JP3974534B2 - Electric melting furnace operation method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は都市ごみや都市ごみの焼却残滓等を溶融処理するアーク溶融炉やプラズマアーク溶融炉(以下電気溶融炉と呼ぶ)の運転方法に関するものであり、特に電気溶融炉の冷間立上げ時の主電極と補助電極間の通電操業方法に改良を加えることにより、絶縁性固形物の溶融を大幅に促進させ、前記冷間立上げ時の通電操業時間の大幅な短縮を可能とした電気溶融炉の運転方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
都市ごみや都市ごみの焼却残滓等の溶融処理には、従前からアーク溶融炉やプラズマアーク溶融炉が多く利用されている。
図5は、従前のプラズマアーク溶融炉の一例を示すものである。即ち、炉本体1の天井壁に主電極2と補助電極3とが、また、炉本体1の底面に炉底電極4が夫々設けられており、直流電源装置5から主電極3と炉底電極4間へ直流電圧を印加して主電極2と溶融スラグB間にプラズマアーク6を発生させることにより、その発生熱によって炉本体1内へ供給されて来る焼却残滓等の被溶融物Cを順次溶融させて行く。
【0003】
尚、図5に於いてAは被溶融物Cが溶融された溶融スラグ(溶融物)、Bは金属等の溶融された溶融メタル、7は炉電電極4を構成する集電板、8は被溶融物Cの投入口、9は溶融スラグAの隘流口、10は溶融メタルBの抜出孔、11は主電極2を上・下位置調整可能に保持する主電極支持装置、12は補助電極3を上・下動位置調整可能に保持する補助電極支持装置、13は電力用配電盤である。
【0004】
而して、都市ごみ焼却残滓等の被溶融物Cの溶融物である溶融スラグBは電気的に導電性であるため、プラズマアーク溶融炉の定常運転時には、前記プラズマアーク6は比較的安定した状態に保持されることになり、投入された被溶融物Cは順次プラズマアーク熱によって溶融されて行く。
【0005】
一方、何等かの事情で溶融炉の運転を一時的に停止したような場合には、熱源を失うために必然的に内部の溶融スラグAは固形化することになる。この残留した溶融スラグAの一部が固形化した状態にある電気溶融炉を再運転するような場合(以下、電気溶融炉の冷間立上げと呼ぶ)には、溶融スラグAが固形化することによって絶縁性となるため、主電極2と炉底電極4間に存続する絶縁性固形物により両電極2、5間の通電性が極端に低下し、アーク若しくはプラズマアークの発生が困難になったり、或いは万一アーク若しくはプラズマアークを発生することができても、その安定維持が不可能となる。
【0006】
そのため、電気溶融炉の冷間立上げに於いては、通常先ず主電極2と補助電極3間へ通電して両電極2、3間にアーク若しくはプラズマアークを発生させ、当該主電極2と補助電極3により発生させたアーク若しくはプラズマアークの熱を利用して絶縁性固形物A′を融解させることによりその導電性を回復させ、主電極2と炉底電極4間の通電が可能な状態になってから、主電極2と炉底電極4間への通電に切換えるようにしている。
【0007】
具体的には、図6に示すように、先ず補助電極3を下降させてその先端を絶縁性固形物A′へ接触させ、次に、主電極2の先端を絶縁性固形物A′の上面より一定距離だけ上方の位置まで下降させて主電極2と絶縁性固形物A′間にアーク若しくはプラズマアーク6を発生させる。更に、前記プラズマアーク6等の発生熱によって絶縁性固形物A′の溶解が進行すると、これに合わせて主電極2を徐々に上方へ引き上げ、アーク若しくはプラズマアークの安定化を図りつつ絶縁性固形物A′を順次溶解させて行き、絶縁性固形物A′の溶解によって主電極2と炉底電極4間の導電性が回復されると、一旦電源を切り、前述の通り補助電極3を上方へ引き上げて主電極2と炉底電極4間の通電に切換えるようにしている。
【0008】
尚、上記の如き電気溶融炉の構成や被溶融物Cの定常的な溶融運転及び冷間立上げ時の運転操作等は公知の技術であるため、ここではその詳細な説明を省略するものとする。
【特許文献1】
特開2001−50528号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
上記従前のプラズマアーク溶融炉やアーク溶融炉等の電気溶融炉は、焼却残滓等の被溶融物Cを安定に溶融処理することができ、優れた実用的効用を有するものである。
しかし、従前の溶融炉にも解決すべき問題が多く残されており、その中でも前記冷間立上げ時に於ける絶縁性固形物A′の溶解に長時間を必要とし、電気溶融炉の操業効率の向上を図れないと云う点が、解決すべき問題点として残されている。
【0010】
例えば容量9400KVA、被処理物の処理量70t/日、被溶融物Cがごみ焼却残滓のプラズマアーク溶融炉に於いて、当該プラズマアーク溶融炉の運転停止から100Hr後の溶融スラグAの固形物層の厚さが約200mmの時、当該プラズマアーク溶融炉の冷間立上げに必要とする時間(補助電極3と主電極2間の通電から主電極2と炉底電極4間の通電に切換えするまでの時間)は約半日程度であり、且つこの時の溶解すべき絶縁性固形物A′の総容積は約1.5m3 程度となる。
【0011】
本願発明は電気溶融炉の前記冷間立上げ時の主電極2と補助電極3間の通電操業に於ける上述の如き問題を解決せんとするものであり、従前の冷間立上げ時の主電極2と補助電極3間の通電操作では絶縁性固形物A′の溶解の進行と共に電極を上昇させる方向に移動するようにしているが、本発明では従前の操作とは逆に、主電極2と補助電極3の両方を絶縁性固形物A′の溶解の進行と共に連続的又は間欠的に下降させ、両電極2、3を絶縁性固形物A′へ密着させた状態で両電極2、3間へ通電することにより、冷間立上げ時の絶縁性固形物A′の溶解時間の大幅な短縮を可能にした電気溶融炉の運転方法を提供するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願請求項1の発明は、主電極と補助電極と炉底電極とを備えた都市ごみやごみ焼却残滓の溶融用電気溶融炉の内部に溶融スラグの絶縁性固形物が存在する状態下で溶融炉を運転する溶融炉の冷間立上げ運転に於いて、先ず前記主電極と補助電極を下降させて両電極の先端を炉本体の内部に存在する溶融スラグの絶縁性固形物の上面へ接触させ、次に両電極間の絶縁性固形物の上に冷間立上用導電物を配設したあと、両電極間に通電することにより前記絶縁性固形物の一部を溶解させ、更に前記絶縁性固形物の一部が溶解すると両電極を下降させると共に、電気溶融炉の主電極支持装置及び補助電極支持装置に付設した主電極下降限度位置規制機構及び補助電極下降限度位置規制機構により、主電極及び補助電極の下降時に両電極をその先端が絶縁性固形物の上面へ接当する位置に自動的に保持しつつ両電極間に通電をし、両電極間の溶融スラグの絶縁性固形物を所定の厚みに亘って溶解させたあと、主電極と炉底電極間に通電をするようにしたことを発明の基本構成とするものである。
【0013】
請求項2の発明は、請求項1の発明に於いて、電気溶融炉をプラズマアーク溶融炉又はアーク溶融炉とするようにしたものである。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
図1は本発明の実施に係るプラズマアーク溶融炉の概要を示すものであり、プラズマアーク溶融炉自体の構成は、後述する主電極及び補助電極の電極下降限度位置規制機構を主電極支持装置及び補助電極支持装置に備えている点を除いて、従前のプラズマアーク溶融炉の場合と略同一である。
【0018】
図1に於いて、1は炉本体、2は主電極、3は補助電極、4は炉底電極、5は直流電源装置、6はプラズマアーク、7は集電板、8は被溶融物投入口、9は溶融スラグAの隘流口、10は溶融メタルの抜出孔、11は主電極支持装置、12は補助電極支持装置、13は電力用配電盤、A″は冷間立上げ時に炉本体内へ導入された立上げ用の導電物である。
また、主電極2は直流電源装置5の+極に、補助電極3及び炉底電極4を形成する集電板6は−極に夫々接続されている。
【0019】
本発明の実施に係る主電極支持装置11及び補助電極支持装置12には、主電極下降限度位置規制機構14及び補助電極下降限度位置規制機構15が夫々設けられている。即ち、後述するように、主電極支持装置11及び補助電極支持装置12の支持枠体16にワイヤ19を介して吊下げ支持された各電極2、3が下降され、電極2、3の先端部(下端部)が溶融スラグAの絶縁性固形物A′に接当すると、ワイヤ19が若干弛み、各電極2、3は自重によりその先端部を溶融スラグの絶縁性固形物A′へ密着状に接触させた状態に保持されると共に、ワイヤ19の弛みがロードセル21やワイヤ弛み検出器23によって検知され、これによって電極昇降装置18の駆動が停止される。
【0020】
その後、両電極2、3間に通電されることにより、前記先きに介存せしめた冷間立上げ用の導電物A″を介して通電され、固形物A′の溶解が開始される。
また、固形物の溶解が進行して、各電極2、3の先端が固形物A′から離れると、電極2、3が重力によって下降し、ワイヤ19の弛みが無くなると後述するロードセル21等によってそれが検出され、各電極2、3の位置が検出されると共に必要な場合には、引き続きワイヤ19を繰り出してワイヤ19に弛みを与え、各電極2、3の先端を固形物A′の上面へ下降接当させるようにする。
【0021】
上述の如き操作を繰り返すことにより、固形物A′はその厚み方向に順次溶解されて行き、主電極2と炉底電極4間の通電性が確保されるようになると、各電極2、3は上方へ引き上げられ、主電極2のみによる定常運転状態に電気炉の運転操作が切換えられる。
【0022】
図4は、前記主電極支持装置11の概要を示す側面図であり、補助電極支持装置12の方も当該主電極支持装置11と同一の構成を有している。
図4に於いて、2は主電極、16は枠体、17は電極棒把持体、18は電極昇降駆動装置、19は電極吊下げワイヤ、20はロータリエンコーダ、21はロードセル、22は電極落下防止装置、23はワイヤ弛み検出器、24は給電接続導体である。
【0023】
主電極2(又は補助電極3)は電極棒把持体17をワイヤ19を介して電極昇降駆動装置18により巻き上げ(又は巻き降し)することにより、枠体16に沿って昇降動されるように構成されており、主電極2の先端が固形物A′に接当している場合には、前記ワイヤ19に僅かな弛みが生じている。その結果、固形物A′の溶解が進行すると、ワイヤ19の弛み分だけ主電極2の先端は下降することになる(即ち、固形物A′の溶解に追随して主電極2の先端が下降することになる)。
【0024】
また、ワイヤ19の先端と電極棒把持体17との間にはロードセル21が介設されており、主電極2の先端が固形物A′に当接してワイヤ19が弛むと、ロードセル21によつてその弛みが検出され、これによって主電極2の固形物A′への当接が検出される。
【0025】
更に、当該ロードセル21は電極棒把持体17の昇降作動の保護装置としての機能をも果しており、何等かの原因で設定値以上の荷重がロードセル21にかかると、電極昇降駆動装置18の作動が停止される。
【0026】
同様に、ワイヤ19の巻上量や伸長量等はロータリーエンコーダ20によって検出され、制御装置(図示省略)へ入力されている。
また、ワイヤ19の弛み量はワイヤ弛み検出器23によって検出され、制御装置(図示省略)へ入力されることによりワイヤ弛み量が設定値に規制されている。
【0027】
尚、本実施形態では、主電極支持装置11及び補助電極支持装置12を前記図4に示したようなワイヤ吊下げ機構を主体とする構造のものにしているが、各支持装置11、12を枠体16に上・下方向へスライド自在に支持した電極棒把持体17と、電極棒把持体17を上・下方向へスライド駆動させるねじ機構(図示省略)と、ねじ機構を回転駆動させる駆動用モータ(図示省略)とから構成すると共に、各電極2、3の先端部が溶融スラグの固形物A′の上面へ接当した際に生ずるねじ機構の回転駆動用モータの負荷電流の変化を検出し、当該負荷電流の急増を検出することにより電極棒把持体17の下降動作を停止させ、各電極2、3の先端を溶融スラグの固形物A′へ接当させた状態に保持する構成とすることも可能である。
【0028】
更に、前記主電極下降限度位置規制機構14や補助電極下降限度位置規制機構15の構成は、如何なるものであってもよいことは勿論であり、例えば、電極棒把持体17に圧電素子(図示省略)を取り付け当該圧電素子を介して電極棒把持体17に下方向への駆動力(押圧力)を加えると共に、圧電素子の歪起電力の変化から電極先端と溶融スラグ固形物A′の接当を検出して前記電極棒把持体17の下方への移動を停止させ、その先端を溶融スラグの固形物A′の上面へ接当させた状態で電極2、3を保持する構成とすることも可能である。
【0029】
次に、本発明に係る電気溶融炉の運転方法について説明する。
図1を参照して、何等かの原因により、電気溶融炉の運転を炉本体1内に溶融スラグAを残留せしめた状態で一時的に停止し、その後内部の溶融スラグAが固形化した状態の炉本体1を起動する場合(以下、電気溶融炉の冷間立上げと呼ぶ)には、先ず主電極2及び補助電極3の両方を下降させ、その各先端を溶融スラグAの固形物A′(絶縁性固形物A′)の上面へ密着状に接当させる。また、図1のA″に示すように両電極2、3間の固形物A′上に鉄くずや炭素粉等の導電物A″を置いて、両電極2、3間の導電性を確保する。
【0030】
その後、補助電極3及び炉底電極4を直流電源装置5の+側に、主電極2を直流電源装置5の+側へ接続し、各電極2、3、4間へ直流電圧を印加する。
直流電圧の印加により、補助電極3と主電極2間の絶縁性固形物A′の外表面近傍にプラズマアークが発生し、この発生したアーク熱により絶縁性固形物A′の表層部の一部が図2に示す如き状態に融解され、導電性の溶融スラグAが形成される。
【0031】
絶縁性固形物A′の一部が融解されて溶融スラグAが形成されると、図3に示すように主電極2及び補助電極3の先端を下降させ、両電極2、3の先端部を絶縁性固形物A′の表面に密着状に接触させ通電を継続する。
尚、主電極2及び補助電極3の下降は、前記主電極支持装置11及び補助電極支持装置12を介して自動的に行なわれる。また、各電極2、3の下端面の位置は、前記主電極支持装置11及び補助電極支持装置12に設けた主電極下降限度位置規制機構14及び補助電極下降限度位置規制機構15によって夫々規制されており、両電極2、3の下端面が絶縁性固形物A′の外表面へ密着状に接当した状態の位置で、各電極2、3は自動的に保持される。
【0032】
前記両電極2、3の下降操作は、溶解による溶融スラグAの形成と同期して連続的に行なうのが望ましいが、一定時間毎(例えば30分毎に)に間欠的に、形成された溶融スラグA内へ両電極2、3の先端を下降させて行くようにしてもよい。
【0033】
尚、図3のように、両電極2、3の先端を形成された溶融スラグAの内部に位置せしめた状態で両電極2、3間へ通電をした場合でも、両電極2、3間に発生するプラズマアークの発生熱が主体となって絶縁性固形物A′が順次溶解されて行くことが判明している。即ち、両電極2、3間への通電により多量のジュール熱が発生するが、現実には両電極2、3間にアークも発生しており、この発生アークにより生じたプラズマガスによって電極2、3間の溶融スラグ液面が押し付けられて拡散し、この拡散によって生じた空間部でアークが形成され、成長して行くことが確認されている。
【0034】
上述の如き両電極2、3の下降と両電極2、3間への通電を繰り返し行なうことにより、絶縁性固形物A′は順次溶解され、主電極2と炉底電極4間の絶縁性固形物A′が、その厚み方向寸法に略100%程度溶解されると、主電極2と補助電極3間の電流よりも主電極2と炉底電極4間に流れる電流が支配的となる。
【0035】
前記の従来例との対比のために、容量9400KVA、被処理量70t/日、被処理物Cがごみ焼却炉残滓のプラズマアーク溶融炉に於いて、当該プラズマアーク溶融炉の運転停止から100Hr後の溶融スラグAの固形物層の厚さが約 200mmの時、当該プラズマアーク溶融炉の冷間立上げに必要とする時間(補助電極3と主電極2間の通電から、主電極2と炉底電極3間の通電に切換えるまでの時間)は約4時間30分であり、且つこの時の溶解した絶縁性固形物A′の総容積は約1.5m3 となった。
尚、上記実施例の冷間立上げ運転に於ける両電極2、3の下降回数は、約10回であった。
【0036】
本発明と従来例との冷間立上げに必要とする時間を対比して見ると、本発明の場合には冷間立上げに必要とする時間が従来例の約30〜40%位い(4.5h/12h)となり、それだけ電気溶融炉の操業率を高めることが可能となる。
【0037】
尚、前記実施形態に於いては、主としてアーク放電により発生したプラズマを溶融熱とするようにした型式のプラズマアーク溶融炉へ本発明を適用した場合について述べたが、本発明は通常のアーク溶融炉へも適用できることは勿論である。
また、前記実施形態に於いては、主電極2及び補助電極3の下降を間欠的に行なう場合について述べたが、両電極を絶縁性固形物A′の溶解と連動させて自動的に連続下降させるようにしてもよいことは勿論である。
【0038】
【発明の効果】
本発明に於いては、都市ごみやごみ焼却残滓の溶融用電気溶融炉に於いて、電気溶融炉の冷間立上げ運転を主電極と補助電極の先端を溶融スラグの絶縁性固形物の上面へ密着させた状態で両電極間へ通電し、これ等の操作を連続的又は間欠的に行なうことにより絶縁性固形物を所定の厚みに亘って溶解させる構成としている。
その結果、従前のこの種電気溶融炉に於ける冷間立上げ運転方法の場合に比較して、冷間立上げに必要とする作業時間の短縮を図ることが可能となり、電気溶融炉の操業率を大幅に向上させることが可能となる。
また、本発明に於いては、主電極支持装置と補助電極支持装置に、主電極下降限度位置規制機構と補助電極下降限度位置規制機構を設けることにより、これ等を利用して主電極と補助電極を、その各下端が絶縁性固形物の表面へ常時密着した状態に固定保持することができる。その結果、冷間立上げ時に於ける両電極の下降と両電極間への通電を絶縁性固形物の溶解と連動して自動的に連続して行なうことができ、冷間立上げ時の電気溶融炉の運転操作が著しく容易になる。
本発明は上述の通り優れた実用的効用を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施対象であるプラズマアーク溶融炉の全体構成を示す断面概要図である。
【図2】本発明の実施により、炉本体内の絶縁性固形物の一部が溶融し出した状態を示すプラズマアーク溶融炉の断面概要図である。
【図3】本発明の実施により、炉本体内の絶縁性固形物の一部が溶融をしたため、主電極及び補助電極を更に下降せしめて通電をしている状態を示すプラズマアーク溶融炉の断面概要図である。
【図4】本発明の実施に用いたプラズマアーク溶融炉の主電極支持装置の側面概要図である。
【図5】従前のプラズマアーク溶融炉を示す断面概要図である。
【図6】従前のプラズマアーク溶融炉に於ける冷間立上げ時の通電状態を示すプラズマアーク溶融炉の断面概要図である。
【符号の説明】
Aは溶融スラグ、A′は溶融スラグの固形物(絶縁性固形物)、Bは溶融メタル、Cは被溶融物、1は炉本体、2は主電極、3は補助電極、4は炉底電極、5は直流電源装置、6はプラズマアーク、7は集電板、8は被溶融物投入口、9は溶融スラグAの隘流口、10は溶融メタルの抜出孔、11は主電極支持装置、12は補助電極支持装置、13は電力用配電盤、14は主電極下降限度位置規制機構、15は補助電極下降限度位置規制機構、16は枠体、17は電極棒把持体、18は電極昇降駆動装置、19は電極吊下げワイヤ、20はロータリエンコーダ、21はロードセル、22は電極落下防止装置、23はワイヤ弛み検出器、24は給電接続導体である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an operating method of an arc melting furnace or a plasma arc melting furnace (hereinafter referred to as an electric melting furnace) for melting and processing municipal waste or municipal waste incineration residue, and particularly at the time of cold start-up of an electric melting furnace. By improving the current-carrying operation method between the main electrode and the auxiliary electrode, the melting of insulating solids is greatly promoted, and the current-carrying time during the cold start-up can be greatly shortened. The present invention relates to a furnace operation method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, arc melting furnaces and plasma arc melting furnaces are often used for melting treatment of municipal waste and municipal waste incineration residue.
FIG. 5 shows an example of a conventional plasma arc melting furnace. That is, the
[0003]
In FIG. 5, A is a molten slag (melt) obtained by melting the melt C, B is a molten metal such as metal, 7 is a current collector plate constituting the
[0004]
Thus, since the molten slag B, which is a melt of the melt C such as municipal waste incineration residue, is electrically conductive, the
[0005]
On the other hand, when the operation of the melting furnace is temporarily stopped for some reason, the internal molten slag A is inevitably solidified in order to lose the heat source. When the electric melting furnace in which a part of the remaining molten slag A is solidified is restarted (hereinafter referred to as cold starting of the electric melting furnace), the molten slag A is solidified. Therefore, the insulating solid material existing between the
[0006]
For this reason, in the cold start-up of the electric melting furnace, first, the
[0007]
Specifically, as shown in FIG. 6, first, the
[0008]
In addition, since the construction of the electric melting furnace as described above, the steady melting operation of the melt C, the operation operation at the time of cold start-up, and the like are known techniques, detailed description thereof will be omitted here. To do.
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-50528
[Problems to be solved by the invention]
The conventional electric melting furnaces such as the plasma arc melting furnace and the arc melting furnace can stably melt the material to be melted C such as incineration residue and have an excellent practical utility.
However, there are still many problems to be solved in the conventional melting furnace. Among them, it takes a long time to dissolve the insulating solid A ′ at the cold start-up, and the operation efficiency of the electric melting furnace is increased. The point that the improvement cannot be achieved remains as a problem to be solved.
[0010]
For example, in a plasma arc melting furnace having a capacity of 9400 KVA, a processing amount of 70 tons / day, and a melting target C of waste incineration residue, a solid layer of molten slag A 100 hours after the operation of the plasma arc melting furnace is stopped. When the thickness of the plasma arc furnace is about 200 mm, the time required for cold start-up of the plasma arc melting furnace (switching from energization between the
[0011]
The present invention is intended to solve the above-described problems in the energization operation between the
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 of the present application is directed to an insulating solid material of molten slag in an electric melting furnace for melting municipal waste and refuse incineration residue comprising a main electrode, an auxiliary electrode, and a furnace bottom electrode . there in cold start-up operation of the melting furnace operating a melting furnace in a state that is present, first insulating molten slag present the tip of the electrodes lowers the said main and auxiliary electrodes in the interior of the furnace body The insulating solid material is brought into contact with the upper surface of the insulating solid material, and then a cold-rise conductive material is disposed on the insulating solid material between the electrodes. When the part of the insulating solid is dissolved, both electrodes are lowered, and the main electrode lower limit position regulating mechanism and auxiliary electrode attached to the main electrode supporting device and auxiliary electrode supporting device of the electric melting furnace Due to the lower limit position regulation mechanism, the main electrode and auxiliary electrode The upper surface and automatically held while current between the electrodes at a position Setto to a predetermined thickness of insulating solid slag between the two electrodes of the both electrodes the tip insulating solids when descending The basic configuration of the invention is to energize between the main electrode and the furnace bottom electrode after being dissolved.
[0013]
The invention of
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an outline of a plasma arc melting furnace according to an embodiment of the present invention. The configuration of the plasma arc melting furnace itself includes an electrode lowering limit position regulating mechanism for a main electrode and an auxiliary electrode, which will be described later, Except for the point provided in the auxiliary electrode support device, it is substantially the same as the case of the conventional plasma arc melting furnace.
[0018]
In FIG. 1, 1 is a furnace body, 2 is a main electrode, 3 is an auxiliary electrode, 4 is a furnace bottom electrode, 5 is a DC power supply, 6 is a plasma arc, 7 is a current collector plate, and 8 is a material to be melted.
The
[0019]
The main
[0020]
Thereafter, when the
Further, when the solid matter is dissolved and the tips of the
[0021]
By repeating the operation as described above, the solid A ′ is sequentially dissolved in the thickness direction, and when the conductivity between the
[0022]
FIG. 4 is a side view showing an outline of the main
In FIG. 4, 2 is a main electrode, 16 is a frame, 17 is an electrode rod gripping body, 18 is an electrode lifting drive device, 19 is an electrode suspension wire, 20 is a rotary encoder, 21 is a load cell, and 22 is an electrode drop. The prevention device, 23 is a wire slack detector, and 24 is a feed connection conductor.
[0023]
The main electrode 2 (or the auxiliary electrode 3) is moved up and down along the
[0024]
Further, a
[0025]
Further, the
[0026]
Similarly, the winding amount and the extension amount of the
Further, the amount of slackness of the
[0027]
In the present embodiment, the main
[0028]
Furthermore, the main electrode lower limit
[0029]
Next, an operation method of the electric melting furnace according to the present invention will be described.
Referring to FIG. 1, for some reason, the operation of the electric melting furnace is temporarily stopped with the molten slag A remaining in the furnace body 1, and then the molten slag A inside is solidified. When starting the furnace main body 1 (hereinafter referred to as cold start-up of the electric melting furnace), first, both the
[0030]
Thereafter, the
When a DC voltage is applied, a plasma arc is generated near the outer surface of the insulating solid A ′ between the
[0031]
When a part of the insulating solid A ′ is melted to form the molten slag A, the tips of the
The
[0032]
The lowering operation of the
[0033]
As shown in FIG. 3, even when power is applied between the
[0034]
By repeating the lowering of both
[0035]
For comparison with the above-described conventional example, in a plasma arc melting furnace with a capacity of 9400 KVA, a processing amount of 70 t / day, and a processing object C that is a residue of a refuse incinerator, 100 hours after the operation of the plasma arc melting furnace is stopped. When the thickness of the solid layer of the molten slag A is about 200 mm, the time required for cold start-up of the plasma arc melting furnace (from energization between the
In the cold start operation of the above example, the number of times the
[0036]
When comparing the time required for cold start-up between the present invention and the conventional example, in the case of the present invention, the time required for cold start-up is about 30 to 40% of the conventional example ( 4.5h / 12h), and the operation rate of the electric melting furnace can be increased accordingly.
[0037]
In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a plasma arc melting furnace of a type in which the plasma generated by the arc discharge is mainly used as the melting heat has been described. Of course, it can also be applied to a furnace.
In the above embodiment, the case where the
[0038]
【The invention's effect】
In the present invention, in the electric melting furnace for melting municipal waste and garbage incineration residue, the cold start-up operation of the electric melting furnace is carried out with the tips of the main electrode and the auxiliary electrode at the top surface of the insulating solid of the molten slag. In this state, electricity is passed between both electrodes in a state of being in close contact with each other, and these operations are continuously or intermittently performed to dissolve the insulating solid material over a predetermined thickness.
As a result, compared to the conventional cold start-up operation method in this type of electric melting furnace, it is possible to shorten the work time required for cold start-up, and to operate the electric melting furnace. The rate can be greatly improved.
In the present invention, the main electrode supporting device and the auxiliary electrode supporting device are provided with the main electrode lower limit position restricting mechanism and the auxiliary electrode lower limit position restricting mechanism. The electrode can be fixed and held in a state in which each lower end thereof is always in close contact with the surface of the insulating solid. As a result, the two electrodes can be lowered and energized between the two electrodes at the time of cold startup automatically and continuously in conjunction with the dissolution of the insulating solid. The operation of the melting furnace is remarkably facilitated.
The present invention has excellent practical utility as described above.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the overall configuration of a plasma arc melting furnace which is an object of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a plasma arc melting furnace showing a state in which a part of the insulating solid in the furnace body is melted out by implementing the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a plasma arc melting furnace showing a state where the main electrode and the auxiliary electrode are further lowered and energized because a part of the insulating solid in the furnace body is melted by the practice of the present invention. FIG.
FIG. 4 is a schematic side view of a main electrode support device for a plasma arc melting furnace used in the practice of the present invention.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a conventional plasma arc melting furnace.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a plasma arc melting furnace showing an energized state during cold start-up in a conventional plasma arc melting furnace.
[Explanation of symbols]
A is a molten slag, A 'is a molten slag solid (insulating solid), B is a molten metal, C is a molten material, 1 is a furnace body, 2 is a main electrode, 3 is an auxiliary electrode, 4 is a furnace bottom Electrode, 5 DC power supply, 6 plasma arc, 7 current collector, 8 melt input port, 9 slag A inlet, 10 molten metal outlet, 11 main electrode Support device, 12 is an auxiliary electrode support device, 13 is a power distribution board, 14 is a main electrode lower limit position restriction mechanism, 15 is an auxiliary electrode lower limit position restriction mechanism, 16 is a frame body, 17 is an electrode rod gripping body, and 18 is An electrode lifting drive device, 19 is an electrode suspension wire, 20 is a rotary encoder, 21 is a load cell, 22 is an electrode drop prevention device, 23 is a wire slack detector, and 24 is a power supply connection conductor.
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