(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉槽内に上方から電極が装入配置されて炉槽の溶融スラグを介して電極間を流れる電流により焼却灰を溶融する溶融炉において、炉槽内に隔壁を設けることにより、電極が配置された主灰溶融のための主室と該主室に隣接した飛灰溶融のための副室とに区分し、隔壁に主室と副室とを連通せしめる連通部を形成し、主室には側壁下部に溶融金属排出部、側壁上部に溶融スラグ排出部が設けられ、副室には上記連通部よりも上方位置で側壁上部に溶融塩排出部が設けられていることを特徴とする溶融塩の分離取出し可能な溶融炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、焼却炉で発生した焼却灰を溶融処理する溶融炉であって、特に炉槽内に上方から電極が装入配置されて、炉槽の溶融スラグを介して電極間を流れる電流により焼却灰を溶融する溶融炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の溶融炉の中に投入される焼却灰には、主灰と飛灰（焼却炉で発生した排ガスに含有されたダスト）とが含まれている。このうち、主灰は、溶融すると、溶融スラグと溶融金属とになる。一方、飛灰は、溶融すると、ＮａＣｌ，ＣａＣｌ2などの塩を主体とした溶融塩となる。
【０００３】
これら溶融物は、比重が重い順に、溶融金属、溶融スラグ、溶融塩となっている。
【０００４】
そのため、図示しない従来の溶融炉のように炉槽が単一の室をもつものであると、溶融物は、炉底の溶融金属、その上に溶融スラグ、さらにその上に溶融塩というように分離して層を形成することになる。
【０００５】
電気抵抗式の溶融炉は、複数本の電極を炉槽内に装入して、溶融スラグの中に浸漬させ、溶融スラグを介して電極間に通電させ、溶融スラグにジュール熱を発生させるものである。
【０００６】
ところが、炉槽内で溶融塩と溶融スラグとが上下に層をなしているので、電極は、溶融スラグに浸漬すると同時に溶融塩を貫通していることになる。溶融塩は、溶融スラグに比べて、導電性がはるかに高い。そのため、複数本の電極の間には、溶融スラグではなくて、溶融塩層を介して電気が短絡して流れてしまうことになる（溶融塩への電力集中）。したがって、溶融スラグが所定温度まで加熱されずに、粘性が高いものとなる結果、円滑な排出に支障を生じることになる。これでは、円滑な溶融炉の操業はできない。
【０００７】
そこで、この問題に対処するため、従来、特開平７−７７３１９号公報に開示されたような構造の溶融炉が提案され、公知となっている。
【０００８】
この溶融炉を図２に基づいて述べると、炉槽５１内で、複数本の電極５３の間に隔壁５２が設けられている。この隔壁５２は、炉槽５１内の上部を仕切るように設けられている。この隔壁５２は、複数本の電極５３相互間が溶融塩６６の層を介して電気的に短絡することを防止するためのものである。したがって、隔壁５２は、耐火材のような非導電性材料からなることを要する。
【０００９】
一方、隔壁５２の下端と炉底５７との間には間隙５６が形成されているので、溶融スラグ６４が隔壁５２の一方側と他方側との間で自由に流れることができるようになっている。
【００１０】
この図２のなかで、符号６１は溶融塩排出部、符号６０は溶融スラグ排出部、符号６７は焼却灰投入部、符号６８は排ガス部、符号６９は焼却灰を示している。
【００１１】
焼却灰投入部６７から炉内に投入された焼却灰６９は、溶融されて、溶融塩６６と、溶融スラグ６４とになる。溶融塩６６は、溶融塩排出部６１から分離して取り出される。また、溶融スラグ６４は、溶融スラグ排出部６０から排出される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この特開平７−７７３１９号公報記載の溶融炉にあっては、隔壁５２が非導電性材料からなるため、次のような問題が生じる。
【００１３】
溶融塩６６や溶融スラグ６４中には、Ｎａ，Ｋ，ＳｉＯ2などのような侵食性の強い成分が含有されている。ところが、非導電性材料であって、Ｎａ，Ｋ，ＳｉＯ2などに対して強い耐食性を有するものはない。したがって、隔壁が侵食されるという問題が生じる。
【００１４】
本発明は、このような従来例の問題を解消するため創案されたものである。
【００１５】
本発明の目的は、隔壁が溶融物の成分によって耐食されることのない溶融塩の分離可能な溶融炉を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、炉槽内に上方から電極が装入配置されて炉槽の溶融スラグを介して電極間を流れる電流により焼却灰を溶融する溶融炉において、炉槽内に隔壁を設けることにより、電極が配置された主灰溶融のための主室と該主室に隣接した飛灰溶融のための副室とに区分し、隔壁に主室と副室とを連通せしめる連通部を形成し、主室には側壁下部に溶融金属排出部、側壁上部に溶融スラグ排出部が設けられ、副室には上記連通部よりも上方位置で側壁上部に溶融塩排出部が設けられて構成されている。
【００１７】
すなわち、本発明にあっては、隔壁により、電極が配置された主灰溶融のための主室と、飛灰溶融のための副室とを区分したものであり、複数本の電極の間に隔壁を設け、電極間が溶融塩を介して通電することを防止しようとするものではない。すなわち、本発明の隔壁は、非導電性材料からつくる必要がなく、導電性材料からつくることが可能である。隔壁の材料として導電性材料、例えばカーボンを用いれば、Ｎａ，Ｋ，ＳｉＯ2などに対して十分な耐食性を持つものとなる。
【００１８】
また、主室内の溶解スラグおよび溶解金属が隔壁の連通部を通って副室に流れこみ、その熱で飛灰を溶融するので、副室には電極その他の熱源は不要である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図１に基づいて説明する。
【００２０】
図１に、本発明の溶融塩の分離取出し可能な溶融炉の一実施形態が示されている。
【００２１】
この溶融炉は、炉槽１内に隔壁２を設けることにより、電極３が配置された主灰溶融のための主室４と、この主室４に隣接した飛灰溶融のための副室５とに区分し、隔壁２に主室４と副室５とを連通せしめる連通部６を形成して構成されている。
【００２２】
ここで、隔壁２は、本実施形態では、下端が炉底７につくまで延びて、炉槽１内を仕切るように設けられている。連通部６は、本実施形態では、隔壁２に丸穴が複数個形成されてなる。
【００２３】
隔壁２は、本発明では、主室４と副室５とを区分するものであり、複数本の電極３相互の間を仕切るものではない。本発明では、すべての電極３は、主室４に設けられている。すなわち、本発明では、隔壁２は、電流遮断機能を要求されるものでないから、非導電性材料からつくられていても、何ら差し支えない。隔壁２を導電性材料からつくることが可能なので、導電性材料として例えばカーボンを用いると、隔壁２が溶融塩および溶融スラグに含有されているＮａ，Ｋ，ＳｉＯ2などに対して十分な耐侵食性を持つものとなる。
【００２４】
また、主室４に主灰を投入し、副室５に飛灰を投入するようになっている。焼却炉（図示省略）で発生する焼却灰のうち、飛灰の量の割合は、主灰の量に比べて少ない。この量的割合に応じて、副室５の容積が主室４の容積に比べて小さいものとなるように、隔壁２の位置が設定される。
【００２５】
また、主室４は、側壁８下部に溶融金属排出部９、側壁８上部に溶融スラグ排出部１０が設けられている。電極３は、駆動機構（図示省略）により上下に駆動可能となっている。電極３は、電源（図示省略）に接続されている。
【００２６】
一方、副室５は、連通部６（連通部６の穴のうち最上位置のもの）よりも上方位置で側壁８上部に溶融塩排出部１１が設けられて構成されている。溶融塩排出部１１を連通部６よりも上方位置に設けた理由は、副室５内の溶融塩１６が連通部６を通って主室４に流れ込むようなことがないようにするためである。
【００２７】
また、主室４内の溶解スラグおよび溶解金属が隔壁２の連通部６を通って副室５に流れこみ、その熱で飛灰を溶融するので、副室５には電極その他の熱源は不要である。
【００２８】
上述のように構成した溶融炉によると、次のように溶融スラグ１４を十分加熱することにより、円滑に排出する。
【００２９】
主室４に主灰１２を投入し、副室５に飛灰１３を投入する。
【００３０】
主室４では、電極３が降下され、溶融スラグ１４の中に浸漬される。主室４には、飛灰１３が存在しないので、複数本の電極３相互間が飛灰１３を介して電気的に短絡されることがない。すなわち、電極３は、確実に溶融スラグ１４を介して通電される。そのため、溶融スラグ１４は、ジュール熱により所定温度以上に加熱され、その結果、粘性も所定以下に低くなるので、溶融スラグ排出部１０から円滑に排出されるものとなる。溶融スラグ１４は、普通、溶融炉の操業中、常時、連続して排出されている。
【００３１】
主室４内で、主灰１２の溶融物は、比重差により、炉底７上の溶融金属１５と、この溶融金属１５の上の溶融スラグ１４とに分離されて層を形成する。溶融金属１５は、溶融炉の操業中、溶融金属排出部９から間欠的、すなわち所定以上堆積したら炉外に排出するようにしている。
【００３２】
この主室４内の溶融スラグ１４および溶融金属１５は、隔壁２に形成された連通部６を通って副室５に流入する。副室５内では、この流入した溶融金属１５および溶融スラグ１４が有する熱により、飛灰１３が溶融され、溶融塩１６となる。そして、この溶融塩１６は、溶融塩排出部１１から炉外に排出される。溶融塩１６は、溶融スラグ１４に比べて比重が小さいので、連通部６を通って主室４に流れ込むようなことがない。したがって、電極３間が溶融塩１６を介して短絡されることを確実に防止できる。
【００３３】
このように主室４内の溶解スラグ１４および溶解金属１５が隔壁２の連通部６を通って副室５に流れこみ、その熱で飛灰１３を溶融するので、副室５には電極その他の熱源は不要である。
【００３４】
隔壁２は、導電性材料、例えばカーボンからなるので、溶融塩１６および溶融スラグ１４に含有されているＮａ，Ｋ，ＳｉＯ2などによって侵食されるようなことがない。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る溶融塩の分離可能な溶融炉によると、電極が配置された主灰溶融のための主室と飛灰溶融のための副室とを隔壁により区分したものであり、複数本の電極の間に隔壁を設け、電極間が溶融塩を介して通電することを防止しようとするものではない。そのため、隔壁を非導電性材料からつくる必要がなく、導電性材料からつくることが可能である。したがって、隔壁の材料として導電性材料、例えばカーボンを用いれば、隔壁がＮａ，Ｋ，ＳｉＯ2などに対して十分な耐侵食性を持つものとなり、もって溶融炉の耐久性を向上させ、溶融炉の寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る溶融塩の分離可能な溶融炉の一実施形態を示す概略縦断面図である。
【図２】従来における溶融塩の分離可能な溶融炉の一例を示す概略縦断面図である。
【符号の説明】
１  炉槽
２  隔壁
３  電極
４  主室
５  副室
６  連通部
８  側壁
９  溶融金属排出部
１０  溶融スラグ排出部
１１  溶融塩排出部
１２  主灰
１３  飛灰
１４  溶融スラグ
１５  溶融金属
１６  溶融塩
【図１】
0003758055.tif 000002
【図２】
0003758055.tif 000003