鉄板からなる異物シュート７がバースクリーン６の下側に連なってスラグ排出シュート５の外側に突出するように取り付けられており、この異物シュート７は、図２（ａ）に示すように、先端ほど幅が狭くなるように形成されている。さらに、異物シュート７の下方には大型異物回収箱８が持ち運び自在に設置されている。
【００１７】
スラグ排出設備１は以上のような構成を有するので、灰溶融炉２において、各バーナ２ｅによる化石燃料（灯油、軽油等）の燃焼熱とテルミット反応熱とを利用して、ケーシング２ａ内の処理灰を効率よく加熱して溶融させると、灰溶融炉２で排ガスおよび溶融スラグが発生するが、この溶融スラグは、道路用の路盤材やアスファルト混合物用骨材、コンクリート二次製品などに製品化して有効利用すべく、以下の手順に従って排出される。
【００１８】
まず、この溶融スラグは、灰溶融炉２のスラグ排出口２ｆから下方、すなわちスラグ水砕コンベヤ３側に流下し、スラグ水砕コンベヤ３のスラグ受け口３ｂからハウジング３ａ内に供給され、ハウジング３ａ内の冷却水に浸水するので、水冷固化されて粒子状になる。ここで、プロケット３ｃを回転させてチェーン３ｅを矢印Ｍ方向に駆動する。すると、この粒子状のスラグがチェーン３ｅのフライトに掻き出される形で排出口３ｆ側に移動し、排出口３ｆから排出シュート５内を落下する。
【００１９】
そして、灰溶融炉２の運転停止後には、その湯口付近で稀にスラグが氷柱状に固まって直径５０〜３００ｍｍ程度の塊状の粗大スラグとなる場合があり、この粗大スラグが次の運転開始初期にスラグ水砕コンベヤ３やスラグ搬送コンベヤ４に落下したり、灰溶融炉２の運転継続中においても稀に粗大スラグが発生してスラグ水砕コンベヤ３上に落下したりする事態が発生しうる。また、灰溶融炉２の築炉材（耐火れんが等）がスラグ水砕コンベヤ３を経てスラグ搬送コンベヤ４上に落下する場合も考えられる。しかし、スラグ水砕コンベヤ３の排出口３ｆからスラグ搬送コンベヤ４のスラグ受け口４ｂに至るスラグ落下経路Ｐ１上には、所定の寸法の目開きＤ１を有するバースクリーン６が設置されているので、こうした大型異物（粗大スラグ、築炉材）はその落下をバースクリーン６によって阻止されるため、大型異物がスラグ搬送コンベヤ４上に落下する事態は発生しなくなる。すなわち、この大型異物は、その直径がバースクリーン６の目開きＤ１より大きいため、バースクリーン６の通過を阻止され、バースクリーン６上に停止する。そして、バースクリーン６上の大型異物は、スラグ排出シュート５の開閉蓋５ｂを開けて大型異物排出窓５ａを開放することにより、バースクリーン６および異物シュート７に案内されて斜め下向きに自重で落下した後、大型異物回収箱８に回収されるので、大型異物を簡便に除去することができる。なお、この開閉蓋５ｂは、大型異物の自重を利用して自動的に開閉できるようにしても構わない。また、大型異物回収箱８内に冷却水を溜めておくことにより、大型異物を回収すると同時に水冷することもできる。
【００２０】
このように、大型異物がスラグ搬送コンベヤ４上に落下することは起きないので、スラグ搬送コンベヤ４が大型異物の落下による衝撃を受けて部品破損（特にスクレーパ破損など）に至る不具合を回避することができる。
【００２１】
なお、こうして大型異物回収箱８に回収された大型異物のうち粗大スラグは、破砕機（図示せず）で細かく破砕して溶融処理することができるので、廃棄物を生じない点で地球環境にやさしい。
【００２２】
一方、通常の小粒のスラグは、その粒径がバースクリーン６の目開きＤ１より小さいので、バースクリーン６を通過してスラグ搬送コンベヤ４に落下し、スラグ搬送コンベヤ４によってスラグバンカ、スラグヤードなどのスラグ貯留装置（図示せず）まで搬送されるので、このスラグを製品化する際に、大型異物の混入による製品の品質低下を避け、高品質の製品（道路用の路盤材、アスファルト混合物用骨材、コンクリート二次製品など）を得ることができる。
【００２３】
また、スラグ搬送コンベヤ４の搬送方向はスラグ水砕コンベヤ３の搬送方向と直交していることから、スラグ搬送コンベヤ４のスラグ受け口４ｂに絞りを設ける必要がなく、この絞りに起因するスラグの詰まりを回避することができるばかりか、大型異物回収箱８を設置する際の自由度が大きくなり、大型異物回収箱８による大型異物の排出が容易となる。
【００２４】
なお、上述の実施形態においては、スラグ水砕コンベヤ３の排出口３ｆとスラグ搬送コンベヤ４のスラグ受け口４ｂとを連結するスラグ排出シュート５内に１個のバースクリーン６を設置し、大型異物を１段処理で除去する場合について説明したが、必要に応じて複数段処理（２段処理、３段処理など）を行ってもよい。すなわち、互いに目開きの異なる複数種類（２種類、３種類など）のバースクリーン６を用意して、下位のバースクリーン６ほど目開きが小さくなるように上下複数段に設置し、各バースクリーン６にそれぞれ異物シュート７および大型異物回収箱８を付設しておけば、大型異物をその大きさによって段階的に篩い分けしつつ回収することができ、大型異物を廃棄処分するときなどに重宝する。また、こうした複数段処理を行うときに、バースクリーン６を交互に直交させて設置すれば、大型異物の捕集効果が向上する。
【００２５】
また、上述の実施形態においては、複数枚のフラットバー６ａからなるバースクリーン６をスクリーンとして用いた場合について説明したが、大型異物の落下を阻止しうるものである限り、このようなバースクリーン６以外のスクリーン（例えば、格子状や網状のスクリーン、有孔板を備えたスクリーンなど）を代用しても構わない。
【００２６】
また、上述の実施形態においては、大型異物排出窓５ａに設ける窓戸としてヒンジ式の開閉蓋５ｂを採用した場合について説明したが、これ以外の窓戸（例えば、スライド式の平板蓋、ボルト締め方式の平板蓋など）を代用することも可能である。
【００２７】
また、上述の実施形態においては、先端ほど幅が狭くなるように形成された異物シュート７の下方に大型異物回収箱８を設置したスラグ排出設備１について説明したが、異物シュート７の幅をその全長にわたって均一に形成し、その異物シュート７の下方に必要に応じて異物搬送コンベヤ（図示せず）を設置することにより、異物シュート７が先細りとなることに起因する大型異物の詰まりを回避することも可能である。
【００２８】
また、上述の実施形態においては、テルミット式の灰溶融炉２を備えたスラグ排出設備１について説明したが、溶融スラグを流出するものである限り、テルミット式以外の形式の灰溶融炉２を備えたスラグ排出設備１に本発明を適用することもできる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の本発明によれば、大型異物はスラグ水砕コンベヤからスラグ落下経路を経てスラグ搬送コンベヤに向かう途中でスクリーンによって落下を阻止されるため、大型異物がスラグ搬送コンベヤ上に落下する事態が発生しなくなることから、大型異物の落下によるスラグ搬送コンベヤの部品破損を回避するとともに、スラグから製造される製品の品質を保持することが可能なスラグ排出設備を提供することができる。
【００３０】
また、請求項２に記載の本発明によれば、大型異物がスラグ水砕コンベヤからスラグ排出シュートを通ってスラグ搬送コンベヤに向かう途中でスクリーンによって落下を阻止されるため、大型異物がスラグ搬送コンベヤ上に落下する事態が発生しなくなることから、大型異物の落下によるスラグ搬送コンベヤの部品破損を回避するとともに、スラグから製造される製品の品質を保持することが可能なスラグ排出設備を提供することができる。
【００３１】
また、請求項３に記載の本発明によれば、大型異物をその自重でスクリーンに沿って斜め下方へ案内して排除することが可能となるので、大型異物を簡便に除去することができる。
【００３２】
さらに、請求項４に記載の本発明によれば、大型異物の除去を複数段処理で行えるようになり、大型異物をその大きさによって段階的に篩い分けして回収することができるため、大型異物の廃棄処分時に重宝する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスラグ排出設備の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１に示すスラグ排出設備の要部を示す図であって、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその左側面図である。
【符号の説明】
１……スラグ排出設備
２……灰溶融炉
２ｆ……スラグ排出口
３……スラグ水砕コンベヤ
３ｂ……スラグ受け口
３ｆ……排出口
４……スラグ搬送コンベヤ
４ｂ……スラグ受け口
５……スラグ排出シュート
５ａ……大型異物排出窓
５ｂ……開閉蓋（窓戸）
６……バースクリーン（スクリーン）
７……異物シュート
Ｄ１……バースクリーン（スクリーン）の目開き
Ｐ１……スラグ落下経路
θ１……バースクリーン（スクリーン）の設置角度
【図１】
2005016843.tif 000003
【図２】
2005016843.tif 000004