JP2006016248A - Apparatus and method for manufacturing glass foamed body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、廃棄ガラスを有効に再利用するために、これを破砕して発泡状態に焼成してガラス発泡体とする製造装置と、このガラス発泡体の製造方法に関する。 The present invention relates to a manufacturing apparatus for crushing waste glass and firing it into a foamed state to make a glass foam in order to effectively reuse waste glass, and a method for manufacturing the glass foam.
近年の資源有効利用の観点から廃棄物のリサイクルが進んでいる。廃棄物の内、使用済みガラス瓶は従来ガラス瓶として再生されていたが、近年の需給バランスの崩壊により、瓶以外に有効利用できる新たなリサイクル用途の開発が求められている。その一つとして、ガラス屑を発泡状態に焼成したガラス発泡体は、土木建築資材や園芸材料として有効利用されている。ガラス発泡体は、例えば数センチの大きさの粒状として、地盤の改良材として地中に埋設される。地中に埋設されたガラス発泡体は、地面の排水をよくして水溜りができるのを有効に阻止する。ガラス発泡体は無機の発泡体であるために、極めて優れた耐候性と耐久性を備え、地面の排水性を長期間にわたって維持できる特長がある。また、地中に埋設するガラス発泡体は、色等に制約を受けないので、種々の色の廃棄ガラスを原料として有効に利用できる特長がある。さらにガラス発泡体は、優れた断熱特性と耐久性が生かされて、建物やドア等の断熱材や芯材にも使用される。この種の用途においても、表面に現れないので種々の廃棄ガラスを原料として使用できる。この種の用途に原料として使用される廃棄ガラスは、殆どがガラス瓶の廃棄物である。ガラス板の廃棄物もあるが、ガラス瓶に比較するとガラス板の使用量は極めて少量である。 From the viewpoint of effective resource utilization in recent years, recycling of waste is progressing. Of the wastes, used glass bottles have been recycled as glass bottles in the past, but due to the recent collapse of the supply-demand balance, development of new recycling applications that can be used effectively other than bottles is required. As one of them, a glass foam obtained by firing glass waste in a foamed state is effectively used as a civil engineering building material or a horticultural material. The glass foam is embedded in the ground as a ground improvement material, for example, in the form of granules having a size of several centimeters. The glass foam embedded in the ground effectively prevents the water from being pooled by improving the drainage of the ground. Since the glass foam is an inorganic foam, it has excellent weather resistance and durability, and can maintain the drainage performance of the ground for a long period of time. Moreover, since the glass foam embedded in the ground is not restricted by color or the like, there is a feature that waste glass of various colors can be effectively used as a raw material. Furthermore, glass foam is used for heat insulating materials and core materials such as buildings and doors, taking advantage of excellent heat insulating properties and durability. Even in this type of application, various waste glass can be used as a raw material because it does not appear on the surface. Most waste glass used as a raw material for this type of application is waste from glass bottles. Although there are glass plate wastes, the amount of glass plate used is very small compared to glass bottles.
このような廃棄ガラスを原料とするガラス発泡体は軽量で断熱性があり、不燃性、透水性、人体に無害であることに加えて、廃棄ガラスの色調を問わずに使用できる等の利点がある。このような軽量ガラス発泡体を製造するための装置として、本発明者は先に図5に示すような装置を開発した(特許文献1参照)。このガラス発泡体の製造装置は、破砕された廃棄ガラスに発泡剤を含む原料破砕物を発泡状態に焼成する焼成炉1を備え、焼成炉1は原料破砕物を焼成温度まで加熱して移送する焼成コンベア2と、廃棄ガラスを加熱する加熱コンベア3とを備える。焼成炉1の排出側には、焼成炉1で加熱された廃棄ガラスを急冷する冷却機4を設けており、廃棄ガラスを加熱コンベア3で焼成炉1に移送して加熱し、加熱された廃棄ガラスを冷却機4で急冷して破砕し、あるいは急冷した廃棄ガラスを破砕機5で破砕する。この装置は廃棄ガラスを利用して種々の異物が混在している廃棄ガラスを破砕する工程において粉塵の発生量を極減して、種々の廃棄ガラスを能率よく小さく破砕して均一なガラス発泡体を製造でき、廃棄物である廃棄ガラスのリサイクルに貢献できる。
このような廃棄ガラスのリサイクルにおいては、実用化に際して運用コストをいかに低減できるかが重要となる。上記の装置においては、廃棄ガラスを加熱して焼成する焼成炉1の加熱焼成熱源として、LPG(液化石油ガス)やLNG(液化天然ガス)、石油等の化石燃料を使用していた。LNGを使用する場合のエネルギー消費量は、ガラス発泡体1Nm3当たりLNG換算で50kg程度となる。これらの化石燃料を使用すると、ランニングコストが高くなる上、LNGの燃焼により炭酸ガスが発生するため環境にも好ましくない。さらに化石燃料資源自体が有限であるため省エネルギー化の流れに反するといった問題もあり、より安価で環境に優しく、省エネルギーなシステムが求められている。また一方で、上記のような装置はシステムが大型になるため、ランニングコストのみならず初期投資も大きくなり、普及の障害となっていた。このため小規模でも経済性を確保できるシステムが求められている。 In recycling such waste glass, it is important how the operating cost can be reduced in practical use. In the above apparatus, fossil fuels such as LPG (liquefied petroleum gas), LNG (liquefied natural gas), and petroleum have been used as a heat source for heating and firing of the firing furnace 1 for heating and firing waste glass. When LNG is used, the energy consumption is about 50 kg in terms of LNG per 1 Nm 3 of the glass foam. When these fossil fuels are used, running costs are increased, and carbon dioxide gas is generated by LNG combustion, which is not preferable for the environment. Furthermore, since the fossil fuel resource itself is finite, there is a problem that it is contrary to the trend of energy saving, and a cheaper, environmentally friendly and energy saving system is required. On the other hand, since the system as described above has a large system, not only the running cost but also the initial investment is increased, which has been an obstacle to popularization. For this reason, there is a need for a system that can ensure economic efficiency even on a small scale.
このような様々な観点から本発明者はさらに鋭意研究を重ね、他の廃棄物であるバイオマス(生物資源)やプラスチック等の可燃性廃棄物に着目し、加熱焼成熱源としてLNGなどの化石燃料に代わって可燃性廃棄物を用いることで、ランニングコストを低減しつつ環境にも配慮した実用性のあるシステムの構築を目指した。特にこのような廃棄物リサイクルシステムにおいては、採算性が普及の主要な障害となっているため、経済性を改善することで普及の拡大が見込まれる。 From such various viewpoints, the present inventor has conducted further research and focused on other wastes such as biomass (biological resources) and plastics and other combustible wastes. Instead of using flammable waste, the aim was to build a practical system that reduced the running cost while considering the environment. In particular, in such a waste recycling system, profitability has become a major obstacle to popularization, so it is expected that the spread will be expanded by improving economic efficiency.
本発明は、このような観点から開発されたものであり、本発明の第1の目的は、小型でより安価に運用でき、環境にも配慮しかつ省エネルギー化にも貢献し得るガラス発泡体の製造装置並びに方法を提供することにある。 The present invention was developed from such a viewpoint, and a first object of the present invention is to provide a glass foam that is small and can be operated at a lower cost, is environmentally friendly and can contribute to energy saving. It is to provide a manufacturing apparatus and method.
上記の目的を達成するために、本発明のガラス発泡体の製造装置は、廃棄ガラスを破砕する破砕機と、破砕された粒状もしくは紛状の廃棄ガラスに発泡剤を混合した原料破砕物を予熱、昇温した後900℃以上にして発泡焼成するための焼成炉と、焼成された原料破砕物を冷却するための冷却機と、原料破砕物を前記焼成炉まで移送し、冷却されたガラス発泡体を搬出するための移送コンベアとを備える。このガラス発泡体の製造装置はさらに、焼成炉の加熱焼成熱源として燃料ガス生成機を備えており、この燃料ガス生成機は可燃性廃棄物を間接的に加熱して熱分解ガス化し、精製して得た燃料ガスを用いる。この構成によって、加熱焼成熱源に可燃性廃棄物を利用できるので、廃物利用でランニングコストを抑制し、しかもリサイクル資源で環境にも優しいガラス発泡体の製造が可能となる。 In order to achieve the above object, the glass foam manufacturing apparatus of the present invention preheats a crusher for crushing waste glass and a crushed raw material in which a foaming agent is mixed with crushed granular or powdery waste glass. , A firing furnace for foaming and firing to 900 ° C. or higher after the temperature rise, a cooler for cooling the fired raw material crushed material, the raw material crushed material is transferred to the firing furnace, and cooled glass foam A transfer conveyor for carrying out the body. This glass foam production apparatus further includes a fuel gas generator as a heating and firing heat source for the firing furnace, which indirectly heats and combusts flammable waste to produce pyrolysis gas. The fuel gas obtained in this way is used. With this configuration, flammable waste can be used as a heat source for heating and baking, so that it is possible to manufacture a glass foam that is low in running cost by using waste and that is also environmentally friendly with recycled resources.
また本発明の他のガラス発泡体の製造装置は、焼成炉で発生される高温ガスの一部を前記移送コンベアに沿って誘導して、焼成の前工程である原料破砕物の予熱、昇温に利用する。この構成によって、加熱焼成熱で発生する廃熱を有効利用でき、エネルギー効率を向上すると共に化石燃料の使用量の抑制と温暖化ガスの発生抑制を図ることができる。 Further, another glass foam production apparatus of the present invention induces a part of the high-temperature gas generated in the firing furnace along the transfer conveyor, and preheats and raises the temperature of the raw material crushed material, which is a pre-process of firing. To use. With this configuration, waste heat generated by heating and baking heat can be effectively used, energy efficiency can be improved, and the amount of fossil fuel used can be suppressed and the generation of greenhouse gases can be suppressed.
さらに本発明の他のガラス発泡体の製造装置は、燃料ガス生成機は、水平面に対し0〜10°傾角させた回転軸の周りに回転する中空状の筒状体と、筒状体の開口端に配置される液状成分を分離するためのクーラースクラバと、筒状体の外面を高温燃焼ガスで加熱する加熱室又は外部から電流もしくは電磁波を供給されて発熱する発熱体の少なくともいずれかとを備えており、筒状体の一端から可燃廃棄物を送入し、加熱室に高温燃焼ガスを供給して加熱及び/又は前記発熱体に対して電流もしくは電磁波を供給して該発熱体を介して可燃廃棄物を間接的に加熱し、乾留、ガス化反応を進行させ、前記筒状体の他端から流出される気体状の反応生成物をクーラースクラバに送入し、油状液体と接触させることにより、ガスに含まれている油状生成物を凝縮してガスから分離することで、燃料ガスを発生させるよう構成されている。この構成によって、可燃性廃棄物から燃料ガスを抽出でき、熱源として利用することでエネルギー効率を改善できる。 Furthermore, in another glass foam manufacturing apparatus of the present invention, the fuel gas generator includes a hollow cylindrical body that rotates around a rotation axis inclined at 0 to 10 ° with respect to a horizontal plane, and an opening of the cylindrical body. A cooler scrubber for separating the liquid component disposed at the end, and a heating chamber for heating the outer surface of the cylindrical body with a high-temperature combustion gas, or a heating element for generating heat when supplied with an electric current or electromagnetic wave from the outside. The combustible waste is fed from one end of the cylindrical body, the high-temperature combustion gas is supplied to the heating chamber, the heating and / or the current or electromagnetic wave is supplied to the heating element, and the heating element is passed through the heating element. Combustible waste is heated indirectly, causing carbonization and gasification reaction to proceed, and the gaseous reaction product flowing out from the other end of the cylindrical body is sent to a cooler scrubber and brought into contact with an oily liquid. Due to the oil contained in the gas Condensed Narubutsu and to separate from the gas, and is configured to generate a fuel gas. With this configuration, fuel gas can be extracted from combustible waste, and energy efficiency can be improved by using it as a heat source.
さらにまた本発明の他のガラス発泡体の製造装置は、燃料ガス生成機で発生される燃料ガスを用いて発電を行い、この発電を駆動電力の一部として供給可能に構成している。この構成によって自己発電によるコジェネレーションが実現され、更なる省エネルギー化が図られる。 Furthermore, another glass foam manufacturing apparatus of the present invention is configured to generate power using fuel gas generated by a fuel gas generator and to supply this power generation as part of driving power. With this configuration, cogeneration by self-power generation is realized and further energy saving is achieved.
さらにまた本発明の他のガラス発泡体の製造装置は、二列に並んだ多段の平面板が垂直方向に移動し、最上段及び最下段において該平面板が水平方向に移動する構造を備える垂直タワー式としている。 Furthermore, another glass foam manufacturing apparatus of the present invention has a vertical structure in which multi-stage flat plates arranged in two rows move in the vertical direction, and the flat plates move in the horizontal direction at the uppermost and lowermost stages. It is a tower type.
さらにまた本発明の他のガラス発泡体の製造装置は、上方支点で懸垂する複数の平面板が水平軸の周りに回転する構造物に固定されながら回転移動可能とした回転タワー式としている。 Furthermore, another glass foam manufacturing apparatus according to the present invention is of a rotary tower type in which a plurality of flat plates suspended at an upper fulcrum are rotationally movable while being fixed to a structure rotating around a horizontal axis.
さらにまた本発明の他のガラス発泡体の製造装置は、水平軸の周りを回転するベルトコンベア状の平面部を備えるベルトコンベア式としている。 Furthermore, the manufacturing apparatus of the other glass foam of this invention is made into the belt conveyor type provided with the belt conveyor-like plane part rotating around a horizontal axis.
さらにまた本発明の他のガラス発泡体の製造装置は、垂直軸の周りを回転する水平の平面部を備えるターンテーブル式としている。 Furthermore, another glass foam manufacturing apparatus of the present invention is of a turntable type having a horizontal plane portion that rotates around a vertical axis.
さらにまた本発明の他のガラス発泡体の製造装置は、原料の供給及び製品の取出しが可能で、かつ内部を水平な平板をもつ固定した4以上の方形容器と、各容器を結ぶ熱媒体移動配管とからなり、熱媒体を一定のアルゴリズムで該容器間を移動させて、原料を予熱、発泡、冷却して製品を取出す。 Furthermore, another apparatus for producing glass foam of the present invention is capable of supplying raw materials and taking out products, and moving four or more rectangular containers each having a horizontal flat plate and a heat transfer medium connecting the containers. It consists of piping, and the heat medium is moved between the containers by a certain algorithm, and the raw material is preheated, foamed and cooled to take out the product.
さらにまた本発明の他のガラス発泡体の製造装置は、室内の熱媒体温度を所定の温度範囲内に保った熱交換室と発泡室を設け、水平な平板をもつ容器に入れた原料を熱交換室、発泡室、熱交換室へと移動させ、製品を取出す。 Furthermore, another glass foam manufacturing apparatus of the present invention is provided with a heat exchange chamber and a foaming chamber in which the temperature of the indoor heat medium is kept within a predetermined temperature range, and heats the raw material placed in a container having a horizontal flat plate. Move to the exchange chamber, foam chamber, heat exchange chamber and take out the product.
以上のように本発明のガラス発泡体の製造装置並びに方法によれば、加熱焼成熱源のランニングコストを抑制し、しかも資源リサイクルで環境にも優しいガラス発泡体の製造が可能となる。特に木質バイオマスなどの可燃性廃棄物を熱分解して可燃性の燃料ガスを発生させ、これを加熱焼成の熱源として、あるいはガス化発電に利用することで、廃棄ガラスと木質系廃棄物を同時に処理でき、かつ有用物を生成して、リサイクルと環境に即した発泡ガラスの製造が実現される。また化石資源の消費を抑制して省エネルギー及び二酸化炭素排出削減という極めて優れた特長も実現される。特にバイオマスは、太陽光がある限り光合成によって生産される再生可能な資源であり、またカーボン・ニュートラル、すなわち燃焼させても大気中から光合成によって取り込んだ二酸化炭素を大気中に返すだけであり、二酸化炭素の増減に影響を与えないと見なせるという優れた性質を持つエネルギー資源であり、この性質を有効利用して環境に優しい循環型社会に貢献する理想的なガラス発泡体製造システムとできる。加えて、加熱焼成の際の廃熱を有効利用することによっても化石燃料の消費を抑え、その結果として温暖化ガスの発生を抑制している。さらに、このような廃棄物再生システムの普及において現在のところ最大の障害となっている経済性の面においても、ランニングコストを抑えることで普及の促進を図ることができる。現在、エネルギーコストは製造原価の50%に達しており、このことが普及拡大の障害となっているが、本発明によりエネルギーコストの製造原価に占める割合を10%以下にすることができる。さらにまた熱効率の格段の向上により、装置が小型化し、設置面積も小さくなる。また装置の可搬性が増すので、設置が容易となり、このことも普及促進に寄与し得る。このように本発明によれば、循環型社会に即した資源リサイクルと省エネルギー、CO2削減を実現し、かつ採算性も見込める極めて実用的なガラス発泡体の製造が実現される。 As described above, according to the glass foam manufacturing apparatus and method of the present invention, it is possible to suppress the running cost of the heat-fired heat source and to manufacture environment-friendly glass foam by resource recycling. In particular, combustible waste such as woody biomass is pyrolyzed to generate flammable fuel gas, which is used as a heat source for heating and firing, or used for gasification power generation. It is possible to process and produce useful materials to realize the production of foamed glass suitable for recycling and the environment. In addition, the excellent features of energy saving and carbon dioxide emission reduction by controlling the consumption of fossil resources are realized. Biomass, in particular, is a renewable resource produced by photosynthesis as long as there is sunlight, and is carbon neutral, that is, it simply returns carbon dioxide taken from the atmosphere by photosynthesis to the atmosphere even when burned. It is an energy resource with an excellent property that it can be regarded as having no effect on the increase or decrease of carbon, and it can be an ideal glass foam production system that contributes to an environmentally friendly recycling society by making effective use of this property. In addition, the consumption of fossil fuel is also suppressed by effectively utilizing the waste heat at the time of heating and firing, and as a result, the generation of greenhouse gases is suppressed. Furthermore, also in terms of economy, which is currently the biggest obstacle in the spread of such a waste recycling system, the spread can be promoted by suppressing the running cost. At present, the energy cost has reached 50% of the manufacturing cost, which is an obstacle to the spread of the spread. However, according to the present invention, the ratio of the energy cost to the manufacturing cost can be reduced to 10% or less. Furthermore, due to the remarkable improvement in thermal efficiency, the apparatus is downsized and the installation area is reduced. Further, since the portability of the apparatus is increased, the installation is facilitated, which can contribute to the promotion of the spread. As described above, according to the present invention, it is possible to realize the production of an extremely practical glass foam that realizes resource recycling, energy saving, CO 2 reduction in accordance with a recycling-oriented society, and is also expected to be profitable.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するためのガラス発泡体の製造装置並びに方法を例示するものであって、本発明はガラス発泡体の製造装置並びに方法を以下のものに特定しない。また特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号(主に下2桁の数字)については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。
(実施形態1)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiment shown below exemplifies the manufacturing apparatus and method of glass foam for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention describes the manufacturing apparatus and method of glass foam below. Not specific to anything. Moreover, the member shown by the claim is not what specifies the member of embodiment. Note that the size, positional relationship, and the like of the members shown in each drawing may be exaggerated for clarity of explanation. Furthermore, in the following description, the same name and code (mainly the last two digits) indicate the same or the same members, and detailed description will be omitted as appropriate. Furthermore, each element constituting the present invention may be configured such that a plurality of elements are constituted by the same member and the plurality of elements are shared by one member, and conversely, the function of one member is constituted by a plurality of members. It can also be realized by sharing.
(Embodiment 1)
図1に、本発明の実施の形態1に係る電源装置を構成するガラス発泡体の製造装置の横断面図を示す。この図に示すガラス発泡体の製造装置100は、原料破砕物Rを供給する原料ホッパ17と、供給された原料破砕物Rを移送する移送コンベア12と、供給される原料破砕物Rを加熱して焼成する焼成炉11と、焼成炉11で加熱された原料破砕物Rを冷却する冷却機14とを備える。このガラス発泡体の製造装置100は、破砕した廃棄ガラスに発泡剤等の添加物を添加した原料破砕物Rを発泡状態に焼成してガラス発泡体Fとする。
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a glass foam manufacturing apparatus constituting the power supply apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The glass
原料ホッパ17には、破砕された粒状、紛状等の廃棄ガラスに発泡剤を混合した原料破砕物Rが投入される。原料ホッパ17の下端開口部にはフィーダ18が備えられ、原料ホッパ17に蓄えられた原料破砕物Rを移送コンベア12に定量供給する。
The
移送コンベア12はスチールベルト製ベルトコンベア等が使用でき、モータの回転により焼成炉11を貫通して循環される。図1中Aで示す供給ゾーンに供給された原料破砕物Rは、移送コンベア12によって焼成炉11中の予熱ゾーンBに移送されて予熱され、さらに発泡ゾーンCで加熱焼成されてガラス発泡体となった後、焼成炉11から冷却機14に移送されて冷却ゾーンDで冷却される。
The
焼成炉11は予熱ゾーンBから発泡ゾーンCに連通して移送コンベア12の周囲を覆うトンネルキルン20を設けている。また焼成炉11はガスバーナ22を備えており、ガスバーナ22から高温燃焼ガスを噴出する噴出口24を発泡ゾーンCに向けて開口している。ガスバーナ22は燃料ガス生成機30から燃料ガスを供給されて、高温燃焼ガスを噴出口24を介してトンネルキルン20内に噴出し、原料破砕物Rを発泡ゾーンCで加熱してガラス発泡体とする。このとき高温燃焼ガスで加熱された加熱ガス(加熱空気)は、トンネルキルン20を通って予熱ゾーンBに送出される。これによって、ガスバーナ22で発生される熱量は加熱焼成のみならず、その廃熱を前段の予熱にも利用して、エネルギーを効率よく利用できる。予熱ゾーンBで予熱に利用された加熱ガスは熱交換によりさらに温度を失い、排気ファン26で外部に放出される。なお加熱は、燃焼熱による加熱の他、これに代えて、あるいはこれに加えて電気加熱などの加熱方法を適宜採用することもできる。
The firing
一方、冷却機14の冷却ゾーンDでガラス発泡体を冷却して昇温した空気Sは、ガスバーナ22の燃焼に利用する。冷却機14には、冷却ゾーンDを囲むように冷却循環ダクト28が設けられており、送風ファン29を介してガスバーナ22と連通されている。これによって、冷却ゾーンDで熱交換により温められた昇温空気Sをガスバーナ22に送出し、この昇温空気Sを後述するようにガスバーナ22の燃料ガスの昇温改質に利用することができ、冷却時の廃熱をも有効利用できる。
(原料破砕物R)
On the other hand, the air S heated by cooling the glass foam in the cooling zone D of the cooler 14 is used for combustion of the
(Raw material R)
原料破砕物Rは、予めガラス瓶やガラス板等の廃棄ガラスを粉砕して発泡剤を混合した状態で原料ホッパ17に投入される。また、上述した特許文献1に記載の技術で原料破砕物を得ることもできる。廃棄ガラスを粉砕する際には、例えば大きく破砕する粗砕機とさらに小さく破砕する微粉砕する粉砕機からなる破砕機で破砕することができるが、好ましくは一旦加熱した後急冷し、破砕する。例えば、400〜800℃、好ましくは400〜750℃、さらに好ましくは400〜700℃で廃棄ガラスを加熱し、その後加熱された廃棄ガラスを急冷冷却機で急冷して破砕する。急冷冷却機は廃棄ガラスに散水して急冷する散水ノズルを備え、廃棄ガラスに散水して急冷する。急冷された廃棄ガラスは、破砕機で破砕される。破砕機は廃棄ガラスを破砕できる全ての機械、例えばボールミル等の破砕機が使用できる。破砕機は、ボールミルに代わってジョウクラッシャーやロールクラッシャー等も使用できる。破砕機は、加熱後に急冷されて無数のひび割れのある破砕されやすい廃棄ガラスを破砕する。破砕機は、例えば廃棄ガラスの平均粒径が0.5〜2mm、好ましく0.5〜1.5mm、さらに好ましくは0.5〜1.2mmとなるように破砕する。
The crushed raw material R is put into the
破砕機で破砕された廃棄ガラスは、混合機で発泡剤を混合して原料破砕物とする。ただ、発泡剤は、破砕機に供給される廃棄ガラスに添加して破砕機で混合することもできる。発泡剤には、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、カーボン、炭酸マグネシウム、ドロマイト、炭酸ナトリウム、炭酸ソーダ等を使用する。さらに原料破砕物は、発泡剤に加えて、無機質材を粉粒体とした添加物を混合することもできる。添加物の添加量は、例えば0〜50重量%とすることができる。添加物には、ホウ砂、パーライト、バーミクライト、軽石、火山れき、膨張スラグ、膨張けつ岩等を使用する。 Waste glass crushed by a crusher is mixed with a foaming agent by a mixer to obtain a crushed raw material. However, the foaming agent can be added to the waste glass supplied to the crusher and mixed with the crusher. As the foaming agent, calcium carbonate, silicon carbide, carbon, magnesium carbonate, dolomite, sodium carbonate, sodium carbonate, or the like is used. In addition to the foaming agent, the crushed raw material can be mixed with an additive made of an inorganic material as a granular material. The addition amount of the additive can be, for example, 0 to 50% by weight. Additives include borax, perlite, vermiculite, pumice, volcanic rubble, expanded slag, expanded shale.
さらに、原料破砕物は、添加材として、焼成するときに低い温度で溶融するフラックスやフリットを添加することもできる。フラックスやフリットの添加量は、0〜30重量%とする。フラックスやフリットは、低い焼成温度で溶融して廃棄ガラスを焼結する。フラックスやフリットは、屈伏点を500〜700℃とするものを使用する。 Furthermore, the crushed raw material can be added with a flux or frit that melts at a low temperature when fired as an additive. The amount of flux or frit added is 0 to 30% by weight. Flux and frit are melted at a low firing temperature to sinter waste glass. A flux or frit having a yield point of 500 to 700 ° C. is used.
フリットには、例えば、鉛白116重量部、長石111重量部、珪砂28重量部、石灰石20重量部、亜鉛科12重量部、粘土21重量部の混合物を溶融して粉砕したもの、あるいは、珪砂60重量部、硝石22重量部、食塩7.2重量部、みょうばん3.6重量部、ソーダ灰3.6重量部、石膏3.6重量部の混合物を溶融して粉砕したもの等が使用できる。フリットは、混合材料でもって融点が調整できる。
The frit includes, for example, a mixture of 116 parts by weight of lead white, 111 parts by weight of feldspar, 28 parts by weight of silica sand, 20 parts by weight of limestone, 12 parts by weight of zinc family, and 21 parts by weight of clay, or silica sand A mixture of 60 parts by weight,
原料破砕物Rは原料ホッパ17に蓄えられて、移送コンベア12に供給される。原料ホッパ17は、原料破砕物Rを移送コンベア12に供給するフィーダ18を下部に備えている。原料タンクの原料破砕物Rは、フィーダ18で移送コンベア12に供給される。原料破砕物Rは、連続運転される移送コンベア12に定量供給され、焼成炉11を通過してガスバーナ22で加熱され、発泡状態に焼結される。
(移送コンベア12)
The crushed raw material R is stored in the
(Transport conveyor 12)
ガスバーナ22は、トンネルキルン20の側面に噴出口24を開口しており、移送コンベア12上に積載される原料破砕物Rを加熱焼成する。図1の横断面図に示すガラス発泡体の製造装置100では、移送コンベア12を縦方向に循環させている。この構成では、コンベアの上半分のみを使用し、下半分は帰還のみとなる。ただ本発明はコンベアの配置をこの構成に限定しない。例えば、図2の平面図に示す本発明の実施の形態2に係るガラス発泡体の製造装置200においては、移送コンベア12Bを水平方向に巡回式としている。これによって、移送コンベア12Bの上面をすべて使用できる。反面、この方式では装置の接地面積が大きくなる。これに対して図3の縦断面図に示す本発明の実施の形態3に係るガラス発泡体の製造装置300では、移送コンベア12Cを上下方向に複数段設置しており、装置の設置面積を小さくしてコンパクトにでき、生産量を高める。さらに一のトンネルキルン20C内に複数段の原料破砕物Rを配置して加熱焼成できるので、熱損失を大幅に低減できる利点も得られる。
The
以上の原料破砕物の供給、予熱、発泡焼成、ガラス発泡体の冷却、空気予熱及び取出しは、予め定めたプログラムに沿って順次行われる。
(燃料ガス生成機30)
The above supply of raw material crushed material, preheating, foam firing, cooling of glass foam, air preheating and extraction are sequentially performed according to a predetermined program.
(Fuel gas generator 30)
次に、燃料ガス生成機30の一例を図4の垂直断面図に基づき説明する。この図に示す燃料ガス生成機30は、可燃性廃棄物である木質バイオマスを供給する木質バイオマスホッパと、木質バイオマスホッパから供給される木質バイオマスを熱分解ガス化する回転キルン(窯)32と、熱分解ガス化により発生するガスGとチャーCを分離して、チャーCを燃焼する縦型移動層34と、発生されるガスGをトンネルキルン20に導通する噴出口24に案内する縦型移動ダクト36とを備える。この構成により、熱分解ガス化により発生するガスGを縦型移動ダクト36で上方に移送し、上述した冷却循環ダクト28から供給される昇温空気Sを適量混合して部分燃焼させて昇温改質した後、ガスバーナ22に供給される。これによってガスバーナ22に改質された燃焼ガスを供給でき、ガスバーナ22はこの燃焼ガスに空気を適量混合して安定した高温燃焼ガスを噴射する。一方、縦型移動層34でチャーCを燃焼して発生する燃焼ガスは、回転キルン32の周囲を覆う加熱室38に送出して加熱に利用した後、外部に放出される。この燃料ガス生成機30は、トンネルキルン20の上方に配置されることで、垂直方向に積層して設置スペースをコンパクトにできる。
(回転キルン32)
Next, an example of the
(Rotating kiln 32)
回転キルン32は、耐火物を内張りした中空状の筒状体40を傾斜させて、回転軸を中心にゆっくりと回転させ、上部から投入した可燃性廃棄物を下部から加熱して焼成する。ここで傾斜角度は水平面に対し好ましくは0〜10°とする。傾斜角度を0°以上設けることで前方に進み易くできる。なお傾斜角度が10°以上でも使用は可能であるが、上滑りが生じるおそれがあるので、上記範囲の傾斜角度に調整することで効率よく進行させることができる。また筒状体40を加熱するために、電流もしくは電磁波により発熱する発熱体42を筒状体40の外面もしくは内部に固定している。これにより、発熱体42を介して輻射熱で間接的に可燃廃棄物を加熱し、乾留、ガス化反応を進行させ、気体状の反応生成物を得る。また加熱方式には、電流や電磁波を利用した方式に限られず、これに代えて、あるいはこれに加えて、燃焼熱による間接加熱等も適用可能であることはいうまでもない。本実施の形態では、縦型移動層34で燃焼されたチャーCにより発生する燃焼ガスを環流し、回転キルン32の周囲に配置された加熱室38に送出して約1000℃°に加熱する。これによって回転キルン32内部を約800℃に加熱して熱分解ガス化し、昇温改質した後高温燃焼ガスとして利用する。さらに筒状体40の開口端には、後処理装置としてクーラースクラバ44を備える。クーラースクラバ44は、気体状の反応生成物を液体と接触させ、ガス成分と油状生成物とに分離する。これにより、ガス化反応により筒状体40の開口端から放出される気体状の反応生成物を、可燃性の燃料ガスと油状生成物とに分離でき、燃料ガスを取り出してガスバーナ22の燃料として供給できる。このようにして、ガスバーナ22で燃焼される燃料ガスは燃料ガス生成機30から供給される。ただ、燃料ガスに補助的にLPGやLNGなどを併用することも可能である。
(木質バイオマス)
The
(Woody biomass)
燃料ガス生成機30は、可燃性廃棄物として木質バイオマスを使用し、燃料ガスを生成する。近年、化石燃料の枯渇問題や、化石燃料の燃焼による二酸化炭素の増加(地球温暖化)が危惧されていることから、バイオマスのエネルギー利用が注目されている。バイオマスは、太陽光がある限り光合成によって生産される再生可能な資源であり、またカーボン・ニュートラル、すなわち燃焼させても大気中から光合成によって取り込んだ二酸化炭素を大気中に返すだけであり、二酸化炭素の増減に影響を与えないと見なせるという優れた性質を持つエネルギー資源である。
The
多くのバイオマスが廃棄物として発生しているが、内でも木質系のバイオマスは他のバイオマスと比較して利用率が低い。木質バイオマスのエネルギー利用の形態は様々であり、大きく分けると、直接燃焼、熱化学的変換、生物化学的変換に分けられる。しかしながら、これらのエネルギー化技術の多くは実用化段階になく、技術的に実用化段階にあるのは直接燃焼のみと言われている。今後の研究開発の結果次第で多くの技術の実用可能性が高まると予想されるものの、最終的に問題となるのは、エネルギー化施設の設置、運営における事業採算性の確保である。木質バイオマスのエネルギー利用において、事業採算性の確保を困難とさせる課題は、エネルギー化プラント技術の多くが開発途上(実証段階)にあり、初期投資が高くつくことにある。また、木質バイオマスの燃焼カロリーが低いうえに、エネルギー効率の低いプラントが多い。このように、バイオマスを利用するシステムとして、燃料ガスを取り出す、発電させる等の開発は行われているものの、単体での利用に止まっていた。バイオマスの利用をより促進するためには、これらを組み合わせたカスケード利用が不可欠であるが、このような例は未だ実用化されていなかった。本発明者は初めて、廃棄物のリサイクルの燃料としてバイオマスを利用することで、環境保全に最適な省エネルギーな廃棄物の処理および有用物の生成を実現したものである。
(木質ガス化発電)
A lot of biomass is generated as waste, but wood-based biomass is less used than other biomass. There are various forms of energy utilization of woody biomass, which can be broadly divided into direct combustion, thermochemical conversion, and biochemical conversion. However, many of these energy conversion technologies are not in the practical application stage, and it is said that only direct combustion is technically in the practical application stage. Although the feasibility of many technologies is expected to increase depending on the results of future research and development, the final issue is to secure profitability in the establishment and operation of energy facilities. The challenge that makes it difficult to secure profitability in the use of woody biomass is that many of the energy plant technologies are still in the development stage (demonstration stage) and the initial investment is expensive. In addition, there are many plants with low energy efficiency as well as low combustion calories of woody biomass. As described above, as a system using biomass, development such as taking out fuel gas and generating electric power has been performed, but it has been limited to single use. In order to further promote the use of biomass, cascade use combining these is indispensable, but such an example has not yet been put into practical use. For the first time, the present inventor has realized the energy-saving waste processing and the generation of useful materials that are optimal for environmental conservation by using biomass as a fuel for recycling waste.
(Woody gas power generation)
上述のように、木質バイオマスを用いて燃焼ガスを発生させ、加熱焼成源として使用する他、木質バイオマスを用いた木質ガス化発電によって電力を発生させ、これを加熱などガラス発泡体の製造装置の駆動電力の一部に利用するコジェネレーションシステムを構築することもできる。木質ガス化発電とは、木質バイオマスを蒸し焼きの状態にしてガス化し、それから燃焼させるという方法である。国有林のエネルギー利用の検討会等で「木質ガス化発電」が大きく取りあげられ、複数の国内メーカーで研究開発が進められている。しかしながら、ガス化の過程で発生するタール、チャー等の副生物の処理が技術開発上の課題となっている。またガス化をした後の改質工程、発電を安定化させる補助燃料の制御等が模索されている。本発明においては、上述のようにチャーCを燃焼させると共に、発生する燃焼ガスを回転キルン32の加熱に利用している。またガラス発泡体の冷却時に得られた昇温空気Sを混合して部分燃焼させることで昇温改質を図っている。これによって、木質ガス化発電を実現して、コジェネレーションによる自己発電を実用化している。
(含水率)
As described above, combustion gas is generated using woody biomass and used as a heating and firing source. In addition, power is generated by wood gasification power generation using woody biomass, and this is used for heating glass foam manufacturing equipment such as heating. It is also possible to construct a cogeneration system used for part of the driving power. Woody gasification power generation is a method in which woody biomass is steamed and gasified, and then burned. A large number of “woody gasification power generation” has been taken up by the study group on energy use in national forests, and research and development are underway by several domestic manufacturers. However, the treatment of by-products such as tar and char generated in the process of gasification is a problem in technical development. Further, a reforming step after gasification, control of auxiliary fuel for stabilizing power generation, and the like are being sought. In the present invention, the char C is combusted as described above, and the generated combustion gas is used for heating the
(Moisture content)
木質バイオマスは、好ましくは含水率を10%以下に調整する。一般に木質バイオマス含水率が高くカロリーが低くなるため利用し難いとされていたが、含水率を事前に調整しておくことで木質バイオマスを有効利用して十分な発熱量を得ることができる。含水率の調整は、木質バイオマスの自然乾燥の他、乾燥機等による熱乾燥が適宜利用できる。また、上述のようにガラス発泡体の製造装置から排出される廃熱や木質ガス化発電で得られる電力によって乾燥させることも可能であり、これによっても化石燃料の消費量を抑制して省エネルギー化を図ることができる。 The woody biomass is preferably adjusted to a moisture content of 10% or less. In general, the moisture content of the woody biomass is high and the calorie is low, so that it is difficult to use it. However, by adjusting the moisture content in advance, the woody biomass can be effectively used to obtain a sufficient calorific value. For the adjustment of the water content, heat drying with a dryer or the like can be used as appropriate in addition to natural drying of the woody biomass. In addition, as described above, it is also possible to dry with waste heat exhausted from the glass foam manufacturing equipment or power obtained by wood gasification power generation, which also reduces the consumption of fossil fuel and saves energy Can be achieved.
またこのように含水率を調整することで、温度制御が容易になるという利点も得られる。すなわち、加熱焼成熱源にLNGを使用すると焼成炉が急激に高温となるため、未だ焼成炉自体が十分に加熱されていない装置の立ち上げ時においては過度な熱ストレスが焼成炉に負荷され、焼成炉の寿命を短くする。これに対して木質バイオマスを使用すると含水率のため昇熱の勾配が比較的緩やかであり、徐々に焼成炉が過熱されるため炉への負担が軽減される。これによって、焼成炉を長期にわたって安定して使用できるという利点が得られる。
(廃棄プラスチック)
In addition, by adjusting the moisture content in this way, there is an advantage that temperature control becomes easy. That is, when LNG is used as a heating and firing heat source, the firing furnace is rapidly heated to a high temperature. Therefore, excessive heat stress is applied to the firing furnace when starting up the apparatus in which the firing furnace itself is not sufficiently heated. Shorten furnace life. On the other hand, when woody biomass is used, the gradient of heat increase is relatively gentle due to the water content, and the firing furnace is gradually overheated, reducing the burden on the furnace. This provides the advantage that the firing furnace can be used stably over a long period of time.
(Waste plastic)
また、木質バイオマスの熱カロリーを改善するため、廃棄プラスチックを混入させることもできる。廃棄プラスチックは、好ましくは5%〜15%、さらに好ましくは7%〜12%、最も好ましくは約10%とする。廃棄プラスチックの混入によって熱カロリーが増え、従来発熱量が低いとされてきた木質バイオマスで十分な発熱量を得ることができるようになり、これによって木質バイオマスの一層の利用が促進される。
(RPF)
Moreover, in order to improve the thermal calories of the woody biomass, waste plastic can be mixed. Waste plastic is preferably 5% to 15%, more preferably 7% to 12%, and most preferably about 10%. The heat calorie increases due to the inclusion of waste plastic, and it becomes possible to obtain a sufficient calorific value with the woody biomass, which has conventionally been regarded as having a low calorific value, thereby further promoting the utilization of the woody biomass.
(RPF)
さらに本実施の形態においては、燃料ガス生成機の燃料としてRPFを使用することもできる。RPF(Refuse Paper & Plastic Fuel)とは、廃プラスチックと産業系古紙類を原料とした高カロリーの固形燃料である。一般にバイオマスと言うとき古紙等木材以外の物質を加えて高度に加工したものは含まないことが多いが、本明細書において木質バイオマスにはRPFも包含する意味で使用する。 Furthermore, in the present embodiment, RPF can also be used as fuel for the fuel gas generator. RPF (Refuse Paper & Plastic Fuel) is a high-calorie solid fuel made from waste plastic and industrial waste paper. Generally speaking, when biomass is referred to, it is often not included what is highly processed by adding substances other than wood, such as waste paper, but in this specification, woody biomass is used to include RPF.
本発明のガラス発泡体の製造装置並びに方法で生成されるガラス発泡体は、地盤の改良材や建物やドア等の断熱材や芯材等として好適に利用できる。 The glass foam produced by the apparatus and method for producing a glass foam of the present invention can be suitably used as a ground improvement material, a heat insulating material such as a building or a door, a core material, and the like.
1…焼成炉
2…焼成コンベア
3…加熱コンベア
4…冷却機
5…破砕機
100〜300…ガラス発泡体の製造装置
11…焼成炉
12、12B〜C…移送コンベア
14…冷却機
17…原料ホッパ
18…フィーダ
20、20C…トンネルキルン
22…ガスバーナ
24…噴出口
26…排気ファン
28…冷却循環ダクト
29…送風ファン
30…燃料ガス生成機
32…回転キルン
34…縦型移動層
36…縦型移動ダクト
38…加熱室
40…筒状体
42…発熱体
44…クーラースクラバ
R…原料破砕物;S…昇温空気;C…チャー;G…ガス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Baking furnace 2 ...
Claims (10)
破砕された粒状もしくは紛状の廃棄ガラスに発泡剤を混合した原料破砕物を予熱、昇温した後900℃以上にして発泡焼成するための焼成炉と、
焼成された原料破砕物を冷却するための冷却機と、
原料破砕物を前記焼成炉まで移送し、冷却されたガラス発泡体を搬出するための移送コンベアと、
を備えるガラス発泡体の製造装置であって、さらに
前記焼成炉の加熱焼成熱源として燃料ガス生成機を備えてなり、前記燃料ガス生成機は可燃性廃棄物を間接的に加熱して熱分解ガス化し、精製して得た燃料ガスを用いることを特徴とするガラス発泡体の製造装置。 A crusher for crushing waste glass;
A pre-heated crushed granular or powdery waste glass mixed with a foaming agent, preheated, heated to 900 ° C. and then fired for firing and firing,
A cooler for cooling the fired raw material crushed material,
A transfer conveyor for transferring the crushed raw material to the firing furnace and carrying out the cooled glass foam;
And a fuel gas generator as a heating and firing heat source of the firing furnace, wherein the fuel gas generator indirectly heats combustible waste and generates pyrolysis gas. An apparatus for producing a glass foam, characterized in that fuel gas obtained by purification and purification is used.
前記焼成炉で発生される高温ガスの一部を前記移送コンベアに沿って誘導して、焼成の前工程である原料破砕物の予熱、昇温に利用することを特徴とするガラス発泡体の製造装置。 It is a manufacturing apparatus of the glass foam of Claim 1,
Production of a glass foam characterized in that a part of the high-temperature gas generated in the baking furnace is guided along the transfer conveyor and used for preheating and temperature rising of the raw material crushed material, which is a pre-process of baking. apparatus.
前記燃料ガス生成機は、水平面に対し0〜10°傾角させた回転軸の周りに回転する中空状の筒状体と、
前記筒状体の開口端に配置される液状成分を分離するためのクーラースクラバと、
前記筒状体の外面を高温燃焼ガスで加熱する加熱室、又は外部から電流もしくは電磁波を供給されて発熱する発熱体の少なくともいずれかと、
を備えており、前記筒状体の一端から可燃廃棄物を送入し、加熱室に高温燃焼ガスを供給して加熱及び/又は前記発熱体に対して電流もしくは電磁波を供給して該発熱体を介して可燃廃棄物を間接的に加熱し、乾留、ガス化反応を進行させ、前記筒状体の他端から流出される気体状の反応生成物を前記クーラースクラバに送入して油状液体と接触させることにより、ガスに含まれている油状生成物を凝縮してガスから分離することで、燃料ガスを発生させるよう構成されてなることを特徴とするガラス発泡体の製造装置。 It is a manufacturing apparatus of the glass foam of Claim 1 or 2,
The fuel gas generator includes a hollow cylindrical body that rotates around a rotation axis inclined at 0 to 10 ° with respect to a horizontal plane,
A cooler scrubber for separating the liquid component disposed at the open end of the cylindrical body;
At least one of a heating chamber that heats the outer surface of the cylindrical body with a high-temperature combustion gas, or a heating element that generates heat by being supplied with an electric current or electromagnetic waves from the outside,
A combustible waste is fed from one end of the cylindrical body, a high-temperature combustion gas is supplied to a heating chamber to heat and / or current or electromagnetic waves are supplied to the heating element, and the heating element The inflammable waste is heated indirectly through the carbonization, the carbonization reaction proceeds, the gaseous reaction product flowing out from the other end of the cylindrical body is sent to the cooler scrubber and the oily liquid An apparatus for producing a glass foam, which is configured to generate a fuel gas by condensing an oily product contained in a gas and separating it from the gas by contacting with the gas.
前記燃料ガス生成機で発生される燃料ガスを用いて発電を行い、この発電を駆動電力の一部として供給可能に構成してなることを特徴とするガラス発泡体の製造装置。 It is a manufacturing apparatus of the glass foam of Claim 3,
An apparatus for producing a glass foam, characterized in that power generation is performed using fuel gas generated by the fuel gas generator, and the power generation can be supplied as part of driving power.
二列に並んだ多段の平面板が垂直方向に移動し、最上段及び最下段において該平面板が水平方向に移動する構造を備える垂直タワー式としたことを特徴とするガラス発泡体の製造装置。 An apparatus for producing a glass foam according to any one of claims 1 to 4,
An apparatus for producing a glass foam, characterized in that a multi-stage flat plate arranged in two rows moves in the vertical direction, and a vertical tower type having a structure in which the flat plate moves in the horizontal direction at the uppermost and lowermost stages. .
上方支点で懸垂する複数の平面板が水平軸の周りに回転する構造物に固定されながら回転移動可能とした回転タワー式としたことを特徴とするガラス発泡体の製造装置。 An apparatus for producing a glass foam according to any one of claims 1 to 4,
An apparatus for manufacturing a glass foam, characterized in that a plurality of flat plates suspended at an upper fulcrum are of a rotating tower type that is capable of rotating while being fixed to a structure that rotates about a horizontal axis.
水平軸の周りを回転するベルトコンベア状の平面部を備えるベルトコンベア式としたことを特徴とするガラス発泡体の製造装置。 An apparatus for producing a glass foam according to any one of claims 1 to 4,
An apparatus for producing a glass foam, characterized in that it is of a belt conveyor type having a belt conveyor-like plane portion rotating around a horizontal axis.
垂直軸の周りを回転する水平の平面部を備えるターンテーブル式としたことを特徴とするガラス発泡体の製造装置。 An apparatus for producing a glass foam according to any one of claims 1 to 4,
An apparatus for producing a glass foam, characterized in that it is a turntable type comprising a horizontal plane part rotating around a vertical axis.
原料の供給及び製品の取出しが可能で、かつ内部を水平な平板をもつ固定した4以上の方形容器と、各容器を結ぶ熱媒体移動配管とからなり、熱媒体を一定のアルゴリズムで該容器間を移動させて、原料を予熱、発泡、冷却して製品を取出すことを特徴とするガラス発泡体の製造装置。 An apparatus for producing a glass foam according to any one of claims 1 to 4,
It consists of four or more rectangular containers with a flat plate that can supply raw materials and products, and a heat transfer pipe that connects each container. The glass foam manufacturing apparatus is characterized in that the product is taken out by preheating, foaming and cooling the raw material.
室内の熱媒体温度を所定の温度範囲内に保った熱交換室と発泡室を設け、水平な平板をもつ容器に入れた原料を熱交換室、発泡室、熱交換室へと移動させ、製品を取出すことを特徴とするガラス発泡体の製造装置。 An apparatus for producing a glass foam according to any one of claims 1 to 4,
A heat exchange chamber and a foaming chamber that maintain the temperature of the heat medium in the room within the specified temperature range are provided, and the raw materials placed in a container with a horizontal flat plate are moved to the heat exchange chamber, the foaming chamber, and the heat exchange chamber to obtain a product. An apparatus for producing a glass foam, wherein the glass foam is taken out.
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Cited By (5)
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JP2007238350A (en) * | 2006-03-06 | 2007-09-20 | Mettsu Corporation:Kk | Method for producing foamed glass |
JP2008081395A (en) * | 2006-09-02 | 2008-04-10 | Torimu:Kk | Porous lightweight material by inorganic material sintering and method of manufacturing the same |
JP2009040623A (en) * | 2007-08-07 | 2009-02-26 | Nippon Kensetsu Gijutsu Kk | Zeolitized foamed glass production method, and zeolitized foamed glass production equipment |
JP2009298644A (en) * | 2008-06-12 | 2009-12-24 | Honda Motor Co Ltd | Method for producing foam glass |
KR101093947B1 (en) | 2009-12-29 | 2011-12-13 | 김한곤 | Heat treat apparatus for tempering a thin glass using trolley conveyor |
-
2004
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007238350A (en) * | 2006-03-06 | 2007-09-20 | Mettsu Corporation:Kk | Method for producing foamed glass |
JP4692333B2 (en) * | 2006-03-06 | 2011-06-01 | 株式会社 メッツコーポレーション | Production method of foam glass |
JP2008081395A (en) * | 2006-09-02 | 2008-04-10 | Torimu:Kk | Porous lightweight material by inorganic material sintering and method of manufacturing the same |
JP2009040623A (en) * | 2007-08-07 | 2009-02-26 | Nippon Kensetsu Gijutsu Kk | Zeolitized foamed glass production method, and zeolitized foamed glass production equipment |
JP2009298644A (en) * | 2008-06-12 | 2009-12-24 | Honda Motor Co Ltd | Method for producing foam glass |
KR101093947B1 (en) | 2009-12-29 | 2011-12-13 | 김한곤 | Heat treat apparatus for tempering a thin glass using trolley conveyor |
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