(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼器が配置された天井部の周囲に内筒を固定状態に立設するとともに、底部中央に出滓口を設けてある有底の外筒を前記内筒の外側に備えて構成され、前記外筒が前記内筒の回りに回転可能に構成され、前記外筒と前記内筒の間に形成される蓄積部から、前記天井部の下側に形成される溶融処理領域に被処理物を環状に供給し、前記溶融処理領域に形成される前記被処理物の露出面を前記燃焼器の燃焼火炎により溶融する回転式表面溶融炉であって、
前記内筒の下端より下側で前記内筒の外側面より外径側に位置する前記被処理物層内に侵入して、当該侵入位置より内径側に位置する前記被処理物を、前記外筒の回転に伴って内筒下側に導く供給羽根を、前記内筒の外径端部位に取付け、
前記供給羽根が、前記内筒の外側面に固定取付けされる固定取付け部と、前記固定取付け部から下方に伸びる下方延出部と、前記下方延出部から前記内筒の外径側周方向に伸びる周方向延出部を備えて構成され、
前記被処理物が、前記周方向延出部と前記下方延出部との内側表面で案内される回転式表面溶融炉。
【請求項２】
前記供給羽根の周方向延出部の上端が、前記内筒の下面と同じ高さである請求項１記載の回転式表面溶融炉。
【請求項３】
前記供給羽根の周方向延出部の先端に天板が設けられ、その天板の先端が前記内筒の下面に取付け固定される請求項１または２記載の回転式表面溶融炉。
【請求項４】
前記内筒が、本体フレームの外径側部位に耐火物層を備えて構成され、前記供給羽根の前記固定取付け部の外側表面位置が、前記内筒の径方向で、前記耐火物層の表面位置と一致、もしくは、それより内側に選択されている請求項１〜３のいずれか１項記載の回転式表面溶融炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼器が配置された天井部の周囲に内筒を固定状態に立設するとともに、底部中央に出滓口を設けてある有底の外筒を前記内筒の外側に備えて構成され、外筒が内筒の回りに回転可能に構成され、外筒と内筒の間に形成される蓄積部から、天井部の下側に形成される溶融処理領域に被処理物を環状に供給し、溶融処理領域に形成される前記被処理物の露出面を燃焼器の燃焼火炎により溶融する回転式表面溶融炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の溶融炉における、前記蓄積部から溶融処理領域への被処理物の切り出し、送り込みは、内筒の底面に備えられた供給羽根によって行われていた。
図８（イ）に、これら供給羽根の分散配置状況を、図８（ロ）に、これら供給羽根の内筒本体フレームに対する取付け構造を示した。
【０００３】
上記構成の内筒は、図１を参照しても判明するように、その径方向外殻部位は、円筒形状に構成されており、内筒の筒壁は、一定の厚みを有している。
この壁部は、図８（ロ）に、その断面で示すように、内筒を構成する本体フレームの外径側及び内径側に、それぞれ耐火物層を備えたものとされる。
さて、この図からも判明するように、従来、供給羽根は、前記本体フレームの下端（事実上、内筒の下端）に、その長手方向が筒壁の厚み方向に亘るように配設されていた。
【０００４】
図８（イ）は、複数の供給羽根の前記内筒に対する分散配置状況を示しており、炉上方から見たものである。同図において、二点鎖線は、内筒本体フレームの内径側及び外径側に設けられる耐火物層１５の内径及び外径端位置を示している。また、同図に、矢印で外筒回転方向を示した。
【０００５】
同図に示すように、従来、供給羽根は、外筒の回動方向に対して、これに対向して外側に延出するものとされていた。図示するものにあっては、周方向６ケ所に配設され、これら供給羽根間に、それぞれ二つの崩し羽根が備えられている。供給羽根は本体フレームに取付けられる固定取付け部と、この部位から先端側に延出する延出部とを有して構成され、その形状は、両部位の回転方向縁が二つの異なった直線を成すものとされていた。
【０００６】
これら供給羽根は、内筒と外筒との間に形成される被処理物の蓄積部から降下移動してきた被処理物を、その先端で切り出し、内筒の外筒に対する相対移動を伴って、炉内径側（即ち溶融処理領域側）へ送る役割を果たす。
一方、前記崩し羽根は、筒壁の下側に位置する被処理物層を崩して、前記供給羽根による炉内径側への送り出しを良好に実行する役割を果たす。
【０００７】
図１は、本願の供給羽根を備えた回転式表面溶融炉の運転状態を示したものであり、その正常な運転状態を示したものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図９（イ）に模式的に示すように、筒壁の下側に被処理物層が形成されているのが正常な運転状態なのであるが、前記蓄積部からの被処理物の溶融処理領域側への送り出しがスムーズに起こらなかったり、溶融処理領域での溶融処理が急速に進んだ場合は、図９（ロ）に示すように、筒壁下面と被処理物層の上面（露出面）との間に隙間が形成される場合がある。
【０００９】
このような状況となると、前記供給羽根の固定取付け部が露出することとなり、燃焼・溶融処理に伴って発生する排ガスが、直に、この固定取付け部を曝すこととなり、供給羽根の腐食等の問題が発生する。
この様な問題は、供給羽根の交換周期を早める等の、炉運転上、メンテナンス上の問題を生じ、好ましくない。
【００１０】
本発明の目的は、上記のような問題が発生し難い回転式表面溶融炉を得ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するための本発明による回転式表面溶融炉の特徴構成は、請求項１に記載されているように、
内筒の下端より下側で、前記内筒の外側面より外径側に位置する前記被処理物層内に侵入して、当該侵入位置より内径側に位置する前記被処理物を、前記外筒の回転に伴って、内筒下側に導く供給羽根を、前記内筒の外径端部位に取付け、
前記供給羽根が、前記内筒の外側面に固定取付けされる固定取付け部と、前記固定取付け部から下方に伸びる下方延出部と、前記下方延出部から前記内筒の外径側周方向に伸びる周方向延出部を備えて構成され、前記被処理物が、前記周方向延出部と前記下方延出部との内側表面で案内されることにある。
【００１２】
この構成の回転式表面溶融炉における前記供給羽根の機能は、蓄積部下部側に位置する被処理物を、所定部位において切り出し、その切り出し部を内筒下部に導くことである。そして、その供給羽根の取付け位置は、前記内筒の外側面もしくは、内筒の外径端に近い底面部位とされる。
通常、この部位は、被処理物が充填されている部位であるため、溶融面後退時においても、供給羽根が炉内の高温雰囲気に曝されることなく、供給羽根を被処理物自身で保護し、供給羽根の交換周期を早める等の、炉運転上、メンテナンス上の問題が生じるのを避けることができる。
この構造の供給羽根は、内筒の外側面に取付け固定されるため、この部位で腐食等のトラブルが発生することは皆無となる。
さらに、内筒の外側面は炉にあってその上下方向に形成される面であることから、固定取付け部もまたこの方向に沿った面となり、この部位から単純に下方向に部材を延長することで、下方延出部を構成する。この部位は、通常、被処理物が溶融処理領域へ移行する位置であるため、被処理物による保護が可能であり、この部位が問題を起こすこともない。
さらに、この部位から、外側に周方向に沿って周方向延出部を延出することで、内側への被処理物の案内機能を発揮できる供給羽根を、比較的簡単な構造で形成できる。
この場合、案内面を３次元的な曲面とすることが可能であり、耕運機に設けられている耕運用の爪様の形状を容易に実現できる。
【００１３】
さらに、請求項２に記載されるように、前記供給羽根の周方向延出部の上端が、前記内筒の下面と同じ高さであることが好ましい。
【００１４】
前記供給羽根の周方向延出部の上端が、内筒の下面と同じ高さであれば、周方向延出部が内筒の下面に近接することになる。
【００１５】
また、請求項３に記載されているように、前記供給羽根の周方向延出部の先端に天板が設けられ、その天板の先端が前記内筒の下面に取付け固定されることが好ましい。
【００１６】
供給羽根の周方向延出部の先端に天板が設けられ、その天板の先端が内筒の下面に取付け固定されるので、供給羽根は、前記固定取付け部に加えて、天板によっても内筒に取付け固定される。
【００１７】
同様に、請求項４に記載されているように、前記内筒が、本体フレームの外径側部位に耐火物層を備えて構成され、前記供給羽根の前記固定取付け部の表面位置が、前記内筒の径方向で、前記耐火物層の表面位置と一致、もしくは、内側に選択されていることが、好ましい。
【００１８】
耐火物層の外側面との比較で、供給羽根の固定取付け部を一致もしくは、内径側とすることで、被処理物の蓄積部から溶融処理領域への移送をスムーズなものとできる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本願の回転式表面溶融炉１の断面構成を図１に示した。
図２〜７に、本願において採用される供給羽根２と内筒の外側面ＯＳとの取り合い構造及び供給羽根２の具体的形状を示した。
【００２０】
１．溶融炉の概略構造
図１に示すように、溶融炉１は、燃焼器３が配置された天井部４の周囲に円筒状の内筒５を立設するとともに、底部中央に出滓口６を設けてある有底円筒状の外筒７を前記内筒５の外側に備えて構成してある。これら両筒５、７の中心軸Ｘは一致されており、図示するように、燃焼器３及び出滓口６が中央部に設けられて、炉１は、前記中心軸Ｘに対して対称な構造とされる。炉の規模が大きい場合は、燃焼器は円周に複数設けられる。
【００２１】
前記内筒５に対して前記外筒７は前記中心軸Ｘ回りに回転可能に構成され、別途設けられる回動機構（図外）により、内筒５は外筒７に対して相対回転される。つまり、内筒５は固定状態に立設され、外筒７が内筒５の回りに回転可能に構成される。図２に、矢印で、外筒の回転方向を示した。
【００２２】
２．被処理物の供給構造
（イ）概略
前記内筒５の下部空間は、燃焼器３の燃焼火炎Ｆにより、被処理物Ａを溶融する溶融処理領域Ｓとされ、発生する溶融スラグは出滓口６から滴下排出される。
【００２３】
内筒の外側面ＯＳと外筒の内側面ＩＳとの間の空間は、溶融処理領域Ｓに連通し、被処理物Ａが蓄積される円環状の蓄積部８とされる。
この蓄積部８から溶融処理領域Ｓに至る被処理物Ａは、順次、上部から供給される被処理物Ａの重量により降下移送され、外筒の床部９上で、その露出面Ｂが逆円錐形を成す、安息部１０を形成する。
【００２４】
即ち、内筒外側面ＯＳの下端と床部９との間が蓄積部８から安息部１０への供給口１１となっている。
【００２５】
（ロ）蓄積部への前記被処理物の供給
蓄積部８の天井８ａに、蓄積部８内への投入ホッパー１２を設置し、この投入ホッパー１２に被処理物Ａを供給するコンベア１３を設けて構成する。
実施の形態では、前記投入ホッパー１２を周方向の一箇所に設けてあるが、投入ホッパー１２は周方向に分散する複数箇所のそれぞれに設けても良い。もちろん、複数個設ける場合には、各投入ホッパー１２に対応させてコンベア１３も複数個設けるのであり、この場合は、蓄積部８に被処理物Ａを周方向で分散させて供給することができる。
【００２６】
（ハ）供給口近傍における被処理物の供給
本願の溶融炉１は、内筒５の底面近傍で、その外側面ＯＳに本願独特の供給羽根２を備えて構成されている。この供給羽根２の周方向における分散配置に関しては、上記、図８で説明したと同様である。
供給羽根２は、前記内筒５の下端より下側で、内筒５の外側面ＯＳより外側に位置する被処理物Ａを、外筒の回転に伴って、炉内側である内筒内側に導くものであり、図２に、太破線の矢印で、その搬送移動経路を示した。
【００２７】
以下、供給羽根２の取付け固定構造、供給羽根２の形状について説明する。
図３、４、５、６、７に示すように、供給羽根２は、内筒５の外径側端面部位に固定取付けされる固定取付け部２１と、この固定取付け部２１から炉下方側に伸びる下方延出部２２（延出部の一部を成す）と、この下方延出部２２（延出部の一部を成す）から内筒５の径方向外側及び周方向に３次元的形状を成して伸びる周方向延出部２３を備えて構成されている。
図３に示すように、被処理物Ａは、周方向延出部２３と下方延出部２２との内側表面ｓに接触して、炉内側へ案内される。
【００２８】
供給羽根２は、図３、４、５に示すように、内筒の外側面ＯＳに設けられた取付け座１４に、前記固定取付け部２１を介して取付けられる。
【００２９】
供給羽根２の固定取付け部２１の外径側表面位置が、内筒５の幅方向で、耐火物層１５の表面位置と一致、もしくは、内側に選択されている。
さらに、前記下方延出部２２の内側表面位置は、内筒５の外側面ＯＳ近傍位置（板厚分だけ内側にシフトしている）に選択されている。このように、下方延出部２２の内側表面位置を設定することで、内筒５の筒壁直下に位置する被処理物Ａをスムーズに相対回転の後流側へ送ることが可能となり、同時に、この部位に被処理物Ａを位置させて、腐食等の問題を発生し難くすることができる。
【００３０】
一方、図３、４、５に示すように、供給羽根２の先端には天板２４が設けられており、この天板２４によっても、供給羽根２は本体フレーム１６、つまり、内筒５の下面に取付け固定される構成が採用され、図５から明らかなように、供給羽根２の周方向延出部２３の上端が、内筒５の下面と同じ高さとされている。
【００３１】
次に、供給羽根２自体の形状構成について説明する。
前記被処理物Ａの案内面ｓは、図示するように曲面とされている。図７（イ）（ロ）（ハ）に図３に示す各断面の形状を示した。
即ち、前記周方向延出部２３が、前記下方延出部２２に連なり、径方向外側への延出を主に受け持つ基端側部位２３ａと、前記下方延出部２２から離間し、前記内筒の外周に沿った方向に伸びる先端側部位２３ｂとを備えて構成されている。その下端２３ｃは、ナイフ状エッジとされている。
【００３２】
前記周方向延出部２３が、前記下方延出部２２に連なり、外径方向へ延出する基端側部位２３ａの延出方向は、図３にθとして示すように、内筒５の径方向に対して３０〜７５度（好ましくは４０〜５５度で最適は４５度）に選択されている。
【００３３】
前記供給羽根２の先端上面部位に、内筒５の筒壁下面に沿って広がる天板２４が設けられている。図２に二点鎖線及び実線で示す様に、この天板２４を設けることで、被処理物Ａの中に針金等の長物があった場合に、この長物が羽根に絡み付くのを防止することができる。即ち、供給羽根２と内筒の外側面ＯＳとの間での挟み込みを防止することができる。同時に、この天板２４は、この天板２４を挟んで介在する被処理物層を確実に分離する機能を有するため、内筒５の筒壁下面より下の空間への被処理物の案内を安定したものとすることができる。
この天板２４の先端は、先に説明したように、内筒５の本体フレーム１６に取付け、固定される。
【００３４】
図４に示すように、天板２４と供給羽根２の基端側部位２３ａとの間に、被処理物Ａが通過可能な通過空間Ｃが設けられており、この空間Ｃを設けることで、灰等の通過が容易となり、粘着性の高い被処理物Ａの固着部は形成されない。
【００３５】
３．溶融処理
上記構成を採用することにより、蓄積部下側部位に堆積している被処理物内に、内筒５の相対回転によって、羽根先端を切り込ませ、被処理物Ａを、内筒５の外側面ＯＳより外側にあり、その外面に沿った部位毎に切り出し、前記案内面を使用して、供給羽根取付け位置より内側（内筒外側面より内径側）の位置まで案内する。
【００３６】
案内される被処理物Ａはその移動に伴って露出面Ｂを成し、燃焼火炎Ｆで加熱・溶融され、溶融スラグとなって出滓口６から滴下排出される。新たに、溶融スラグが流下して露呈した炉内表面が新たな燃焼火炎Ｆで加熱される露出面Ｂとなるとともに、被処理物Ａの切り出し供給により露出面Ｂの形状及び位置が維持されて、被処理物の表面溶融が連続的に行われる。
【００３７】
【発明の効果】
以上の構成を採用することにより、焼損等による供給羽根の動作不良を回避でき、その交換回数が低減できた。結果、蓄積部から溶融処理領域へ安定して被処理物を供給し、長期の連続した安全運転が可能となった。さらに、被処理物の物性の変化に対しても、良好に対応できるようになった。
また、基本的には、供給羽根の取付け固定部は、炉排ガスの影響を受けることがないため、そのメンテナンス等が容易となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願に係る供給羽根を備えた回転表面溶融炉の構造を示す図
【図２】供給羽根による被処理物Ａ等の供給状態を示す平面視図
【図３】供給羽根の取付け状態を示す平面視図
【図４】供給羽根の取付け状態を示す斜視図
【図５】取付けた状態の供給羽根の正面図
【図６】取付けた状態の供給羽根の径方向断面視図
【図７】供給羽根の各断面の断面形状を示す図
【図８】従来の供給羽根を備えた溶融炉の構造を示す図
【図９】従来の供給羽根に発生する問題状況を示す図
【符号の説明】
１      回転式表面溶融炉
２      供給羽根
３      燃焼器
４      天井部
５      内筒
６      出滓口
７      外筒
８      蓄積部
２１    固定部
２２    下方延出部
２３    周方向延出部
２３ａ  基端側部位
２３ｂ  先端側部位
２４    天板
Ａ      被処理物
Ｂ      露出面
Ｆ      燃焼炎
ＯＳ    内筒外側面
ＩＳ    外筒内側面
１０    供給装置
【図１】
0004175831.tif 000002
【図２】
0004175831.tif 000003
【図３】
0004175831.tif 000004
【図４】
0004175831.tif 000005
【図５】
0004175831.tif 000006
【図６】
0004175831.tif 000007
【図７】
0004175831.tif 000008
【図８】
0004175831.tif 000009
【図９】
0004175831.tif 000010