| 【発明の名称】 |
溶融炉 |
| 【発明者】 |
【氏名】片岡 静夫
【氏名】熊崎 博志
【氏名】加藤 考太郎
|
| 【要約】 |
【課題】焼却残渣や飛灰等の被溶融物を溶融処理する溶融炉に於いて、炉底等を点検・補修する際に、炉底に溜まった溶融メタル及び溶融スラグを炉外へ完全に排出できるようにする。
【解決手段】周壁２ａ、天井壁２ｂ及び炉底２ｃから成る溶融炉本体２内で被溶融物Ａを溶融し、炉底２ｃに溜まった溶融メタルＢ″及び溶融スラグＢ′を周壁２ａ部分に設けた開閉可能なメタル抜出し口１０から抜き出すようにした溶融炉１に於いて、炉底２ｃ上面を周壁２ａの一個所へ向って下り方向に傾斜させると共に、前記メタル抜出し口１０を溶融炉本体２の周壁２ａ部分で且つ炉底２ｃ上面の最も低い部分に連通するように設けるか、若しくは炉底２ｃ上面に溶融炉本体２の直径方向に亘って溝１４を形成すると共に、前記メタル抜出し口１０を溶融炉本体２の周壁２ａ部分で且つ溝１４の一端部に連通するように設ける。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 周壁（２ａ）、天井壁（２ｂ）及び炉底（２ｃ）から成る溶融炉本体（２）内で被溶融物（Ａ）を溶融し、炉底（２ｃ）に溜まった溶融メタル（Ｂ″）を周壁（２ａ）部分に設けた開閉可能なメタル抜出し口（１０）から抜き出すようにした溶融炉（１）に於いて、炉底（２ｃ）上面を周壁（２ａ）の一個所へ向って下り方向に傾斜させると共に、前記メタル抜出し口（１０）を溶融炉本体（２）の周壁（２ａ）部分で且つ炉底（２ｃ）上面の最も低い部分に連通するように設けたことを特徴とする溶融炉。
【請求項２】 周壁（２ａ）、天井壁（２ｂ）及び炉底（２ｃ）から成る溶融炉本体（２）内で被溶融物（Ａ）を溶融し、炉底（２ｃ）に溜まった溶融メタル（Ｂ″）を周壁（２ａ）部分に設けた開閉可能なメタル抜出し口（１０）から抜き出すようにした溶融炉（１）に於いて、炉底（２ｃ）上面に溶融炉本体（２）の直径方向に亘って溝（１４）を形成すると共に、前記メタル抜出し口（１０）を溶融炉本体（２）の周壁（２ａ）部分で且つ溝（１４）の一端部に連通するように設けたことを特徴とする溶融炉。
【請求項３】 溶融炉本体（２）の周壁（２ａ）部分で且つメタル抜出し口（１０）よりも上方位置に、開閉可能な第２メタル抜出し口（１５）を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の溶融炉。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみや産業廃棄物等の焼却炉から排出される焼却残渣や飛灰等の被溶融物を溶融処理する溶融炉に係り、溶融炉本体内の炉底に溜まった溶融メタルを完全に排出できるようにした溶融炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、都市ごみ等の焼却炉から排出される焼却残渣や飛灰の減容化及び無害化を図る為、焼却残渣等の溶融固化処理法が注目され、現実に実用に供されている。焼却残渣等は溶融固化することにより、その容積を１／２〜１／３に減らすことができると共に、重金属等の有害物質の溶出防止や溶融スラグの再利用、最終埋立処分場の延命等が可能になるからである。
【０００３】而して、前記焼却残渣等の被溶融物の溶融固化処理方法には、アーク溶融炉やプラズマ溶融炉、電気抵抗炉等の電気式溶融炉を使用し、電気エネルギーによって被溶融物を溶融固化する方法と、表面溶融炉や旋回溶融炉、コークスベッド炉等の燃焼式溶融炉を使用し、燃料の燃焼エネルギーによって被溶融物を溶融固化する方法とが多く利用されて居り、都市ごみ焼却設備に発電設備が併置されている場合には、前者の電気エネルギーを用いる方法が、又、発電設備が併置されていない場合には、後者の燃焼エネルギーを用いる方法が夫々多く採用されている。
【０００４】図９は従前のごみ焼却処理設備に併置した直流アーク放電黒鉛電極式プラズマ溶融炉の一例を示すものであり、図９に於いて、２０は被溶融物Ａ（焼却残渣や飛灰）のコンテナ、２１は被溶融物Ａの供給装置、２２は溶融炉本体、２３は黒鉛主電極、２４は黒鉛スタート電極、２５は炉底電極、２６炉底冷却ファン、２７は直流電源装置、２８は窒素ガス等の不活性ガス供給装置、２９は溶融スラグ流出口、３０はタップホール、３１は燃焼室、３２は燃焼空気ファン、３３は排ガス冷却ファン、３４はバグフィルタ、３５は誘引通風機、３６は煙突、３７は溶融飛灰コンベア、３８は飛灰だめ、３９はスラグ水冷槽、４０はスラグ搬出コンベア、４１はスラグだめ、４２はスラグ冷却水冷却装置である。
【０００５】焼却残渣や飛灰等の被溶融物Ａはコンテナ２０に貯えられ、供給装置２１により溶融炉本体２２内へ連続的に供給される。溶融炉本体２２には、炉頂部より垂直且つ昇降可能に挿入され、その先端と被溶融物Ａとの間に一定の距離を設けた黒鉛主電極２３（−極）と、炉底に設置された炉底電極２５（＋極）とが夫々設けられて居り、両電極２３，２５間に直流電源装置２７から供給された直流電気（被溶融物１ｔｏｎ当り６００〜１０００ｋＷ）を流すことによりプラズマアークが発生するようになっている。これによって、被溶融物Ａは、その溶融点を越える１４００℃〜１８００℃の高温度にまで加熱され、順次溶融されて行く。
【０００６】尚、溶融前の被溶融物Ａは導電性が無い為、溶融炉の始動時にはスタート電極２４を溶融炉本体２２内へ挿入してこれを＋極とし、スタート電極２４と主電極２３間へ通電することにより被溶融物Ａが溶融するのを待つ。そして、被溶融物Ａが溶融して、その導電性が上昇した後、＋極をスタート電極２４から炉底電極２５へ切り換える。
【０００７】一方、前記溶融炉本体２２の内部は、溶融スラグＢ′や主電極２３等の酸化を防止する為に還元性雰囲気に保持されて居り、その為に、ＰＳＡ窒素製造装置等の不活性ガス供給装置２８から不活性ガス（窒素ガス）が、中空筒状に形成した主電極２３及びスタート電極２４の中空孔を通して、溶融炉本体２２内へ連続的に供給されている。
【０００８】尚、溶融炉本体２２の炉底は、炉底冷却ファン２６からの冷風により空冷され、これによって炉底電極２５近傍の過度な温度上昇が防止されている。又、溶融炉本体２２は、約１６００℃の高温に耐える耐火材、例えばカーボン系煉瓦、ＳｉＣ系煉瓦等により構成されて居り、必要に応じて耐火材の冷却が施されている。
【０００９】前記被溶融物Ａの溶融によって、その内部に存在した揮発成分や炭素の酸化により起生した一酸化炭素等は排ガスＣとなると共に、鉄等の金属類やガラス、砂等の不燃性成分は溶融状態となり、炉内には後述する如く所謂溶融スラグＢ′と溶融メタルＢ″が順次形成されて行く。
【００１０】溶融炉本体２２内に発生した前記排ガスＣは、溶融スラグ流出口２９の上部空間より燃焼室３１に入り、ここで燃焼空気ファン３２により送入された燃焼用空気が加えられることにより、内部の未燃分が完全に燃焼される。このときの燃焼熱によって、溶融スラグ流出口２９から溢流する溶融スラグＢ′が加熱され、該溶融スラグＢ′がスラグ水冷槽３９に入るまでの間に冷却・固化されて流路を塞いでしまうことが防止される。又、完全燃焼した排ガスＣは、排ガス冷却ファン３３からの冷却空気によって冷却され、バグフィルタ３４を経て誘引通風機３５により煙突３６へ排出される。そして、バグフィルタ３４で捕捉された溶融飛灰は、溶融飛灰コンベア３７により飛灰だめ３８へ送られる。
【００１１】一方、溶融炉本体２２内に形成された溶融スラグＢ′は、溶融スラグ流出口２９より連続的に溢れ出し、水を満したスラグ水冷槽３９内へ落下することにより水砕スラグとなり、スラグ搬出コンベア４０によってスラグだめ４１へ排出される。
【００１２】ところで、被溶融物Ａである焼却残渣や飛灰中には鉄を始めとする金属類とシリカを始めとするスラグ成分が多く含まれて居り、これらが溶融されると、鉄等の溶融メタルＢ″は溶融炉本体２２の下方に沈下すると共に、スラグ成分等の溶融スラグＢ′の方は上方に浮上し、溶融炉本体２２内の溶融物は上下二層に分離された状態となる。その結果、上方に位置する溶融スラグＢ′の方は、上述したように溶融スラグ流出口２９より連続的に溶融炉本体２２外へ排出されて行くが、下方に溜まった溶融メタルＢ″の方は、運転時間の経過と共にその蓄積量が増し、順次溶融メタルＢ″の液面が上昇することになる。
【００１３】その為、この種の溶融炉に於いては、溶融炉本体２２の周壁下方に設けたタップホール３０（メタル抜出し口）を間欠的に開口し、ここから溶融メタルＢ″を抜き出すことにより溶融メタルＢ″層の厚さが所定の厚さを超えないようにしている。尚、溶融炉を停止する際には、タップホール３０を開口して溶融メタルＢ″及び溶融スラグＢ′を抜き出し、溶融炉本体２２内を空の状態にするようにしている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した構成の溶融炉に於いては、溶融炉本体２２の炉底若しくはその近傍にタップホール３０（メタル抜出し口）を形成し、ここから炉底に溜まった溶融メタルＢ″を抜き出すようにしている。ところが、この種の溶融炉に於いては、炉内の溶融メタルＢ″を完全に排出することができず、溶融メタルＢ″の一部が炉内に残留することになる。その為、溶融炉の運転停止時には、炉内に残った溶融メタルＢ″が冷却・固化することになる。従って、炉底の耐火材や炉底電極２５の点検や補修を行う際には、冷却・固化した溶融メタルＢ″を削岩機や酸素ランス等で除去する必要があり、点検や補修に手数が掛かるうえ、メタルの除去時に炉底の耐火材を損傷させると云う問題も発生した。
【００１５】本発明は、このような問題点に鑑みて為されたものであり、その目的は炉内の溶融メタルを完全に排出できるようにした溶融炉を提供するにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為に、本発明の請求項１に記載の発明は、周壁、天井壁及び炉底から成る溶融炉本体内で被溶融物を溶融し、炉底に溜まった溶融メタルを周壁部分に設けた開閉可能なメタル抜出し口から抜き出すようにした溶融炉に於いて、炉底上面を周壁の一個所へ向って下り方向に傾斜させると共に、前記メタル抜出し口を溶融炉本体の周壁部分で且つ炉底上面の最も低い部分に連通するように設けたことに特徴がある。
【００１７】本発明の請求項２に記載の発明は、周壁、天井壁及び炉底から成る溶融炉本体内で被溶融物を溶融し、炉底に溜まった溶融メタルを周壁部分に設けた開閉可能なメタル抜出し口から抜き出すようにした溶融炉に於いて、炉底上面に溶融炉本体の直径方向に亘って溝を形成すると共に、前記メタル抜出し口を溶融炉本体の周壁部分で且つ溝の一端部に連通するように設けたことに特徴がある。
【００１８】本発明の請求項３に記載の発明は、溶融炉本体の周壁部分で且つメタル抜出し口よりも上方位置に、開閉可能な第２メタル抜出し口を設けたことに特徴がある。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１及び図２は本発明に係る溶融炉１（プラズマ溶融炉）の第１の実施の形態を示すものであり、図１に於いて、２は溶融炉本体、３は被溶融物Ａ（焼却残渣や飛灰等）の供給装置、４は黒鉛主電極、５は黒鉛スタート電極、６は炉底電極、７は燃焼室である。
【００２０】前記溶融炉本体２は、耐熱性や耐食性等に優れた耐火材等により形成された周壁２ａ、天井壁２ｂ及び炉底２ｃ（底壁）から構成されて居り、横断面形状が円筒状に形成されている。又、溶融炉本体２の周壁２ａには、焼却炉（図示省略）から排出された焼却残渣や飛灰等の被溶融物Ａを溶融炉本体２内へ供給する為の被溶融物供給口８が形成されている。この被溶融物供給口８は、被溶融物Ａのコンテナ（図示省略）に接続されて居り、コンテナ内の被溶融物Ａをスクリューフィーダー等から成る供給装置３を介して炉内へ定量的に連続供給できるようになっている。更に、溶融炉本体２の周壁２ａには、その直径方向に於いて被溶融物供給口８と対向する位置に溶融スラグ流出口９が形成されている。この溶融スラグ流出口９は、溶融炉本体２内の溶融スラグＢ′を溢流排出させると共に、炉内の排ガスＣを排出させる為のものであり、スラグ水冷層（図示省略）等のスラグ処理系及び燃焼室７等の排ガス処理系に夫々接続されている。
【００２１】尚、溶融炉本体２内では、被溶融物Ａの溶融処理の進行に伴い溶融物が比重差により上下２層（比重の小さい溶融スラグＢ′層と比重の大きい溶融メタルＢ″層）に分離している。
【００２２】そして、前記溶融炉本体２は、炉底２ｃに溜まった溶融メタルＢ″を完全に排出できるような構造となっている。即ち、図１及び図２に示す如く、溶融炉本体２の炉底２ｃ上面を周壁２ａの一個所（後述するメタル抜出し口１０側）へ向って下り方向に１°〜１５°好ましくは２°〜５°傾斜させると共に、溶融炉本体２の周壁２ａ部分で且つ炉底２ｃ上面の最も低い部分に連通し得るメタル抜出し口１０を設け、炉底２ｃに溜まった溶融メタルＢ″を炉底２ｃ上面の傾斜を利用してメタル抜出し口１０側へ流し、該メタル抜出し口１０から溶融メタルＢ″を抜き出せるようになっている。
【００２３】前記メタル抜出し口１０は、通常粘土等の充填物１１を充填することにより閉塞されて居り、溶融メタルＢ″の抜き出しを行う場合には公知のタッピングやランシング工法により充填された充填物１１を取り除いてメタル抜出し口１０を開口し、ここから溶融メタルＢ″を抜き出せるようになっている。又、メタル抜出し口１０は、溶融メタルＢ″の抜き出し等が終了すれば、ここへ充填機（図示省略）により充填物１１が機械的に充填され、再度閉塞されるようになっている。
【００２４】尚、前記溶融炉本体２は、一般に１６００℃〜１８００℃の高温に耐え得る耐火材で構成されている。例えば、周壁２ａは、溶融スラグＢ′に対する耐食性、耐熱性に優れたカーボン系耐火材やＳｉＣ系耐火材等で、又、天井壁２ｂは、排ガスＣに対する耐食性、耐熱性に優れたアルミナ系耐火材で夫々構成されている。更に、炉底２ｃは、導電性及び溶融メタルＢ″に対する耐浸食性に優れたカーボン系耐火材（カーボン煉瓦、マグネシアカーボン煉瓦、カーボンペースト）により構成されて居り、必要に応じて耐火材の冷却（例えば水冷ジャケット１２による冷却）が施されている。
【００２５】前記黒鉛主電極４は、溶融炉本体２の天井壁２ｂ中心部に昇降自在に挿入支持されて居り、溶融スラグＢ′との間を一定距離に保つように昇降操作される。又、前記黒鉛スタート電極５は、溶融炉本体２の天井壁２ｂの外周縁部に傾斜姿勢でもって進退移動自在に挿入支持されて居り、先端部を炉内に突出させない放電停止位置と先端部を主電極４の先端部に近接させた状態で炉内に突出する放電作用位置とに亘って昇降操作されるようになっている。
【００２６】尚、主電極４及びスタート電極５は、何れも円筒状に形成されて居り、炉内を還元性雰囲気に保持するのに必要な窒素ガス等の不活性ガスが不活性ガス供給装置（図示省略）から各電極４，５の中空孔を通して炉内へ供給されるようになっている。又、主電極４は、直流電源装置（図示省略）の陰極に、スタート電極５は、陽極に夫々接続されている。
【００２７】前記炉底電極６は、溶融炉本体２の炉底２ｃに設けられたものであり、主電極４との間で所定のプラズマアークを発生させる限りに於いては任意に構成することができる。この実施の形態では、溶融炉本体２の炉底２ｃ全体を炉底電極６に構成してある。即ち、炉底電極６は、直流電源装置の陽極に接続された金属円板製の集電板１３と、集電板１３上に形成されて炉底２ｃを形成する導電性耐火材層とから構成されている。
【００２８】而して、上記構成のプラズマ溶融炉１に於いて、供給装置３により溶融炉本体２内へ供給された焼却残渣や飛灰等の被溶融物Ａは、黒鉛主電極４と炉底電極６との間のプラズマアーク放電による熱エネルギーにより、溶融点（１２００℃〜１４００℃）を越える温度にまで加熱され、１４００℃〜１８００℃の高温液体状の溶融物となる。この溶融物は、溶融炉本体２内に於いて金属類等の溶融物が沈下することにより、下部層の溶融メタルＢ″と上部層のスラグ類が溶融した溶融スラグＢ′の二層に分離した状態となる。
【００２９】溶融炉本体２内に形成された溶融スラグＢ′は、溶融スラグ流出口９からスラグ処理系へと順次溢流排出されて行くと共に、溶融炉本体２内で発生した排ガスＣも、溶融スラグ流出口９から排ガス処理系へと排出されて行く。
【００３０】そして、炉底２ｃの耐火材や炉底電極６の点検・補修等を行う際には、溶融炉１の運転を停止すると共に、公知のタッピングやランシング工法によりメタル抜出し口１０に充填している充填物１１を取り除いてメタル抜出し口１０を開口し、炉底２ｃに溜まっている溶融メタルＢ″及び溶融スラグＢ′をメタル抜出し口１０から抜き出す。このとき、炉底２ｃ上面がメタル抜出し口１０へ向って下り方向に傾斜している為、炉底２ｃに溜まっている溶融メタルＢ″及び溶融スラグＢ′は炉底２ｃ上面をメタル抜出し口１０側へ向って流れ、メタル抜出し口１０から完全に排出されることになる。即ち、比重の大きい溶融メタルＢ″が先に完全に排出され、その後比重の小さい溶融スラグＢ′がメタル抜出し口１０から排出される。
【００３１】その結果、この溶融炉１は、従来のプラズマ溶融炉のように炉底の耐火材や炉底電極の点検・補修時に炉底に残って冷却・固化したメタルを削岩機や酸素ランス等で除去する必要もなく、点検・補修等を簡単且つ容易に行えると共に、点検・補修時に炉底２ｃの耐火材を損傷させることもない。
【００３２】尚、溶融メタルＢ″及び溶融スラグＢ′の抜き出し（若しくは炉底２ｃの耐火材や炉底電極６の点検・補修）が終了すれば、充填機を用いて機械的にメタル抜出し口１０内へ再度充填物１１を充填し、メタル抜出し口１０を閉塞する。
【００３３】図３及び図４は本発明に係る溶融炉１（プラズマ溶融炉）の第２の実施の形態を示すものであり、この溶融炉１は、炉底２ｃ上面に溶融炉本体２の直径方向に亘って溝１４を形成すると共に、溶融炉本体２の周壁２ａ部分で且つ溝１４の一端部に連通し得るメタル抜出し口１０を設け、炉底２ｃに溜まった溶融メタルＢ″及び溶融スラグＢ′を炉底２ｃ上面の溝１４を利用してメタル抜出し口１０側へ流し、該メタル抜出し口１０から溶融メタルＢ″及び溶融スラグＢ′を抜き出せるようにしたものである。
【００３４】前記メタル抜出し口１０は、通常粘土等の充填物１１を充填することにより閉塞されて居り、溶融メタルＢ″及び溶融スラグＢ′の抜き出しを行う場合には公知のタッピングやランシング工法によって開口され、又、溶融メタルＢ″及び溶融スラグＢ′の抜き出し（若しくは炉底２ｃの耐火材や炉底電極６の点検・補修）が終了すれば、充填機（図示省略）により機械的にメタル抜出し口１０内へ再度充填物１１が充填されて閉塞されるようになっている。
【００３５】尚、この溶融炉１は、炉底２ｃ上面を傾斜させる代わりに炉底２ｃ上面に溝１４を形成し、該溝１４の一端部にメタル抜出し口１０を設けたこと以外は、上記第１の実施の形態に係る溶融炉１と全く同一構造に構成されている。
【００３６】而して、このプラズマ溶融炉１は、炉底２ｃの耐火材や炉底電極６の点検・補修等を行う際には、溶融炉１の運転を停止すると共に、公知のタッピングやランシング工法によりメタル抜出し口１０に充填されている充填物１１を取り除いてメタル抜出し口１０を開口し、炉底２ｃに溜まっている溶融メタルＢ″及び溶融スラグＢ′をメタル抜出し口１０から抜き出す。このとき、炉底２ｃ上面にメタル抜出し口１０に連通する凹形の溝１４を形成している為、炉底２ｃに溜まっている溶融メタルＢ″及び溶融スラグＢ′は溝１４へ流れ込んだ後、溝１４を通ってメタル抜出し口１０側へ流れ、該メタル抜出し口１０から完全に排出されることになる。従って、この溶融炉１も、上記第１の実施の形態に係る溶融炉１と同様の作用効果を奏することになる。
【００３７】図５及び図６は本発明に係る溶融炉１（プラズマ溶融炉）の第３の実施の形態を示すものであり、この溶融炉１は、炉底２ｃ上面を周壁２ａの一個所（メタル抜出し口１０側）へ向って下り方向に１°〜１５°好ましくは２°〜５°傾斜させると共に、溶融炉本体２の周壁２ａ部分で且つ炉底２ｃ上面の最も低い部分に連通し得るメタル抜出し口１０を設け、更に溶融炉本体２の周壁２ａ部分で且つメタル抜出し口１０の直上位置に第２メタル抜出し口１５を形成したものである。
【００３８】前記第２メタル抜出し口１５は、通常粘土等の充填物１１を充填することにより閉塞されて居り、溶融メタルＢ″の抜き出しを行う場合には公知のタッピングやランシング工法によって開口され、又、溶融メタルＢ″の抜き出しが終了すれば、充填機（図示省略）により機械的に第２メタル抜出し口１５内へ再度充填物１１が充填されて閉塞されるようになっている。
【００３９】尚、この溶融炉１は、メタル抜出し口１０の直上位置に第２メタル抜出し口１５を設けたこと以外は、上記第１の実施の形態に係る溶融炉１と全く同一構造に構成されている。
【００４０】而して、このプラズマ溶融炉１は、炉底２ｃの耐火材や炉底電極６の点検・補修等を行う際には、溶融炉１の運転を停止すると共に、公知のタッピングやランシング工法によりメタル抜出し口１０に充填されている充填物１１を取り除いてメタル抜出し口１０を開口し、炉底２ｃに溜まっている溶融メタルＢ″及び溶融スラグＢ′をメタル抜出し口１０から抜き出す。このとき、炉底２ｃ上面がメタル抜出し口１０へ向って下り方向に傾斜している為、炉底２ｃに溜まっている溶融メタルＢ″及び溶融スラグＢ′は炉底２ｃ上面をメタル抜出し口１０側へ向って流れ、メタル抜出し口１０から完全に排出されることになる。即ち、比重の大きい溶融メタルＢ″が先に完全に排出され、その後比重の小さい溶融スラグＢ′がメタル抜出し口１０から排出される。
【００４１】一方、溶融メタルＢ″を抜き出した後、耐火材や炉底電極６の点検・補修等を行わず、引き続き溶融運転を行いたい場合には、起動を容易にすることと、炉底２ｃの耐火材の保護の為に適量の溶融メタルＢ″及び溶融スラグＢ′を炉底２ｃに残しておくことが望ましい。従って、この場合には、第２メタル抜出し口１５を利用して炉内の溶融メタルＢ″を抜き出す。即ち、公知のタッピングやランシング工法により第２メタル抜出し口１５に充填されている充填物１１を取り除いて第２メタル抜出し口１５を開口し、炉底２ｃに溜まっている溶融メタルＢ″の一部を第２メタル抜出し口１５から抜き出す。このとき、第２メタル抜出し口１５は、メタル抜出し口１０よりも上方位置に設けられている為、炉内には適量の溶融メタルＢ″が残留することになる。
【００４２】このように、この溶融炉１は、必要に応じて炉底２ｃの溶融メタルＢ″及び溶融スラグＢ′を完全に抜き出したり、或いは炉内に一定量の溶融メタルＢ″を残留させたりすることができ、至極便利である。
【００４３】図７及び図８は本発明に係る溶融炉１（プラズマ溶融炉）の第４の実施の形態を示すものであり、この溶融炉１は、炉底２ｃ上面に溶融炉本体２の直径方向に亘って溝１４を形成すると共に、溶融炉本体２の周壁２ａ部分で且つ溝１４の一端部に連通し得るメタル抜出し口１０を設け、更に溶融炉本体２の周壁２ａ部分で且つメタル抜出し口１０の直上位置に第２メタル抜出し口１５を形成したものである。
【００４４】前記第２メタル抜出し口１５は、通常粘土等の充填物１１を充填することにより閉塞されて居り、溶融メタルＢ″の抜き出しを行う場合には公知のタッピングやランシング工法によって開口され、又、溶融メタルＢ″の抜き出しが終了すれば、充填機（図示省略）により機械的に第２メタル抜出し口１５内へ再度充填物１１が充填されて閉塞されるようになっている。
【００４５】尚、この溶融炉１は、メタル抜出し口１０の直上位置に第２メタル抜出し口１５を設けたこと以外は、上記第２の実施の形態に係る溶融炉１と全く同一構造に構成されている。
【００４６】而して、このプラズマ溶融炉１も、メタル抜出し口１０若しくは第２メタル抜出し口１５の何れか一方を使用することにより、炉底２ｃの溶融メタルＢ″及び溶融スラグＢ′を完全に抜き出せたり、或いは炉内に一定量の溶融メタルＢ″を残留させたりすることができ、上記第３の実施の形態に係る溶融炉１と同様の作用効果を奏することができる。
【００４７】上記各実施の形態に於いては、溶融炉１を所謂プラズマ溶融炉としているが、プラズマ溶融炉以外の溶融炉例えばアーク溶融炉や電気抵抗式溶融炉等へも本願発明を適用できることは勿論である。
【００４８】上記第２及び第４の実施の形態に於いては、炉底２ｃ上面に断面形状が凹形の溝１４を形成するようにしたが、他の実施の形態に於いては、炉底２ｃ上面に断面形状が半円状の溝１４若しくは断面形状が三角形状の溝１４を形成するようにしても良い。
【００４９】上記第２及び第４の実施の形態に於いては、炉底２ｃ上面及び溝１４の底面を水平になるように形成したが、他の実施の形態に於いては、炉底２ｃ上面を溝１４に向って下り傾斜させるようにしても良く、又、溝１４の底面をメタル抜出し口１０側へ向って下り傾斜させるようにしても良い。
【００５０】
【発明の効果】上述の通り、本発明の請求項１及び請求項２の発明に於いては、炉底上面を傾斜させると共に炉底の最も低い個所にメタル抜出し口を設け、或いは炉底上面に直径方向に亘って溝を形成すると共にこの溝の一端部にメタル抜出し口を設け、炉底に溜まっている溶融メタル及び溶融スラグを炉底上面の傾斜若しくは溝を利用してメタル抜出し口から抜き出すようにしている。その結果、本発明の溶融炉は、炉底に溜まった溶融メタル及び溶融スラグを完全に抜き出すことができ、炉底の耐火材や炉底電極の点検・補修時に従来のプラズマ溶融炉のように炉底に残っている冷却・固化したメタル又はスラグを削岩機や酸素ランス等で除去する必要もなく、点検・補修を簡単且つ容易に行えると共に、点検・補修時に炉底の耐火材を損傷させることもない。
【００５１】本発明の請求項３の発明に於いては、溶融炉本体の周壁部分で且つメタル抜出し口の上方位置に第２メタル抜出し口を形成し、必要に応じてメタル抜出し口若しくは第２メタル抜出し口から溶融メタルを抜き出すようにしている。その結果、この溶融炉は、炉底の溶融メタル及び溶融スラグを完全に抜き出させたり、或いは炉内に一定量の溶融メタル及び溶融スラグを残留させたりすることができ、至極便利である。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００１３３０３２
【氏名又は名称】株式会社タクマ
|
| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１０月６日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】杉本 丈夫 （外１名）
|
| 【公開番号】 |
特開平１１−１０８３３０ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）４月２３日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−２７２９５７ |
|