| 【発明の名称】 |
溶融炉の出湯量調節装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】山本 正樹
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| 【要約】 |
【課題】出湯量を調節しながらスラグを連続出湯することも、あるいはスラグを間欠出湯することもできる溶融炉の出湯量調節装置を提供する。
【解決手段】焼却灰を溶融してスラグ化する炉体１の底部に、周囲に加熱用コイル６を備えたC-SiC 系セラミックスまたはC-Al2O3 系セラミックス等よりなる細長い導電性ノズル４を接続する。この導電性ノズル４の下端に、スプリングにより密着された３枚の孔開きプレートのうち、中間の１枚９ｂをシリンダ１０によりスライドさせる構造のスライディングノズル９を設けた。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 炉体の底部に、周囲に加熱用コイルを備えた細長い導電性ノズルを接続するとともに、この導電性ノズルの下端に、スライディングノズルを設けたことを特徴とする溶融炉の出湯量調節装置。
【請求項２】 導電性ノズルがC-SiC 系セラミックスまたはC-Al2O3 系セラミックスよりなる請求項１に記載の溶融炉の出湯量調節装置。
【請求項３】 スライディングノズルが、スプリングにより密着された３枚の孔開きプレートのうち、中間の１枚をシリンダによりスライドさせる構造のものである請求項１に記載の溶融炉の出湯量調節装置。
【請求項４】 炉体が溶融物のレベルを検出するためのレベルセンサーを備えたものである請求項１に記載の溶融炉の出湯量調節装置。
【請求項５】 レベルセンサーが非接触型のレベルセンサーである請求項４に記載の溶融炉の出湯量調節装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、下水汚泥焼却灰やごみ焼却灰等をスラグ化するための溶融炉の出湯量調節装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】下水汚泥焼却灰やごみ焼却灰等を減容処理するために、これらの焼却灰を溶融してスラグ化する技術が開発され、すでに一部の処理場において実用化されている。ところが焼却灰を溶融したスラグは高温でしかも腐食性を持つため、ガラス溶融炉のように炉内側からニードルバルブ等を用いて出湯量を調節することはきわめて困難である。
【０００３】また外部から出湯口を開閉する方式では、絞りをかけて出湯量を調節することはきわめて困難である。なぜならば、出湯口を絞ると炉内の熱が伝わらないためにスラグが固化して詰まってしまい、その後に絞りを開いても出湯量をうまく制御できないためである。さらに溢流出湯方式では被溶融物の投入量を変えることによって出湯量を調節することは可能であるが、投入量を変えた場合、同様に出湯口でのスラグの固化が生じる。また溢流出湯方式はスラグ表面に浮遊した未溶融物が出湯される危険性もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来の問題点を解決し、絞りをかけて出湯量を調節しながらスラグを連続出湯することも、あるいはスラグを間欠出湯することもできる溶融炉の出湯量調節装置を提供するためになされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するためになされた本発明は、炉体の底部に、周囲に加熱用コイルを備えた細長い導電性ノズルを接続するとともに、この導電性ノズルの下端に、スライディングノズルを設けたことを特徴とするものである。なおこの導電性ノズルはC-SiC 系セラミックスまたはC-Al2O3系セラミックスにより構成することが好ましく、またスライディングノズルが、スプリングにより密着された３枚の孔開きプレートのうち、中間に１枚をシリンダによりスライドさせる構造のものであることが好ましい。更に、炉体に溶融物のレベルを検出するためのマイクロ波レベルセンサー等の非接触型のレベル計を設け、溶融物のレベルを一定に保ちながら溶融することが好ましい。
【０００６】このように本発明の装置は、炉体とスライディングノズルとの間に加熱用コイルを備えた細長い導電性ノズルを介在させたものであるから、スライディングノズルに供給されるスラグの温度及び粘度を比較的自由に制御することができる。このため、スライディングノズルにより絞りをかけて出湯量の調節をすることができ、また完全に出湯を停止することもできる。なお、スライディングノズルでスラグが固化した場合にも、加熱用コイルに通電して導電性ノズルを十分に加熱すれば、スラグを溶かすことができるので支障はない。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に本発明の好ましい実施の形態を示す。図１、図２は本発明の溶融炉の出湯量調節装置の断面図である。図中、１はるつぼ型の炉体であり、その内部に投入された焼却灰は図示を略した高周波コイルにより誘導加熱され、1300〜1500℃の高温で溶融されてスラグ２となる。３は溶融物のレベルを検出するためのレベルセンサーであり、ここでは非接触型のマイクロ波レベルセンサーが用いられている。これはマイクロ波をパルス状に発信し、導電体の表面からの反射を利用してレベル測定を行うものであり、炉内の粉塵等に影響されることなく、高温の溶融したスラグ２の液面を1cm 程度の高精度で測定することができる。
【０００８】炉体１の底部には、細長い導電性ノズル４が接続されている。この導電性ノズル４は、C-SiC 系セラミックスまたはC-Al2O3 系セラミックスのような耐熱性、耐食性と導電性を兼ね備えたセラミックスよりなることが好ましく、内径が20〜30mm程度の中心孔５を備えている。この実施形態ではその長さは約300mm である。その外周には加熱用コイル６が設置されており、導電性ノズル４を誘導加熱することができる。なお、７は加熱用コイル６の外側を囲む断熱材である。
【０００９】導電性ノズル４の下端には、スライディングノズル９が設けられている。これは耐火物製の３枚のプレート９ａ、９ｂ、９ｃよりなるもので、上下の２枚のプレート９ａ、９ｃは枠に固定され、中間の１枚のプレート９ｂを油圧シリンダ１０によりスライドさせる構造のものである。各プレート９ａ、９ｂ、９ｃには導電性ノズル４の中心孔５と同径の中心孔が設けられている。
【００１０】これらの３枚のプレート９ａ、９ｂ、９ｃは、図２に示すように皿バネ等の強力なスプリング１１を備えたクランプ機構１２により密着されており、かつそれらの間には耐熱性の潤滑剤が塗布されている。このため、中間のプレート９ｂを油圧シリンダ１０によりスライドさせ、導電性ノズル４の中心孔５を流下してくるスラグ２の流量を調節することができるが、プレートの接触面からスラグ２が漏れることはない。
【００１１】このように構成された本発明の出湯量調節装置は、スライディングノズル９の中間のプレート９ｂを油圧シリンダ１０によりスライドさせることによりその中心孔に位置をずらし、導電性ノズル４の中心孔５を流下してくるスラグ２の流量を自由に調節することができる。この場合、スラグ２の流量を絞ると固化して詰まり易くなるが、導電性ノズル４を加熱用コイル６で誘導加熱することによって、スライディングノズル９付近のスラグ２の温度を上げ、詰まりを防止することができる。
【００１２】また、スラグ２の出湯を完全に停止させたい場合には、まずスライディングノズル９によりスラグ２の出湯を止めた後、加熱用コイル６への通電を停止して導電性ノズル４の温度を下げる。これによりスラグ２は導電性ノズル４の内部で固化し、出湯を任意の期間完全に停止できる。そして出湯を再開したい場合には、まず加熱用コイル６により導電性ノズル４内の温度を上げた後、スライディングノズル９を開けばよい。
【００１３】上記したとおり、本発明の出湯量調節装置を組み込んだ溶融炉は、出湯量を調節しながらスラグを連続出湯することも、あるいはスラグを間欠出湯することもできる。このため、前記した非接触型のレベルセンサー３により炉体１内のスラグのレベルを測定し、焼却灰の投入量と出湯量とをバランスさせてレベルを一定に保つように操業すれば、効率のよい連続運転を行わせることができる。さらに溢流出湯方式とは異なり、スラグ表面に浮遊した未溶融物が出湯されることはない。
【００１４】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の溶融炉の出湯量調節装置は、周囲に加熱用コイルを備えた細長い導電性ノズルとスライディングノズルとを組み合わせたことにより、高温で腐食性の溶融スラグの出湯量の調節や、溶融スラグの間欠出湯が可能である。このため従来の溶融炉に比較して炉の熱効率及び作業性を高めることができる利点がある。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４０６４
【氏名又は名称】日本碍子株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）９月２４日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】名嶋 明郎 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−９４２３２ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）４月９日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−２５８７９３ |
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