(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気炉内に灰溶融用ルツボを設置し、電気炉の炉壁と灰溶融用ルツボの間の空間に黒鉛ヒータを配設し、灰溶融用ルツボの底部に横方向に出湯口を設けてなり、灰溶融用ルツボの上方から処理物を装入して操炉作業を行う灰溶融炉の出湯口を灰溶融炉の外側から開閉する装置であって、灰溶融炉の灰溶融用ルツボに設けられた出湯口を開閉するための円弧状の先端部をそなえた開閉栓と、開閉栓を出湯口に向けて移動させまたは出湯口から離れるように移動させるための開閉栓の軸方向に接続された加圧シリンダと、開閉栓を回転させるためのギア装置と、ギア装置を作動させるための回転モータをそなえ、回転モータの作動によりギア装置を介して開閉栓を回転させるとともに、開閉栓を加圧シリンダにより出湯口へ移動させ、出湯口に対して開閉栓を摺動回転させて押圧し出湯口を閉鎖するようにし、加圧シリンダを作動させ、開閉栓を先端部が出湯口から後退するように移動させ出湯口を開口するよう構成したことを特徴とする灰溶融炉の出湯口開閉装置。
【請求項２】
前記出湯口を構成する材質と前記開閉栓を構成する材質が黒鉛であることを特徴とする請求項１記載の灰溶融炉の出湯口開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業廃棄物や都市ごみを溶融する灰溶融炉において、溶融物の出湯口を開閉するための灰溶融炉の出湯口開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、灰溶融炉の出湯口を閉鎖する方式は、操炉前に出湯口を耐火煉瓦などからなる栓で閉鎖して溶融を開始し、溶融物が一定量溜まった時点で出湯口を閉鎖している栓を壊して出湯口を開口して出湯し、溶融物を完全に排出した後、つぎの操炉作業を行っていた。  
【０００３】
つぎの操炉に際しては、出湯口に再び栓を装着して溶融、出湯を繰り返していたが、出湯に当たり、栓をドリルなどで壊す作業を繰り返すことで出湯口の損傷が激しくなり、操炉中に湯漏れが生じて、出湯口の補修、栓の交換にみでなく、溶融ルツボの交換も余儀なくされていた。また、湯漏れが生じた場合には、危険が伴うため、絶えず監視が必要であった。
【０００４】
このような問題を解決するために、黒鉛粉に水を添加した湿態黒鉛粉を圧入ポンプを介して出湯口に圧入する方式も提案されている（特許文献１）が、十分な解決策にはなっていない。
【特許文献１】特開平１１−１４２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、灰溶融炉の出湯口の閉鎖、開口における上記従来の問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、出湯口を湯漏れを生じることなく容易に閉鎖することができ且つ閉鎖された出湯口を出湯口を損傷することなく容易に開口することができて、出湯口からの溶融物の排出を途中で止めて、自由に出湯、出湯停止を行うことを可能とする灰溶融炉の出湯口開閉装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するための請求項１による灰溶融炉の出湯口開閉装置は、電気炉内に灰溶融用ルツボを設置し、電気炉の炉壁と灰溶融用ルツボの間の空間に黒鉛ヒータを配設し、灰溶融用ルツボの底部に横方向に出湯口を設けてなり、灰溶融用ルツボの上方から処理物を装入して操炉作業を行う灰溶融炉の出湯口を灰溶融炉の外側から開閉する装置であって、灰溶融炉の灰溶融用ルツボに設けられた出湯口を開閉するための円弧状の先端部をそなえた開閉栓と、開閉栓を出湯口に向けて移動させまたは出湯口から離れるように移動させるための開閉栓の軸方向に接続された加圧シリンダと、開閉栓を回転させるためのギア装置と、ギア装置を作動させるための回転モータをそなえ、回転モータの作動によりギア装置を介して開閉栓を回転させるとともに、開閉栓を加圧シリンダにより出湯口へ移動させ、出湯口に対して開閉栓を摺動回転させて押圧し出湯口を閉鎖するようにし、加圧シリンダを作動させ、開閉栓を先端部が出湯口から後退するように移動させ出湯口を開口するよう構成したことを特徴とする。
【０００７】
請求項２による灰溶融炉の出湯口開閉装置は、請求項１において、前記出湯口を構成する材質と前記開閉栓を構成する材質が黒鉛であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の灰溶融炉の出湯口開閉装置においては、出湯口を湯漏れを生じることなく容易に閉鎖することができるから、湯漏れ防止対策は不要となって安全性が高まり、また、閉鎖された出湯口を出湯口を損傷することなく容易に開口することができるから、出湯口の補修が不要または補修のインターバルが長くなり、経済性の効果が得られる。
【００１１】
出湯口からの溶融物の排出を途中で止めることが容易となり、自由に出湯、出湯停止を行うことをできるから、操炉の自由度が増大するとともに、従来は、溶融物を完全に排出した後、つぎの操炉作業を行っていたのに対して、炉内に溶融物を残して出湯を停止し、つぎの処理物を装入することができるため、処理物への熱の伝導が早くなり、効率良く溶融処理を行うことができ、栓の不具合で十分に溶融していない溶融物（スラグ）が排出されることはなく、生成されるスラグの均一性が高まるから、生成されたスラグは再利用、再資源化し易くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明による灰溶融炉の出湯口開閉装置は、灰溶融炉の灰溶融用ルツボ（以下、単にルツボという）に設けられた出湯口と該出湯口を開閉するための開閉栓からなり、出湯口に対して開閉栓を摺動回転させて押圧し出湯口を閉鎖するようにしたものであり、具体的な実施形態を図面により説明する。
【００１３】
図１において、１はルツボであり、例えば、特許第３４５７１２９号公報に記載されるように、電気炉内に設置され、電気炉の炉壁とルツボ１の間の空間に黒鉛ヒータを配設し、当該空間およびルツボ１内に非酸化性ガスを導入し、ルツボ１の上方から処理物を装入して操炉作業を行う。
【００１４】
ルツボ１の底部に横方向に出湯口２が設けられる。その構成は、例えば、ルツボ１の底部に溶融物Ｍの排出孔４をそなえたノズル３を装着し、ノズル３の後端部５の排出孔４に対して、開閉栓６を押圧して出湯口を閉鎖する。
【００１５】
この場合、開閉栓６の先端部７は円弧状（図１）に形成され、開閉栓６の先端部７が押圧されるノズル３の後端部５の排出孔４の部分も、円弧状を有する開閉栓６の先端部７が嵌合し得る形状に形成される。なお、図１においては、ノズル３は２つのノズル８、９から構成され、ノズル８はルツボ１の底部に装着され、ノズル９はノズル８に嵌合されている。
【００１６】
ノズル３の後端部５の排出孔４の部分に対して開閉栓６の先端部７を押圧するための装置は、図１に示すように、開閉栓６を接続治具１０を介して加圧シリンダ１１に接続し、加圧シリンダ１１の作動によって、開閉栓６の軸が矢印Ａで示すように移動して、開閉栓６の先端部７がノズル３の後端部５に対して押圧またはノズル３の後端部５から離れるように移動し得るよう構成し、また、ギア装置１２を介して回転モータ１３に連結し、回転モータ１３の回転によりギア装置１２を介して開閉栓３の軸を矢印Ｂ方向に回転させるよう構成する。
【００１７】
ノズル３の後端部５の排出孔４の部分に対して開閉栓６の先端部７を押圧するには、回転モータ１３を作動させてギア装置１２を介して開閉栓６の軸を矢印Ｂ方向に回転させ、ノズル３の後端部５の排出孔４の部分に対して開閉栓６の先端部７を摺動回転させ、同時に加圧シリンダ１１を作動させて、開閉栓６の軸を矢印Ａで示すように移動させ、開閉栓６の先端部７をノズル３の後端部５の排出孔４にに対して押圧する。
【００１８】
この操作により出湯口２は閉鎖される。回転モータ１３による開閉栓６の軸の回転数は０．５〜３ｒｐｍ程度、加圧シリンダ１１による押圧力は３〜５ｋｇ／ｃｍ2 程度が好ましい。灰溶融炉の操炉中に、開閉栓６にゆるみが生じた場合には、回転モータ１３と加圧シリンダ１１を作動させて、ノズル３の後端部５の排出孔４の部分に対して開閉栓６の先端部７を摺動回転させて押圧する。操炉中は、排出孔４内には溶融物Ｍが充填されており、ノズル３は加熱された状態にある。実際の操炉中においては、この作業は定期的に行うのが望ましい。
【００１９】
出湯口２を開口させるには、加圧シリンダ１１を作動させ、開閉栓６の軸を開閉栓６の先端部７がノズル３の後端部５から後退するように移動させ、排出孔４から溶融物Ｍを排出する。
【００２０】
出湯口２を構成する材質および開閉栓６を構成する材質としては、黒鉛、窒化珪素、炭化珪素、アルミナ、その他耐火煉瓦などが適用されるが、出湯口２を構成するノズル３の材質と開閉栓６を構成する材質とは同一のものであることが望ましく、両材質を黒鉛で構成するのがより好ましい。出湯口および開閉栓を黒鉛で構成することにより、好ましい摺り合わせが得られ、効果的に出湯口の開閉を行うことができる。なお、出湯口、開閉栓が消耗した場合には、開閉栓を新品と交換するのみでも十分に出湯口の閉鎖を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の灰溶融炉の出湯口開閉装置の一実施例を示す主要部の一部断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１    灰溶融用ルツボ
２    出湯口
３    ノズル
４    排出孔
５    ノズルの後端部
６    開閉栓
７    開閉栓の先端部
８    ノズル
９    ノズル
１０  接続治具
１１  加圧シリンダ
１２  ギア装置
１３  回転モータ
【図１】
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