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JP4104348B2 - Slag guide structure in melting furnace - Google Patents
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JP4104348B2 - Slag guide structure in melting furnace - Google Patents

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JP4104348B2
JP4104348B2 JP2002051386A JP2002051386A JP4104348B2 JP 4104348 B2 JP4104348 B2 JP 4104348B2 JP 2002051386 A JP2002051386 A JP 2002051386A JP 2002051386 A JP2002051386 A JP 2002051386A JP 4104348 B2 JP4104348 B2 JP 4104348B2
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melting
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melting furnace
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、焼却灰を溶融した溶融スラグを溶融室から排出室に自然流下させるスラグ案内手段を備えた溶融炉のスラグ案内構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
都市ごみや下水汚泥を焼却すると、その燃えがらである主灰と、排ガス等に随伴する飛灰が排出される。これら焼却灰には貴金属や塩化物などの有害物質が含まれている。このため、このような焼却灰を溶融スラグとして減量化し、無害化する溶融炉として電気式溶融炉や表面溶融炉などが利用されている。
【0003】
このような溶融炉の1つとして特開平3−91609号公報により「灰の溶融固化処理装置」が開示されている。この処理装置に用いられている溶融炉は、旋回流溶融炉であり、飛灰を旋回させながら溶融スラグ化する溶融部を上部に、溶融スラグを排出する出滓部を下部に有し、溶融部と出滓部との間には流下する溶融スラグを捕集して下方に注ぐ漏斗部が配置され、出滓部の下方には溶融スラグを搬送する搬送手段を備えている。
【0004】
上記漏斗部は、溶融スラグを排出するためのV字溝の樋として形成され、傾斜して設けられている。V字溝とすることにより溶融スラグを捕集し易くし、傾斜させることにより完全に溶融していない半溶融状態のスラグが混じっていても安定して流下させることができる。又、漏斗部の先端部は溶融炉の炉壁から突出させて設けられており、溶融スラグが炉壁を伝わって流下するのを防止し、これにより炉壁を伝わった場合に溶融スラグが固化し閉塞の原因となるのを防止している。
【0005】
漏斗部は溶融炉の炉壁と略同程度の高温もしくはそれ以上の高温にさらされるので炉壁と同等の耐熱性及び耐火性を有する必要がある。炉壁に用いられる材料としてはセラミック系耐火物が知られているが、漏斗部の上面を大量の溶融スラグが流下するためセラミック系耐火物では激しい侵食を受けて短時間でその取替えを余儀なくされる。このため、上記特許公開公報の処理装置の改良発明を提案した特開平6−170353号公報では、漏斗部の材料として耐食性に優れたクロム合金を用いることを提案している。
【0006】
又、上記第2の公開公報の処理装置では、複数のブロックを組合わせて漏斗部を形成することも提案している。図中に3枚の底板用ブロックと、その上に載置され所定の間隔を隔てた2つの側壁用ブロックを組合わせた漏斗部が示されている。なお、各ブロックの形状は四角柱である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記第2の特許公開公報で提案されているクロム合金製の漏斗部は、溶融スラグに対する耐食性に優れているため、セラミック系耐火物製の漏斗部に比べて長時間の使用が可能である。しかし、この公報による漏斗部には新たに次のような問題がある。
【0008】
漏斗部を四角柱のブロックを組合わせて形成するとしており、ブロックを四角柱とすれば形状が単純であるため、熱応力が集中し難く、割れる虞れは非常に少ないとしても、溶融スラグの流路が角溝となっていること、及び先端部には側壁用ブロックがないこと等から溶融スラグの流れが安定しない。V字溝状に形成する方が流れが安定する点では優れている。
【0009】
そこで漏斗部をV字溝の漏斗部とし、かつクロム合金製とすることが考えられる。クロム合金製の漏斗部は、長時間の使用が可能であるが、長時間使用したとするとその間に溶融炉の昇降温によるサーマルショック等を繰り返し受けるためやがて割れが生じる虞れがある。特にV字溝を有する漏斗部をクロム合金製として一体的に製造すると、溝の底部に割れが生じ易くなる。
【0010】
この底部の割れは、漏斗部の先端部から発生し易い。これは、漏斗部の先端部を炉壁から突出させており、先端部では漏斗部の下部を耐火物で保護(支持)できないためである。又、耐火物内に冷却管を埋め込めば漏斗部が高温になるのを抑制できるが、露出している先端部では抑制ができない。そして、一旦割れが生じると、その割れは徐々に拡大し、割れた部分から溶融スラグが流下して炉壁を伝わり落ちるため、炉壁の部分で溶融スラグが固化し、閉塞を招くこととなる。
【0011】
又、漏斗部を2つ割りの部材で形成すると、その分割面に開きが生じ易い。スラグは、2つ割り部材の先端から落下するが、排出室の側壁にスラグが付着しないように先端部を側壁から張出したとしても、分割面に開きが生じれば、その開き部分から側壁を伝わって流下することとなる。
【0012】
この発明は、上記の問題に留意して、溶融室から溶融スラグを排出室へ流下する流路のスラグ案内手段を高温で耐食性を有する材料で流下特性に優れ、かつ割れが生じ難い形状とし、スラグ案内手段の2つ割り部材間の開きを防止して長期間安定使用し得る溶融炉を提供することを課題とする。
【0013】
又、上記課題に適合すると共に、スラグ案内手段の補修の際に取外しが容易な構造の溶融炉を提供することをもう1つの課題とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決する手段として、焼却灰を高温で溶融し溶融スラグとする溶融室と、その側方で溶融スラグを溶融の際に生じる燃焼排ガスと共に排出する排出室との間に介在させて、溶融室から溶融スラグを排出室へ自然流下させるためのスラグ案内手段を両室間に介在させて配置し、スラグ案内手段が左右対称のクロム合金製ブロックを組合わせて形成される略V字状の溝を有し、このスラグ案内手段の左右のクロム合金製ブロックを載置し、両ブロック下部を係合してブロック同士の開きを防止する溝付き棒状ブロックを備えて成る溶融炉におけるスラグ案内構造としたのである。
【0015】
上記構成の溶融炉では、焼却灰は従来と同様に溶融室で溶融されて溶融スラグとなる。溶融スラグは溶融室の下方の溶融池室に滞留された後スラグ案内手段を経て排出室へと流下され、さらにその下方で回収処理が行なわれる。スラグ案内手段はクロム合金製のブロックにより形成されているため高温での耐食性が高い。又、ブロックは左右対称のものを組合わせ、その際V字状の溝を形成するように組合わせられている。
【0016】
このため、昇降温度によるサーマルショック等をスラグ案内手段が受けても、V字状の溝の底には予めブロックを組立てることによる割れが設けてあるから、割れがさらに生じることがなく、又V字状の溝は溶融スラグに対して流下特性が優れているためスムーズに溶融スラグが排出室へと流下する。
【0017】
しかし、スラグ案内手段を2つ割りのブロックで形成するとその分割面に開きが生じ易いから、この発明ではこの開きを防止するために溝付き棒状ブロックを備え、その上にクロム合金製のブロックの下部を係合し、これによりブロック同士の開きを防止している。
【0018】
【実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は実施形態の溶融炉の縦断面図である。図示の溶融炉1は旋回式溶融炉であり、上部の旋回溶融室2と下部の溶融池室3を備え、溶融室2では溶融スラグを旋回させながら溶融池室3へ落下させる。旋回溶融室2は、図示のように内部がオーバル状の中空断面形状とされ、その上部に空気導入管5が接続されている。この空気導入管5には焼却灰の供給管6と主バーナ7が取付けられている。
【0019】
空気導入管5には高温のエアーが送り込まれ、供給管6へは図示しない焼却炉等で発生した焼却灰が送り込まれる。主バーナ7は、鉛直下向きの燃料噴射管8を備え、その先端の空気導入管5の溶融室2への出口付近にベーン9が取付けられており、このベーン9が傾斜していることにより旋回溶融室2内に旋回流を生じさせるようになっている。又、溶融室2の上部で空気導入管5に干渉しない位置に点火バーナ10が設けられている。
【0020】
旋回溶融室2は、その下部の開口を通じて溶融池室3に接続されており、溶融池室3の側部には排出室11が接続されている。溶融池室3の内部でその下方側部には溶融スラグを自然流下させて排出するスラグ案内手段としての樋12が設けられている。13は、溶融池室3内に設けられた、溶融スラグの流下を妨げるための遮蔽壁である。排出室11は溶融スラグを溶融の際に生じる燃焼排ガスと共に排出するが、その側部には排ガス出口14、下方には溶融スラグを通過させるシュート15が設けられ、シュート15の下端はスラグピット16内に水封されている。
【0021】
溶融池室3の内面には、図2、図3に示すように、断熱材21、一次耐火材22、二次耐火材23が配設されている。20は冷却管である。樋12の周辺の上流側では二次耐火材23はV字溝18の底と同じレベルまで施され、樋12の側部の距離Lの区間では樋12の上面まで施工されている。
【0022】
上記溶融池室3内に設けられる樋12は、図示のように、溶融池室3と排出室11との境界部コーナに傾斜状に、かつ下端が排出室11の炉壁より突出状に設けられている。この樋12は、クロム合金製であり、図2に示すように、左右対称の合金ブロック17を組合わせて略V字状のV字溝18を形成したものから成る。樋12の断面はY字形とし、V字溝の底から樋12の下端までの距離を大きく確保して、左右の合金ブロック17、17の合わせ面から溶融スラグが漏洩するのを防止し、かつ一次耐火材22から突出することによる変形を防止している。
【0023】
樋12は、その下方の溝26a付きの棒状ブロック26により係止され、溝付き棒状ブロック26は一次耐火材22に固着されている。この溝付き棒状ブロック26は、図5の(a)図に示すように、断面がコ字形で、その溝26a内に樋12の下部を嵌合し、合金ブロック17、17がその接合面で開くのを防止するようにしている。溝付き棒状ブロック26は、図3の(a)図に示すように、一次耐火材22の隅部の下流側位置に設けられている。
【0024】
樋12は、その下方で上記溝付き棒状ブロック26より上流側に設けたもう1つの棒状ブロック(突条体)19によって係止され、この棒状ブロック19は図5の(b)図に示すように断面が矩形状であり、一次耐火材22に固着されている。なお、図4に示すように、合金ブロック17、17には上記棒状ブロック19と係合する溝17aが形成されている。棒状ブロック19は、一次耐火材22の内部に設けられた冷却管20と連結部材32を介して接続する。この場合、棒状ブロック19と樋12は嵌合しているだけで、一体ではないから、樋12への冷却(熱伝導)がよく、サーマルショックが大きくなるが、樋12の割れを誘発する虞れはない。
【0025】
なお、樋12のクロム合金材は、溶融スラグの耐食性を考慮すれば、組成中にクロムを50重量%以上、望ましくは60重量%程度含んでいることが必要である。クロム以外の組成として、W、Nb、Tiなどの強化元素を含んだものとするのが望ましい。
【0026】
上記の構成とした実施形態の溶融炉により焼却灰を次のように溶融し溶融スラグとして処理するが、溶融炉としての基本的な作用は従来と同様であり簡単に説明する。焼却灰が供給管6から空気導入管5へ供給されると、高温の加熱空気と共に溶融室2へ送り込まれ、点火バーナ10で着火した後主バーナ7の燃料噴射管8からの燃料で焼却灰を燃焼させて旋回させながら溶融室2内で溶融され、溶融スラグ化される。
【0027】
溶融された溶融スラグは溶融池室3に落下するが、溶融池室3内には溶融スラグの流下を邪魔する遮蔽壁13が設けられているため、溶融スラグは溶融池室3にしばらく滞留する。このため、半溶融状態の溶融スラグが混じっていても完全に溶融された後、遮蔽壁13の両側方を通過して樋12に達する。
【0028】
樋12は、溝がV字溝で傾斜状に設けられているため極めて流下特性が優れており、溶融スラグはスムーズに流下して排出室11へ落下する。樋12は、V字溝を左右の合金ブロック17により形成されており、溝の底には予め割れが作られているから、サーマルショック等を受けても割れが生じ難くなっている。又、樋12は耐食性に優れたクロム合金製であり、かつ両サイドは二次耐火材23に囲まれているので、サーマルショック等による熱変形が小さく、長期間、安定して使用することができる。
【0029】
さらに、樋12は溝付き棒状ブロック26によりその下部が嵌合されているから、合金ブロック17と17の接合面が互いに開くことが防止され、長期間の使用でも接合面が開くことがなく、溶融スラグが流下することがない。又、もう1つの棒状ブロック19により樋12が係止されているから、樋12が移動することもない。
【0030】
図6に樋12の部分変形例を示す。この樋12xが左右対称の合金ブロック17x、17xから成る点は、図2、図3の樋12と同じであるが、各合金ブロック17x、17xの上流側端寄り位置の下部に突出部17pが形成されている点が異なる。従って、この変形例の場合は一次耐火材22の上面に上記突出部17pが嵌合する凹部が形成されていることが前提である。なお、溝付き棒状ブロック26は前述の実施形態と同じである。
【0031】
図7は樋12の他の部分変形例である。この樋12yも左右対称の合金ブロック17y、17yから成る点は、図2、図3の樋12と同じであるが、V字溝が部分的に異なっている。図示のように、基部24bのV字溝は鋭角のV字状溝であるが、端部25bのV字溝は下半分が丸みを帯びたU字溝として形成され、かつ基部24bと端部25bの境界位置ではそれぞれのV字溝に段差が設けられ、端部25bのU字溝上には断面が略円弧状で上面がフラットな溝ライナ28が挿着され、その上面が基部24bのV字溝の底と一致している。
【0032】
上記のように形成した樋12yは、溝ライナ28を用いることにより端部25bの中央の合わせ面から溶融スラグが漏洩することをほぼ完全に防止できる。この場合、溝ライナ28も各ブロック17yと同様にクロム合金材製とすれば端部25bの溶損を抑えて長期間、安定した使用が可能となる。
【0033】
図8に樋12のさらに別の部分変形例を示す。この樋12zも左右対称の合金ブロック17z、17zから成る点は、図2、図3の樋12と同じであるが、合金ブロック17z、17zの外面がなめらかな平滑状に形成され、上下方向の凸部17qが設けられている点が部分的に異なっている。断面は図示のように、略Y字形であるが、屈曲部がなめらかに湾曲しており、従ってV字溝もなめらかに広がる形状である。ブロックの外面には上下方向の凸部17qが設けられているが、これは必ずしも設ける必要はない。
【0034】
この部分変形例の樋12zは、溶損により交換の必要が生じた場合に、取替えが容易としたものである。樋12zは外側面に耐火材がキャスティングされて使用されるが、長期間の使用後に溶損により交換の必要が生じる。
【0035】
従って、この場合樋12zを上方へ引上げようとすると外面が平滑であるため耐火材から容易に分離でき、交換が容易である。図示のように、外面に、上下方向の凸部17qが設けられているが、取外しの大きな障害にならない程度であれば差し支えない。なお、樋12zの幅Wは下側程狭くなるようにY字断面を形成するのが望ましい。
【0036】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、この発明の溶融炉は溶融室の側方に配置した排出室へ溶融室で溶融した溶融スラグを自然流下させるスラグ案内手段を流路に設け、このスラグ案内手段を左右対称なクロム合金製のブロックで略V字状の溝を形成するように組合わせ両ブロック下部を係合して両ブロックの開きを防止する溝付き棒状ブロックを設けて形成したから、予めブロック同士の接する面に割れが形成されたV字溝のスラグ案内手段により、スムーズに溶融スラグを流下させることができ、かつ長期間使用してもさらに割れが生じることがなく、スラグ案内手段の2つ割り部材間の開きを防止して長期に安定して使用できる溶融炉を得ることができるという顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態の溶融炉の縦断面図
【図2】同上のスラグ案内手段付近の断面図
【図3】(a)図2の矢視IIIaから見たスラグ案内手段の断面図、(b)図2の矢視IIIbから見た断面図
【図4】(a)スラグ案内手段の側面図、(b)同正面図
【図5】(a)溝付き棒状ブロックの拡大図、(b)棒状ブロックの拡大図
【図6】スラグ案内手段の変形例の側面図
【図7】スラグ案内手段の他の変形例の斜視図
【図8】スラグ案内手段の他の変形例の(a)正面図、(b)斜視図
【符号の説明】
1 溶融炉
2 旋回溶融室
3 溶融池室
4 溶融室
5 空気導入管
6 供給管
7 主バーナ
8 燃料噴射管
9 ベーン
10 点火バーナ
11 排出室
12 樋
13 遮蔽壁
14 排ガス出口
15 シュート
16 スラグピット
17 合金ブロック
17a 溝
18 V字溝
19 棒状ブロック
20 冷却管
21 断熱材
22 一次耐火材
23 二次耐火材
24 基部
25 端部
26 溝付き棒状ブロック
28 溝ライナ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a slag guide structure for a melting furnace provided with slag guide means for naturally flowing molten slag obtained by melting incineration ash from a melting chamber to a discharge chamber.
[0002]
[Prior art]
When municipal waste and sewage sludge are incinerated, the main ash, which is the burner, and the fly ash accompanying the exhaust gas are discharged. These incineration ash contains harmful substances such as precious metals and chlorides. For this reason, electric melting furnaces, surface melting furnaces, and the like are used as melting furnaces that reduce the amount of incinerated ash as molten slag and render it harmless.
[0003]
As one of such melting furnaces, Japanese Patent Laid-Open No. 3-91609 discloses an “ash melt-solidifying apparatus”. The melting furnace used in this processing apparatus is a swirling flow melting furnace, which has a melting part that turns into molten slag while swirling fly ash in the upper part, and a tapping part that discharges molten slag in the lower part. A funnel part for collecting and pouring the molten slag flowing down is disposed between the part and the brewing part, and a conveying means for conveying the molten slag is provided below the brewing part.
[0004]
The funnel portion is formed as a ridge of a V-shaped groove for discharging the molten slag, and is provided with an inclination. By making it a V-shaped groove, it is easy to collect molten slag, and by inclining, even if semi-molten slag that is not completely melted is mixed, it can be made to flow stably. In addition, the tip of the funnel part is provided so as to protrude from the furnace wall of the melting furnace, preventing the molten slag from flowing down along the furnace wall, thereby solidifying the molten slag when it travels along the furnace wall. This prevents the blockage.
[0005]
The funnel portion is exposed to a temperature substantially equal to or higher than the furnace wall of the melting furnace, and therefore needs to have heat resistance and fire resistance equivalent to those of the furnace wall. Ceramic refractories are known as materials used for the furnace wall, but since a large amount of molten slag flows down the upper surface of the funnel, ceramic refractories are subject to severe erosion and must be replaced in a short time. The For this reason, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-170353, which proposes an improved invention of the processing apparatus of the above-mentioned patent publication, proposes to use a chromium alloy having excellent corrosion resistance as the material of the funnel.
[0006]
In the processing apparatus of the second publication, it has also been proposed to form a funnel portion by combining a plurality of blocks. In the figure, there is shown a funnel portion in which three bottom plate blocks and two side wall blocks placed on the bottom plate and spaced apart from each other are combined. The shape of each block is a quadrangular prism.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the funnel part made of a chromium alloy proposed in the second patent publication is excellent in corrosion resistance against molten slag, so that it can be used for a longer time than the funnel part made of ceramic refractory. is there. However, the funnel portion according to this publication has the following new problems.
[0008]
The funnel part is formed by combining square block blocks, and if the block is a square column, the shape is simple, so it is difficult for thermal stress to concentrate and the possibility of cracking is very small. The flow of the molten slag is not stable because the flow path is a square groove and there is no side wall block at the tip. The V-shaped groove is superior in that the flow is stable.
[0009]
Therefore, it is conceivable that the funnel portion is a V-shaped groove funnel portion and made of a chromium alloy. The funnel portion made of a chrome alloy can be used for a long time, but if it is used for a long time, there is a risk that cracks will eventually occur because it repeatedly receives a thermal shock or the like due to the temperature rise and fall of the melting furnace. In particular, when a funnel portion having a V-shaped groove is integrally manufactured as a chromium alloy, cracks are likely to occur at the bottom of the groove.
[0010]
This crack at the bottom tends to occur from the tip of the funnel. This is because the tip portion of the funnel portion protrudes from the furnace wall, and the lower portion of the funnel portion cannot be protected (supported) by a refractory material at the tip portion. Moreover, if the cooling pipe is embedded in the refractory, the funnel can be prevented from becoming hot, but cannot be suppressed at the exposed tip. And once a crack occurs, the crack gradually expands, and the molten slag flows down from the cracked part and travels down the furnace wall, so that the molten slag solidifies at the furnace wall part and causes clogging. .
[0011]
Moreover, if the funnel portion is formed of two members, the split surface is likely to open. Although the slag falls from the tip of the split member, even if the tip is extended from the side wall so that the slag does not adhere to the side wall of the discharge chamber, if the split surface opens, the side wall is removed from the open part. It will be transmitted and flow down.
[0012]
In consideration of the above problems, the present invention has a flow path for flowing the molten slag from the melting chamber to the discharge chamber, and has a shape that is excellent in flow characteristics with a material having high corrosion resistance at high temperature and is less likely to crack. It is an object of the present invention to provide a melting furnace that can be used stably for a long period of time by preventing the slag guide means from opening between the two split members.
[0013]
Another object of the present invention is to provide a melting furnace that can meet the above-mentioned problems and can be easily removed when the slag guide means is repaired.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention is provided between a melting chamber that melts incinerated ash at a high temperature to form molten slag, and a discharge chamber that discharges molten slag along with combustion exhaust gas generated at the side of the molten slag. The slag guide means for naturally flowing the molten slag from the melting chamber to the discharge chamber is interposed between the two chambers, and the slag guide means is formed by combining symmetrical chromium alloy blocks. The left and right chrome alloy blocks of this slag guide means are mounted, and a grooved rod-like block that engages the lower portions of both blocks to prevent the blocks from opening is provided. This is a slag guide structure in the melting furnace.
[0015]
In the melting furnace having the above-described configuration, the incineration ash is melted in the melting chamber in the same manner as in the past to form molten slag. The molten slag stays in the molten pool chamber below the melting chamber, then flows down to the discharge chamber through the slag guide means, and further, a recovery process is performed below the molten slag. Since the slag guide means is formed of a chromium alloy block, it has high corrosion resistance at high temperatures. Further, the blocks are combined symmetrically so that a V-shaped groove is formed.
[0016]
For this reason, even if the slag guide means receives a thermal shock or the like due to the rising / lowering temperature, the bottom of the V-shaped groove is provided with a crack by assembling a block in advance, so that no further cracks occur, and V Since the letter-shaped groove has excellent flow characteristics with respect to the molten slag, the molten slag flows smoothly into the discharge chamber.
[0017]
However, when the slag guide means is formed of two blocks, the split surface is likely to open. Therefore, in the present invention, a grooved bar block is provided to prevent the opening, and a chrome alloy block is formed on the block. The lower part is engaged, thereby preventing the blocks from opening.
[0018]
Embodiment
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a melting furnace according to an embodiment. The illustrated melting furnace 1 is a swirl type melting furnace, and includes an upper swirl melting chamber 2 and a lower melting pool chamber 3, in which the molten slag is dropped into the molten pool chamber 3 while swirling. As shown in the figure, the swirl melting chamber 2 has an oval hollow cross-sectional shape, and an air introduction pipe 5 is connected to the upper part thereof. An incineration ash supply pipe 6 and a main burner 7 are attached to the air introduction pipe 5.
[0019]
High-temperature air is sent into the air introduction pipe 5, and incineration ash generated in an incinerator (not shown) or the like is sent into the supply pipe 6. The main burner 7 includes a vertically downward fuel injection pipe 8, and a vane 9 is attached in the vicinity of the outlet of the air introduction pipe 5 at the tip of the main burner 7 to the melting chamber 2. A swirling flow is generated in the melting chamber 2. Further, an ignition burner 10 is provided at a position above the melting chamber 2 so as not to interfere with the air introduction pipe 5.
[0020]
The swirl melting chamber 2 is connected to the molten pool chamber 3 through an opening at the bottom thereof, and a discharge chamber 11 is connected to a side portion of the molten pool chamber 3. Inside the molten pool chamber 3, a flank 12 is provided as a slag guide means for naturally flowing down and discharging the molten slag. Reference numeral 13 denotes a shielding wall provided in the molten pool chamber 3 for preventing the molten slag from flowing down. The discharge chamber 11 discharges molten slag together with combustion exhaust gas generated at the time of melting. An exhaust gas outlet 14 is provided at the side of the discharge chamber 11 and a chute 15 is provided below the chute 15 for passing the molten slag. It is sealed with water.
[0021]
As shown in FIGS. 2 and 3, a heat insulating material 21, a primary refractory material 22, and a secondary refractory material 23 are disposed on the inner surface of the molten pool chamber 3. Reference numeral 20 denotes a cooling pipe. The secondary refractory material 23 is applied to the same level as the bottom of the V-shaped groove 18 on the upstream side of the periphery of the reed 12, and is applied to the upper surface of the reed 12 in the section of the distance L on the side of the reed 12.
[0022]
As shown in the figure, the cage 12 provided in the molten pool chamber 3 is inclined at the boundary corner between the molten pool chamber 3 and the discharge chamber 11 and has a lower end protruding from the furnace wall of the discharge chamber 11. It has been. The flange 12 is made of a chromium alloy, and as shown in FIG. 2, is formed by combining a symmetrical alloy block 17 to form a substantially V-shaped groove 18. The cross-section of the flange 12 is Y-shaped, ensuring a large distance from the bottom of the V-shaped groove to the lower end of the flange 12, preventing leakage of molten slag from the mating surfaces of the left and right alloy blocks 17, 17, and The deformation | transformation by protruding from the primary refractory material 22 is prevented.
[0023]
The trough 12 is locked by a bar-shaped block 26 with a groove 26 a below it, and the bar-shaped block 26 with a groove is fixed to the primary refractory material 22. As shown in FIG. 5 (a), the grooved rod-shaped block 26 has a U-shaped cross section, and the lower portion of the flange 12 is fitted into the groove 26a, and the alloy blocks 17 and 17 are the joint surfaces. I try to prevent it from opening. The grooved rod-shaped block 26 is provided at a downstream position of the corner of the primary refractory material 22 as shown in FIG.
[0024]
The flange 12 is locked by another rod-like block (projection body) 19 provided on the upstream side of the grooved rod-like block 26 below, and the rod-like block 19 is shown in FIG. 5 (b). The cross section is rectangular and is fixed to the primary refractory material 22. As shown in FIG. 4, grooves 17 a that engage with the rod-shaped blocks 19 are formed in the alloy blocks 17 and 17. The rod-shaped block 19 is connected to the cooling pipe 20 provided inside the primary refractory material 22 via a connecting member 32. In this case, since the rod-shaped block 19 and the flange 12 are merely fitted and not integrated, cooling (thermal conduction) to the flange 12 is good and thermal shock increases, but there is a risk of inducing cracking of the flange 12. There is no.
[0025]
In consideration of the corrosion resistance of the molten slag, it is necessary that the chromium alloy material of the ridge 12 contains 50% by weight or more, preferably about 60% by weight of chromium in the composition. As a composition other than chromium, it is desirable to include a strengthening element such as W, Nb, or Ti.
[0026]
The incinerated ash is melted as follows and processed as molten slag by the melting furnace of the embodiment having the above-described configuration, and the basic operation as the melting furnace is the same as the conventional one and will be briefly described. When the incineration ash is supplied from the supply pipe 6 to the air introduction pipe 5, it is fed into the melting chamber 2 together with high-temperature heated air, ignited by the ignition burner 10, and then incinerated ash with the fuel from the fuel injection pipe 8 of the main burner 7. Is melted in the melting chamber 2 while being swirled and turned into a molten slag.
[0027]
Although the molten molten slag falls into the molten pool chamber 3, the molten slag stays in the molten pool chamber 3 for a while since the molten pool chamber 3 is provided with a shielding wall 13 that prevents the molten slag from flowing down. . For this reason, even if the molten slag in a semi-molten state is mixed, the molten slag is completely melted and then passes through both sides of the shielding wall 13 to reach the trough 12.
[0028]
Since the trough 12 has a V-shaped groove and is provided in an inclined shape, the flow characteristic is extremely excellent, and the molten slag flows smoothly and falls into the discharge chamber 11. In the flange 12, the V-shaped groove is formed by the left and right alloy blocks 17, and a crack is made in advance at the bottom of the groove. Moreover, the heel 12 is made of a chromium alloy having excellent corrosion resistance, and both sides are surrounded by the secondary refractory material 23, so that thermal deformation due to thermal shock is small and it can be used stably for a long time. it can.
[0029]
Furthermore, since the lower part of the flange 12 is fitted by the grooved rod-shaped block 26, the joint surfaces of the alloy blocks 17 and 17 are prevented from opening each other, and the joint surface does not open even after long-term use. Molten slag does not flow down. Further, since the bar 12 is locked by the other bar-shaped block 19, the bar 12 does not move.
[0030]
FIG. 6 shows a partial modification of the ridge 12. 2 and 3 is the same as the saddle 12 shown in FIGS. 2 and 3 except that the saddle 12x is composed of symmetrical alloy blocks 17x and 17x. It differs in that it is formed. Therefore, in the case of this modification, it is a premise that a concave portion into which the protruding portion 17p is fitted is formed on the upper surface of the primary refractory material 22. The grooved rod-shaped block 26 is the same as that in the above-described embodiment.
[0031]
FIG. 7 is another partial modification of the ridge 12. The saddle 12y is also composed of symmetrical alloy blocks 17y and 17y in the same way as the saddle 12 of FIGS. 2 and 3, but the V-shaped groove is partially different. As shown in the figure, the V-shaped groove of the base 24b is an acute-angled V-shaped groove, but the V-shaped groove of the end 25b is formed as a U-shaped groove whose bottom half is rounded, and the base 24b and the end At the boundary position of 25b, a step is provided in each V-shaped groove, and a groove liner 28 having a substantially arc-shaped cross section and a flat upper surface is inserted on the U-shaped groove of the end portion 25b, and the upper surface is V of the base portion 24b. It coincides with the bottom of the groove.
[0032]
By using the groove liner 28, the flange 12y formed as described above can almost completely prevent the molten slag from leaking from the center mating surface of the end portion 25b. In this case, if the groove liner 28 is also made of a chromium alloy material like the blocks 17y, the end portion 25b can be prevented from being melted and can be used stably for a long time.
[0033]
FIG. 8 shows still another partial modification of the ridge 12. 2 and 3 is the same as the flange 12 in FIGS. 2 and 3, but the outer surfaces of the alloy blocks 17z and 17z are formed in a smooth and smooth shape. The point provided with the convex portion 17q is partially different. As shown in the drawing, the cross section is substantially Y-shaped, but the bent portion is smoothly curved, and thus the V-shaped groove is also smoothly spread. Although the convex part 17q of the up-down direction is provided in the outer surface of the block, this need not necessarily be provided.
[0034]
The partially modified scissors 12z are easy to replace when it is necessary to replace them due to melting damage. The scissors 12z are used with a refractory material cast on the outer surface, but need to be replaced due to melting after long-term use.
[0035]
Therefore, in this case, if the eaves 12z are to be pulled upward, the outer surface is smooth, so that it can be easily separated from the refractory material and can be easily replaced. As shown in the figure, the vertical surface 17q is provided on the outer surface, but it does not matter as long as it does not cause a major obstacle to removal. In addition, it is desirable to form the Y-shaped cross section so that the width W of the flange 12z becomes narrower toward the lower side.
[0036]
【The invention's effect】
As described above in detail, the melting furnace of the present invention is provided with slag guide means in the flow path for naturally flowing the molten slag melted in the melting chamber to the discharge chamber arranged on the side of the melting chamber. In combination with the left and right symmetrical chrome alloy blocks to form a substantially V-shaped groove, a grooved rod-shaped block is provided to engage the lower portions of both blocks to prevent the opening of both blocks. By the slag guide means of the V-shaped groove in which cracks are formed on the surfaces where the blocks contact each other, the molten slag can flow smoothly, and even if used for a long period of time, there will be no further cracks. There is a remarkable effect that it is possible to obtain a melting furnace that can be used stably for a long period of time by preventing the opening between the two split members.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a melting furnace according to an embodiment. FIG. 2 is a sectional view in the vicinity of the slag guiding means. FIG. 3 (a) is a sectional view of the slag guiding means as viewed from an arrow IIIa in FIG. b) Sectional view as seen from arrow IIIb in FIG. 2 [FIG. 4] (a) Side view of slag guiding means, (b) Front view [FIG. 5] (a) Enlarged view of grooved bar block, (b) FIG. 6 is a side view of a modified example of the slag guide means. FIG. 7 is a perspective view of another modified example of the slag guide means. FIG. 8A is a modified example of the slag guide means. Front view, (b) Perspective view [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Melting furnace 2 Swirling melting chamber 3 Melting pool chamber 4 Melting chamber 5 Air introduction pipe 6 Supply pipe 7 Main burner 8 Fuel injection pipe 9 Vane 10 Ignition burner 11 Discharge chamber 12 樋 13 Shielding wall 14 Exhaust gas outlet 15 Chute 16 Slag pit 17 Alloy block 17a Groove 18 V-shaped groove 19 Bar-shaped block 20 Cooling pipe 21 Heat insulating material 22 Primary refractory material 23 Secondary refractory material 24 Base portion 25 End portion 26 Grooved rod-shaped block 28 Groove liner

Claims (5)

焼却灰を高温で溶融し溶融スラグとする溶融室2と、その側方で溶融スラグを溶融の際に生じる燃焼排ガスと共に排出する排出室11との間に介在させて、溶融室2から溶融スラグを排出室11へ自然流下させるためのスラグ案内手段を配置し、このスラグ案内手段が左右対称のクロム合金製ブロック17を組み合わせて形成されるV字状の溝18を有し、このスラグ案内手段の左右のクロム合金製ブロック17を載置し、両ブロック17の下部を嵌合してブロック17同士の開きを防止する溝26a付き棒状ブロック26を備えて成る溶融炉におけるスラグ案内構造。   The molten slag is melted from the melting chamber 2 by interposing between the melting chamber 2 that melts the incinerated ash at a high temperature to form molten slag and the discharge chamber 11 that discharges the molten slag along with the combustion exhaust gas generated at the time of melting. Slag guide means for allowing the slag guide means to naturally flow down to the discharge chamber 11, and the slag guide means has a V-shaped groove 18 formed by combining symmetric chromium alloy blocks 17, and this slag guide means A slag guide structure in a melting furnace comprising the left and right chromium alloy blocks 17 and a rod-like block 26 with a groove 26a for fitting the lower portions of both blocks 17 to prevent the blocks 17 from opening. 前記スラグ案内手段を載置するもう1つの棒状ブロック19を溝付き棒状ブロック26より上流側に溶融炉内面の耐火材に固着して設け、スラグ案内手段にこのもう1つの棒状ブロック19と係合する溝を形成したことを特徴とする請求項1に記載の溶融炉におけるスラグ案内構造。   Another rod-shaped block 19 for mounting the slag guide means is provided on the upstream side of the grooved rod-shaped block 26 and fixed to the refractory material on the inner surface of the melting furnace. The slag guide structure in the melting furnace according to claim 1, wherein a groove is formed. 前記スラグ案内手段のクロム合金を、組成中にクロムを50重量%以上含有する合金材としたことを特徴とする請求項1又は2に記載の溶融炉におけるスラグ案内構造。   The slag guide structure in a melting furnace according to claim 1 or 2, wherein the chromium alloy of the slag guide means is an alloy material containing 50 wt% or more of chromium in the composition. 前記スラグ案内手段の基部と端部のV字状溝18の上面を基部より端部で低くし、端部の上面に溝ライナ28を装着したことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の溶融炉におけるスラグ案内構造。   4. The base of the slag guide means and the upper surface of the V-shaped groove 18 at the end are made lower at the end than the base, and a groove liner 28 is mounted on the upper surface of the end. The slag guide structure in the melting furnace described in 1. 焼却灰を高温で溶融し溶融スラグとする溶融室2と、その側方で溶融スラグを溶融の際に生じる燃焼排ガスと共に排出する排出室11との間に介在させて、溶融室2から溶融スラグを排出室11へ自然流下させるためのスラグ案内手段を配置し、このスラグ案内手段が左右対称のクロム合金製ブロック17を組み合わせて形成されるV字状の溝18を有し、交換を容易とするために、ブロック外側面を滑らかな湾曲状の平滑面として形成して成る溶融炉におけるスラグ案内構造。The molten slag is melted from the melting chamber 2 by interposing between the melting chamber 2 that melts the incinerated ash at a high temperature to form molten slag and the discharge chamber 11 that discharges the molten slag along with the combustion exhaust gas generated at the time of melting. The slag guide means for allowing the slag to naturally flow down to the discharge chamber 11 is disposed, and the slag guide means has a V-shaped groove 18 formed by combining symmetric chromium alloy blocks 17 for easy replacement. In order to achieve this, a slag guide structure in a melting furnace in which the outer surface of the block is formed as a smooth curved smooth surface.
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