JP3534693B2 - Operating method of plasma ash melting furnace - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ごみ等の焼却灰を
溶融処理し、スラグ化した焼却灰を資源化若しくは減量
化する傾倒可能なプラズマ式の灰溶融炉において、灰溶
融炉本体を傾倒させる際に、炉室内の保守点検が可能と
なるプラズマ式灰溶融炉の運転方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tiltable plasma type ash melting furnace for melting incineration ash such as garbage and recycling or reducing the amount of slagified incineration ash. The present invention relates to a method of operating a plasma-type ash melting furnace, which enables maintenance and inspection of the furnace chamber when performing.
【０００２】[0002]
【従来の技術】灰溶融炉は、ごみ焼却灰の減容化または
有効利用を図るためのものであり、灰溶融炉により溶融
した焼却灰は、低沸点の揮散物や、金属類及びその他成
分のスラグに分け、無害化するとともに、そのリサイク
ルを図っている。こうした焼却灰の溶融炉のニーズが増
加してきている。これらの灰溶融炉には、焼却灰の溶融
のための重油等を燃料にするバーナ式灰溶融炉や、電気
抵抗式灰溶融炉及びプラズマ式灰溶融炉等のように電気
を熱源として灰を溶融するものが知られている。2. Description of the Related Art An ash melting furnace is for reducing the volume or effectively utilizing the waste incineration ash, and the incineration ash melted by the ash melting furnace is a low boiling point volatile matter, metal and other components. It is divided into slags to be rendered harmless and is being recycled. There is an increasing need for such incinerator ash melting furnaces. These ash melting furnaces use ash as a heat source, such as burner type ash melting furnaces that use heavy oil or the like for melting incinerated ash as fuel, electric resistance type ash melting furnaces, and plasma type ash melting furnaces. Those that melt are known.
【０００３】図１０及び図１１は、特開昭５９−１４２
３７４号公報に開示されている従来の電気式灰溶融炉５
１を示す。溶融炉５１の炉本体５２の天井壁５３には、
原料投入用シュート５４が設けられるとともに、加熱用
の３本の抵抗電極５５が天井壁５３から炉室５６内を昇
降可能となるように垂下されている。炉本体５２の一周
壁部には、スラグを排出するための出滓樋５７を設け、
出滓樋５７の下部には、スラグを冷却する出滓コンベア
５８が配設されている。炉本体５２の炉底壁５９の一端
側にはシリンダ６０が取付けられ、他端側には回転軸６
１が取付けられている。FIG. 10 and FIG. 11 are shown in JP-A-59-142.
Conventional electric ash melting furnace 5 disclosed in Japanese Patent No. 374
1 is shown. On the ceiling wall 53 of the furnace body 52 of the melting furnace 51,
A raw material charging chute 54 is provided, and three resistance electrodes 55 for heating are suspended from the ceiling wall 53 so as to be able to move up and down in the furnace chamber 56. A slag gutter 57 for discharging slag is provided on one circumferential wall of the furnace body 52,
A slag conveyor 58 for cooling the slag is arranged below the slag gutter 57. A cylinder 60 is attached to one end of the furnace bottom wall 59 of the furnace main body 52, and the rotary shaft 6 is attached to the other end.
1 is attached.
【０００４】このような構成により、炉室５６に焼却灰
６２が投入されると、電極５５を炉底部近傍まで下降さ
せて電極５５により焼却灰６２を加熱して溶融すること
により溶融スラグ６３となる。そして、炉底にスラグ６
３が溜まるにつれてスラグ６３が溢れ出し、出滓樋５７
から出滓コンベア５８へ排出される。焼却灰６２中には
メタル成分が含まれ、スラグ６３中の溶融されたメタル
６４は、比重が重いことから炉底に沈む。そのため、炉
底のメタル６４を排出する必要がある。メタル６４の排
出は、電極５５を所定量上昇させ、図１１に示すように
炉本体５２の炉底壁５９に取付けたシリンダ６０のロッ
ドを短縮することにより、炉本体５２の回転軸６１を軸
として炉本体５の下半分を傾倒させ、出滓樋５７側の位
置を低くすることにより、出滓樋５７からメタル６４を
排出するようにしている。そして、メタル６４の排出が
終了した後に、シリンダ６０のロッドを伸ばすことによ
り、図１０に示すように炉本体５２の下半分をもとの姿
勢に戻すようにしている。With such a structure, when the incinerated ash 62 is put into the furnace chamber 56, the electrode 55 is lowered to the vicinity of the bottom of the furnace, and the incinerated ash 62 is heated and melted by the electrode 55 to form the molten slag 63. Become. And slag 6 on the bottom of the furnace
As 3 accumulates, slag 63 overflows, leaving slag 57
Is discharged from the slag conveyor 58. The incineration ash 62 contains a metal component, and the molten metal 64 in the slag 63 has a high specific gravity and sinks to the bottom of the furnace. Therefore, it is necessary to discharge the metal 64 at the bottom of the furnace. The metal 64 is discharged by raising the electrode 55 by a predetermined amount and shortening the rod of the cylinder 60 attached to the furnace bottom wall 59 of the furnace body 52 as shown in FIG. As a result, the lower half of the furnace main body 5 is tilted to lower the position on the side of the drain gutter 57, so that the metal 64 is discharged from the drain gutter 57. After the discharge of the metal 64 is completed, the rod of the cylinder 60 is extended to return the lower half of the furnace main body 52 to the original posture as shown in FIG.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】溶融炉本体が傾倒する
際には、メタルの出滓速度が速いことから、出滓口や出
滓樋の耐火物に浸食等による損傷があると、その損傷が
広がるおそれがある。また、炉室内側の電極にカーボン
を用いているような場合は、電極が損傷していると溶融
炉本体を傾倒させる際に、電極が傾倒するとこれが自重
で折れるようなことがあり、炉本体を傾倒させる前に若
しくは傾倒中に、出滓口等の保守点検を必要とする場合
がある。しかしながら、プラズマ式の灰溶融炉では、プ
ラズマアークが発生していることから、外部から炉室内
を見ることができない。さらには、溶融スラグの下に沈
んでいる溶融メタルの量を知ることができず、溶融メタ
ルの排出時の判断が困難である。その結果、メタルの相
応しいタイミングで溶融メタルを排出することができな
いので、プラズマ灰溶融炉の稼働率が下がり、運転コス
トが増大する。本発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、溶融炉本体を傾倒させて炉底のメタル成分を
出滓口から排出させる場合に、耐火物の損傷を容易に発
見することができるとともに、溶融メタルの排出時を知
ることができるプラズマ式灰溶融炉の運転方法を提供す
ることを目的とする。When the body of the melting furnace is tilted, the slag speed of the metal is high. Therefore, if the slag mouth or the refractories of the slag trough are damaged by erosion, etc. May spread. In addition, when carbon is used for the electrode inside the furnace chamber, when the electrode is damaged, when tilting the melting furnace body, the electrode may tilt due to its own weight. Before tilting or during tilting, maintenance and inspection of the outlet may be required. However, in the plasma-type ash melting furnace, since the plasma arc is generated, the inside of the furnace cannot be seen from the outside. Furthermore, the amount of molten metal sunk under the molten slag cannot be known, which makes it difficult to judge when the molten metal is discharged. As a result, the molten metal cannot be discharged at a timing suitable for the metal, so that the operating rate of the plasma ash melting furnace decreases and the operating cost increases. The present invention has been made in view of such circumstances, and when tilting the melting furnace main body to discharge the metal component of the furnace bottom from the outlet, damage to the refractory can be easily found and An object of the present invention is to provide a method of operating a plasma-type ash melting furnace, which enables to know when molten metal is discharged.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、焼却灰を溶融炉本体の炉室内に投入し、
該焼却灰及び該焼却灰に含まれるメタル成分をプラズマ
アークにより加熱して溶融することにより焼却灰スラグ
及び溶融メタルを生成し、上記溶融炉本体の炉底部に沈
む溶融メタルを上記溶融炉本体の傾倒により溶融炉本体
の出滓口から排出するプラズマ灰溶融炉の運転方法にお
いて、上記溶融メタルを排出する際に、上記溶融炉本体
のプラズマアークを停止し、溶融炉本体を傾倒させて上
記炉底部の溶融メタルを排出し、該溶融メタルの凝固前
に上記溶融炉本体をもとの姿勢に戻すと共に再度プラズ
マアークを着火させた。In order to achieve the above object, the present invention introduces incinerated ash into a furnace chamber of a melting furnace main body,
The incinerated ash and the metal component contained in the incinerated ash are heated by a plasma arc and melted to generate incinerated ash slag and molten metal, and molten metal that sinks to the bottom of the melting furnace main body is melted. In a method of operating a plasma ash melting furnace that discharges from a slag opening of the melting furnace main body by tilting, when discharging the molten metal, stop the plasma arc of the melting furnace main body and tilt the melting furnace main body to tilt the furnace. The molten metal at the bottom was discharged, the melting furnace body was returned to its original position before solidification of the molten metal, and the plasma arc was ignited again.
【０００７】また、上記目的を達成するために本発明
は、焼却灰を溶融炉本体の炉室内に投入し、該焼却灰及
び該焼却灰に含まれるメタル成分を、炉底側電極及び上
記炉室内を昇降する主電極間に発生させたプラズマアー
クにより加熱して溶融することにより、焼却灰スラグ及
び溶融メタルを生成し、上記溶融炉本体の炉底部に沈む
溶融メタルを上記溶融炉本体の傾倒により溶融炉本体の
出滓口から排出するプラズマ灰溶融炉の運転方法におい
て、上記溶融炉本体の傾倒開始前に、上記主電極を下降
させることにより、該主電極の下端部を上記溶融スラグ
内に挿入してプラズマアークを消失させ、上記炉底部の
溶融メタルを排出した後、上記溶融炉本体をもとの姿勢
に戻し、上記主電極をプラズマアークを発生できる位置
に配置している。In order to achieve the above object, the present invention puts incineration ash into a furnace chamber of a melting furnace main body, and the incineration ash and metal components contained in the incineration ash are mixed with the bottom electrode and the furnace. The incineration ash slag and molten metal are generated by heating and melting by the plasma arc generated between the main electrodes that move up and down the room, and the molten metal that sinks to the bottom of the melting furnace body is tilted. In the operating method of the plasma ash melting furnace for discharging from the outlet of the melting furnace main body by the above, by lowering the main electrode before the tilting of the melting furnace main body, the lower end portion of the main electrode in the melting slag , The plasma arc is extinguished, the molten metal at the bottom of the furnace is discharged, the melting furnace body is returned to its original position, and the main electrode is arranged at a position where the plasma arc can be generated.
【０００８】上記発明は、焼却灰を溶融炉本体の炉室内
に投入し、該焼却灰及び該焼却灰に含まれるメタル成分
を、上記炉室内を昇降可能な正電極及び同じく上記炉室
内を昇降可能な負電極間に発生させたプラズマアークに
より加熱して溶融することにより、焼却灰スラグ及び溶
融メタルを生成し、上記溶融炉本体の炉底部に沈む溶融
メタルを上記溶融炉本体の傾倒により溶融炉本体の出滓
口から排出するプラズマ灰溶融炉の運転方法において、
上記溶融炉本体の傾倒開始前に、上記正電極及び負電極
を下降させることにより、該正電極及び負電極の下端部
を上記溶融スラグ内に挿入してプラズマアークを消失さ
せ、上記炉底部の溶融メタルを排出した後、上記溶融炉
本体をもとの姿勢に戻し、上記正電極及び負電極をプラ
ズマアークを発生できる位置に配置した。In the above invention, the incineration ash is put into the furnace chamber of the melting furnace main body, and the incineration ash and the metal components contained in the incinerator ash are moved up and down in the furnace chamber and also in the furnace chamber. Possible to generate incinerated ash slag and molten metal by heating and melting with a plasma arc generated between the negative electrodes, and melting the molten metal that sinks in the furnace bottom of the melting furnace body by tilting the melting furnace body. In the operating method of the plasma ash melting furnace that discharges from the outlet of the furnace body,
Before the tilting of the melting furnace body is started, by lowering the positive electrode and the negative electrode, the lower ends of the positive electrode and the negative electrode are inserted into the molten slag to extinguish the plasma arc, and the furnace bottom After discharging the molten metal, the melting furnace main body was returned to its original posture, and the positive electrode and the negative electrode were arranged at positions where plasma arc could be generated.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明における第１の実施
の形態による灰溶融炉の運転方法について図面を参照し
ながら説明する。図１は、本発明に係るプラズマアーク
式灰溶融炉１を示し、この灰溶融炉１には、耐火材１１
に囲まれた炉室６を設けている。また、灰溶融炉１に
は、炉室６側に配設される主電極４、炉室の炉底壁５に
配設される炉底電極７及び直流電源８等を備えたプラズ
マ装置が設けられている。主電極４は、溶融炉本体２の
天井壁３を貫通して垂下されて配設されるとともに、昇
降装置１５に支持されることにより炉室６を上下動でき
るように構成されている。主電極４は、金属または黒鉛
製であり、内部にプラズマ用ガスを発生させる通路を形
成した円筒形状のものを用いている。主電極４の下端部
には、その先端と対向する炉底壁５に炉底電極７を設置
し、これらの電極４，７間に、プラズマ発生用の直流電
源８を接続している。直流電源８は、炉底電極７側に＋
を接続し、主電極４側に−を接続している。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A method of operating an ash melting furnace according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a plasma arc type ash melting furnace 1 according to the present invention.
A furnace chamber 6 surrounded by is provided. Further, the ash melting furnace 1 is provided with a plasma device including a main electrode 4 arranged on the furnace chamber 6 side, a furnace bottom electrode 7 arranged on a furnace bottom wall 5 of the furnace chamber, a DC power source 8 and the like. Has been. The main electrode 4 is disposed so as to hang down through the ceiling wall 3 of the melting furnace main body 2 and is supported by an elevating device 15 so that the furnace chamber 6 can be moved up and down. The main electrode 4 is made of metal or graphite, and has a cylindrical shape with a passage for generating a plasma gas formed inside. At the lower end of the main electrode 4, a furnace bottom electrode 7 is installed on a furnace bottom wall 5 facing the tip thereof, and a DC power source 8 for plasma generation is connected between these electrodes 4 and 7. DC power source 8 is + on the bottom electrode 7 side
Is connected to the main electrode 4 side.
【００１０】図２は、図１の溶融炉本体２を別角度から
見た断面図である。図２に示すように、溶融炉本体２に
は内壁１１及び鉄皮１０を貫通する覗き窓１６を設け、
覗き窓１６の外側には、赤外線カメラ１７を配設してい
る。赤外線カメラ１７の波長は、３μｍ以上のものが使
用できるが、８μｍ以上のものが好ましい。この赤外線
カメラ１７は、主電極４の先端部に向けて配設され、覗
き窓１６を介してプラズマアークのアーク長をモニター
を介して観察することができる。溶融炉本体２は、外壁
を鉄皮１０で覆い、内壁はレンガ等の耐火材１１で形成
し、それらの間に耐火材１１を冷却する図示しない冷却
ジャケットを配設している。溶融炉本体２の下壁部に
は、溶融スラグの排出口である出滓口１８が配設され、
出滓口１８には、出滓樋１９が接続されている。この出
滓口１８及び出滓樋１９は、耐火材１１で形成されてい
る。FIG. 2 is a sectional view of the melting furnace body 2 of FIG. 1 seen from another angle. As shown in FIG. 2, the melting furnace body 2 is provided with a peep window 16 penetrating the inner wall 11 and the iron shell 10.
An infrared camera 17 is arranged outside the viewing window 16. The wavelength of the infrared camera 17 can be 3 μm or more, but is preferably 8 μm or more. The infrared camera 17 is arranged toward the tip of the main electrode 4, and the arc length of the plasma arc can be observed through the monitor through the viewing window 16. The melting furnace main body 2 has an outer wall covered with a steel shell 10, an inner wall made of a refractory material 11 such as brick, and a cooling jacket (not shown) for cooling the refractory material 11 arranged between them. On the lower wall of the melting furnace body 2, a slag port 18 that is a discharge port of the molten slag is provided.
A slag spout 19 is connected to the slag spout 18. The slag opening 18 and the slag trough 19 are made of a refractory material 11.
【００１１】溶融炉本体２の炉底の一端には油圧シリン
ダ２０が設置され、シリンダ２０の伸縮ロッド２１の先
端部が炉底に枢支されている。また、このシリンダ２０
の取付部に対向して炉底の他端側には回転軸２２が設け
られている。溶融炉本体２は、油圧シリンダ２０の伸縮
ロッド２１を伸縮させることにより、回転軸２２を軸と
して溶融炉本体２を傾倒させ、出滓口１８側を低くする
ことができる。なお、灰溶融炉１には、焼却灰の投入口
など図示されていない灰投入用のホッパー等の装備や。
プラズマ等を制御する制御装置等が多数配設されている
が、それらの詳細な説明は省略する。A hydraulic cylinder 20 is installed at one end of the furnace bottom of the melting furnace body 2, and a tip end of a telescopic rod 21 of the cylinder 20 is pivotally supported on the furnace bottom. Also, this cylinder 20
A rotary shaft 22 is provided on the other end side of the furnace bottom so as to face the mounting part of the. In the melting furnace body 2, the expanding and contracting rod 21 of the hydraulic cylinder 20 can be expanded and contracted to tilt the melting furnace main body 2 about the rotary shaft 22 and lower the outlet 18 side. The ash melting furnace 1 is equipped with a hopper for injecting ash (not shown) such as an incineration ash inlet.
Although a large number of control devices and the like for controlling plasma and the like are provided, detailed description thereof will be omitted.
【００１２】次に、本発明の実施の形態の作用について
説明する。図１に示すように、灰溶融炉１の炉室６に
は、図示しない灰投入口から炉底壁上に焼却灰が投入さ
れ、灰溶融炉１の炉室６を還元雰囲気にした状態で、直
流電源８により電圧を電極４，７間に印加する。する
と、該電極４，７間にプラズマアークが発生し、炉室６
内が１０００℃以上の雰囲気となり、焼却灰が溶融す
る。焼却灰は溶融してスラグ２３となり、焼却灰中に含
まれているメタル成分が溶融して溶融スラグ２３の下に
沈む溶融メタル２４となる。溶融スラグ２３及び溶融メ
タル２４が炉底に溜まり、溶融スラグ２３の溶融面が出
滓口１８の高さに達すると、スラグ２３が出滓口１８か
ら溢れでて出滓樋１９を通って、図示しない出滓コンベ
アに配設されている回収容器に供給され、スラグ２３は
次工程で冷却処理される。Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, incinerator ash is put into the furnace chamber 6 of the ash melting furnace 1 from the ash input port (not shown) on the furnace bottom wall, and the furnace chamber 6 of the ash melting furnace 1 is in a reducing atmosphere. A voltage is applied between the electrodes 4 and 7 by the DC power supply 8. Then, a plasma arc is generated between the electrodes 4 and 7, and the furnace chamber 6
The inside becomes an atmosphere of 1000 ° C or higher, and the incinerated ash melts. The incineration ash is melted to become the slag 23, and the metal component contained in the incineration ash is melted to become the molten metal 24 that sinks under the molten slag 23. When the molten slag 23 and the molten metal 24 are accumulated in the furnace bottom and the molten surface of the molten slag 23 reaches the height of the outlet port 18, the slag 23 overflows from the outlet port 18 and passes through the outlet channel 19, The slag 23 is supplied to a recovery container arranged on a slag conveyor (not shown), and the slag 23 is cooled in the next step.
【００１３】以下、炉室６に溜まった溶融メタル２４を
炉室６外に排出するための第１の方法について説明す
る。図２に示す赤外線カメラ１７が、プラズマ電極の主
電極４の先端部を撮影している。赤外線カメラ１７はプ
ラズマアークの形状を撮影するものであり、プラズマア
ークの形状をモニターで視ることができる。よって、赤
外線カメラ１７が撮影した映像をモニターが写し出し、
そのアーク形状を画像解析して、アーク長を導き出すこ
とができる。アーク長が分かればプラズマアークの抵抗
値が分かるので、プラズマ回路の全抵抗値からプラズマ
アークの抵抗値を差し引けば、溶融スラグ２３の抵抗値
を導くことができる。The first method for discharging the molten metal 24 accumulated in the furnace chamber 6 to the outside of the furnace chamber 6 will be described below. The infrared camera 17 shown in FIG. 2 photographs the tip of the main electrode 4 of the plasma electrode. The infrared camera 17 photographs the shape of the plasma arc, and the shape of the plasma arc can be viewed on the monitor. Therefore, the monitor displays the image captured by the infrared camera 17,
The arc length can be derived by image-analyzing the arc shape. Since the resistance value of the plasma arc is known if the arc length is known, the resistance value of the molten slag 23 can be derived by subtracting the resistance value of the plasma arc from the total resistance value of the plasma circuit.
【００１４】その計算方法の詳細な説明は、以下のとお
りである。溶融メタル２４の溶融面の高さを導き出すの
に、溶融スラグ２３の厚さを求めることにより導き出
す。図１に示すスラグ抵抗ＲSは溶融スラグ２３の厚さ
と比例し、スラグ抵抗に対するスラグ厚さは分かってい
るので、抵抗ＲSの値が分かれば、溶融スラグ層の厚さ
が分かる。ここで、プラズマ装置の全抵抗をＲ，全電流
をＩ，全電圧をＶとし、プラズマアークの抵抗をＲP，
電流をＩP，電圧をＶPとし、溶融スラグ２３の抵抗をＲ
Sとする。なお、プラズマ装置の全電圧はプラズマ電極
４，７の直流電源８であるので、直流電源８の電圧とな
る。直流電源８を流れる電流は電流計で測定できるの
で、プラズマ装置の全電流Ｉと全電流Ｖは、分かってい
る。したがって、プラズマ装置の全抵抗Ｒは、Ｒ＝Ｖ／
Ｉで導きだすことができ、プラズマアークの電流Ｉ
Pは、全電流Ｉに等しい。また、プラズマ装置の全抵抗
Ｒは、図１に示すプラズマアークＲPと溶融スラグＲSの
和であるので、Ｒ＝ＲP＋ＲSである。したがって、プラ
ズマアークの抵抗ＲPが分かると溶融スラグの抵抗ＲSが
分かる。スラグ抵抗ＲSは、以下の方法で導き出すこと
ができる。
（１）赤外線カメラよりアーク長ＬPが分かると、アー
ク長ＬPと電圧の関係が、ＶP＝０．８ＬP（ｍｍ）の関
係にあるので、アーク電圧ＶPが分かる。なお、アーク
長ＬPは、主電極４の下端と溶融スラグ２３の溶融面ま
での距離であるが、主電極４は消耗したり昇降するの
で、アーク長ＬPは一定値ではない。
（２）プラズマアークの抵抗ＲPは、ＲP＝ＶP／Ｉ（な
お、ＩP＝Ｉ、ＶP＝０．８ＬP）であるので、この式よ
りＲPが導かれる。
（３）ＲPが分かると、スラグ抵抗ＲSは、ＲS＝Ｒ−ＲP
により導かれる。
上述したように、スラグ抵抗ＲSと溶融スラグの厚さと
が比例するので、スラグ抵抗ＲSによって溶融スラグ２
３の厚さが分かる。溶融スラグ２３の上面は、オーバフ
ローする出滓口１８の高さであるので、溶融スラグ２３
の厚さ（深さ）が分かると、溶融スラグ２３の厚さがそ
のまま溶融メタル２４の出滓口１８までの距離になるの
で、溶融スラグ２３の下に沈んでいる溶融メタル２４の
溶融面高さが分かる。A detailed description of the calculation method is as follows. In order to derive the height of the molten surface of the molten metal 24, it is derived by obtaining the thickness of the molten slag 23. The slag resistance R S shown in FIG. 1 is proportional to the thickness of the molten slag 23, and the slag thickness with respect to the slag resistance is known. Therefore, if the value of the resistance R S is known, the thickness of the molten slag layer can be known. Here, the total resistance of the plasma device is R, the total current is I, the total voltage is V, and the resistance of the plasma arc is R P ,
Let the current be I P , the voltage be V P, and let the resistance of the molten slag 23 be R.
S. The total voltage of the plasma device is the DC power supply 8 of the plasma electrodes 4 and 7, and therefore the voltage of the DC power supply 8. Since the current flowing through the DC power supply 8 can be measured with an ammeter, the total current I and the total current V of the plasma device are known. Therefore, the total resistance R of the plasma device is R = V /
Can be derived by I, and the plasma arc current I
P is equal to the total current I. Further, since the total resistance R of the plasma device is the sum of the plasma arc R P and the molten slag R S shown in FIG. 1, R = R P + R S. Therefore, if the resistance R P of the plasma arc is known, the resistance R S of the molten slag is known. The slag resistance R S can be derived by the following method. (1) When the arc length L P is known from the infrared camera, the arc voltage V P is known because the relationship between the arc length L P and the voltage is V P = 0.8L P (mm). The arc length L P is the distance from the lower end of the main electrode 4 to the melting surface of the molten slag 23, but the main electrode 4 is consumed or moves up and down, so the arc length L P is not a constant value. (2) Since the plasma arc resistance R P is R P = V P / I (note that I P = I, V P = 0.8L P ), R P is derived from this equation. (3) Knowing R P , the slag resistance R S is R S = R−R P
Guided by. As described above, since the slag resistance R S and the thickness of the molten slag are proportional to each other, the molten slag 2 is generated by the slag resistance R S.
You can see the thickness of 3. Since the upper surface of the molten slag 23 is at the height of the outlet 18 that overflows, the molten slag 23
When the thickness (depth) of the molten slag 23 is known, the thickness of the molten slag 23 directly becomes the distance to the outlet 18 of the molten metal 24. I understand.
【００１５】従来では、灰溶融炉の運転中において、焼
却灰の灰成分中に混入されている溶融メタル２４を、炉
室６内から排出するのに、運転者の経験等に基づいて行
っていた。本実施の形態では、溶融メタル２４の溶融面
高さを知ることができるので、溶融メタル２４の溶融面
が一定水準の高さに達したら、溶融メタル２４を炉室６
外に排出することができる。溶融メタル２４を排出する
場合は、直流電源８を一旦オフしプラズマアークを停止
する。この際、主電極４の高さ位置はそのままの状態を
維持、すなわちスラグ２３の上面と主電極４の下端との
隙間が４０〜７０ｍｍ程度に維持される。この状態で
は、プラズマアークを停止させていることから、炉室６
の内部を肉眼で見ることができ（プラズマアークが点灯
しているとアークで内部が見えない）、炉室６内の耐火
材１１が浸食、破損されていないか、主電極４に破損が
ないか等の点検をすることができる。なお、点検につい
ては、図示しない覗き窓等の外部から点検できる手段
や、ビデオモニター等を用いて間接的に監視するように
してもよい。Conventionally, during the operation of the ash melting furnace, the molten metal 24 mixed in the ash component of the incineration ash is discharged from the furnace chamber 6 based on the experience of the driver. It was In the present embodiment, since the height of the molten surface of the molten metal 24 can be known, when the molten surface of the molten metal 24 reaches a certain level, the molten metal 24 is placed in the furnace chamber 6
Can be discharged outside. When discharging the molten metal 24, the DC power supply 8 is once turned off and the plasma arc is stopped. At this time, the height position of the main electrode 4 is maintained as it is, that is, the gap between the upper surface of the slug 23 and the lower end of the main electrode 4 is maintained at about 40 to 70 mm. In this state, since the plasma arc is stopped, the furnace chamber 6
The inside of the furnace can be seen with the naked eye (the inside cannot be seen when the plasma arc is lit), and the refractory material 11 in the furnace chamber 6 has not been eroded or damaged, or the main electrode 4 has no damage. You can inspect such things. Note that the inspection may be performed indirectly by using a means such as a viewing window (not shown) that can be inspected from the outside or a video monitor.
【００１６】点検の結果、耐火材１１、主電極４等に異
常がないようであれば、図３に示すように油圧シリンダ
２０を作動させることによりロッド２１を伸ばし、溶融
炉本体２を出滓口１８の位置が下がるように傾倒させ
る。こうして、出滓口１８から溶融炉本体２の外にスラ
グ２３及びメタル２４を排出する。このメタル２４の排
出動作中においても、流速の速いスラグ２３及びメタル
２４により耐火材１１の表面が破損されていないか等を
監視することができる。なお、メタル２４の排出が目的
であるので作業時間は、メタル２４が凝固しない３０分
程度で行う必要がある。スラグ２３及びメタル２４の排
出が終了したら、油圧シリンダ２０を短縮することによ
り、溶融炉本体１の傾斜をなくして、次の作業にかか
る。As a result of inspection, if there is no abnormality in the refractory material 11, the main electrode 4, etc., the rod 21 is extended by operating the hydraulic cylinder 20 as shown in FIG. 3, and the melting furnace main body 2 is discharged. Tilt so that the position of the mouth 18 is lowered. Thus, the slag 23 and the metal 24 are discharged from the slag outlet 18 to the outside of the melting furnace body 2. Even during the discharging operation of the metal 24, it is possible to monitor whether the surface of the refractory material 11 is damaged by the slag 23 and the metal 24 having a high flow rate. Since the purpose is to discharge the metal 24, the working time needs to be about 30 minutes so that the metal 24 does not solidify. After the discharge of the slag 23 and the metal 24 is completed, the hydraulic cylinder 20 is shortened to eliminate the inclination of the melting furnace body 1 and the next work is started.
【００１７】次に、炉室６に沈んでいる溶融メタル２４
を炉室６外に排出するための第２の方法について図面を
参照しながら説明する。図２に示す赤外線カメラで１７
でアーク長を測定して、上記段落［００１４］に示した
方法で溶融メタル２４の溶融面の高さを監視する。溶融
メタル２４が一定水準以上に溜まった場合には、上記第
１の方法と異なり、図４に示すように直流電源８をオン
したままでプラズマアークを発生させたまま、昇降装置
１５を用いて主電極４を下方に降ろす。そして、主電極
４の先端部をメタルに接触させないようにして、溶融ス
ラグ２３内に挿入する。この状態では、プラズマアーク
は消えてスラグのジュール発熱のみの加熱となる。つま
り最も温度が高い電極近傍をメタルに近接し、電極近傍
のスラグのジュール発熱によって積極的にメタルを加熱
する。したがって、メタルは加熱されて溶融されたまま
の状態に維持される。炉室６の点検は、プラズマアーク
が消えていることから、炉室６の内部を肉眼で見ること
ができ、炉室６内の耐火材１１に破損がないか若しくは
浸食されていないか等を覗き窓を介して点検することが
できる。Next, the molten metal 24 submerged in the furnace chamber 6
A second method for discharging the gas to the outside of the furnace chamber 6 will be described with reference to the drawings. With the infrared camera shown in FIG.
Then, the arc length is measured and the height of the molten surface of the molten metal 24 is monitored by the method described in the above paragraph [0014]. When the molten metal 24 is accumulated above a certain level, unlike the first method described above, as shown in FIG. 4, the elevating device 15 is used while the plasma arc is generated while the DC power source 8 is on. The main electrode 4 is lowered. Then, the tip portion of the main electrode 4 is inserted into the molten slag 23 so as not to contact the metal. In this state, the plasma arc disappears and only the Joule heat of the slag is heated. That is, the vicinity of the electrode having the highest temperature is brought close to the metal, and the metal is positively heated by Joule heat generation of the slag near the electrode. Therefore, the metal is heated and maintained in the molten state. Since the plasma arc is extinguished, the inspection of the furnace chamber 6 allows the inside of the furnace chamber 6 to be visually inspected, and whether the refractory material 11 in the furnace chamber 6 is not damaged or has been eroded. It can be inspected through the sight glass.
【００１８】点検の結果、耐火材１１、主電極４等に異
常がないようであれば、図５に示すように、油圧シリン
ダ２０を作動させることによりロッド２１を伸ばし、溶
融炉本体２を出滓口１８側が下がるようにして傾倒させ
る。溶融スラグ２３及びメタル２４が出滓口１８から排
出され、スラグ２３の液面位置が下がり、スラグ面と主
電極４の下端部との間に隙間が生じると、プラズマが再
着火するが、運転上は支障がない。但し、溶融炉本体２
の傾きから出滓口１８の高さ（すなわち、スラグ面の高
さ）が分かるので主電極４の下端部の位置を、スラグ面
の変動に対応させて調整することにより、主電極４の下
端部をスラグ内に維持させることができ、再着火を阻止
することができる。したがって、炉室６を点検すること
が可能になる。スラグ２３及びメタル２４の排出が終了
したら、油圧シリンダ２０を縮めることにより、溶融炉
本体２の傾斜を直して溶融炉本体２をもとの直立した姿
勢に戻すとともに、主電極４を所定の高さになるように
位置調整する。本実施の形態でも上記実施の形態と同様
に、溶融炉本体の傾倒前に、炉室の電極や出滓口の点検
をすることができる。As a result of the inspection, if there is no abnormality in the refractory material 11, the main electrode 4, etc., the rod 21 is extended by operating the hydraulic cylinder 20, as shown in FIG. Tilt the slag mouth 18 side down. When the molten slag 23 and the metal 24 are discharged from the slag port 18, the liquid surface position of the slag 23 is lowered, and a gap is formed between the slag surface and the lower end of the main electrode 4, the plasma is reignited, There is no obstacle on the top. However, the melting furnace body 2
Since the height of the outlet 18 (that is, the height of the slag surface) can be known from the inclination of, the lower end of the main electrode 4 can be adjusted by adjusting the position of the lower end of the main electrode 4 according to the fluctuation of the slag surface. The part can be kept in the slag and re-ignition can be prevented. Therefore, it becomes possible to inspect the furnace chamber 6. After the discharge of the slag 23 and the metal 24 is completed, the hydraulic cylinder 20 is contracted to correct the inclination of the melting furnace main body 2 to return the melting furnace main body 2 to the original upright posture, and the main electrode 4 is moved to a predetermined height. Adjust the position so that In the present embodiment as well, as in the above-described embodiments, the electrodes and the outlet of the furnace chamber can be inspected before the melting furnace body is tilted.
【００１９】次に、本発明の傾倒式灰溶融炉の運転方法
の第２の実施の形態について説明する。図１に示す灰溶
融炉２と同一部分については同一符号を付して、その詳
細な説明を省略する。図６に示すように、本実施の形態
では、溶融炉本体２のプラズマ電極４，７の直流電源を
可変電源２５としている。そして、プラズマ電極４，７
の回路内に流れる電流を一定量となるように、直流電源
の電圧値を調節できるように構成している。その他のプ
ラズマ灰溶融炉１の構成については、上記図１と同じで
ある。本実施の形態では、溶融スラグ２３がオーバーフ
ローしている状態で、主電極４を昇降装置１５を介して
下降させて、主電極４の先端及び溶融スラグ２３層間、
溶融スラグ２３層内、溶融メタル２４層に向け等速で挿
入させ、挿入の過程で可変電源２５の電圧の変動を計測
するようにしたものである。そして、その電圧の変化か
ら溶融スラグ２３層の深さを知り得るようにしている。Next, a second embodiment of the operation method of the tilting ash melting furnace of the present invention will be described. The same parts as those of the ash melting furnace 2 shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. As shown in FIG. 6, in the present embodiment, the DC power source of the plasma electrodes 4, 7 of the melting furnace body 2 is the variable power source 25. And the plasma electrodes 4, 7
The voltage value of the DC power supply can be adjusted so that the current flowing in the circuit becomes constant. Other configurations of the plasma ash melting furnace 1 are the same as those in FIG. In the present embodiment, in a state where the molten slag 23 overflows, the main electrode 4 is lowered through the elevating device 15, and the tip of the main electrode 4 and the molten slag 23 layer,
The molten slag 23 is inserted into the molten metal 24 layer toward the molten metal 24 layer at a constant speed, and the fluctuation of the voltage of the variable power source 25 is measured in the insertion process. The depth of the molten slag 23 layer can be known from the change in the voltage.
【００２０】上記計測の状況を図７に示す等価回路によ
り下記に説明する。なお、抵抗Ｒpはプラズマガスの抵
抗を示し、抵抗Ｒs は溶融スラグの抵抗を示してある。
電極降下前の等価回路はＯＰＲＳで示されている。そこ
で、主電極４が下降すると、Ｒp →小となるため、トー
タルの抵抗は減少する。また、更に下降して溶融スラグ
２３層に主電極４が達したときの等価回路はＯＱＲＳと
なり、以後下降につれＲｓ→小となるため、前記トータ
ル抵抗は更に減少する。そして主電極４が溶融メタル２
４層に達すると等価回路はＯＲＳとなり電圧降下はなく
なる。The above measurement situation will be described below with reference to the equivalent circuit shown in FIG. The resistance Rp represents the resistance of the plasma gas, and the resistance Rs represents the resistance of the molten slag.
The equivalent circuit before the electrode drop is indicated by OPRS. Therefore, when the main electrode 4 descends, Rp becomes smaller, and the total resistance decreases. The equivalent circuit when the main electrode 4 further reaches the molten slag 23 layer and reaches the molten slag 23 layer becomes OQRS, and thereafter Rs → reduces as it descends, so that the total resistance further decreases. And the main electrode 4 is the molten metal 2
When the number of layers reaches four, the equivalent circuit becomes ORS and the voltage drop disappears.
【００２１】ところで、プラズマとスラグでは抵抗率が
異なるため、主電極４を一定速度で移動させた場合に
は、各領域層にて電圧変化に差が生じ、電圧がリニア的
な直線から折れ線状に屈曲する。即ち、プラズマ領域よ
り溶融スラグ２３へ主電極４が移行すると、電圧変化の
傾きもその屈曲点で変化するわけで、この屈曲点の位置
を溶融スラグ２３の表面高さ（オーバーフロー面）とし
て計測を開始すれば良い。主電極４の下降が更に進み先
端が溶融メタル２４層に達すると、電圧は零になるた
め、溶融スラグ２３の表面の開始位置より電圧零点まで
の距離が溶融スラグ２３層の深さになる。なお、上記距
離は等速運動させている主電極４の移動時間や、昇降装
置１５の移動距離を計測することで分かる。このよう
に、本実施の形態では、溶融スラグ２３層の深さを計測
するために、溶融スラグ２３内に主電極４を挿入後、溶
融メタル２４の面が一定高さ以上であれば、再びプラズ
マアークを着火することなく、そのまま灰溶融炉２を傾
倒させて、溶融メタル２４を炉室６外に排出することが
できる。By the way, since the plasma and the slag have different resistivities, when the main electrode 4 is moved at a constant speed, a difference occurs in the voltage change in each region layer, and the voltage changes from a linear straight line to a polygonal line. Bend to. That is, when the main electrode 4 moves from the plasma region to the molten slag 23, the slope of the voltage change also changes at the bending point, and the position of this bending point is measured as the surface height (overflow surface) of the molten slag 23. Just start. Since the voltage becomes zero when the tip of the main electrode 4 further descends and reaches the molten metal 24 layer, the distance from the starting position on the surface of the molten slag 23 to the voltage zero point becomes the depth of the molten slag 23 layer. The above distance can be found by measuring the moving time of the main electrode 4 which is moving at a constant velocity and the moving distance of the lifting device 15. As described above, in the present embodiment, in order to measure the depth of the molten slag 23 layer, after the main electrode 4 is inserted into the molten slag 23, if the surface of the molten metal 24 is a certain height or more, The molten metal 24 can be discharged outside the furnace chamber 6 by tilting the ash melting furnace 2 as it is without igniting the plasma arc.
【００２２】次に、本第３の実施の形態について図面を
参照しながら説明する。上記各実施の形態では、プラズ
マ灰溶融炉１のプラズマ電極４，７を、天井壁３に配設
されている主電極４と、炉底壁５に設けた炉底電極７と
を用いて説明した。しかしながら、本実施の形態では、
図８に示すように、プラズマ灰溶融炉１の天井壁３を貫
通して炉室６内を昇降可能に配設された、プラズマ電極
４，７の炉室内正（＋）電極７を有し、また同じくその
天井壁３を貫通して炉室６内を昇降可能に配設されたプ
ラズマ電極の炉室内負（−）電極４を有するツイントー
チのプラズマ灰溶融炉１を用いている。本実施の形態で
は、出滓口３より排出され一定レベルに保持されている
溶融スラグ２３の表面に、負電極４を下降接触させ、プ
ラズマ電極４と溶融メタル層２４に導通可能に設けた基
準電極３０との電位差を検出して溶融スラグ２３層の厚
さを検知し、これにより溶融メタル２４層の溶融面レベ
ルを検出するようにしたものである。Next, a third embodiment will be described with reference to the drawings. In each of the above-described embodiments, the plasma electrodes 4 and 7 of the plasma ash melting furnace 1 are described using the main electrode 4 arranged on the ceiling wall 3 and the furnace bottom electrode 7 provided on the furnace bottom wall 5. did. However, in the present embodiment,
As shown in FIG. 8, the plasma chamber 4 has a positive (+) electrode 7 for the plasma electrodes 4 and 7 that penetrates the ceiling wall 3 of the plasma ash melting furnace 1 and is vertically movable in the furnace chamber 6. Also, a twin-torch plasma ash melting furnace 1 having a negative (-) electrode 4 of a plasma chamber, which is arranged so as to be able to move up and down in the furnace chamber 6 through the ceiling wall 3 is also used. In the present embodiment, the negative electrode 4 is brought into descending contact with the surface of the molten slag 23 discharged from the slag port 3 and held at a constant level so that the plasma electrode 4 and the molten metal layer 24 are electrically connected to each other. The potential difference from the electrode 30 is detected to detect the thickness of the molten slag 23 layer, thereby detecting the molten surface level of the molten metal 24 layer.
【００２３】本実施の形態では、溶融炉本体２内に垂下
した正電極７、負電極４間に電源８により直流電圧を印
加して一定電流Ｉを流しプラズマアークを形成させ、プ
ラズマ電極４，７間に介在させた焼却灰を溶融して、炉
底５に溶融メタル２４を沈澱させ、その上に溶融スラグ
２３を貯留させ、貯留させた溶融スラグ２３を出滓口１
８より外部へ出滓させている。運転状態において、点
Ａ、Ｄ間のプラズマ抵抗をＲ4、点Ｂ、Ｃ間のプラズマ
抵抗をＲ1、点Ｃ、Ｄ間のスラグ抵抗をＲ3、点Ｃ、Ｅ間
のスラグ抵抗をＲ2とすると、プラズマ電極４，７間へ
の電圧印加により、抵抗Ｒ1、Ｒ3、Ｒ4間に定電流Ｉが
流れている。その際、電極７を点線図示のように溶融ス
ラグ２３面に向けて下降させ、溶融スラグ３と接触さ
せ、基準電極２３と直流電源８の負電極４間との電位差
Ｖを検出している。In the present embodiment, a direct current voltage is applied between the positive electrode 7 and the negative electrode 4 suspended in the melting furnace main body 2 by a power source 8 to flow a constant current I to form a plasma arc. The incinerated ash interposed between 7 is melted, the molten metal 24 is precipitated on the furnace bottom 5, the molten slag 23 is stored thereon, and the stored molten slag 23 is discharged from the outlet 1.
It has been released to the outside from 8. In the operating state, the plasma resistance between points A and D is R 4, the plasma resistance between points B and C is R 1 , the slag resistance between points C and D is R 3 , and the slag resistance between points C and E is R 2. Then, by applying a voltage between the plasma electrodes 4 and 7, a constant current I flows between the resistors R 1 , R 3 and R 4 . At that time, the electrode 7 is lowered toward the surface of the molten slag 23 as shown by the dotted line and brought into contact with the molten slag 3 to detect the potential difference V between the reference electrode 23 and the negative electrode 4 of the DC power supply 8.
【００２４】上記通電状況を図９に示す等価回路により
分析すると下記のようになる。
ｉ1＝０ （電位差計Ｖで絶縁）
ｉ2＝Ｉ＝一定
Ｖall＝Ｖ1＋Ｖ
∴Ｖ＝Ｖall−Ｖ1
この状態で電極７を溶融スラグ２３面に接触させると、
Ｒ1＝０
Ｖ1＝０
∴Ｖ＝Ｖall
このとき、電極７は溶融スラグ２３面に接触したことに
なる。ついで、Ｒ1≒Ｒ4と仮定すれば
Ｖ＋Ｖ1＝ＩＲ3＋ＩＲ4＝ＩＲ3＋ＩＲ1＝ＩＲ3＋Ｖ1
∴ Ｖ＝ＩＲ3上式よりＲ3が求めてあれば、溶融スラグ
深さはが予想できる。The following is an analysis of the above energization status by the equivalent circuit shown in FIG. i 1 = 0 (insulated by potentiometer V) i 2 = I = constant V all = V 1 + V ∴V = V all −V 1 When the electrode 7 is brought into contact with the molten slag 23 surface in this state, R 1 = 0. V 1 = 0∴V = V all At this time, the electrode 7 is in contact with the surface of the molten slag 23. Then, assuming that R 1 ≈R 4 , V + V 1 = IR 3 + IR 4 = IR 3 + IR 1 = IR 3 + V 1 ∴ V = IR 3 If R 3 is found from the above equation, the molten slag depth is Can be predicted.
【００２５】このツイントーチの灰溶融炉本体における
溶融メタルの排出についても、上記実施の形態のよう
に、炉室内正電極及び炉室内負電極の双方の電極を溶融
スラグ上に浮かせたまま電源をオフした状態で溶融炉本
体を傾倒させて、溶融メタルを排出することができる。
また、上記第２の方法のように、炉室内正電極及び炉室
内負電極の両者の電極を溶融スラグ内に挿入した後、溶
融炉本体を傾倒させて、溶融メタルを排出することがで
きる。Regarding the discharge of molten metal in the ash melting furnace main body of this twin torch, as in the above-mentioned embodiment, the power source is maintained with both positive and negative electrodes in the furnace chamber floating above the molten slag. The molten metal can be discharged by tilting the melting furnace body in the off state.
Further, like the second method, after the electrodes of both the positive electrode in the furnace chamber and the negative electrode in the furnace chamber are inserted into the molten slag, the molten metal body can be tilted and the molten metal can be discharged.
【００２６】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、勿論、本発明はこれに限定されることなく本発明
の技術的思想に基いて種々の変形が可能である。例え
ば、本実施の形態では、傾倒式のプラズマ灰溶融炉を例
としたが、溶融メタルの溶融面の高さを知って、溶融メ
タルを炉室外に排出する運転方法は、傾倒式のように溶
融メタルを出滓口から排出しないで、炉壁に孔を開けて
溶融メタルを排出するマッドガン方式の灰溶融炉でも適
用することができる。上記第２の実施の形態では、電流
を一定にして電圧の変化により溶融スラグ２３の深さを
測定したが、電圧を一定にして電流の変化をみるように
してもよい。Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention. For example, in the present embodiment, the tilting type plasma ash melting furnace is taken as an example, but the operation method for discharging the molten metal outside the furnace chamber by knowing the height of the melting surface of the molten metal is similar to that of the tilting type. It can also be applied to a mud gun type ash melting furnace in which molten metal is not discharged from the outlet, but holes are formed in the furnace wall to discharge the molten metal. In the second embodiment described above, the depth of the molten slag 23 was measured by changing the voltage while keeping the current constant, but the voltage may be fixed and the change in current may be observed.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、溶融
炉本体の炉底に沈んでいる溶融メタルを排出する際に、
プラズマアークが発生していないことから、容易に炉室
内の耐火材等に異常がないか否かを点検することができ
る。したがって、炉室内の耐火材が良好な状態であるま
ま、メタル排出作業をすることができる。すなわち、溶
融メタルの流出速度が速くなる溶融炉本体の傾倒前に、
出滓口等の点検をすることができるので、耐火材の損傷
を少なくすることができる。また、プラズマアークのア
ーク長を測定することにより、上記溶融メタルの溶融面
高さを導くことにより、溶融メタルの排出に相応しいタ
イミングで溶融メタルを排出することができるので、プ
ラズマ灰溶融炉の稼働率の向上を図ることができ、運転
コストの軽減を図ることができる。また、第２の方法で
は、最も温度が高い電極近傍をメタルに近接し、電極近
傍のスラグのジュール発熱によって積極的にメタルを加
熱することもできる。As described above, according to the present invention, when the molten metal sunk in the bottom of the melting furnace body is discharged,
Since no plasma arc is generated, it is possible to easily check whether or not there is any abnormality in the refractory material in the furnace chamber. Therefore, the metal discharging operation can be performed while the refractory material in the furnace chamber is in a good state. That is, before tilting of the melting furnace body where the outflow speed of the molten metal becomes faster,
Since the outlet etc. can be inspected, damage to the refractory material can be reduced. Also, by measuring the arc length of the plasma arc and guiding the height of the molten surface of the molten metal, it is possible to discharge the molten metal at a timing suitable for discharging the molten metal. The rate can be improved and the operating cost can be reduced. Further, in the second method, it is also possible to bring the vicinity of the electrode having the highest temperature close to the metal and positively heat the metal by Joule heat generation of the slag near the electrode.
【図１】本発明のプラズマアーク式灰溶融炉における第
１の実施の形態の第１の運転方法を示し、溶融炉本体が
直立している状態を示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a first operating method of a first embodiment of a plasma arc type ash melting furnace of the present invention, showing a state in which a melting furnace main body is upright.
【図２】図１の溶融炉本体を別角度から見た概略断面図
である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the melting furnace body of FIG. 1 viewed from another angle.
【図３】図１のプラズマアーク式灰溶融炉の溶融炉本体
を傾倒させた状態を示す概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the melting furnace body of the plasma arc type ash melting furnace of FIG. 1 is tilted.
【図４】本発明のプラズマアーク式灰溶融炉の第２の運
転方法を示し、溶融炉本体を傾倒させる直前の、直立し
ている状態を示す概略断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a second operating method of the plasma arc type ash melting furnace of the present invention and showing an upright state immediately before tilting the melting furnace main body.
【図５】図４のプラズマアーク式灰溶融炉の溶融炉本体
を傾倒させた状態を示す概略断面図である。5 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the melting furnace main body of the plasma arc type ash melting furnace of FIG. 4 is tilted.
【図６】本発明のプラズマアーク式灰溶融炉における第
２の実施の形態の溶融炉本体の概略断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a melting furnace main body according to a second embodiment of the plasma arc type ash melting furnace of the present invention.
【図７】図６の灰溶融炉のプラズマ電極の等価回路を示
す図である。7 is a diagram showing an equivalent circuit of a plasma electrode of the ash melting furnace of FIG.
【図８】本発明のプラズマアーク式灰溶融炉における第
３の実施の形態の溶融炉本体の概略断面図である。FIG. 8 is a schematic sectional view of a melting furnace main body of a third embodiment in a plasma arc type ash melting furnace of the present invention.
【図９】図８の灰溶融炉のプラズマ電極の等価回路を示
す図である。9 is a diagram showing an equivalent circuit of a plasma electrode of the ash melting furnace of FIG.
【図１０】従来のプラズマアーク式灰溶融炉を示し、炉
本体が直立している状態を示す概略断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a conventional plasma arc type ash melting furnace, in which the furnace body is upright.
【図１１】図６のプラズマアーク式灰溶融炉の溶融炉本
体を傾倒させた状態を示す概略断面図である。11 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the melting furnace main body of the plasma arc type ash melting furnace of FIG. 6 is tilted.
１ プラズマアーク式灰溶融炉 ２ 溶融炉本体 ３ 天井壁 ４ プラズマ電極 ５ 炉底壁 ６ 炉室 ７ 炉底電極 ８ 直流電源 １０ 鉄皮 １１ 耐火材 １５ 昇降装置 １６ 覗き窓 １７ 赤外線カメラ １８ 出滓口 １９ 出滓樋 ２０ 油圧シリンダ ２１ 伸縮ロッド ２２ 回転軸 ２３ 溶融スラグ ２４ 溶融メタル 1 Plasma arc type ash melting furnace 2 Melting furnace body 3 ceiling wall 4 plasma electrodes 5 Furnace bottom wall 6 furnace room 7 Furnace bottom electrode 8 DC power supply 10 iron skin 11 Fireproof material 15 Lifting device 16 Viewing window 17 infrared camera 18 Exit 19 Degreed gutter 20 hydraulic cylinder 21 Telescopic rod 22 rotation axis 23 Molten slag 24 Molten metal
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野間 彰 神奈川県横浜市金沢区幸浦一丁目８番地 １ 三菱重工業株式会社 横浜研究所内 (56)参考文献 特開 平９−4836（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−128877（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−51356（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−105616（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23J 1/00 F27B 3/00 - 3/20 F27D 11/10 F27D 21/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Akira Noma 1-8, Koura, Kanazawa-ku, Yokohama, Kanagawa 1 Inside Yokohama Research Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (56) Reference JP-A-9-4836 (JP, A) Special Features Kaihei 11-128877 (JP, A) JP 11-51356 (JP, A) JP 8-105616 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) F23J 1 / 00 F27B 3/00-3/20 F27D 11/10 F27D 21/00
Claims (3)
該焼却灰及び該焼却灰に含まれるメタル成分を、炉底側
電極及び上記炉室内を昇降する主電極間に発生させたプ
ラズマアークにより加熱して溶融することにより、溶融
スラグ及び溶融メタルを生成し、上記溶融炉本体の炉底
部に沈む溶融メタルを上記溶融炉本体の傾倒により溶融
炉本体の出滓口から排出するプラズマ灰溶融炉の運転方
法において、 上記溶融炉本体の傾倒開始前に、上記主電極を下降させ
ることにより、該主電極の下端部を上記溶融スラグ内に
挿入してプラズマアークを消失させ、上記炉底部の溶融
メタルを排出した後、上記溶融炉本体をもとの姿勢に戻
し、上記主電極をプラズマアークを発生できる位置に配
置したことを特徴とするプラズマ灰溶融炉の運転方法。1. The incineration ash is put into the furnace chamber of the melting furnace body,
The incinerated ash and the metal component contained in the incinerated ash are heated and melted by the plasma arc generated between the furnace bottom side electrode and the main electrode moving up and down in the furnace chamber to generate molten slag and molten metal. Then, in the operating method of the plasma ash melting furnace that discharges the molten metal that sinks in the furnace bottom of the melting furnace body from the outlet of the melting furnace body by tilting the melting furnace body, before starting the tilting of the melting furnace body, By lowering the main electrode, the lower end of the main electrode is inserted into the molten slag to extinguish the plasma arc, discharge the molten metal at the bottom of the furnace, and then reposition the melting furnace main body in its original position. And the main electrode is arranged at a position where a plasma arc can be generated, the method of operating a plasma ash melting furnace.
該焼却灰及び該焼却灰に含まれるメタル成分を、上記炉
室内を昇降可能な正電極及び同じく上記炉室内を昇降可
能な負電極間に発生させたプラズマアークにより加熱し
て溶融することにより、溶融スラグ及び溶融メタルを生
成し、上記溶融炉本体の炉底部に沈む溶融メタルを上記
溶融炉本体の傾倒により溶融炉本体の出滓口から排出す
るプラズマ灰溶融炉の運転方法において、 上記溶融炉本体の傾倒開始前に、上記正電極及び負電極
を下降させることにより、該正電極及び負電極の下端部
を上記溶融スラグ内に挿入してプラズマアークを消失さ
せ、上記炉底部の溶融メタルを排出した後、上記溶融炉
本体をもとの姿勢に戻し、上記正電極及び負電極をプラ
ズマアークを発生できる位置に配置したことを特徴とす
るプラズマ灰溶融炉の運転方法。2. The incineration ash is put into the furnace chamber of the melting furnace main body,
By heating and melting the incinerated ash and the metal component contained in the incinerated ash by a plasma arc generated between a positive electrode capable of moving up and down in the furnace chamber and a negative electrode capable of moving up and down in the furnace chamber, In the operating method of the plasma ash melting furnace, which generates molten slag and molten metal, and discharges the molten metal that sinks to the bottom of the melting furnace body from the outlet of the melting furnace body by tilting the melting furnace body, the melting furnace Before starting the tilting of the main body, by lowering the positive electrode and the negative electrode, the lower ends of the positive electrode and the negative electrode are inserted into the molten slag to extinguish the plasma arc, and the molten metal at the bottom of the furnace is removed. After discharging, the melting furnace main body is returned to the original posture, and the positive electrode and the negative electrode are arranged at positions where plasma arc can be generated. .
て、該溶融メタルの溶融面が一定高さ以上になった場合
に上記溶融炉本体を傾倒させて、上記溶融メタルを排出
するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載
のプラズマ灰溶融炉の運転方法。3. The height of the molten surface of the molten metal is guided, and when the molten surface of the molten metal exceeds a certain height, the melting furnace body is tilted to discharge the molten metal. The method of operating a plasma ash melting furnace according to claim 1 or 2, wherein
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