溶融炉
【課題】簡単な構成で、溶融炉内でのスラグの固着を抑制しつつ補修時の作業性を向上することのできる溶融炉の提供を目的とする。
【解決手段】スラグを生成する溶融部１２と、溶融部１２から流下するスラグを囲むように設けられるシュート２０とを備え、前記シュート２０の内壁２１を、耐火物からなる内壁本体部２６と、この内壁本体部２６に着脱可能に固定される着脱ブロック３０とで構成するとともに、前記着脱ブロック３０に、耐火物からなるブロック部３２と、当該ブロック部３２にこのブロック部３２の内側面および前記内壁本体部２６の内側面から内方に向かって張り出すように支持され、前記溶融部１２から流下したスラグを前記シュート２０の内壁本体部２６の内側面および前記ブロック部３２の内側面よりも内側に離間した位置から流下させる張り出し部３４とを設ける。
【解決手段】スラグを生成する溶融部１２と、溶融部１２から流下するスラグを囲むように設けられるシュート２０とを備え、前記シュート２０の内壁２１を、耐火物からなる内壁本体部２６と、この内壁本体部２６に着脱可能に固定される着脱ブロック３０とで構成するとともに、前記着脱ブロック３０に、耐火物からなるブロック部３２と、当該ブロック部３２にこのブロック部３２の内側面および前記内壁本体部２６の内側面から内方に向かって張り出すように支持され、前記溶融部１２から流下したスラグを前記シュート２０の内壁本体部２６の内側面および前記ブロック部３２の内側面よりも内側に離間した位置から流下させる張り出し部３４とを設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被溶融物を溶融してスラグを生成する溶融炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、廃棄物処理設備等では、廃棄物を溶融させてスラグを生成する溶融部と、生成したスラグを下方に排出するシュートとを備えた溶融炉が用いられている。このような溶融炉では、前記スラグが前記シュートの内壁等に固着して通路を閉塞してしまうのを回避するものが考えられている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、前記シュートの上端部にシュートの内側面よりも内方に張り出す張り出し部が設けられており、前記スラグをこの張り出し部に沿ってシュートの内方から流下させることで、スラグの前記シュート上端部への固着を抑制するよう構成された溶融炉が開示されている。さらに、この溶融炉では、前記張り出し部が前記スラグの重量により曲げ荷重を受けることで破損した場合にも、この張り出し部の交換が行えるように、前記耐火物からなるシュートの内壁本体に打ち込まれたアンカーピンに前記張り出し部が着脱可能に取付けられている。
【特許文献１】特開２００６−１９４４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記のような従来の溶融炉では、前記張り出し部を固定するアンカーピンが直接シュートの内壁本体に打ち込まれているため、前記張り出し部の補修交換作業をシュートの内壁本体に対して行わねばならない。また、スラグの流下量が多く前記張り出し部を支持している前記アンカーピンが破損した場合には、シュートの内壁本体を破壊し、アンカーピンを取り外した後、シュートの内壁本体を再度修復するとともにアンカーピンをシュートの内壁本体に再度打ち込まねばならず、補修作業に手間がかかるとともに、これらの作業を全てシュート内で行わねばならず作業性が悪いという問題がある。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑み、簡単な構成で、溶融炉内でのスラグの固着を抑制しつつ補修時の作業性を向上することのできる溶融炉の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための請求項１に係る発明は、被溶融物を溶融するとともにその溶融により生成されたスラグを排出するための溶融炉であって、前記被溶融物を燃焼溶融させてスラグを生成する溶融部と、前記溶融部の下流に設けられるとともに、下方に延びて前記溶融部から流下するスラグを囲むように設けられるシュートとを備え、前記シュートの内壁は、耐火物からなる内壁本体部と、この内壁本体部に着脱可能に固定される着脱ブロックとからなり、前記着脱ブロックは、耐火物からなるブロック部と、当該ブロック部にこのブロック部の内側面および前記内壁本体部の内側面から内方に向かって張り出すように支持され、前記溶融部から流下したスラグを前記シュートの前記内壁本体部の内側面および前記ブロック部の内側面よりも内側に離間した位置から流下させる張り出し部とを有することを特徴とするものである（請求項１）。
【０００７】
この溶融炉によれば、前記張り出し部によって前記シュートの内壁本体部の内側面および前記ブロック部の内側面へのスラグの付着が抑制されるとともに、前記張り出し部および張り出し部の支持部分等の補修作業の作業性が向上する。すなわち、この溶融炉では、前記張り出し部が前記シュートの内壁本体部ではなく前記着脱ブロックのブロック部に支持されているとともに、この張り出し部とブロック部とを含む着脱ブロックが前記内壁本体部に着脱可能に固定されているため、この着脱ブロックを取り外して炉外等で前記張り出し部の補修作業を行うことができる。しかも、前記張り出し部の支持部分が破損した場合には、前記着脱ブロックを交換することで張り出し部を容易に前記シュートに再設置することができる。このことは、前記シュート内での作業時間を短縮するとともに前記内壁本体部に対する作業量を低減し、張り出し部の補修・交換作業の作業性を向上させる。
【０００８】
また、本発明において、前記着脱ブロックを複数個備えるとともに、これらの着脱ブロックが、それらの前記張り出し部が水平方向に連続するように水平方向に並べられるのが好ましい（請求項２）。
【０００９】
このようにすれば、前記内壁本体部の内側面およびブロック部の内側面へのスラグの付着をより広範囲にわたって抑制することが可能となる。特に、各着脱ブロックが、それらの前記張り出し部が前記シュートの内側面全周にわたって連続するように並べられるのが好ましい（請求項３）。
【００１０】
また、本発明において、前記張り出し部は、前記着脱ブロックのブロック部に着脱可能に支持されるのが好ましい（請求項４）。
【００１１】
このようにすれば、前記着脱ブロックを取り外した後、前記張り出し部を容易に交換することができ、作業性が向上する。
【００１２】
例えば、前記張り出し部の支持構造を、前記着脱ブロックのブロック部が、その上面から上方に突出する支持突起を有し、前記着脱ブロック部の張り出し部が、前記支持突起が挿入可能な挿入孔を有するとともに、当該挿入孔に前記支持突起が挿入されることで、前記ブロック部の上面に支持されるのものとすれば、張り出し部の交換作業が容易になる（請求項５）。
【００１３】
また、本発明において、前記着脱ブロックは、前記内壁本体部によって上下方向から挟み込まれた位置に設けられており、前記着脱ブロックのブロック部の上面あるいは当該上面と対向する前記内壁本体部の側面の少なくとも一方に、前記着脱ブロックの張り出し部の一部を収容可能な凹部が設けられており、前記着脱ブロック部の張り出し部は、その一部が前記凹部に収容された状態で前記ブロック部に支持されるのが好ましい（請求項６）。
【００１４】
このようにすれば、前記張り出し部によってスラグがその流下途中で前記シュートの内側面に付着するのを効果的に抑制することができる。そして、前記内壁本体部の途中部分という張り出し部の補修、交換作業が比較的困難となる場所においても、前記張り出し部の補修、交換作業の作業性を確保することができる。さらに、この構造では、前記張り出し部が前記着脱ブロックの上面と前記内壁本体部との間に挟みこまれるため、張り出し部の支持が安定する。
【００１５】
もちろん、前記着脱ブロックは、前記溶融部の底部に設けられて下方に傾斜して前記スラグを前記シュート側に案内する溶融部側傾斜部の下端部に沿うような位置に設けられていてもよい。また、溶融部で発生した高温ガスを炉外に導く排出部を備えた溶融炉では、前記着脱ブロック部は、前記排出部の底部に設けられて下方に傾斜して前記スラグを前記シュート側に案内する排出部側傾斜部の下端部に沿うような位置に設けられていてもよい（請求項７）。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明によれば、簡単な構成で、スラグの固着を抑制しつつ張り出し部の補修・交換作業の作業性を向上することのできる溶融炉を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好ましい第一の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は本発明の第一の実施形態に係る溶融炉を備える廃棄物処理設備１の全体構成を示した概略図である。まず、この廃棄物処理設備１における廃棄物の処理要領について説明する。
【００１９】
この廃棄物処理設備１は、溶融炉１０に加えて、主に、上流側から、ごみピット２と、給塵機４と、流動床式ガス化炉６と、ボイラー４１と、ガス冷却器４２と、バグフィルタ４４と、脱硝装置４６と、煙突４８とを有している。
【００２０】
この廃棄物処理設備１では、まず、ごみピット２に貯留された廃棄物が、給塵機４に投入される。前記給塵機４に投入された前記廃棄物は、この給塵機４から定量的に前記流動床式ガス化炉６に供給されて、この流動床式ガス化炉６にて熱分解される。この流動床式ガス化炉６では、例えば空気比が０．２〜０．４の条件で前記廃棄物の部分燃焼が行われ、砂層等からなる流動層の温度を４５０℃〜６５０℃に維持した熱分解すなわちガス化が行われる。この流動床式ガス化炉６で発生した熱分解ガスは、前記溶融炉１０に導かれる。一方、前記廃棄物のうち不燃物は炉床下部より抜き出され、非鉄金属、鉄分等にそれぞれ分離されて、再利用されるべくこの廃棄物処理設備１外等に搬送される。
【００２１】
前記溶融炉１０では前記熱分解ガスがさらに燃焼される。この溶融炉１０内では、旋回流が形成されており、例えばトータル空気比１．３〜１．５の条件下で約１３００℃の高温燃焼が行われる。このとき、前記熱分解ガス中の灰分が溶融されてスラグが生成する。生成したスラグは、この溶融炉１０に設けられた後述するシュート２０を流下し、このシュート２０の下方に設けられたスラグ冷却装置２８に排出される。そして、このスラグは、前記スラグ冷却装置２８にて急冷却され、再利用されるべく搬送される。
【００２２】
また、前記溶融炉１０からは高温ガスが排出される。この高温ガスは、前記ボイラー４１に導入されて、ボイラー４１にてその廃熱が回収された後、前記ガス冷却器４２にて冷却される。その後、このガスは、バグフィルタ４４で除塵されて、脱硝装置４６を経て煙突４８から排出される。
【００２３】
次に、前記溶融炉１０の詳細について説明する。図２は、前記溶融炉１０付近の概略上面図であり、図３は図２のＣ−Ｃ線断面図であり、図４は図２のＤ−Ｄ線断面図である。
【００２４】
前記溶融炉１０は、前記流動床式ガス化炉６に連通する溶融部１２と、この溶融部１２の下方に設けられるシュート２０と、このシュート２０に連通する排出部１４とを有している。ここで、本実施形態では、図２に示すように、前記溶融部１２とシュート２０と排出部１４とが、溶融部１２とシュート２０との水平方向におけるずれ方向と、シュート２０と排出部１４との水平方向におけるずれ方向とが略垂直になるようにそれぞれ配置されている。そして、このような配置により、前記溶融部１２に連設される前記流動床式ガス化炉６とこの溶融部１２とのずれ方向と、前記排出部１４に連設される前記ボイラー４１とこの排出部１４および前記シュート２０とのずれ方向とが略直交しており、図２における左右方向の省スペース化が図られている。
【００２５】
前記溶融部１２は、前記流動床式ガス化炉６から導入された熱分解ガスを燃焼させ、この熱分解ガスの灰分を溶融してスラグを生成する部分である。この溶融部１２は、上下方向に延びる略筒状を有しており、上端に設けられた連通口１２ｃから導入された前記熱分解ガスを、頂部に取り付けられた図示しないバーナーにより加熱し、燃焼させる。
【００２６】
前記溶融部１２の下端には、前記シュート２０に連通されて、溶融部１２で生成したスラグを前記シュート２０に導出するための導出口１２ａが設けられている。また、この溶融部１２の底部には、前記導出口１２ａに向かって下方に傾斜し、後述するシュート２０の内壁２１に連なる溶融部側傾斜部１２ｂが設けられている。そして、前記溶融部１２で生成したスラグは、高温ガスとともに前記溶融部側傾斜部１２ｂを前記導出口１２ａに向かって流下し、前記導出口１２ａからシュート２０側に導出される。
【００２７】
前記シュート２０は、前記導出口１２ａから導出されたスラグを下方に流下させるためのものである。このシュート２０は、前記導出口１２ａから流下するスラグを囲むような形状を有している。具体的には、このシュート２０は、外形断面が略矩形状の中空部材であって、上下方向に延びる形状を有している。このシュートの上端には前記導出口１２ａが連通し、このシュート２０の下端には前記スラグ冷却装置２８が連設されている。そして、前記スラグは、前記導出口１２ａからシュートの内壁２１の内側に導出され、この内壁２１の内側を流下することで前記スラグ冷却装置２８に案内される。
【００２８】
前記排出部１４は、前記溶融部１２から排出され前記シュート２０を流下した高温ガスを前記ボイラー４１に導くためのものである。この排出部１４は、上方に延びる略筒状を有しており、その上端部分に前記ボイラー４１が連設されている。
【００２９】
前記排出部１４の下端には、前記シュート２０に連通し、前記溶融部１２から前記シュート２０に排出された高温ガスをこのシュート２０からさらに前記排出部１４に導入するための導入口１４ａが設けられている。また、前記排出部１４の底部には、前記導入口１４ａに向かって下方に傾斜し、前記シュート２０の内壁２１に連なる排出部側傾斜部１４ｂが設けられている。そして、この排出部１４で生成されたスラグは、前記排出部側傾斜部１４ｂを前記導入口１４ａに向かって流下して導入口１４ａからシュート２０側に排出される。
【００３０】
ここで、本実施形態では、前記導入口１４ａが、前記溶融部１２の導出口１２ａから十分に下方に離間した位置に設けられている。そのため、前記高温ガスは、図３の矢印に示すように、前記スラグと接触した状態で前記溶融部側傾斜部１２ｂに沿って前記導出口１２ａからシュート２０に導出され、このシュート２０内をスラグとともに下方に流下した後、前記導入口１４ａから前記排出部１４側に導入される。その結果、前記スラグは、前記高温ガスにより高温に維持され、前記導出口１２ａ近傍および前記シュート２０の側面への固着が抑制された状態で流下していく。
【００３１】
次に、前記シュート２０の詳細について説明する。図５は図４のＥ−Ｅ線断面図であり、図６は図５の部分拡大図であり、図７および図８は図３の部分拡大図である。
【００３２】
前記シュート２０は、上下方向に延びる略筒状の内壁２１と、その周囲を覆う断熱材２２とからなる。また、前記内壁２１は、この内壁２１の主たる部分を構成する内壁本体部２６と、複数の着脱ブロック３０とからなる。
【００３３】
前記内壁本体部２６は、上下方向に延びる耐火物からなる。この耐火物は中空であってその外形断面が略矩形状を有している。この内壁本体部２６には、その途中部分であって前記溶融部１２の導出口１２ａの下端部と前記排出部１４の導入口１４ａの上端部との間に、その内側面から外方に凹む第一収納部２６ａが内側面全周にわたって設けられている。また、この内壁本体部２６のうち、前記排出部側傾斜部１４ｂの下端部に沿う部分にも、内壁本体部２６の内側面から外方に凹む第二収納部２６ｂが設けられている。これら第一収納部２６ａおよび第二収納部２６ｂのうち、前記排出部側傾斜部１４ｂの下端部に連なる部分２６ｃ以外の部分は、その上面および底面が前記耐火物で構成されている。また、この耐火物で構成された上面には、図７に示すように、上方に凹む内壁側凹部２６ｆが形成されている。一方、前記第二収納部２６ｂのうち、前記排出部側傾斜部１４ｂの下端部に連なる部分２６ｃの上方は前記排出部１４側に開口している。
【００３４】
前記着脱ブロック３０は、前記内壁本体部２６の第一収納部２６ａおよび第二収納部２６ｂ内に収容されて、前記シュート２０の内壁２１を構成する部分である。本実施形態では、図５に示すように、複数の着脱ブロック３０が、水平方向に並べられている。各着脱ブロック３０は、前記溶融部１２から流下したスラグを前記内壁本体部２６の内側面および前記ブロック部３２の内側面よりも内側に離間した位置から流下させるための張り出し部３４と、耐火物からなり前記張り出し部３４を着脱可能に支持するブロック部３２とからなる。
【００３５】
前記ブロック部３２は、図７等に示すように、前記内壁本体部２６に固定された状態で内方に向かうほど下方に傾斜する上面を有している。また、この上面には下方に凹む取り付け孔３２ａが形成されており、この取り付け孔３２ａには支持突起３２ｃがそれぞれ取り付けられている。
【００３６】
前記支持突起３２ｃは、外径が前記取り付け孔３２ａの内径よりもわずかに小さい略円柱状の下部３２ｄと、この下部３２ｄの上面から上方に突出する略円柱状の上部３２ｅとからなる。この支持突起３２ｃは、前記下部３２ｄが前記取り付け孔３２ａに挿入されることで、その上部３２ｅが各ブロック部３２の上面から上方に突出した状態で各ブロック部３２に固定される。本実施形態では、前記支持突起３２ｃは、その下部３２ｄの底面と前記取り付け孔３２ａの底面との間にモルタルが介在した状態で固定される。
【００３７】
前記張り出し部３４は、例えばステンレス製の板状部材である。この張り出し部３４には、それぞれ上下方向に貫通する挿入孔３４ａが形成されている。そして、各張り出し部３４は、前記挿入孔３４ａに前記ブロック部３２の支持突起３２ｃの上部３２ｅが挿入されることで、ブロック部３２の上面に沿って、前記ブロック部３２の内側面から内方に向かって張り出すように前記ブロック部３２の上面に着脱可能に支持される。すなわち、前記張り出し部３４は、前記挿入孔３４ａに前記支持突起３２ｃの上部３２ｅが挿入されるだけで、容易にブロック部３２に取り付けられ、前記挿入孔３４ａから前記支持突起３２ｃの上部３２ｅが引き抜かれるだけで、容易にブロック部３２から取り外される。ただし、本実施形態では、各張り出し部３４は、前記ブロック部３２の上面に、モルタル等が介在した状態で支持されているため、このモルタル等を塗布あるいは除去する必要がある。
【００３８】
前記のようなブロック部３２と張り出し部３４で構成された各着脱ブロック３０は、前記ブロック部３２の内側面と前記内壁本体部２６の内側面とが面一となるように、この内壁本体部２６にモルタル等を介して固定される。
【００３９】
具体的には、前記第一収納部２６ａおよび第二収納部２６ｂのうち前記排出部側傾斜部１４ｂの下端部に連なる部分２６ｃを除く部分では、前記着脱ブロック３０は、前記張り出し部３４の一部が前記内壁側凹部２６ｆに収納され、前記内壁本体部２６によって上下方向に挟み込まれることで内壁本体部２６に安定して支持される。より詳細には、前記着脱ブロック３０は、前記着脱ブロック３０の張り出し部３４および支持突起３２ｃと前記内壁本体部２６に設けられた内壁側凹部２６ｆの内側面との間に、耐火物からなる前記内壁本体部２６とステンレス等からなる張り出し部３４等との熱膨張差を吸収するためのフェルト５０が挟み込まれた状態で支持される。
【００４０】
また、前記第二収納部２６ｂのうち前記排出部側傾斜部１４ｂの下端部に連なる部分２６ｃでは、図８に示すように、前記着脱ブロック３０は、前記張り出し部３４が前記排出部側傾斜部１４ｂの上面に沿うように配置される。ここで、この排出部側傾斜部１４ｂの下端部に連なる部分２６ｃに収納される着脱ブロック３０のブロック部３２では、ブロック部３２の上面に、前記張り出し部３４の一部を収容可能なブロック部側凹部３２ｆが設けられている。そして、前記張り出し部３４がこのブロック部側凹部３２ｆに収容されることで、前記張り出し部３４の上面と排出部側傾斜部１４ｂの上面とがほぼ面一となるように構成されている。
【００４１】
各着脱ブロック３０が前記のように固定された状態では、前記各張り出し部３４がシュート２０の内側面全周にわたって水平方向に連続し、この内側面全周から内方に向かって張り出す。
【００４２】
以上のように構成されたシュート２０において、前記溶融部１２から前記溶融部側傾斜部１２ｂに沿ってこのシュート２０に導出されたスラグは、流下途中で前記複数の張り出し部３４によって前記ブロック部３２の内側面および前記内壁本体部２６の内側面よりも内側に案内され、この内壁本体部２６の内側面およびブロック部３２の内側面に付着するのが抑制された状態で流下していく。特に、本実施形態では、前述のように、張り出し部３４がシュート２０の内側面全周にわたって張り出しており、内側面全体にわたってスラグの付着が抑制される。また、前記排出部１４で生成したスラグは、前記排出部側傾斜部１４ｂに沿ってシュート２０側に排出され、前記張り出し部３４によって前記内壁本体部２６の内側面および前記ブロック部３２の内側面に付着するのが抑制された状態で流下していく。
【００４３】
ここで、前記張り出し部３４は、前述のように、スラグを前記内壁本体部２６の内側面等から離間させるために、内壁本体部２６の内側面等から内方に突出した状態で支持されている。そのため、この張り出し部３４およびこれを支持するブロック部３２は、スラグの流れによる溶損または侵食によって損傷する場合がある。そこで、本溶融炉１０では、前記張り出し部３４およびブロック部３２が損傷すると、これらを適宜補修、交換する。
【００４４】
次に、前記張り出し部３４等を補修・交換する際の要領について説明する。
【００４５】
まず、損傷した張り出し部３４およびブロック部３２からなる着脱ブロック３０を前記内壁本体部２６から取り外す。本溶融炉１０では、前記着脱ブロック３０は前記内壁本体部２６に対して着脱可能である。すなわち、各着脱ブロック３０は、内壁本体部２６の一部を除去するだけで容易に取り外すことができる。具体的には、前記第一収納部２６ａおよび第二収納部２６ｂのうち前記排出部側傾斜部１４ｂの下端部に連なる部分２６ｃを除く部分では、前記張り出し部３４の上方の内壁本体部２６の一部を除去することで、前記着脱ブロック３０を容易に取り外すことができる。また、前記第二収納部２６ｂのうち前記排出部側傾斜部１４ｂの下端部に連なる部分２６ｃでは、前記内壁本体部２６をほとんど除去することなく前記着脱ブロック３０を容易に取り外すことができる。
【００４６】
次に、取り外した前記着脱ブロック３０を炉外に運び出す。もちろん、前記補修、交換作業を炉内で行ってもよいが、炉外の方が補修・交換作業を容易に行うことができ、作業効率が向上する。
【００４７】
ここで、前記張り出し部３４の支持部分が破損している場合には、前記着脱ブロック３０全体を交換する。すなわち、本溶融炉１０では、前記張り出し部３４が前記ブロック部３２に支持されているので、この支持部分が破損した場合には、このブロック部３２を含む着脱ブロック３０を新たな着脱ブロック３０に交換する。
【００４８】
また、前記張り出し部３４のみが破損している場合には、この張り出し部３４のみを交換する。具体的には、この張り出し部３４と前記ブロック部３２との間に設けられたモルタルを除去しつつ、前記張り出し部３４の挿入孔３４ａから前記支持突起３２ｃの上部３２ｅを引きぬく。これにより、張り出し部３４は、前記ブロック部３２から容易に取り外される。そして、ブロック部３２の上面にモルタルを塗布し、新たな張り出し部３４の挿入孔３４ａに前記支持突起３２ｃの上部３２ｅを挿入する。これにより、新たな張り出し部３４が、ブロック部３２に容易に取り付けられる。
【００４９】
また、前記支持突起３２ｃのみが破損した場合には、この支持突起３２ｃのみを交換する。具体的には、前記支持突起３２ｃから前記張り出し部３４を取り外すとともに、この支持突起３２ｃを前記ブロック部３２の取り付け孔３２ａから取り外す。これにより、前記支持突起３２ｃが容易に取り外される。そして、新たな支持突起３２ｃを前記取り付け孔３２ａに挿入する。これにより、新たな支持突起３２ｃが容易に取り付けられる。その後、この支持突起３２ｃの上部３２ｅに前記張り出し部３４の挿入孔３４ａを挿入する。
【００５０】
前記のようにして張り出し部３４およびブロック部３２の補修等が終われば、張り出し部３４がブロック部３２に支持された状態の着脱ブロック３０を、前記シュート２０内に搬入し、これらを所定の箇所に取り付ける。具体的には、前記第一収納部２６ａおよび第二収納部２６ｂのうち前記排出部側傾斜部１４ｂの下端部に連なる部分２６ｃを除く部分では、前記着脱ブロック３０の張り出し部３４および支持突起３２ｃと前記内壁本体部２６に設けられた内壁側凹部２６ｆの内側面との間にフェルト５０を挟み込んだ状態で、前記着脱ブロック３０を、前記張り出し部３４の一部が前記内壁側凹部２６ｆに収納されるように、各収納部２６ａ，２６ｂ内に収容し、前記張り出し部３４の上方に耐火物を埋め込む。また、前記第二収納部２６ｂのうち前記排出部側傾斜部１４ｂの下端部に連なる部分２６ｃでは、前記着脱ブロック３０を、前記張り出し部３４が前記排出部側傾斜部１４ｂの上面に沿うように配置する。
【００５１】
以上のように、本溶融炉１０によれば、前記張り出し部３４およびこの張り出し部３４を支持するブロック部３２が、内壁本体部２６に対して着脱可能であるので、この張り出し部３４が損傷した場合に、これらを炉外に運び出し補修・交換作業を炉外等で容易に行うことができる。また、前記張り出し部３４が前記ブロック部３２に支持されているため、張り出し部３４の支持部分が破損した場合には、前記着脱ブロック３０を新たな着脱ブロック３０に交換するだけでよく、内壁本体部２６対する作業量を小さく抑えることができる。
【００５２】
ここで、前記着脱ブロック３０が水平方向に連続していなくてもよい。ただし、前記実施形態のようにブロック部３２および張り出し部３４が水平方向に連続していれば、スラグのシュート２０の内側面への付着をより広範囲にわたって抑制することができる。
【００５３】
また、前記張り出し部３４は、前記ブロック部３２に一体に固定されていてもよい。ただし、前記のように、張り出し部３４がブロック部３２に着脱可能に固定されていれば、この張り出し部３４を容易に交換することができ、特に張り出し部３４のみが破損している場合の作業性が向上する。
【００５４】
また、前記張り出し部３４の前記ブロック部３２に対する支持構造は前記に限らない。
【００５５】
また、前記着脱ブロック３０の配置は前記に限らない。例えば、前記溶融部１２の溶融部側傾斜部１２ｂの下端部に沿う位置に、前記着脱ブロック３０を設ければ、この溶融部側傾斜部１２ｂの下端部にスラグが固着するのを効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態に係る溶融炉を備える廃棄物処理設備の全体構成を示す概略図である。
【図２】図１に示す溶融炉付近の概略上面図である。
【図３】図２のＣ−Ｃ線断面図である。
【図４】図２のＤ−Ｄ線断面図である。
【図５】図３のＥ−Ｅ線断面図である。
【図６】図５の部分拡大図である。
【図７】図３の部分拡大図である。
【図８】図３の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 廃棄物処理設備
１０ 溶融炉
１２ 溶融部
１２ａ 導出口
１２ｂ 溶融部側傾斜部
１４ 排出部
１４ａ 導入口
１４ｂ 排出部側傾斜部
２０ シュート
２１ 内壁
２６ 内壁本体部
２６ｆ 内壁側凹部
３０ 着脱ブロック
３２ ブロック部
３２ｃ 支持突起
３２ｆ ブロック部側凹部
３４ 張り出し部
３４ａ 挿入孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被溶融物を溶融してスラグを生成する溶融炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、廃棄物処理設備等では、廃棄物を溶融させてスラグを生成する溶融部と、生成したスラグを下方に排出するシュートとを備えた溶融炉が用いられている。このような溶融炉では、前記スラグが前記シュートの内壁等に固着して通路を閉塞してしまうのを回避するものが考えられている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、前記シュートの上端部にシュートの内側面よりも内方に張り出す張り出し部が設けられており、前記スラグをこの張り出し部に沿ってシュートの内方から流下させることで、スラグの前記シュート上端部への固着を抑制するよう構成された溶融炉が開示されている。さらに、この溶融炉では、前記張り出し部が前記スラグの重量により曲げ荷重を受けることで破損した場合にも、この張り出し部の交換が行えるように、前記耐火物からなるシュートの内壁本体に打ち込まれたアンカーピンに前記張り出し部が着脱可能に取付けられている。
【特許文献１】特開２００６−１９４４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記のような従来の溶融炉では、前記張り出し部を固定するアンカーピンが直接シュートの内壁本体に打ち込まれているため、前記張り出し部の補修交換作業をシュートの内壁本体に対して行わねばならない。また、スラグの流下量が多く前記張り出し部を支持している前記アンカーピンが破損した場合には、シュートの内壁本体を破壊し、アンカーピンを取り外した後、シュートの内壁本体を再度修復するとともにアンカーピンをシュートの内壁本体に再度打ち込まねばならず、補修作業に手間がかかるとともに、これらの作業を全てシュート内で行わねばならず作業性が悪いという問題がある。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑み、簡単な構成で、溶融炉内でのスラグの固着を抑制しつつ補修時の作業性を向上することのできる溶融炉の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための請求項１に係る発明は、被溶融物を溶融するとともにその溶融により生成されたスラグを排出するための溶融炉であって、前記被溶融物を燃焼溶融させてスラグを生成する溶融部と、前記溶融部の下流に設けられるとともに、下方に延びて前記溶融部から流下するスラグを囲むように設けられるシュートとを備え、前記シュートの内壁は、耐火物からなる内壁本体部と、この内壁本体部に着脱可能に固定される着脱ブロックとからなり、前記着脱ブロックは、耐火物からなるブロック部と、当該ブロック部にこのブロック部の内側面および前記内壁本体部の内側面から内方に向かって張り出すように支持され、前記溶融部から流下したスラグを前記シュートの前記内壁本体部の内側面および前記ブロック部の内側面よりも内側に離間した位置から流下させる張り出し部とを有することを特徴とするものである（請求項１）。
【０００７】
この溶融炉によれば、前記張り出し部によって前記シュートの内壁本体部の内側面および前記ブロック部の内側面へのスラグの付着が抑制されるとともに、前記張り出し部および張り出し部の支持部分等の補修作業の作業性が向上する。すなわち、この溶融炉では、前記張り出し部が前記シュートの内壁本体部ではなく前記着脱ブロックのブロック部に支持されているとともに、この張り出し部とブロック部とを含む着脱ブロックが前記内壁本体部に着脱可能に固定されているため、この着脱ブロックを取り外して炉外等で前記張り出し部の補修作業を行うことができる。しかも、前記張り出し部の支持部分が破損した場合には、前記着脱ブロックを交換することで張り出し部を容易に前記シュートに再設置することができる。このことは、前記シュート内での作業時間を短縮するとともに前記内壁本体部に対する作業量を低減し、張り出し部の補修・交換作業の作業性を向上させる。
【０００８】
また、本発明において、前記着脱ブロックを複数個備えるとともに、これらの着脱ブロックが、それらの前記張り出し部が水平方向に連続するように水平方向に並べられるのが好ましい（請求項２）。
【０００９】
このようにすれば、前記内壁本体部の内側面およびブロック部の内側面へのスラグの付着をより広範囲にわたって抑制することが可能となる。特に、各着脱ブロックが、それらの前記張り出し部が前記シュートの内側面全周にわたって連続するように並べられるのが好ましい（請求項３）。
【００１０】
また、本発明において、前記張り出し部は、前記着脱ブロックのブロック部に着脱可能に支持されるのが好ましい（請求項４）。
【００１１】
このようにすれば、前記着脱ブロックを取り外した後、前記張り出し部を容易に交換することができ、作業性が向上する。
【００１２】
例えば、前記張り出し部の支持構造を、前記着脱ブロックのブロック部が、その上面から上方に突出する支持突起を有し、前記着脱ブロック部の張り出し部が、前記支持突起が挿入可能な挿入孔を有するとともに、当該挿入孔に前記支持突起が挿入されることで、前記ブロック部の上面に支持されるのものとすれば、張り出し部の交換作業が容易になる（請求項５）。
【００１３】
また、本発明において、前記着脱ブロックは、前記内壁本体部によって上下方向から挟み込まれた位置に設けられており、前記着脱ブロックのブロック部の上面あるいは当該上面と対向する前記内壁本体部の側面の少なくとも一方に、前記着脱ブロックの張り出し部の一部を収容可能な凹部が設けられており、前記着脱ブロック部の張り出し部は、その一部が前記凹部に収容された状態で前記ブロック部に支持されるのが好ましい（請求項６）。
【００１４】
このようにすれば、前記張り出し部によってスラグがその流下途中で前記シュートの内側面に付着するのを効果的に抑制することができる。そして、前記内壁本体部の途中部分という張り出し部の補修、交換作業が比較的困難となる場所においても、前記張り出し部の補修、交換作業の作業性を確保することができる。さらに、この構造では、前記張り出し部が前記着脱ブロックの上面と前記内壁本体部との間に挟みこまれるため、張り出し部の支持が安定する。
【００１５】
もちろん、前記着脱ブロックは、前記溶融部の底部に設けられて下方に傾斜して前記スラグを前記シュート側に案内する溶融部側傾斜部の下端部に沿うような位置に設けられていてもよい。また、溶融部で発生した高温ガスを炉外に導く排出部を備えた溶融炉では、前記着脱ブロック部は、前記排出部の底部に設けられて下方に傾斜して前記スラグを前記シュート側に案内する排出部側傾斜部の下端部に沿うような位置に設けられていてもよい（請求項７）。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明によれば、簡単な構成で、スラグの固着を抑制しつつ張り出し部の補修・交換作業の作業性を向上することのできる溶融炉を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好ましい第一の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は本発明の第一の実施形態に係る溶融炉を備える廃棄物処理設備１の全体構成を示した概略図である。まず、この廃棄物処理設備１における廃棄物の処理要領について説明する。
【００１９】
この廃棄物処理設備１は、溶融炉１０に加えて、主に、上流側から、ごみピット２と、給塵機４と、流動床式ガス化炉６と、ボイラー４１と、ガス冷却器４２と、バグフィルタ４４と、脱硝装置４６と、煙突４８とを有している。
【００２０】
この廃棄物処理設備１では、まず、ごみピット２に貯留された廃棄物が、給塵機４に投入される。前記給塵機４に投入された前記廃棄物は、この給塵機４から定量的に前記流動床式ガス化炉６に供給されて、この流動床式ガス化炉６にて熱分解される。この流動床式ガス化炉６では、例えば空気比が０．２〜０．４の条件で前記廃棄物の部分燃焼が行われ、砂層等からなる流動層の温度を４５０℃〜６５０℃に維持した熱分解すなわちガス化が行われる。この流動床式ガス化炉６で発生した熱分解ガスは、前記溶融炉１０に導かれる。一方、前記廃棄物のうち不燃物は炉床下部より抜き出され、非鉄金属、鉄分等にそれぞれ分離されて、再利用されるべくこの廃棄物処理設備１外等に搬送される。
【００２１】
前記溶融炉１０では前記熱分解ガスがさらに燃焼される。この溶融炉１０内では、旋回流が形成されており、例えばトータル空気比１．３〜１．５の条件下で約１３００℃の高温燃焼が行われる。このとき、前記熱分解ガス中の灰分が溶融されてスラグが生成する。生成したスラグは、この溶融炉１０に設けられた後述するシュート２０を流下し、このシュート２０の下方に設けられたスラグ冷却装置２８に排出される。そして、このスラグは、前記スラグ冷却装置２８にて急冷却され、再利用されるべく搬送される。
【００２２】
また、前記溶融炉１０からは高温ガスが排出される。この高温ガスは、前記ボイラー４１に導入されて、ボイラー４１にてその廃熱が回収された後、前記ガス冷却器４２にて冷却される。その後、このガスは、バグフィルタ４４で除塵されて、脱硝装置４６を経て煙突４８から排出される。
【００２３】
次に、前記溶融炉１０の詳細について説明する。図２は、前記溶融炉１０付近の概略上面図であり、図３は図２のＣ−Ｃ線断面図であり、図４は図２のＤ−Ｄ線断面図である。
【００２４】
前記溶融炉１０は、前記流動床式ガス化炉６に連通する溶融部１２と、この溶融部１２の下方に設けられるシュート２０と、このシュート２０に連通する排出部１４とを有している。ここで、本実施形態では、図２に示すように、前記溶融部１２とシュート２０と排出部１４とが、溶融部１２とシュート２０との水平方向におけるずれ方向と、シュート２０と排出部１４との水平方向におけるずれ方向とが略垂直になるようにそれぞれ配置されている。そして、このような配置により、前記溶融部１２に連設される前記流動床式ガス化炉６とこの溶融部１２とのずれ方向と、前記排出部１４に連設される前記ボイラー４１とこの排出部１４および前記シュート２０とのずれ方向とが略直交しており、図２における左右方向の省スペース化が図られている。
【００２５】
前記溶融部１２は、前記流動床式ガス化炉６から導入された熱分解ガスを燃焼させ、この熱分解ガスの灰分を溶融してスラグを生成する部分である。この溶融部１２は、上下方向に延びる略筒状を有しており、上端に設けられた連通口１２ｃから導入された前記熱分解ガスを、頂部に取り付けられた図示しないバーナーにより加熱し、燃焼させる。
【００２６】
前記溶融部１２の下端には、前記シュート２０に連通されて、溶融部１２で生成したスラグを前記シュート２０に導出するための導出口１２ａが設けられている。また、この溶融部１２の底部には、前記導出口１２ａに向かって下方に傾斜し、後述するシュート２０の内壁２１に連なる溶融部側傾斜部１２ｂが設けられている。そして、前記溶融部１２で生成したスラグは、高温ガスとともに前記溶融部側傾斜部１２ｂを前記導出口１２ａに向かって流下し、前記導出口１２ａからシュート２０側に導出される。
【００２７】
前記シュート２０は、前記導出口１２ａから導出されたスラグを下方に流下させるためのものである。このシュート２０は、前記導出口１２ａから流下するスラグを囲むような形状を有している。具体的には、このシュート２０は、外形断面が略矩形状の中空部材であって、上下方向に延びる形状を有している。このシュートの上端には前記導出口１２ａが連通し、このシュート２０の下端には前記スラグ冷却装置２８が連設されている。そして、前記スラグは、前記導出口１２ａからシュートの内壁２１の内側に導出され、この内壁２１の内側を流下することで前記スラグ冷却装置２８に案内される。
【００２８】
前記排出部１４は、前記溶融部１２から排出され前記シュート２０を流下した高温ガスを前記ボイラー４１に導くためのものである。この排出部１４は、上方に延びる略筒状を有しており、その上端部分に前記ボイラー４１が連設されている。
【００２９】
前記排出部１４の下端には、前記シュート２０に連通し、前記溶融部１２から前記シュート２０に排出された高温ガスをこのシュート２０からさらに前記排出部１４に導入するための導入口１４ａが設けられている。また、前記排出部１４の底部には、前記導入口１４ａに向かって下方に傾斜し、前記シュート２０の内壁２１に連なる排出部側傾斜部１４ｂが設けられている。そして、この排出部１４で生成されたスラグは、前記排出部側傾斜部１４ｂを前記導入口１４ａに向かって流下して導入口１４ａからシュート２０側に排出される。
【００３０】
ここで、本実施形態では、前記導入口１４ａが、前記溶融部１２の導出口１２ａから十分に下方に離間した位置に設けられている。そのため、前記高温ガスは、図３の矢印に示すように、前記スラグと接触した状態で前記溶融部側傾斜部１２ｂに沿って前記導出口１２ａからシュート２０に導出され、このシュート２０内をスラグとともに下方に流下した後、前記導入口１４ａから前記排出部１４側に導入される。その結果、前記スラグは、前記高温ガスにより高温に維持され、前記導出口１２ａ近傍および前記シュート２０の側面への固着が抑制された状態で流下していく。
【００３１】
次に、前記シュート２０の詳細について説明する。図５は図４のＥ−Ｅ線断面図であり、図６は図５の部分拡大図であり、図７および図８は図３の部分拡大図である。
【００３２】
前記シュート２０は、上下方向に延びる略筒状の内壁２１と、その周囲を覆う断熱材２２とからなる。また、前記内壁２１は、この内壁２１の主たる部分を構成する内壁本体部２６と、複数の着脱ブロック３０とからなる。
【００３３】
前記内壁本体部２６は、上下方向に延びる耐火物からなる。この耐火物は中空であってその外形断面が略矩形状を有している。この内壁本体部２６には、その途中部分であって前記溶融部１２の導出口１２ａの下端部と前記排出部１４の導入口１４ａの上端部との間に、その内側面から外方に凹む第一収納部２６ａが内側面全周にわたって設けられている。また、この内壁本体部２６のうち、前記排出部側傾斜部１４ｂの下端部に沿う部分にも、内壁本体部２６の内側面から外方に凹む第二収納部２６ｂが設けられている。これら第一収納部２６ａおよび第二収納部２６ｂのうち、前記排出部側傾斜部１４ｂの下端部に連なる部分２６ｃ以外の部分は、その上面および底面が前記耐火物で構成されている。また、この耐火物で構成された上面には、図７に示すように、上方に凹む内壁側凹部２６ｆが形成されている。一方、前記第二収納部２６ｂのうち、前記排出部側傾斜部１４ｂの下端部に連なる部分２６ｃの上方は前記排出部１４側に開口している。
【００３４】
前記着脱ブロック３０は、前記内壁本体部２６の第一収納部２６ａおよび第二収納部２６ｂ内に収容されて、前記シュート２０の内壁２１を構成する部分である。本実施形態では、図５に示すように、複数の着脱ブロック３０が、水平方向に並べられている。各着脱ブロック３０は、前記溶融部１２から流下したスラグを前記内壁本体部２６の内側面および前記ブロック部３２の内側面よりも内側に離間した位置から流下させるための張り出し部３４と、耐火物からなり前記張り出し部３４を着脱可能に支持するブロック部３２とからなる。
【００３５】
前記ブロック部３２は、図７等に示すように、前記内壁本体部２６に固定された状態で内方に向かうほど下方に傾斜する上面を有している。また、この上面には下方に凹む取り付け孔３２ａが形成されており、この取り付け孔３２ａには支持突起３２ｃがそれぞれ取り付けられている。
【００３６】
前記支持突起３２ｃは、外径が前記取り付け孔３２ａの内径よりもわずかに小さい略円柱状の下部３２ｄと、この下部３２ｄの上面から上方に突出する略円柱状の上部３２ｅとからなる。この支持突起３２ｃは、前記下部３２ｄが前記取り付け孔３２ａに挿入されることで、その上部３２ｅが各ブロック部３２の上面から上方に突出した状態で各ブロック部３２に固定される。本実施形態では、前記支持突起３２ｃは、その下部３２ｄの底面と前記取り付け孔３２ａの底面との間にモルタルが介在した状態で固定される。
【００３７】
前記張り出し部３４は、例えばステンレス製の板状部材である。この張り出し部３４には、それぞれ上下方向に貫通する挿入孔３４ａが形成されている。そして、各張り出し部３４は、前記挿入孔３４ａに前記ブロック部３２の支持突起３２ｃの上部３２ｅが挿入されることで、ブロック部３２の上面に沿って、前記ブロック部３２の内側面から内方に向かって張り出すように前記ブロック部３２の上面に着脱可能に支持される。すなわち、前記張り出し部３４は、前記挿入孔３４ａに前記支持突起３２ｃの上部３２ｅが挿入されるだけで、容易にブロック部３２に取り付けられ、前記挿入孔３４ａから前記支持突起３２ｃの上部３２ｅが引き抜かれるだけで、容易にブロック部３２から取り外される。ただし、本実施形態では、各張り出し部３４は、前記ブロック部３２の上面に、モルタル等が介在した状態で支持されているため、このモルタル等を塗布あるいは除去する必要がある。
【００３８】
前記のようなブロック部３２と張り出し部３４で構成された各着脱ブロック３０は、前記ブロック部３２の内側面と前記内壁本体部２６の内側面とが面一となるように、この内壁本体部２６にモルタル等を介して固定される。
【００３９】
具体的には、前記第一収納部２６ａおよび第二収納部２６ｂのうち前記排出部側傾斜部１４ｂの下端部に連なる部分２６ｃを除く部分では、前記着脱ブロック３０は、前記張り出し部３４の一部が前記内壁側凹部２６ｆに収納され、前記内壁本体部２６によって上下方向に挟み込まれることで内壁本体部２６に安定して支持される。より詳細には、前記着脱ブロック３０は、前記着脱ブロック３０の張り出し部３４および支持突起３２ｃと前記内壁本体部２６に設けられた内壁側凹部２６ｆの内側面との間に、耐火物からなる前記内壁本体部２６とステンレス等からなる張り出し部３４等との熱膨張差を吸収するためのフェルト５０が挟み込まれた状態で支持される。
【００４０】
また、前記第二収納部２６ｂのうち前記排出部側傾斜部１４ｂの下端部に連なる部分２６ｃでは、図８に示すように、前記着脱ブロック３０は、前記張り出し部３４が前記排出部側傾斜部１４ｂの上面に沿うように配置される。ここで、この排出部側傾斜部１４ｂの下端部に連なる部分２６ｃに収納される着脱ブロック３０のブロック部３２では、ブロック部３２の上面に、前記張り出し部３４の一部を収容可能なブロック部側凹部３２ｆが設けられている。そして、前記張り出し部３４がこのブロック部側凹部３２ｆに収容されることで、前記張り出し部３４の上面と排出部側傾斜部１４ｂの上面とがほぼ面一となるように構成されている。
【００４１】
各着脱ブロック３０が前記のように固定された状態では、前記各張り出し部３４がシュート２０の内側面全周にわたって水平方向に連続し、この内側面全周から内方に向かって張り出す。
【００４２】
以上のように構成されたシュート２０において、前記溶融部１２から前記溶融部側傾斜部１２ｂに沿ってこのシュート２０に導出されたスラグは、流下途中で前記複数の張り出し部３４によって前記ブロック部３２の内側面および前記内壁本体部２６の内側面よりも内側に案内され、この内壁本体部２６の内側面およびブロック部３２の内側面に付着するのが抑制された状態で流下していく。特に、本実施形態では、前述のように、張り出し部３４がシュート２０の内側面全周にわたって張り出しており、内側面全体にわたってスラグの付着が抑制される。また、前記排出部１４で生成したスラグは、前記排出部側傾斜部１４ｂに沿ってシュート２０側に排出され、前記張り出し部３４によって前記内壁本体部２６の内側面および前記ブロック部３２の内側面に付着するのが抑制された状態で流下していく。
【００４３】
ここで、前記張り出し部３４は、前述のように、スラグを前記内壁本体部２６の内側面等から離間させるために、内壁本体部２６の内側面等から内方に突出した状態で支持されている。そのため、この張り出し部３４およびこれを支持するブロック部３２は、スラグの流れによる溶損または侵食によって損傷する場合がある。そこで、本溶融炉１０では、前記張り出し部３４およびブロック部３２が損傷すると、これらを適宜補修、交換する。
【００４４】
次に、前記張り出し部３４等を補修・交換する際の要領について説明する。
【００４５】
まず、損傷した張り出し部３４およびブロック部３２からなる着脱ブロック３０を前記内壁本体部２６から取り外す。本溶融炉１０では、前記着脱ブロック３０は前記内壁本体部２６に対して着脱可能である。すなわち、各着脱ブロック３０は、内壁本体部２６の一部を除去するだけで容易に取り外すことができる。具体的には、前記第一収納部２６ａおよび第二収納部２６ｂのうち前記排出部側傾斜部１４ｂの下端部に連なる部分２６ｃを除く部分では、前記張り出し部３４の上方の内壁本体部２６の一部を除去することで、前記着脱ブロック３０を容易に取り外すことができる。また、前記第二収納部２６ｂのうち前記排出部側傾斜部１４ｂの下端部に連なる部分２６ｃでは、前記内壁本体部２６をほとんど除去することなく前記着脱ブロック３０を容易に取り外すことができる。
【００４６】
次に、取り外した前記着脱ブロック３０を炉外に運び出す。もちろん、前記補修、交換作業を炉内で行ってもよいが、炉外の方が補修・交換作業を容易に行うことができ、作業効率が向上する。
【００４７】
ここで、前記張り出し部３４の支持部分が破損している場合には、前記着脱ブロック３０全体を交換する。すなわち、本溶融炉１０では、前記張り出し部３４が前記ブロック部３２に支持されているので、この支持部分が破損した場合には、このブロック部３２を含む着脱ブロック３０を新たな着脱ブロック３０に交換する。
【００４８】
また、前記張り出し部３４のみが破損している場合には、この張り出し部３４のみを交換する。具体的には、この張り出し部３４と前記ブロック部３２との間に設けられたモルタルを除去しつつ、前記張り出し部３４の挿入孔３４ａから前記支持突起３２ｃの上部３２ｅを引きぬく。これにより、張り出し部３４は、前記ブロック部３２から容易に取り外される。そして、ブロック部３２の上面にモルタルを塗布し、新たな張り出し部３４の挿入孔３４ａに前記支持突起３２ｃの上部３２ｅを挿入する。これにより、新たな張り出し部３４が、ブロック部３２に容易に取り付けられる。
【００４９】
また、前記支持突起３２ｃのみが破損した場合には、この支持突起３２ｃのみを交換する。具体的には、前記支持突起３２ｃから前記張り出し部３４を取り外すとともに、この支持突起３２ｃを前記ブロック部３２の取り付け孔３２ａから取り外す。これにより、前記支持突起３２ｃが容易に取り外される。そして、新たな支持突起３２ｃを前記取り付け孔３２ａに挿入する。これにより、新たな支持突起３２ｃが容易に取り付けられる。その後、この支持突起３２ｃの上部３２ｅに前記張り出し部３４の挿入孔３４ａを挿入する。
【００５０】
前記のようにして張り出し部３４およびブロック部３２の補修等が終われば、張り出し部３４がブロック部３２に支持された状態の着脱ブロック３０を、前記シュート２０内に搬入し、これらを所定の箇所に取り付ける。具体的には、前記第一収納部２６ａおよび第二収納部２６ｂのうち前記排出部側傾斜部１４ｂの下端部に連なる部分２６ｃを除く部分では、前記着脱ブロック３０の張り出し部３４および支持突起３２ｃと前記内壁本体部２６に設けられた内壁側凹部２６ｆの内側面との間にフェルト５０を挟み込んだ状態で、前記着脱ブロック３０を、前記張り出し部３４の一部が前記内壁側凹部２６ｆに収納されるように、各収納部２６ａ，２６ｂ内に収容し、前記張り出し部３４の上方に耐火物を埋め込む。また、前記第二収納部２６ｂのうち前記排出部側傾斜部１４ｂの下端部に連なる部分２６ｃでは、前記着脱ブロック３０を、前記張り出し部３４が前記排出部側傾斜部１４ｂの上面に沿うように配置する。
【００５１】
以上のように、本溶融炉１０によれば、前記張り出し部３４およびこの張り出し部３４を支持するブロック部３２が、内壁本体部２６に対して着脱可能であるので、この張り出し部３４が損傷した場合に、これらを炉外に運び出し補修・交換作業を炉外等で容易に行うことができる。また、前記張り出し部３４が前記ブロック部３２に支持されているため、張り出し部３４の支持部分が破損した場合には、前記着脱ブロック３０を新たな着脱ブロック３０に交換するだけでよく、内壁本体部２６対する作業量を小さく抑えることができる。
【００５２】
ここで、前記着脱ブロック３０が水平方向に連続していなくてもよい。ただし、前記実施形態のようにブロック部３２および張り出し部３４が水平方向に連続していれば、スラグのシュート２０の内側面への付着をより広範囲にわたって抑制することができる。
【００５３】
また、前記張り出し部３４は、前記ブロック部３２に一体に固定されていてもよい。ただし、前記のように、張り出し部３４がブロック部３２に着脱可能に固定されていれば、この張り出し部３４を容易に交換することができ、特に張り出し部３４のみが破損している場合の作業性が向上する。
【００５４】
また、前記張り出し部３４の前記ブロック部３２に対する支持構造は前記に限らない。
【００５５】
また、前記着脱ブロック３０の配置は前記に限らない。例えば、前記溶融部１２の溶融部側傾斜部１２ｂの下端部に沿う位置に、前記着脱ブロック３０を設ければ、この溶融部側傾斜部１２ｂの下端部にスラグが固着するのを効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態に係る溶融炉を備える廃棄物処理設備の全体構成を示す概略図である。
【図２】図１に示す溶融炉付近の概略上面図である。
【図３】図２のＣ−Ｃ線断面図である。
【図４】図２のＤ−Ｄ線断面図である。
【図５】図３のＥ−Ｅ線断面図である。
【図６】図５の部分拡大図である。
【図７】図３の部分拡大図である。
【図８】図３の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 廃棄物処理設備
１０ 溶融炉
１２ 溶融部
１２ａ 導出口
１２ｂ 溶融部側傾斜部
１４ 排出部
１４ａ 導入口
１４ｂ 排出部側傾斜部
２０ シュート
２１ 内壁
２６ 内壁本体部
２６ｆ 内壁側凹部
３０ 着脱ブロック
３２ ブロック部
３２ｃ 支持突起
３２ｆ ブロック部側凹部
３４ 張り出し部
３４ａ 挿入孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被溶融物を溶融するとともにその溶融により生成されたスラグを排出するための溶融炉であって、
前記被溶融物を燃焼溶融させてスラグを生成する溶融部と、
前記溶融部の下流に設けられるとともに、下方に延びて前記溶融部から流下するスラグを囲むように設けられるシュートとを備え、
前記シュートの内壁は、耐火物からなる内壁本体部と、この内壁本体部に着脱可能に固定される着脱ブロックとからなり、
前記着脱ブロックは、耐火物からなるブロック部と、当該ブロック部にこのブロック部の内側面および前記内壁本体部の内側面から内方に向かって張り出すように支持され、前記溶融部から流下したスラグを前記シュートの前記内壁本体部の内側面および前記ブロック部の内側面よりも内側に離間した位置から流下させる張り出し部とを有することを特徴とする溶融炉。
【請求項２】
請求項１に記載の溶融炉において、
前記着脱ブロックを複数個備えるとともに、これらの着脱ブロックが、それらの前記張り出し部が水平方向に連続するように水平方向に並べられることを特徴とする溶融炉。
【請求項３】
請求項２に記載の溶融炉において、
前記各着脱ブロックは、それらの前記張り出し部が前記シュートの内側面全周にわたって連続するように並べられることを特徴とする溶融炉。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の溶融炉において、
前記張り出し部は、前記着脱ブロックのブロック部に着脱可能に支持されることを特徴とする溶融炉。
【請求項５】
請求項４に記載の溶融炉において、
前記着脱ブロックのブロック部は、その上面から上方に突出する支持突起を有し、
前記着脱ブロック部の張り出し部は、前記支持突起が挿入可能な挿入孔を有するとともに、当該挿入孔に前記支持突起が挿入されることで、前記ブロック部の上面に支持されることを特徴とする溶融炉。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の溶融炉において、
前記着脱ブロックは、前記内壁本体部によって上下方向から挟み込まれた位置に設けられており、
前記着脱ブロックのブロック部の上面あるいは当該上面と対向する前記内壁本体部の側面の少なくとも一方に、前記着脱ブロックの張り出し部の一部を収容可能な凹部が設けられており、
前記着脱ブロック部の張り出し部は、その一部が前記凹部に収容された状態で前記ブロック部に支持されることを特徴とする溶融炉。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の溶融炉において、
前記溶融部で発生した高温ガスを炉外に導く排出部を備え、
前記排出部は、その底部に、下方に傾斜して前記スラグを前記シュート側に案内する排出部側傾斜部を有し、
前記溶融部は、その底部に、下方に傾斜して前記スラグを前記シュート側に案内する溶融部側傾斜部を有し、
前記着脱ブロック部は、前記張り出し部が前記排出部側傾斜部あるいは前記溶融部側傾斜部の少なくとも一方の下端部に沿うような位置に設けられることを特徴とする溶融炉。
【請求項１】
被溶融物を溶融するとともにその溶融により生成されたスラグを排出するための溶融炉であって、
前記被溶融物を燃焼溶融させてスラグを生成する溶融部と、
前記溶融部の下流に設けられるとともに、下方に延びて前記溶融部から流下するスラグを囲むように設けられるシュートとを備え、
前記シュートの内壁は、耐火物からなる内壁本体部と、この内壁本体部に着脱可能に固定される着脱ブロックとからなり、
前記着脱ブロックは、耐火物からなるブロック部と、当該ブロック部にこのブロック部の内側面および前記内壁本体部の内側面から内方に向かって張り出すように支持され、前記溶融部から流下したスラグを前記シュートの前記内壁本体部の内側面および前記ブロック部の内側面よりも内側に離間した位置から流下させる張り出し部とを有することを特徴とする溶融炉。
【請求項２】
請求項１に記載の溶融炉において、
前記着脱ブロックを複数個備えるとともに、これらの着脱ブロックが、それらの前記張り出し部が水平方向に連続するように水平方向に並べられることを特徴とする溶融炉。
【請求項３】
請求項２に記載の溶融炉において、
前記各着脱ブロックは、それらの前記張り出し部が前記シュートの内側面全周にわたって連続するように並べられることを特徴とする溶融炉。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の溶融炉において、
前記張り出し部は、前記着脱ブロックのブロック部に着脱可能に支持されることを特徴とする溶融炉。
【請求項５】
請求項４に記載の溶融炉において、
前記着脱ブロックのブロック部は、その上面から上方に突出する支持突起を有し、
前記着脱ブロック部の張り出し部は、前記支持突起が挿入可能な挿入孔を有するとともに、当該挿入孔に前記支持突起が挿入されることで、前記ブロック部の上面に支持されることを特徴とする溶融炉。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の溶融炉において、
前記着脱ブロックは、前記内壁本体部によって上下方向から挟み込まれた位置に設けられており、
前記着脱ブロックのブロック部の上面あるいは当該上面と対向する前記内壁本体部の側面の少なくとも一方に、前記着脱ブロックの張り出し部の一部を収容可能な凹部が設けられており、
前記着脱ブロック部の張り出し部は、その一部が前記凹部に収容された状態で前記ブロック部に支持されることを特徴とする溶融炉。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の溶融炉において、
前記溶融部で発生した高温ガスを炉外に導く排出部を備え、
前記排出部は、その底部に、下方に傾斜して前記スラグを前記シュート側に案内する排出部側傾斜部を有し、
前記溶融部は、その底部に、下方に傾斜して前記スラグを前記シュート側に案内する溶融部側傾斜部を有し、
前記着脱ブロック部は、前記張り出し部が前記排出部側傾斜部あるいは前記溶融部側傾斜部の少なくとも一方の下端部に沿うような位置に設けられることを特徴とする溶融炉。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１５０５６９（Ｐ２００９−１５０５６９Ａ）
【公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３２６９８３（Ｐ２００７−３２６９８３）
【出願日】平成１９年１２月１９日（２００７．１２．１９）
【出願人】（０００１９２５９０）株式会社神鋼環境ソリューション (534)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月１９日（２００７．１２．１９）
【出願人】（０００１９２５９０）株式会社神鋼環境ソリューション (534)
【Ｆターム（参考）】
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