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技術 廃棄物ガス化溶融炉の出滓口および出滓口耐火物の交換方法

出願人 JFEエンジニアリング株式会社
発明者 大畠誠伊丹孝之渡辺純也
出願日 2001年8月22日 (16年2ヶ月経過) 出願番号 2001-251517
公開日 2003年3月5日 (14年8ヶ月経過) 公開番号 2003-065682
状態 未査定
技術分野 廃棄物の焼却、燃料生成物の除去 炉の外套、ライニング、壁、天井(炉一般1) 廃棄物のガス化・溶融
主要キーワード 引き出し治具 閉塞気味 酸素パイプ 流動化層 水冷ボックス 炭化珪素質耐火物 水砕水槽 電力エネルギー

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この項目の情報は公開日時点(2003年3月5日)のものです。
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図面 (2)

課題

出滓口耐火物が短時間で容易に交換できる出滓口を得る。

解決手段

炉壁に設けられた出滓孔13と連通する出滓孔1aを有する出滓口耐火物1と、該出滓口耐火物1が炉体に設けた装着口14から抜け出すのを防止するために、出滓口耐火物1の下面と係合する係合面2aを有する受け耐火物2と、出滓口耐火物1を固定するために出滓口耐火物1の上面と前記装着口14との間に挿入する楔状押さえ耐火物3とから構成される廃棄物ガス化溶融炉の出滓口。

背景

廃棄物を連続したプロセスで直接溶融してスラグ化し、同時に効率よく電力エネルギー回収する高炉型の廃棄物ガス化溶融炉において、スラグを連続的に効率よく出滓できる構造は、例えば特開平9−196355号公報および特開平9−196356号公報等に記載されている。

簡単な溶融メカニズムは次のとおりである。
(1)溶融炉投入された廃棄物は、まず副羽口から供給される空気によって形成される流動化層熱分解され、ここで可燃ガスが発生し、二次燃焼炉へ送られる。
(2)流動化層で熱分解された残渣の灰分や不燃物は、下部へ移動する。このとき、主羽口からは高温酸素濃度の高い熱風が供給されており、コークス燃焼により高温燃焼部が形成されており、灰分等が溶融される。
(3)主羽口から下方は、高温になりながらも燃え尽きていないコークスが充填された状態となっており、溶融したスラグ、メタルはその間を滴下していく。
(4)溶融したスラグおよびメタルは、炉底側面に設けられた出滓口から連続的または間歇的に出滓される。そして、水砕水槽に落下して急冷され、砂状水砕スラグおよび粒状の水砕メタルとなり回収される。

概要

出滓口耐火物が短時間で容易に交換できる出滓口を得る。

炉壁に設けられた出滓孔13と連通する出滓孔1aを有する出滓口耐火物1と、該出滓口耐火物1が炉体に設けた装着口14から抜け出すのを防止するために、出滓口耐火物1の下面と係合する係合面2aを有する受け耐火物2と、出滓口耐火物1を固定するために出滓口耐火物1の上面と前記装着口14との間に挿入する楔状押さえ耐火物3とから構成される廃棄物ガス化溶融炉の出滓口。

目的

本発明は、従来技術の上述のような問題点を解消するためになされたものであり、溶融炉の操業を継続したまま、出滓口耐火物が短時間で容易に交換することのできる廃棄物ガス化溶融炉の出滓口および出滓口耐火物の交換方法を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

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請求項1

炉壁に設けられた出滓孔と連通する出滓孔を有する出滓口耐火物と、該出滓口耐火物が炉体に設けた装着口から抜け出すのを防止するために、出滓口耐火物の下面と係合する係合面を有する受け耐火物と、出滓口耐火物を固定するために出滓口耐火物の上面と前記装着口との間に挿入する楔状押さえ耐火物とから構成されることを特徴とする廃棄物ガス化溶融炉出滓口

請求項2

次の(1)〜(5)の工程により交換を行うことを特徴とする請求項1に記載の廃棄物ガス化溶融炉の出滓口の交換方法。(1)出滓口耐火物の出滓孔および炉体の出滓孔をマッドガンで塞ぐ。(2)押さえ耐火物を引き抜く。(3)出滓口耐火物を受け耐火物から持ち上げながら引き出す。(4)新しい出滓口耐火物を持ち上げながら、受け耐火物上に装着する。(5)押さえ耐火物を出滓口耐火物と装着口との間に差し込む。

技術分野

0001

この発明は、廃棄物ガス化溶融炉出滓口および出滓口耐火物交換方法に関する。

背景技術

0002

廃棄物を連続したプロセスで直接溶融してスラグ化し、同時に効率よく電力エネルギー回収する高炉型の廃棄物ガス化溶融炉において、スラグを連続的に効率よく出滓できる構造は、例えば特開平9−196355号公報および特開平9−196356号公報等に記載されている。

0003

簡単な溶融メカニズムは次のとおりである。
(1)溶融炉投入された廃棄物は、まず副羽口から供給される空気によって形成される流動化層熱分解され、ここで可燃ガスが発生し、二次燃焼炉へ送られる。
(2)流動化層で熱分解された残渣の灰分や不燃物は、下部へ移動する。このとき、主羽口からは高温酸素濃度の高い熱風が供給されており、コークス燃焼により高温燃焼部が形成されており、灰分等が溶融される。
(3)主羽口から下方は、高温になりながらも燃え尽きていないコークスが充填された状態となっており、溶融したスラグ、メタルはその間を滴下していく。
(4)溶融したスラグおよびメタルは、炉底側面に設けられた出滓口から連続的または間歇的に出滓される。そして、水砕水槽に落下して急冷され、砂状水砕スラグおよび粒状の水砕メタルとなり回収される。

発明が解決しようとする課題

0004

上述したガス化溶融炉においては、主羽口の高温燃焼部近傍は、1,800℃以上の高温かつ還元雰囲気であるので、ここで廃棄物の不燃分は、1,400℃以上のスラグ、およびメタルの溶融物になっている。その溶融物は出滓口から連続的にあるいは間歇的に炉外排出されるが、その際溶融炉内の高温のガスも吹き出すことがある。これらによって、出滓口は損耗する。

0005

また、出滓口が閉塞気味となった場合には、出滓口内部を酸素パイプ洗浄し、溶融物が流れ易いようにすることがある。このとき出滓口の耐火物は、酸素濃度の高い燃焼ガスによって洗われるので、酸化反応を受けやすくなり損耗する。

0006

上述したような使用条件を考慮して、出滓口周辺の耐火物は、従来から炭化珪素質耐火物が使用されており、連続使用により出滓口耐火物の出滓孔が損耗し、内径拡大した場合には、損傷した出滓口耐火物は新たなものに交換される。従来出滓口耐火物の取り替えを行うときには、出滓口耐火物が炉体に設けた装着口モルタルで固定されているので、モルタルで固定されている部分を破砕機で繰り抜いて取り出すので、長期間溶融炉の操業休止しなければならなかった。

0007

このように従来は、溶融炉の操業を継続しつつ出滓口耐火物の交換を行うことができなかった。

0008

本発明は、従来技術の上述のような問題点を解消するためになされたものであり、溶融炉の操業を継続したまま、出滓口耐火物が短時間で容易に交換することのできる廃棄物ガス化溶融炉の出滓口および出滓口耐火物の交換方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0009

この発明に係る廃棄物ガス化溶融炉の出滓口は、炉壁に設けられた出滓孔と連通する出滓孔を有する出滓口耐火物と、該出滓口耐火物が炉体に設けた装着口から抜け出すのを防止するために、出滓口耐火物の下面と係合する係合面を有する受け耐火物と、出滓口耐火物を固定するために出滓口耐火物の上面と前記装着口との間に挿入する楔状押さえ耐火物とから構成されるものである。

0010

また、この発明に係る廃棄物ガス化溶融炉の出滓口の交換方法は、次の(1)〜(5)の工程により交換を行うものである。
(1)出滓口耐火物の出滓孔および炉体の出滓孔をマッドガンで塞ぐ。
(2)押さえ耐火物を引き抜く。
(3)出滓口耐火物を受け耐火物から持ち上げながら引き出す。
(4)新しい出滓口耐火物を持ち上げながら、受け耐火物上に装着する。
(5)押さえ耐火物を出滓口耐火物と装着口との間に差し込む。

0011

この発明に係る廃棄物ガス化溶融炉の出滓口においては、出滓口耐火物をモルタルにより炉体の出滓口耐火物装着孔に固定せず、楔状の押さえ耐火物で固定するようにしているので、押さえ耐火物を出滓口耐火物装着孔から引き抜くことにより、モルタル除去作業を行うことなしに、出滓口耐火物装着孔から引き出すことができる。

0012

また、出滓口耐火物を炉体の出滓口耐火物装着孔に装着するときも、出滓口耐火物を装着した後、モルタルを打設することなしに、押さえ耐火物により出滓口耐火物を固定することができる。

0013

したがって、出滓口耐火物の交換を溶融炉の操業を継続したまま、短時間で容易に行うことができる。

発明を実施するための最良の形態

0014

本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図1は本発明の廃棄物ガス化溶融炉の出滓口の実施の形態の説明図であり、(a)は出滓口の構造を示す出滓口近傍の炉体縦断面図、(b)は出滓口耐火物の斜視図、(c)は出滓口耐火物の抜け出しを防止する受け耐火物の斜視図、(d)は押さえ耐火物の斜視図である。

0015

本発明の廃棄物ガス化溶融炉の出滓口は、炉壁11の炉底12近傍に設けた出滓孔13と連通する出滓孔1aを有する出滓口耐火物1と、出滓口耐火物1が装着口14から抜け出すのを防止するために、出滓口耐火物1の下方に配置され、出滓口耐火物1の下面に設けた凹部1bと係合する凸部2aを有する受け耐火物2と、出滓口耐火物1の上面と装着口14との間に挿入され、出滓口耐火物1を固定する楔状の押さえ耐火物3とから構成されている。押さえ耐火物3の上面には、押さえ耐火物3を装着口14から引き出すための金枠4が取り付けられており、金枠4の中は凹部4aが形成されている。炉操業中は、この凹部4aおよび凹部4aと対向する炉壁11に設けた切り欠き部11aにマッド材を5を充填して、金枠4の酸化を防止するとともに、押さえ耐火物3の装着口14からの抜け出しを防止するようにしている。そして、押さえ耐火物3を引き出すときには、マッド材5を凹部4aと切り欠き部11aから除去し、凹部4aにの付いた引き出し治具を差し込んで引き出す。

0016

出滓口耐火物1、受け耐火物2および押さえ耐火物3とも炭化珪素質耐火物(SiC100クラス)を使用し、マッド材5には粘土を使用する。特に、出滓量が多いか溶融スラグ温度が高くなるような操業条件の場合には、受け耐火物2および押さえ耐火物3に代えて金属製の水冷ボックスを使用し、出滓口耐火物を冷却することにより、損耗を防止する。

0017

次に、上述した廃棄物ガス化溶融炉の出滓口の交換方法を説明する。
(1)まず、出滓口耐火物1の出滓孔1aおよび炉体の出滓孔13をマッドガンで塞ぐ。
(2)マッド材5を取り除き、金枠4内の凹部4aに引出冶具を差し込み、押さえ耐火物3を引き抜く。
(3)出滓口耐火物1を受け耐火物2から持ち上げながら引き出す。
(4)新しい出滓口耐火物1を持ち上げながら、受け耐火物2上に装着する。
(5)押さえ耐火物3を出滓口耐火物1と装着口14との間に差し込む。
(6)押さえ耐火物3の金枠4で作った凹部4aにマッド材5を充填する。

0018

本発明の廃棄物ガス化溶融炉の出滓口を適用することにより、上述したような手順により出滓口耐火物1の交換ができるので、溶融炉の操業を継続したまま交換でき、また出滓口耐火物1の交換に要する時間を短縮することができる。

0019

なお、出滓口耐火物、受け耐火物および押さえ耐火物は、図1に示した形状に限定されることはなく、本発明の趣旨に沿うものであれば他の形状でもよい。

発明の効果

0020

この発明により、出滓口耐火物の交換を短時間で行うことができる。

図面の簡単な説明

0021

図1本発明の廃棄物ガス化溶融炉の出滓口の実施の形態の説明図であり、(a)は出滓口の構造を示す出滓口近傍の炉体縦断面図、(b)は出滓口耐火物の斜視図、(c)は出滓口耐火物の抜け出しを防止する受け耐火物の斜視図、(d)は押さえ耐火物の斜視図である。

--

0022

1出滓口耐火物
1a 出滓口耐火物の出滓孔
1b 出滓口耐火物の凹部
2 受け耐火物
2a 受け耐火物の凸部
3押さえ耐火物
4金枠
4a 金枠で囲まれた凹部
5マッド材
11炉壁
12炉底
13 出滓孔
14 装着口

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