JP2015506901A - ミネラルウールの製造方法 - Google Patents
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Abstract
本発明の主題はミネラルウールの製造方法であり、この方法は、−溶融しているガラスを得ることを可能にする溶融段階を有し、その化学的組成分は以下に定義されている限度内で変化する重量当たりの含有量で、以下の構成成分を含み、ＳｉＯ２３９−５５％Ａｌ２Ｏ３１６−２７％ＣａＯ ３−３５％ＭｇＯ ０−５％Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ ９−１７％Ｆｅ２Ｏ３０−１５％Ｂ２Ｏ３０−８％前記溶融段階は、耐火煉瓦から作られたタンクと、溶融しているガラス中に浸漬されている少なくとも２つの電極とを含む炉中で電気的溶融により行われ、前記溶融しているガラスに接触する前記耐火煉瓦の少なくとも１つは、少なくとも６０重量％の酸化ジルコニウムと５重量％未満の酸化クロムを含む材料から作られており、次いで、−前記溶融しているガラスを繊維化する段階をさらに有する。
Description
本発明はガラスの溶融の分野に関する。特に、繊維化により、ミネラルウールへ変換することを目的とするガラスの電気溶解に関する。
内部遠心分離プロセスによって、即ち高速度で回転し、孔が穿孔されているスピナを使用するプロセスによって、繊維化されることのできるガラス組成分は、WO 00/17117の出願から知られている。これらの組成分は特に、高いアルミナ含有量（１６％〜２７％）と、高いアルカリ金属酸化物含有量（１０％〜１７％）と、シリカの含有量が３９％〜５５％にわたる範囲であることにより特徴付けられる。したがって、生成されたミネラルウールは、標準的な組成分のガラスウールに関して著しく改良されている熱特性（特に耐火および高温に対する耐熱性）を示す。このタイプのガラスは炎又は電気炉で溶融されることができる。
電気炉は耐火材料から作られるブロックで形成された側壁及び底部を有するタンクを含み、電流を溶融しているガラスに誘導する電極を有する。電流を伝導できる電極はジュール効果により加熱され、溶融している多量のガラスは抵抗を構成する。
前述のタイプのガラスの溶融期間中に、電気炉のタンクは通常、酸化クロムに基づいた、又は高い酸化クロム含有量（少なくとも１０重量％）を含む耐火煉瓦で形成される。例としては、例えば３０重量％の酸化クロム（Zirchrom(商標名)30）または８３．５重量％の酸化クロム（Zirchrom(商標名)85）を含むSociete Europeenne des Produits Refractaires (SEPR)によるZirchrom(商標名)ブランドで販売されている様々の範囲の耐火物、或いはMonofrax K-3（２８％の酸化クロム）とMonofrax E（７５％の酸化クロム）の参照名でRHI AGにより販売されている耐火物を述べておく。
これらの耐火物は、このタイプのガラスの電気溶融期間に直面する非常に高い温度範囲内（１８００℃まで、及び炉の幾つかの部分ではそれより高温）を含めた、溶融しているガラスによる腐食に対して、非常に高い耐性をもつ結果、用いられる。
しかしながら、発明者は、このような生産条件下では、スピナの孔は失透ガラスにより急激にブロックされることを観察しており、前記スピナを使用不能にし、交換を必要とする。
本発明の目的は、ミネラルウールの製造方法を提供することによって、これらの欠点を克服することであり、その方法は、
−溶融しているガラスを得ることを可能にする溶融段階を有し、その化学的組成分は以下に定義されている限度内で変化する重量当たりの含有量で、以下の構成成分を含み：
ＳｉＯ２ ３９−５５％
Ａｌ２Ｏ３ １６−２７％
ＣａＯ ３−３５％
ＭｇＯ ０−５％
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ ９−１７％
Ｆｅ２Ｏ３ ０−１５％
Ｂ２Ｏ３ ０−８％
前記溶融段階は、耐火煉瓦から作られたタンクと、溶融しているガラスに浸漬されている少なくとも２つの電極を含む炉中で電気的溶融により行われ、前記溶融しているガラスに接触している少なくとも１つの前記耐火煉瓦は、少なくとも６０重量％の酸化ジルコニウムと５重量％未満の酸化クロムを含む材料から作られており、次いで、
−前記溶融しているガラスを繊維化する段階を有する。
−溶融しているガラスを得ることを可能にする溶融段階を有し、その化学的組成分は以下に定義されている限度内で変化する重量当たりの含有量で、以下の構成成分を含み：
ＳｉＯ２ ３９−５５％
Ａｌ２Ｏ３ １６−２７％
ＣａＯ ３−３５％
ＭｇＯ ０−５％
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ ９−１７％
Ｆｅ２Ｏ３ ０−１５％
Ｂ２Ｏ３ ０−８％
前記溶融段階は、耐火煉瓦から作られたタンクと、溶融しているガラスに浸漬されている少なくとも２つの電極を含む炉中で電気的溶融により行われ、前記溶融しているガラスに接触している少なくとも１つの前記耐火煉瓦は、少なくとも６０重量％の酸化ジルコニウムと５重量％未満の酸化クロムを含む材料から作られており、次いで、
−前記溶融しているガラスを繊維化する段階を有する。
用語「電気的溶融」の意味は、ガラスが、ガラス浴の中に浸漬された電極手段によってジュール効果により溶融されると解され、火炎のような何らかの他の加熱手段の使用を除外する。
少なくともタンクの一部において、高いジルコニア含有量を有し、酸化クロムで消耗される耐火物の使用で、スピナの孔のブロックを防止することが可能になる。これらの耐火物を、この説明の続きでは、「高いジルコニア含有量を有する耐火材料」と呼ぶ。
酸化クロムに基づく耐火物の使用期間中、耐火物の段階的な摩耗は、非常に低い程度であるにしても、溶融しているガラスに痕跡量の酸化クロムが侵入し、この痕跡量は特定のタイプのガラスにおいて、その液相温度を非常に強力に増加する効果をもつ。液相温度は次いで、１１６０℃程度のスピナの冷点の温度を超えて上昇する可能性があり、これらの最低温度域でガラスの失透を生じ、よって、孔をブロックする。
例えば、４３．３％のＳｉＯ２と、２１．４％のＡｌ２Ｏ３と、５．９％のＦｅ２Ｏ３と、１５．０％のＣａＯと、２．５％のＭｇＯと、７．２％のＮａ２Ｏと、３．９５％のＫ２Ｏとを含むガラスは１１５０℃の液相温度を有する。この温度は１００ppmのみのＣｒ２Ｏ３の添加後に１２００℃に変化し、２００ppmのＣｒ２Ｏ３の添加後に１２４０℃に変化する。
高いジルコニア含有量を有する材料の酸化ジルコニウム含有量は、溶融しているガラスによる腐食に対する材料の耐性を最適化するため、好ましくは少なくとも８５％であり、特に、９０％、さらには９２％である。本願のテキストで特定している全ての含有量については、重量当たりの含有量で記載している。
あまり好ましくない態様によると、酸化ジルコニウム含有量は６０％から７０％であろう。例えば、ジルコン（ＺｒＳｉＯ４）から作られる耐火物が考えられる。それらの高温に対する耐性が貧弱であるために、これらの耐火物は好ましくは、炉の底部に位置づけられよう。
酸化クロムの含有量は有用に、多くて１％であり、特に０．５％である。さらに好ましくはゼロ、或いはいかなる場合でも痕跡量の形態である。
ＺｒＯ２結晶は、結晶相の変化のために、ジルコニアから作られる生成物の機械的特性に損傷を与え得る異常膨張特性を示すので、高いジルコニア含有量を有する耐火材料は、好ましくはＺｒＯ２以外の酸化物を含む。この理由で、高いジルコニア含有量を有する耐火材料は好ましくは、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｎａ２Ｏ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｒＯ又はＢａＯから選択される少なくとも１つの「安定化」酸化物を含んでいる。安定化酸化物の含有量は典型的に２％〜７％にわたる範囲内である。
高いジルコニア含有量を有する耐火材料の煉瓦は、例えば焼成セラミック、又は耐火コンクリートから作られることができ、或いは（アーク炉中で出発材料の混合物を溶融し、次いで型に鋳造及び、焼戻し段階によって得られる）電鋳煉瓦であることもできる。
焼成セラミックで作られる煉瓦は、好ましくはＭｇＯを用いて安定化されるジルコニアから作られる。これらは好ましくは少なくとも９２％のＺｒＯ２、２％〜５％のＭｇＯ、１％〜３％のＳｉＯ２を含んでいる。例としては、Savoie RefractairesによるZiral 94、RHI Glas GmbHによるZettral 95 GR、又はZircoaによる3004の参照番号で販売されている耐火物を述べておく。
耐火コンクリートは好ましくは、２％〜４％のＣａＯ、１％未満のＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２を含む。これらは例えばZircoaによる0878の参照番号で販売されている製品であってもよい。
電鋳煉瓦の形態であるとき、高いジルコニア含有量を有する耐火材料は好ましくは酸化物であるＳｉＯ２、Ｎａ２Ｏ、Ａｌ２Ｏ３を含み、特に以下の化学的組成分を示す：
ＺｒＯ２ ＞９２％
ＳｉＯ２ ２−６．５％
Ｎａ２Ｏ ０．１−１．０％
Ａｌ２Ｏ３ ０．４−１．２％
Ｆｅ２Ｏ３＋ＴｉＯ２ ＜０．６％
Ｐ２Ｏ５ ＜０．０５％。
ＺｒＯ２ ＞９２％
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Ｆｅ２Ｏ３＋ＴｉＯ２ ＜０．６％
Ｐ２Ｏ５ ＜０．０５％。
例としては、SEPRによりER 1195の参照番号で販売されており、約９４％のＺｒＯ２、４％〜５％のＳｉＯ２、約１％のＡｌ２Ｏ３と０．３％のＮａ２Ｏを含むブロックである耐火物を述べておく。
高いジルコニア含有量を有する耐火材料の電気抵抗は、ガラスの溶融期間中の電力消費を安定にするためと、耐火物に損害を与えがちな耐火物中の何らかの回路の短絡を防止するため、好ましくは、１００Ｈｚの周波数において１５００℃で３０Ω.cmであり、さらには５０Ω.cmである。
炉のタンクは通常、タンクの底部または側壁上に位置される少なくとも１つの鋳造開口を含んでいる。側壁上に位置する場合、開口は通常、１つの壁の下方部分に位置付けられる。
高いジルコニア含有量を有する耐火煉瓦は、好ましくは、非常に高温（例えば１６００℃又は１７００℃よりも高温）で溶融しているガラスと接触して、タンクの一部に位置付けられ、及び／又は強力な対流電流を受ける。
好ましくは、溶融しているガラスと接触するタンクの側壁を形成する耐火煉瓦は、高いジルコニア含有量を有する耐火材料から作られる。その理由は、溶融しているガラスによる耐火物の腐食の程度は、側壁と電極との間の強力な対流動作の結果として最高レベルにあるためである。
底部の少なくとも一部は通常、腐食がかなり弱いことが観察されており、より耐性があり、且つより廉価である酸化クロムに基づいた耐火物の選択が特に、顕著である。この理由で、少なくとも一部の及び、特に底部を形成する全ての耐火煉瓦は、有用に、少なくとも２０％の酸化クロムを含む耐火材料から作られる。
例として、例えば３０重量％の酸化クロム（Zirchrom(商標名)30）または８３．５重量％の酸化クロム（Zirchrom(商標名)85）を含むSociete Europeenne des Produits Refractaires (SEPR)によるZirchrom(商標名)ブランドで販売されている様々の範囲の耐火物、或いはMonofrax K-3（２８％の酸化クロム）とMonofrax E（７５％の酸化クロム）の参照名でRHI AGにより販売されている耐火物を述べておく。
鋳造開口がタンクの側壁上に位置されるとき、溶融しているガラスと接触しているタンクの側壁を形成する耐火煉瓦と、１又は各鋳造開口を形成する又はそれらを包囲する耐火煉瓦とは、好ましくは高いジルコニア含有量を有する耐火材料から作られ、底部を形成する耐火煉瓦は好ましくは、少なくとも２０％の酸化クロムを含む耐火材料から作られている。その理由は、このような構造では、底部全体の腐食が非常に弱いためである。
鋳造開口がタンクの底部に位置されるとき、底部を形成する耐火煉瓦の少なくとも一部は、好ましくは高いジルコニア含有量を有する耐火材料から作られる。これらは好ましくは鋳造開口の近くに位置される耐火煉瓦である。底部を形成する他の耐火煉瓦は好ましくは、少なくとも２０％の酸化クロムを含む耐火材料から作られる。
タンクに加えて、炉は上部構造を有してもよく、又はもたなくてもよい。ガラス化可能混合物は通常、機械装置を使用してガラス浴の表面にわたり均質に分散され、よってガラス浴の上方に温度を制限する熱遮蔽を形成し、その結果、上部構造の存在は常に必要ではなくなる。
電極を溶融しているガラスに浸漬する。これらを上部を経てガラス浴へ浸らせるようにぶる下げ、底部に設置させ、またはさらにタンクの側壁に設置させることもできる。最初の２つの選択肢は、ガラス浴の加熱の最良の可能な分散を実現するため、通常は大型のタンクに好ましい。
電極は好ましくは、モリブデンから作られ、さらには選択的に酸化錫から作られる。モリブデンから作られる電極は、好ましくはスチールから作られる水冷電極ホルダーを介して底部を通過する。
溶融しているガラスは好ましくは、以下に定義されている限度内で変化する重量当たりの含有量で、以下の構成成分を含む化学組成分を示す：
ＳｉＯ２ ３９−４６％、好ましくは４０−４５％
Ａｌ２Ｏ３ １６−２７％、好ましくは１８−２６％
ＣａＯ ６−２０％、好ましくは８−１８％
ＭｇＯ ０．５−５％、好ましくは０．５−３％
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ ９−１５％、好ましくは１０−１３％
Ｆｅ２Ｏ３ １．５−１５％、好ましくは３−８％
Ｂ２Ｏ３ ０−２％、好ましくは０％
Ｐ２Ｏ５ ０−３％、好ましくは０−１％
ＴｉＯ２ ０−２％、好ましくは０．１−１％。
ＳｉＯ２ ３９−４６％、好ましくは４０−４５％
Ａｌ２Ｏ３ １６−２７％、好ましくは１８−２６％
ＣａＯ ６−２０％、好ましくは８−１８％
ＭｇＯ ０．５−５％、好ましくは０．５−３％
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ ９−１５％、好ましくは１０−１３％
Ｆｅ２Ｏ３ １．５−１５％、好ましくは３−８％
Ｂ２Ｏ３ ０−２％、好ましくは０％
Ｐ２Ｏ５ ０−３％、好ましくは０−１％
ＴｉＯ２ ０−２％、好ましくは０．１−１％。
シリカとアルミナの含有量の合計は、好ましくは５７％〜７０％であり、特に６２％〜６８％である。アルミナの含有量は好ましくは、２０％〜２５％、特に２１％〜２４％にわたる範囲内である。
シリカ含有量は、有用に、４０％〜４４％にわたる範囲内である。
マグネシア含有量は、有用に、スピナの寿命を最適にするように液相温度、よって繊維化温度を最低にするためには、多くて３％、さらには２．５％である。
石灰含有量は好ましくは、１０％〜１７％、特に１２％〜１６％にわたる範囲内である。石灰とマグネシアの含有量の合計は、一方で、好ましくは、１４％〜２０％、特に１５％〜１８％にわたる範囲内である。好ましくは酸化バリウムの含有量は多くて１％、特に０．５％である。酸化ストロンチウムの含有量は、一方で、好ましくは、多くて１％、さらに０．５％、さらには０．１％又はゼロである。
アルカリ金属酸化物（ソーダ及び炭酸カリウム）の総含有量は好ましくは、多くて１３％、さらには１２％である。Ｎａ２Ｏの含有量は有用に、４％〜９％、特に５％〜８％にわたる範囲内であり、他方でＫ２Ｏの含有量は有用に、３％〜６％にわたる範囲内である。
酸化鉄は、その液相温度に損害を与えずに、低温での核生成及びシードの成長において、故にミネラルウールの温度挙動においてプラス効果を有する。その総含有量（鉄が第二鉄又は第一鉄の形態であろうとＦｅ２Ｏ３の形態で表される）は、好ましくは少なくとも４％であり、さらには５％であり、及び／又は多くて７％又は６％である。第一鉄酸化物の含有量と酸化鉄の総含有量の比に対応するレドックスは通常、０．１〜０．７にわたる範囲内である。高いレドックスはガラス浴において、可視及び近赤外線域で非常に強力な吸収をもたらし、この理由で、底部温度を減少し、炉中の対流動作を増加する。
中性pHにおけるバイオ溶解度を増加するため、Ｐ２Ｏ５を０％〜３％、特に０．１％〜１．２％の含有量で使用することができる。酸化チタンは、ガラス質マトリックスにおけるスピネルの高温及び低温での核生成に対して非常に実質的な効果を与える。１％以下の程度の含有量が有用であることを判明させることが可能である。
（繊維化段階前の）溶融しているガラスにおける酸化クロムの重量当たりの含有量は、好ましくは多くて０．０３％、特に０．０２％、さらは０．０１％、さらには０．００５％（５０ｐｐｍ）である。その理由は、これらの含有量を超えると、ガラスの液相温度が非常に過剰に増加し、前述の孔のブロックを生じることが明白であるためである。そのために、用いられるガラス化可能混合物は通常、痕跡量の形態（数十ppm）で酸化クロムを含む。
好ましくは、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｆｅ２Ｏ３（全鉄）の総含有量は少なくとも９０％、特に９５％、さらには９７％又は９８％である。
これらの組成分は、１４００℃の温度において通常４０ポアズを超える粘度、特に５０〜１００ポアズ程度（１ポアズ＝０．１ Pa.s）の粘度で、内部遠心分離による繊維化のプロセスに好適である。
これらの組成分は、高いガラス転移温度、特に６００℃を超える温度、特に６５０℃以上の温度を示す。これらの上限の焼きなまし点は通常、６００℃よりも非常に高く、特に６７０℃程度以上であり、しばしば７００℃以上である。
繊維化段階は、例えばWO 93/02977の教示により、好ましくは内部遠心分離により行われる。その理由は、組成分がこの繊維化方法に好適であるためであり、（粘度の常用対数が２．５の値を有する温度と液相温度との差に対応する）それらの動作範囲が通常、少なくとも５０℃であり、さらに１００℃であり、さらには１５０℃である。液相温度はそれ程高くはなく、通常は高くても１２００℃であり、さらには１１５０℃であり、スピナの使用に適合する。内部遠心分離プロセスは、繊維化皿としても知られているスピナを使用し、スピナは高速度で回転し、それらの周囲に孔が穿孔されている。溶融しているガラスは重力によりスピナの中心へ運ばれ、遠心力の効果で、それら孔を介して射出されて、ガラス流を形成し、そのガラス流はバーナにより送り出される熱い気体のジェットにより下方向に引き込まれる。得られた繊維は、ロール又はパネルのような種々のミネラルウール生成物を与えるため受け取られ形成される前に、それらの表面に噴霧されるサイズ剤組成分を用いて相互に結合される。
本発明の別の主題は、本発明による方法の実施に特に適した電気炉、特に耐火煉瓦から作られるタンクと少なくとも２つの電極とを有するガラスの電気的溶融のための炉であり、前記タンクは側壁と底部を有しており、前記炉において、
溶融しているガラスと接触するタンクの前記側壁を形成する耐火煉瓦は、少なくとも６０重量％の酸化ジルコニウムと５重量％未満の酸化クロムを含んだ材料から作られることと、前記底部を形成する少なくとも一部の、特に全ての耐火煉瓦は少なくとも２０％の酸化クロムを含む材料から作られることを特徴とする。
溶融しているガラスと接触するタンクの前記側壁を形成する耐火煉瓦は、少なくとも６０重量％の酸化ジルコニウムと５重量％未満の酸化クロムを含んだ材料から作られることと、前記底部を形成する少なくとも一部の、特に全ての耐火煉瓦は少なくとも２０％の酸化クロムを含む材料から作られることを特徴とする。
好ましくは、炉は、特にタンクの底部または側壁上に位置づけられている少なくとも1つの鋳造開口も有する。
本発明による方法に関連して先に触れた好ましい特徴は本発明による炉に応用可能であることが非常に明白なので、簡潔にする理由で、ここでは繰り返し述べない。
最後に、本発明の主題は、本発明による方法で得られるミネラルウール、特に、ガラス繊維を含むミネラルウールであり、その化学的組成分は、以下に定義されている限度内で変化する重量当たりの含有量で、以下の構成成分を含む：
ＳｉＯ２ ３９−５５％
Ａｌ２Ｏ３ １６−２７％
ＣａＯ ３−３５％
ＭｇＯ ０−５％
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ ９−１７％
Ｆｅ２Ｏ３ ０−１５％
Ｂ２Ｏ３ ０−８％
ＺｒＯ２ ０．０５−１％。
ＳｉＯ２ ３９−５５％
Ａｌ２Ｏ３ １６−２７％
ＣａＯ ３−３５％
ＭｇＯ ０−５％
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ ９−１７％
Ｆｅ２Ｏ３ ０−１５％
Ｂ２Ｏ３ ０−８％
ＺｒＯ２ ０．０５−１％。
ガラス繊維は好ましくは以下に定義されている限度内で変化する重量当たりの含有量で、以下の構成成分を含む化学組成分を示す：
ＳｉＯ２ ３９−４６％、好ましくは４０−４５％
Ａｌ２Ｏ３ １６−２７％、好ましくは１８−２６％
ＣａＯ ６−２０％、好ましくは８−１８％
ＭｇＯ ０．５−５％、好ましくは０．５−３％
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ ９−１５％、好ましくは１０−１３％
Ｆｅ２Ｏ３ １．５−１５％、好ましくは３−８％
Ｂ２Ｏ３ ０−２％、好ましくは０％
Ｐ２Ｏ５ ０−３％、好ましくは０−１％
ＴｉＯ２ ０−２％、好ましくは０．１−１％
ＺｒＯ２ ０．０５−１％、好ましくは０．１−０．８％。
ＳｉＯ２ ３９−４６％、好ましくは４０−４５％
Ａｌ２Ｏ３ １６−２７％、好ましくは１８−２６％
ＣａＯ ６−２０％、好ましくは８−１８％
ＭｇＯ ０．５−５％、好ましくは０．５−３％
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ ９−１５％、好ましくは１０−１３％
Ｆｅ２Ｏ３ １．５−１５％、好ましくは３−８％
Ｂ２Ｏ３ ０−２％、好ましくは０％
Ｐ２Ｏ５ ０−３％、好ましくは０−１％
ＴｉＯ２ ０−２％、好ましくは０．１−１％
ＺｒＯ２ ０．０５−１％、好ましくは０．１−０．８％。
シリカとアルミナの含有量の合計は、好ましくは５７％〜７０％であり、特に６２％〜６８％である。アルミナの含有量は好ましくは、２０％〜２５％、特に２１％〜２４％にわたる範囲内である。
シリカ含有量は、有用に、４０％〜４４％にわたる範囲内である。
マグネシア含有量は、有用に、スピナの寿命を最適にするように液相温度、よって繊維化温度を最低にするためには、多くて３％、さらには２．５％である。
石灰含有量は好ましくは、１０％〜１７％、特に１２％〜１６％にわたる範囲内である。石灰とマグネシアの含有量の合計は、一方で、好ましくは、１４％〜２０％、特に１５％〜１８％にわたる範囲内である。好ましくは酸化バリウムの含有量は多くて１％、特に０．５％である。酸化ストロンチウムの含有量は、一方で、好ましくは、多くて１％、さらに０．５％、さらには０．１％又はゼロである。
アルカリ金属酸化物（ソーダ及び炭酸カリウム）の総含有量は好ましくは、多くて１３％、さらには１２％である。Ｎａ２Ｏの含有量は有用に、４％〜９％、特に５％〜８％にわたる範囲内であり、他方でＫ２Ｏの含有量は有用に、３％〜６％にわたる範囲内である。
酸化鉄は、その液相温度に損害を与えずに、低温での核生成及びシードの成長において、故にミネラルウールの温度挙動においてプラス効果を有する。その総含有量（鉄は第二鉄又は第一鉄の形態であろうとＦｅ２Ｏ３の形態で表される）は、好ましくは少なくとも４％であり、さらには５％であり、及び／又は多くて７％又は６％である。
中性pHにおけるバイオ溶解度を増加するため、Ｐ２Ｏ５を０％〜３％、特に０．１％〜１．２％の含有量で使用することができる。酸化チタンは、ガラス質マトリックスにおけるスピネルの高温及び低温での核生成に対して非常に実質的な効果を与える。１％以下の程度の含有量が有用であることを判明させることが可能である。
（繊維化段階前の）溶融しているガラスにおける酸化クロムの重量当たりの含有量は、好ましくは多くて０．０３％、特に０．０２％、さらに０．０１％、さらには０．００５％（５０ｐｐｍ）である。その理由は、これらの含有量を超えると、ガラスの液相温度が非常に過剰に増加し、前述の孔のブロックを生じることが明白であるためである。そのために、用いられるガラス化可能混合物は通常、痕跡量の形態（数十ppm）のみの酸化クロムを含む。
ジルコニア含有量は、好ましくは０．１％〜０．８％、特に０．２％〜０．６％、さらには０．３％〜０．５％にわたる範囲内である。ガラスにおけるジルコニアの存在により、繊維の温度と燃焼挙動を、低い含有量においてさえも、改良できる。
好ましくは、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｆｅ２Ｏ３（全鉄）の総含有量は少なくとも９０％、特に９５％、さらには９７％又は９８％である。
Claims (15)
- ミネラルウールの製造方法において、
−溶融しているガラスを得ることを可能にする溶融段階を有し、
その化学的組成分は以下に定義されている限度内で変化する重量当たりの含有量で、以下の構成成分を含み、
ＳｉＯ２ ３９−５５％
Ａｌ２Ｏ３ １６−２７％
ＣａＯ ３−３５％
ＭｇＯ ０−５％
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ ９−１７％
Ｆｅ２Ｏ３ ０−１５％
Ｂ２Ｏ３ ０−８％
前記溶融段階は、耐火煉瓦から作られたタンクと、溶融しているガラス中に浸漬されている少なくとも２つの電極とを含む炉中で電気的溶融により行われ、前記溶融しているガラスに接触する前記耐火煉瓦の少なくとも１つは、少なくとも６０重量％の酸化ジルコニウムと５重量％未満の酸化クロムを含んだ材料から作られており、次いで、
−前記溶融しているガラスを繊維化する段階をさらに有する方法。 - 溶融しているガラスが、以下に定義されている限度内で変化する重量当たりの含有量で、以下の構成成分を含む化学組成分を示す：
ＳｉＯ２ ３９−４６％
Ａｌ２Ｏ３ １６−２７％
ＣａＯ ６−２０％
ＭｇＯ ０．５−５％
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ ９−１５％
Ｆｅ２Ｏ３ １．５−１５％
Ｂ２Ｏ３ ０−２％
Ｐ２Ｏ５ ０−３％
ＴｉＯ２ ０−２％
請求項１記載の方法。 - 溶融しているガラスと接触する少なくとも１つの耐火煉瓦は８５重量％の酸化ジルコニウムと、１％未満の酸化クロムを含む材料から作られる請求項１又は２記載の方法。
- 溶融しているガラスと接触するタンクの側壁を形成する耐火煉瓦は、少なくとも６０重量％の酸化ジルコニウムと５重量％未満の酸化クロムを含む材料から作られる請求項１乃至３のいずれか１項記載の方法。
- 底部を形成する少なくとも一部の、特に全ての耐火煉瓦は少なくとも２０％の酸化クロムを含む材料から作られる請求項１乃至４のいずれか１項記載の方法。
- 少なくとも６０重量％の酸化ジルコニウムと５重量％未満の酸化クロムを含む材料の煉瓦は、焼成セラミック、又は耐火コンクリート、或いは電鋳煉瓦から作られる請求項１乃至５のいずれか１項記載の方法。
- 炉のタンクは、少なくともタンクの底部に位置づけられている少なくとも１つの鋳造開口を有する請求項１乃至６のいずれか１項記載の方法。
- 底部を形成する耐火煉瓦の少なくとも一部は、少なくとも６０重量％の酸化ジルコニウムと５重量％未満の酸化クロムを含む材料から作られ、底部を形成するその他の耐火煉瓦は、少なくとも２０重量％の酸化クロムを含む耐火材料から作られている請求項１乃至７のいずれか１項記載の方法。
- タンクの側壁上に位置づけられている鋳造開口と、溶融しているガラスと接触するタンクの側壁を形成する耐火煉瓦と、鋳造開口を形成している或いはその周囲の耐火煉瓦とは、少なくとも６０重量％の酸化ジルコニウムと５重量％未満の酸化クロムを含む材料から作られ、底部を形成する耐火煉瓦は、少なくとも２０重量％の酸化クロムを含む耐火材料から作られている請求項１乃至６のいずれか１項記載の方法。
- 繊維化段階は、内部遠心分離により行われる請求項１乃至９のいずれか１項記載の方法。
- 繊維化段階の前に、溶融しているガラスは多くて０．０３％、特に０．０１％の重量当たりの酸化クロムの含有量を含んでいる請求項１乃至１０のいずれか１項記載の方法。
- 耐火煉瓦から作られるタンクと少なくとも２つの電極とを含むガラスの電気的溶融のための炉であって、前記タンクは側壁及び底部を有し、前記炉において、
溶融しているガラスと接触するタンクの前記側壁を形成する耐火煉瓦が、少なくとも６０重量％の酸化ジルコニウムと５重量％未満の酸化クロムを含む材料から作られることと、前記底部を形成する耐火煉瓦の少なくとも一部は、少なくとも２０重量％の酸化クロムを含む材料から作られることを特徴とする炉。 - タンクの底部に位置づけられている少なくとも１つの鋳造開口を有している請求項１乃至１２のいずれか１項記載の炉。
- 底部を形成する耐火煉瓦の少なくとも一部は、少なくとも６０重量％の酸化ジルコニウムと５重量％未満の酸化クロムを含む材料から作られ、底部を形成するその他の耐火煉瓦は、少なくとも２０重量％の酸化クロムを含む耐火材料から作られている請求項１乃至１３のいずれか１項記載の炉。
- ガラス繊維を含むミネラルウールであり、その化学的組成分は、以下に定義されている限度内で変化する重量当たりの含有量で、以下の構成成分を含む；
ＳｉＯ２ ３９−５５％
Ａｌ２Ｏ３ １６−２７％
ＣａＯ ３−３５％
ＭｇＯ ０−５％
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ ９−１７％
Ｆｅ２Ｏ３ ０−１５％
Ｂ２Ｏ３ ０−８％
ＺｒＯ２ ０．０５−１％
ミネラルウール。
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