JP2804370B2 - 鉱物繊維スクラップのリサイクル方法及び装置 - Google Patents
鉱物繊維スクラップのリサイクル方法及び装置Info
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- C03B5/02—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
- C03B5/027—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by passing an electric current between electrodes immersed in the glass bath, i.e. by direct resistance heating
- C03B5/0272—Pot furnaces
Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は鉱物繊維スクラップまたはガラス繊維スクラ
ップ加工処理の方法および装置に関する。特に、本発明
は、溶融装置内で有機結合剤の分解によるガラス繊維溶
融操作でガラス繊維スクラップをリサイクルする方法お
よび装置に関する。
ップ加工処理の方法および装置に関する。特に、本発明
は、溶融装置内で有機結合剤の分解によるガラス繊維溶
融操作でガラス繊維スクラップをリサイクルする方法お
よび装置に関する。
背景技術 ガラス繊維絶縁マットまたは他のガラス繊維マット製
品が製造されるとき、トリミング作業によってスクラッ
プが発生する。多くのガラス繊維製造プロセスでは、ガ
ラス繊維は、ルーズなマットに集められ、そして製品に
するため、またはガラス繊維の加工処理を容易にするた
めガラス繊維にコートするサイジング用化学薬品および
結合剤の添加によって処理される。コーティング後、ガ
ラス繊維マットは、縁部分が切りそろえられて帯板また
はロールに成形される。一般的に切り取られた部分は、
従来の固形廃棄物質処理手順によって処理される。ガラ
ス繊維に加えられた結合剤およびサイジング用化学薬品
のため、ガラス繊維を容易に再溶融してリサイクルし、
ガラス繊維を形成することができない。
品が製造されるとき、トリミング作業によってスクラッ
プが発生する。多くのガラス繊維製造プロセスでは、ガ
ラス繊維は、ルーズなマットに集められ、そして製品に
するため、またはガラス繊維の加工処理を容易にするた
めガラス繊維にコートするサイジング用化学薬品および
結合剤の添加によって処理される。コーティング後、ガ
ラス繊維マットは、縁部分が切りそろえられて帯板また
はロールに成形される。一般的に切り取られた部分は、
従来の固形廃棄物質処理手順によって処理される。ガラ
ス繊維に加えられた結合剤およびサイジング用化学薬品
のため、ガラス繊維を容易に再溶融してリサイクルし、
ガラス繊維を形成することができない。
結合剤およびサイジング用化学薬品は、主に、カーボ
ン、酸素および水素より成っている有機化合物である。
コートしたガラス繊維スクラップがガラス溶融炉内に入
れられると、コーティング後コーティング残留物からの
カーボン残渣が分解される。
ン、酸素および水素より成っている有機化合物である。
コートしたガラス繊維スクラップがガラス溶融炉内に入
れられると、コーティング後コーティング残留物からの
カーボン残渣が分解される。
カーボン残渣は、少量でも、普通の手順に使用するガ
ラス繊維の溶融および成形を妨げる。溶融によるガラス
繊維スクラップリサイクルに関連した他の問題は、ガラ
ス繊維スクラップをガラス溶融物にブレンドする難かし
さである。ガラス繊維スクラップは、１立方フィート当
り約５ポンドの密度を有している。ガラス繊維スクラッ
プは、溶融装置の表面に浮く傾向があり、そしてガラス
溶融物の頂部に静的ブランケットを形成する。ブランケ
ットを通る遅い熱伝導が、従来のガス燃焼ガラス炉内の
システムの溶融速度を低下する。綿毛状のガラス繊維ス
クラップが、従来のガラス炉内の溶融物の頂部に浮き、
そして溶融物の熱よりその下面で融合し、そして炉雰囲
気の温度によりその上面で融合される。カーボンは、連
続ガラス繊維を形成するのに使用されるプラチナブッシ
ングに反応するか、あるいは絶縁製品形成のとき有害な
操作上の問題を生ずる。カーボンはまたガラスの色を黒
くし、それは商業上のガラス繊維製品には受け入れられ
ない。
ラス繊維の溶融および成形を妨げる。溶融によるガラス
繊維スクラップリサイクルに関連した他の問題は、ガラ
ス繊維スクラップをガラス溶融物にブレンドする難かし
さである。ガラス繊維スクラップは、１立方フィート当
り約５ポンドの密度を有している。ガラス繊維スクラッ
プは、溶融装置の表面に浮く傾向があり、そしてガラス
溶融物の頂部に静的ブランケットを形成する。ブランケ
ットを通る遅い熱伝導が、従来のガス燃焼ガラス炉内の
システムの溶融速度を低下する。綿毛状のガラス繊維ス
クラップが、従来のガラス炉内の溶融物の頂部に浮き、
そして溶融物の熱よりその下面で融合し、そして炉雰囲
気の温度によりその上面で融合される。カーボンは、連
続ガラス繊維を形成するのに使用されるプラチナブッシ
ングに反応するか、あるいは絶縁製品形成のとき有害な
操作上の問題を生ずる。カーボンはまたガラスの色を黒
くし、それは商業上のガラス繊維製品には受け入れられ
ない。
従来技術の特許は、本出願人の発明により処理された
問題を解決していないが、いくつかの特許が、綿毛状ガ
ラス繊維の処理のような問題を処理している。他の特許
は、ガラス溶融装置への酸化剤の導入のような技術の使
用を開示している。
問題を解決していないが、いくつかの特許が、綿毛状ガ
ラス繊維の処理のような問題を処理している。他の特許
は、ガラス溶融装置への酸化剤の導入のような技術の使
用を開示している。
ガラス繊維の再加工処理またはリサイクリングに関す
る問題を処理している３つの特許は、グロディンに対す
る米国特許第４、145、202号、プロプスター等に対する
米国特許第４、432、780号、およびブルックスに対する
米国特許第４、309、204号である。グロディンの特許
は、結合剤、コーティング、サイジングが除去される特
殊炉でのガラス繊維再加工処理方法を開示している。制
御された温度加熱が、ガラス繊維を溶融せずにコーティ
ングを焼却するのに使用される。ガラス繊維スクラップ
は、すり砕かれるかまたは粉砕される、そして別々にま
たはバッチ材料と組合せて加えられる。細かくすり砕か
れたスクラップはニューマチック移送機によってバッチ
ハウスまたは炉に移送される。
る問題を処理している３つの特許は、グロディンに対す
る米国特許第４、145、202号、プロプスター等に対する
米国特許第４、432、780号、およびブルックスに対する
米国特許第４、309、204号である。グロディンの特許
は、結合剤、コーティング、サイジングが除去される特
殊炉でのガラス繊維再加工処理方法を開示している。制
御された温度加熱が、ガラス繊維を溶融せずにコーティ
ングを焼却するのに使用される。ガラス繊維スクラップ
は、すり砕かれるかまたは粉砕される、そして別々にま
たはバッチ材料と組合せて加えられる。細かくすり砕か
れたスクラップはニューマチック移送機によってバッチ
ハウスまたは炉に移送される。
プロップスター等の特許は、スクラップを炭化水素燃
料燃焼ガラス溶融炉の酸化雰囲気内に導入することによ
る化学的にコートしたガラススクラップの再生利用方法
を開示している。リサイクルしたガラススクラップは、
ガラスバッチ上の酸化したガス状の流れと共に炉の頂部
面上に供給される。
料燃焼ガラス溶融炉の酸化雰囲気内に導入することによ
る化学的にコートしたガラススクラップの再生利用方法
を開示している。リサイクルしたガラススクラップは、
ガラスバッチ上の酸化したガス状の流れと共に炉の頂部
面上に供給される。
ブルックスに対する特許は、ガラス繊維スクラップの
再溶融のための加工処理装置を開示しており、これで
は、結合剤は、有機結合剤またはサイジングを焼却する
ため、酸化状態に維持されている再溶融炉内で除去され
る。
再溶融のための加工処理装置を開示しており、これで
は、結合剤は、有機結合剤またはサイジングを焼却する
ため、酸化状態に維持されている再溶融炉内で除去され
る。
ウオン等に対する米国特許第４、545、800号およびク
ンクル等に対する米国特許第４、632、687号は、双方と
も、ガラス溶融物内で行なわれる液中燃焼技術を開示し
ている。ウオン等では、酸素および水素は、ガラス溶融
物内で結して水蒸気を形成する。クンクル等に対する特
許は、ガラスバッチ法を開示しており、これでは、石炭
がガラスバッチに加えられ、そしてガラスバッチに結合
されたとき、主エネルギー源を形成する。ガラスバッチ
が溶融した後、それはさらに、再酸化段階で処理され
る。再酸化は、バブラーチューブおよびガスバーナーを
通り酸化を導入することにより達成される。
ンクル等に対する米国特許第４、632、687号は、双方と
も、ガラス溶融物内で行なわれる液中燃焼技術を開示し
ている。ウオン等では、酸素および水素は、ガラス溶融
物内で結して水蒸気を形成する。クンクル等に対する特
許は、ガラスバッチ法を開示しており、これでは、石炭
がガラスバッチに加えられ、そしてガラスバッチに結合
されたとき、主エネルギー源を形成する。ガラスバッチ
が溶融した後、それはさらに、再酸化段階で処理され
る。再酸化は、バブラーチューブおよびガスバーナーを
通り酸化を導入することにより達成される。
セングに対する米国特許第４、853、024号、およびダ
ン等に対する米国特許第４、615、720号を含むいくつか
の特許がガラス繊維スクラップリサイクル処理問題を処
理してきた。セングの特許は、スクラップ再生装置を開
示しており、これでは、高温回転ボールミルが、湿り繊
維スクラップを細い粒子に変換するのに使用されてい
る。ダン等の特許は、ガラスバッチが溶融したガラスプ
ールの頂部表面に加えられる速度制御方法を開示してい
る。
ン等に対する米国特許第４、615、720号を含むいくつか
の特許がガラス繊維スクラップリサイクル処理問題を処
理してきた。セングの特許は、スクラップ再生装置を開
示しており、これでは、高温回転ボールミルが、湿り繊
維スクラップを細い粒子に変換するのに使用されてい
る。ダン等の特許は、ガラスバッチが溶融したガラスプ
ールの頂部表面に加えられる速度制御方法を開示してい
る。
ガラス繊維スクラップリサイクル事業に関するこれ等
および他の問題は、以下に集約した本発明によって処理
される。
および他の問題は、以下に集約した本発明によって処理
される。
発明の開示 本発明は、コーティング、一般的には有機コーティン
グをその上に有している鉱物繊維のリサイクル方法及び
装置に関する。本発明によれば、コートした鉱物繊維
は、溶融したガラスバッチを含んでいる容器内に入れら
れる。溶融したガラスバッチは、コートした鉱物繊維を
表面の流れと共に運ぶ表面の流れを生ずるのに十分な速
度で撹拌される。コートした鉱物繊維は、表面の流れに
よって運ばれている間に加熱され、鉱物繊維上のコーテ
ィングを分解し、そしてカーボン残渣および鉱物繊維を
残す。カーボン残渣の実質的部分は、カーボン残渣およ
び鉱物繊維が、溶融したガラスバッチの表面を横切って
流れにより運ばれているときに酸化され、それによって
精製した鉱物繊維が得られる。精製した鉱物繊維は、そ
れが溶融したガラスバッチの１部を形成するまで溶融さ
れるように、高速撹拌作用によって溶融したガラスバッ
チ内に分散される。
グをその上に有している鉱物繊維のリサイクル方法及び
装置に関する。本発明によれば、コートした鉱物繊維
は、溶融したガラスバッチを含んでいる容器内に入れら
れる。溶融したガラスバッチは、コートした鉱物繊維を
表面の流れと共に運ぶ表面の流れを生ずるのに十分な速
度で撹拌される。コートした鉱物繊維は、表面の流れに
よって運ばれている間に加熱され、鉱物繊維上のコーテ
ィングを分解し、そしてカーボン残渣および鉱物繊維を
残す。カーボン残渣の実質的部分は、カーボン残渣およ
び鉱物繊維が、溶融したガラスバッチの表面を横切って
流れにより運ばれているときに酸化され、それによって
精製した鉱物繊維が得られる。精製した鉱物繊維は、そ
れが溶融したガラスバッチの１部を形成するまで溶融さ
れるように、高速撹拌作用によって溶融したガラスバッ
チ内に分散される。
本発明の他の観点によれば、コートした鉱物繊維が、
溶融したガラスバッチの表面を横切って運ばれていると
き、コートした鉱物繊維にぶつかるように酸化剤が容器
に供給されてもよい。溶融物表面上への酸化剤供給ステ
ップは、直接それに空気を供給することによって、ある
いは過剰空気バーナーによって行なわれてもよい。供給
される酸化剤の量は、コートした鉱物繊維の単位当り可
燃性コーティング成分を分析し、溶融したガラスバッチ
内に沈積したコートした鉱物繊維量を測定し、そしてそ
れによって供給される酸化剤の量を変化することにより
決定されてもよい。あるいはまた、容器から排出される
排気ガスの酸化剤分が測定され、そして酸化剤が供給さ
れる速さが、酸化力を所望のレベルに維持するように変
化されてもよい。
溶融したガラスバッチの表面を横切って運ばれていると
き、コートした鉱物繊維にぶつかるように酸化剤が容器
に供給されてもよい。溶融物表面上への酸化剤供給ステ
ップは、直接それに空気を供給することによって、ある
いは過剰空気バーナーによって行なわれてもよい。供給
される酸化剤の量は、コートした鉱物繊維の単位当り可
燃性コーティング成分を分析し、溶融したガラスバッチ
内に沈積したコートした鉱物繊維量を測定し、そしてそ
れによって供給される酸化剤の量を変化することにより
決定されてもよい。あるいはまた、容器から排出される
排気ガスの酸化剤分が測定され、そして酸化剤が供給さ
れる速さが、酸化力を所望のレベルに維持するように変
化されてもよい。
本発明はさらに、コートした鉱物繊維が溶融したガラ
スに接触することによる熱伝導によってガラス表面上に
入れた後、コートした鉱物繊維を加熱することを含む。
さらに、加熱ステップは、容器頂部における雰囲気を加
熱するバーナーによって部分的に行なわれてもよい。
スに接触することによる熱伝導によってガラス表面上に
入れた後、コートした鉱物繊維を加熱することを含む。
さらに、加熱ステップは、容器頂部における雰囲気を加
熱するバーナーによって部分的に行なわれてもよい。
本発明の他の観点によれば、撹拌ステップにおいて、
撹拌器の作用によって撹拌器の近くに内方に向けられた
流れゾーンが作られる。繊維は内方に向いた流れゾーン
の縁に集中した流れの中に送られるので、コートした鉱
物繊維は、溜りの中心の方に吸引される。繊維は表面上
に留まったままであるから、鉱物繊維のコーティングの
分解およびカーボンの酸化は、鉱物繊維が表面下に吸引
されそしてガラスバッチ内に沈む前に実質的に終了す
る。本発明の他の観点によれば、コートした鉱物繊維
は、表面制御速さ（at a surface controlled rate）で
溜りに加えられ、それによってコートした鉱物繊維は、
ガラスバッチ表面上に静的ブランケット（static blank
et）を形成しない。
撹拌器の作用によって撹拌器の近くに内方に向けられた
流れゾーンが作られる。繊維は内方に向いた流れゾーン
の縁に集中した流れの中に送られるので、コートした鉱
物繊維は、溜りの中心の方に吸引される。繊維は表面上
に留まったままであるから、鉱物繊維のコーティングの
分解およびカーボンの酸化は、鉱物繊維が表面下に吸引
されそしてガラスバッチ内に沈む前に実質的に終了す
る。本発明の他の観点によれば、コートした鉱物繊維
は、表面制御速さ（at a surface controlled rate）で
溜りに加えられ、それによってコートした鉱物繊維は、
ガラスバッチ表面上に静的ブランケット（static blank
et）を形成しない。
本発明の目的は、有機コーティング材料で処理された
鉱物繊維スクラップのリサイクル方法を提供することで
あり、この方法では、有機コーティングが分解され、そ
してカーボン残渣は、鉱物繊維が、強力に撹拌された溶
融ガラスバッチの表面上の表面の流れによって運ばれる
とき、酸化される。
鉱物繊維スクラップのリサイクル方法を提供することで
あり、この方法では、有機コーティングが分解され、そ
してカーボン残渣は、鉱物繊維が、強力に撹拌された溶
融ガラスバッチの表面上の表面の流れによって運ばれる
とき、酸化される。
本発明のさらに他の目的は、そのようなコートした鉱
物繊維が、コーティングの分解およびカーボンの酸化が
可能であるのに十分長時間、表面に留まることを可能に
する方法を提供することである。
物繊維が、コーティングの分解およびカーボンの酸化が
可能であるのに十分長時間、表面に留まることを可能に
する方法を提供することである。
本発明の他の目的は、コートしたガラス繊維が溶融し
たガラスバッチ上に加えられ、そして酸化雰囲気が、加
えられるコートした鉱物繊維の量および組成をモニタす
ることによりガラス溶融物上に維持される方法を提供す
ることである。
たガラスバッチ上に加えられ、そして酸化雰囲気が、加
えられるコートした鉱物繊維の量および組成をモニタす
ることによりガラス溶融物上に維持される方法を提供す
ることである。
本発明の他の目的は、コートした鉱物繊維をリサイク
ルすることであり、これでは、ガス状排気が、酸化雰囲
気が存在するか否かを決定し、かつこの方法における酸
化剤の添加を制御するためモニタされる。
ルすることであり、これでは、ガス状排気が、酸化雰囲
気が存在するか否かを決定し、かつこの方法における酸
化剤の添加を制御するためモニタされる。
本発明の他の目的は、コートした鉱物繊維をリサイク
ルすることであり、これでは、繊維は、制御された速さ
で強力に撹拌されたガラス溶融物に加えられ、これが表
面上の繊維を撹拌して、コーティングを分解し酸化する
熱伝達を早め、かつまたは精製後のガラス繊維の溶融を
早める。
ルすることであり、これでは、繊維は、制御された速さ
で強力に撹拌されたガラス溶融物に加えられ、これが表
面上の繊維を撹拌して、コーティングを分解し酸化する
熱伝達を早め、かつまたは精製後のガラス繊維の溶融を
早める。
これ等および他の目的は、本発明を実施するための最
良実施形態の以下の説明に照らして添付図面を再吟味す
るとき理解されるような本発明によって達成される。
良実施形態の以下の説明に照らして添付図面を再吟味す
るとき理解されるような本発明によって達成される。
図面の簡単な説明 図１は、本発明の実施に有用な強力撹拌溶融器と鉱物
繊維供給ホッパーの斜視図である。
繊維供給ホッパーの斜視図である。
図２は、本発明の実施に使用されるホッパー・スクリ
ューコンベヤーおよび強力撹拌溶融器の概略的平面図で
ある。
ューコンベヤーおよび強力撹拌溶融器の概略的平面図で
ある。
図３は、図２の３−３線における断面図であり、溶融
物上の領域を加熱しているガスバーナーと、ガラス溶融
物を混合しているインペラーとを有している本発明によ
る強力撹拌溶融器に供給されている鉱物繊維を示してい
る。
物上の領域を加熱しているガスバーナーと、ガラス溶融
物を混合しているインペラーとを有している本発明によ
る強力撹拌溶融器に供給されている鉱物繊維を示してい
る。
図４は、本発明の方法のステップを例示しているブロ
ック線図である。
ック線図である。
発明を実施するための最良実施形態 図１を参照すると、本発明の実施に有用である強力撹
拌溶融器システム10が示されている。混合溶融器10は、
引き続き供給するために有機コーティングを有している
鉱物繊維またはガラス繊維スクラップのような原料が貯
蔵されているホッパー12を含む。スクリューコンベヤー
14が、ガラス繊維スクラップを耐火煉瓦溶融器16に運ぶ
ため設けられている。
拌溶融器システム10が示されている。混合溶融器10は、
引き続き供給するために有機コーティングを有している
鉱物繊維またはガラス繊維スクラップのような原料が貯
蔵されているホッパー12を含む。スクリューコンベヤー
14が、ガラス繊維スクラップを耐火煉瓦溶融器16に運ぶ
ため設けられている。
耐火煉瓦溶融器16内で、ガラス溶融物17は最初に、耐
火煉瓦溶融器の底部を通り延びている複数の電極18によ
るジュール効果加熱によって加熱される。開示された実
施例では、４本の電極が使用さている例示した実施例の
電極18は、隣接する電極が反対の極性である単相回路に
ある。最も好ましいアプローチは、多相回路を用いるこ
とであることは理解されるであろう。
火煉瓦溶融器の底部を通り延びている複数の電極18によ
るジュール効果加熱によって加熱される。開示された実
施例では、４本の電極が使用さている例示した実施例の
電極18は、隣接する電極が反対の極性である単相回路に
ある。最も好ましいアプローチは、多相回路を用いるこ
とであることは理解されるであろう。
駆動装置20が高速度で回転するインペラー22または撹
拌器を駆動する。駆動装置20は、好ましくは水冷されて
いる軸24によってインペラー22に接続されている。耐火
煉瓦溶融器16は、出口26を含み、さらに加工処理のため
これを通り溶融したガラスを排出させることができる。
排気孔28が出口26内に組み込まれており、これを通り燃
焼生成物および酸化反応生成物はさらに他の加工処理の
ためガス洗浄装置等に向けられる。ホッパー12は好まし
くは、鉱物繊維またはガラス繊維をホッパー12を通り押
し込むため、軸30と共に回転する複数のフィンガー32を
含む複数の軸30を含む。スクリューコンベヤー14は、ホ
ッパー12からの鉱物繊維が、制御された速さで耐火煉瓦
溶融器16に運ばれるように、管状導管36内を駆動モータ
（図示せず）により回転されるスクリュー34を含む。
拌器を駆動する。駆動装置20は、好ましくは水冷されて
いる軸24によってインペラー22に接続されている。耐火
煉瓦溶融器16は、出口26を含み、さらに加工処理のため
これを通り溶融したガラスを排出させることができる。
排気孔28が出口26内に組み込まれており、これを通り燃
焼生成物および酸化反応生成物はさらに他の加工処理の
ためガス洗浄装置等に向けられる。ホッパー12は好まし
くは、鉱物繊維またはガラス繊維をホッパー12を通り押
し込むため、軸30と共に回転する複数のフィンガー32を
含む複数の軸30を含む。スクリューコンベヤー14は、ホ
ッパー12からの鉱物繊維が、制御された速さで耐火煉瓦
溶融器16に運ばれるように、管状導管36内を駆動モータ
（図示せず）により回転されるスクリュー34を含む。
全混合溶融器システム10は、好ましくは、本発明の方
法を実施するため協働しているホッパー12、スクリュー
コンベヤー14、耐火煉瓦溶融器16および駆動装置20と共
にプラットフォーム38上に支持されている。
法を実施するため協働しているホッパー12、スクリュー
コンベヤー14、耐火煉瓦溶融器16および駆動装置20と共
にプラットフォーム38上に支持されている。
さて次に図２を参照すると、コートした鉱物繊維スク
ラップとホッパー12からスクリューコンベヤー14を通り
耐火煉瓦溶融器16内への供給が図示されている。ガス燃
焼過剰空気バーナーの作動もまた例示されている。バー
ナー40は、スクリューコンベヤー14と同じ耐火煉瓦溶融
器16の壁に配置されている。燃焼によるガスのジェット
が、スクリューコンベヤー14に隣接する溶融器16内に導
入される。スクラップの溶けた繊維42は、ガラス溶融物
の表面上に入れられるので、ガラス溶融物上の表面の流
れが、それ等の繊維42を内方に向いた流れゾーンを通り
内方に吸引する。
ラップとホッパー12からスクリューコンベヤー14を通り
耐火煉瓦溶融器16内への供給が図示されている。ガス燃
焼過剰空気バーナーの作動もまた例示されている。バー
ナー40は、スクリューコンベヤー14と同じ耐火煉瓦溶融
器16の壁に配置されている。燃焼によるガスのジェット
が、スクリューコンベヤー14に隣接する溶融器16内に導
入される。スクラップの溶けた繊維42は、ガラス溶融物
の表面上に入れられるので、ガラス溶融物上の表面の流
れが、それ等の繊維42を内方に向いた流れゾーンを通り
内方に吸引する。
さて次に図３を参照すると、耐火煉瓦溶融器16は、ス
クリューコンベヤー14によるガラス溶融物17の表面上の
鉱物繊維42の流入を示すため切断されている。内方に向
いた流れゾーンの繊維の流れが矢印“F"によって示され
ている。インペラー22が、インペラーの回転矢印“R"に
よって示されるように回転して、矢印“M"によって例示
した溶融物混合の流れを生ずる。熱電対46がガラス溶融
物の状態をモニタするため、溶融器の中心に設けられて
いる。熱電対46は、好ましくは、熱電対を外すことによ
って溶融器を空にするのに使用される開口を通り挿入さ
れる。
クリューコンベヤー14によるガラス溶融物17の表面上の
鉱物繊維42の流入を示すため切断されている。内方に向
いた流れゾーンの繊維の流れが矢印“F"によって示され
ている。インペラー22が、インペラーの回転矢印“R"に
よって示されるように回転して、矢印“M"によって例示
した溶融物混合の流れを生ずる。熱電対46がガラス溶融
物の状態をモニタするため、溶融器の中心に設けられて
いる。熱電対46は、好ましくは、熱電対を外すことによ
って溶融器を空にするのに使用される開口を通り挿入さ
れる。
矢印“B"は、バーナー40からの燃焼生成物の全体的流
れを例示している。ガラス生産物は、出口26を通り矢印
“G"によって例示された径路をたどり、一方矢印“E"に
よって示された排気ガスは、放出口26を通り排気孔28に
導かれる。排気ガスはそれからいかなる汚染物をも除去
するため、サイクロン分離機またガス清浄器によって処
理される。排気ガスは、燃焼生成物、過剰酸素、二酸化
炭素、および他の揮発物から成っている。さて次に図４
を参照すると、フローチャートが本発明の方法ステップ
を説明するため提供されている。図４の参照番号52によ
って示された第１のステップは、コートした鉱物繊維ス
クラップの繊維の集塊をばらばらにするステップであ
る。コートした鉱物繊維スクラップは、代表的には取扱
を容易にするため梱にコンパクトに詰められるかまた束
に巻かれる。スクラップ材料が直接ガラス繊維成形トリ
ム作業から運ばれるとき、スクラップ材料は束ねられ
ず、コンパクトに詰められていないことがある、もしそ
うならば、ばらばらにするステップは省くことができ
る。
れを例示している。ガラス生産物は、出口26を通り矢印
“G"によって例示された径路をたどり、一方矢印“E"に
よって示された排気ガスは、放出口26を通り排気孔28に
導かれる。排気ガスはそれからいかなる汚染物をも除去
するため、サイクロン分離機またガス清浄器によって処
理される。排気ガスは、燃焼生成物、過剰酸素、二酸化
炭素、および他の揮発物から成っている。さて次に図４
を参照すると、フローチャートが本発明の方法ステップ
を説明するため提供されている。図４の参照番号52によ
って示された第１のステップは、コートした鉱物繊維ス
クラップの繊維の集塊をばらばらにするステップであ
る。コートした鉱物繊維スクラップは、代表的には取扱
を容易にするため梱にコンパクトに詰められるかまた束
に巻かれる。スクラップ材料が直接ガラス繊維成形トリ
ム作業から運ばれるとき、スクラップ材料は束ねられ
ず、コンパクトに詰められていないことがある、もしそ
うならば、ばらばらにするステップは省くことができ
る。
参照番号54によって例示された供給の第２のステップ
は、繊維を表面制御速さ（surface controlled rate）
でガラス溶融物上に供給することを含む。
は、繊維を表面制御速さ（surface controlled rate）
でガラス溶融物上に供給することを含む。
次のステップは、参照番号56によって示したように、
コーティング上の熱作用がコーティングを分解し、そし
てカーボンを酸化するガラス溶融物の１部を横切って表
面の流れ上に繊維を運ぶことである。
コーティング上の熱作用がコーティングを分解し、そし
てカーボンを酸化するガラス溶融物の１部を横切って表
面の流れ上に繊維を運ぶことである。
本発明の第１の目的は、鉱物繊維がガラス溶融物内に
混合される前に有機コーティングからカーボンを省くこ
とである。本願に使用したようなカーボンの実質的部分
の除去は、少くともカーボンの95％を除去するように意
図される。別の観点から見ると、0.3％〜0.4％以下、そ
してより好ましくは0.1％の非酸化残渣が望ましい。0.1
％以上のカーボン量は、カーボンをガラス溶融物から除
去するため追加の精製ステップを必要とするかも知れな
い。そのような追加の精製ステップは、ナトリウムまた
はシリコンガラス反応によりカーボンを酸化するためガ
ラス溶融物の加熱を含むか、あるいは、酸化剤によるさ
らに他のエアレーヨンまたは酸化を含むこともある。ま
た、バッチ原料の添加がカーボン残渣の酸化を生ずるこ
ともある。そのようなバッチ材料の例は、炭酸ナトリウ
ム、水和ホウ砂、炭酸カルシウム等を含む。
混合される前に有機コーティングからカーボンを省くこ
とである。本願に使用したようなカーボンの実質的部分
の除去は、少くともカーボンの95％を除去するように意
図される。別の観点から見ると、0.3％〜0.4％以下、そ
してより好ましくは0.1％の非酸化残渣が望ましい。0.1
％以上のカーボン量は、カーボンをガラス溶融物から除
去するため追加の精製ステップを必要とするかも知れな
い。そのような追加の精製ステップは、ナトリウムまた
はシリコンガラス反応によりカーボンを酸化するためガ
ラス溶融物の加熱を含むか、あるいは、酸化剤によるさ
らに他のエアレーヨンまたは酸化を含むこともある。ま
た、バッチ原料の添加がカーボン残渣の酸化を生ずるこ
ともある。そのようなバッチ材料の例は、炭酸ナトリウ
ム、水和ホウ砂、炭酸カルシウム等を含む。
さて次に図４を参照すると、参照番号58は、カーボン
が酸化された後の繊維が、インペラーまたは混合手段に
よってガラス溶融物内に分散される次のステップを示し
ている。繊維は溶融され、そして繊維の小さい直径およ
び混合手段が繊維をガラス溶融物内に分散する速度によ
って、迅速にガラス溶融物内に分散される。ガラス繊維
の溶融は参照番号60によって示されている。繊維がガラ
ス溶融物内に組み込まれ、溶融した後、生じた追加のガ
ラス溶融物は参照番号62で除去され、そしてさらに加工
処理される。
が酸化された後の繊維が、インペラーまたは混合手段に
よってガラス溶融物内に分散される次のステップを示し
ている。繊維は溶融され、そして繊維の小さい直径およ
び混合手段が繊維をガラス溶融物内に分散する速度によ
って、迅速にガラス溶融物内に分散される。ガラス繊維
の溶融は参照番号60によって示されている。繊維がガラ
ス溶融物内に組み込まれ、溶融した後、生じた追加のガ
ラス溶融物は参照番号62で除去され、そしてさらに加工
処理される。
現在、溶融したガラスが、参照番号64によって示され
たようにカレットを形成するため、水で急冷することに
より加工処理することが予期されている。溶融器から取
出されたガラスはまた、参照番号66によって示されたよ
うに、現在の溶融および処理装置に供給するのに使用で
きる。追加のバッチ成分およびガス吸蔵の分離時間が、
商業的に受け入れられる鉱物繊維の形成を保証するため
提供できる。あるいはまた、溶融したガラスは、多分、
参照番号68によって示したように、ガラス繊維化操作の
前床に直接供給される。
たようにカレットを形成するため、水で急冷することに
より加工処理することが予期されている。溶融器から取
出されたガラスはまた、参照番号66によって示されたよ
うに、現在の溶融および処理装置に供給するのに使用で
きる。追加のバッチ成分およびガス吸蔵の分離時間が、
商業的に受け入れられる鉱物繊維の形成を保証するため
提供できる。あるいはまた、溶融したガラスは、多分、
参照番号68によって示したように、ガラス繊維化操作の
前床に直接供給される。
上記の説明が本発明実施のための最良実施形態であ
り、かつ例示的なものであって、それに限定されないこ
とは、本発明に関する当業者により理解されるであろ
う。本発明の範囲は以下の請求の範囲の参照によって評
価されるべきである。
り、かつ例示的なものであって、それに限定されないこ
とは、本発明に関する当業者により理解されるであろ
う。本発明の範囲は以下の請求の範囲の参照によって評
価されるべきである。
Claims (19)
- 【請求項１】コートした鉱物繊維をリサイクルする方法
において、 前記コートした鉱物繊維を、容器内の溶融したガラスバ
ッチの表面に入れるステップと、 コートした鉱物繊維を表面の流れと共に運ぶのに十分な
速度で、溶融したガラスバッチを撹拌器で撹拌するステ
ップと、 鉱物繊維上のコーティングを分解するため、運んでいる
間にコートした鉱物繊維を加熱し、カーボン残渣および
鉱物繊維を残すステップと、 前記カーボン残渣および鉱物繊維が、精製した鉱物繊維
を得るため、前記溶融したガラスバッチの表面の一部分
を横切る流れによって運ばれているとき、前記カーボン
残渣の第１の部分を酸化するステップと、 精製した鉱物繊維および前記カーボン残渣の第２の部分
を撹拌器を用いて、鉱物繊維が溶融したガラスバッチの
一部分を形成するように溶融される溶融したガラスバッ
チ内に分散するステップとを含むことを特徴とする方
法。 - 【請求項２】鉱物繊維が、前記溶融したガラスバッチの
表面の前記部分を横切って運ばれるとき、コートした鉱
物繊維にぶつかるように、酸化剤を容器に供給するステ
ップをさらに含む請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】酸化剤を供給するステップが、過剰空気バ
ーナーを通り空気を供給することにより行なわれる請求
項２に記載の方法。 - 【請求項４】供給される酸化剤の量が、コートした鉱物
繊維の単位当りの可燃性コーティング成分量を分析し、
そして、次に溶融したガラスバッチ内に入れられたコー
トした鉱物繊維の量を測定し、そして、それによって供
給される酸化剤量を変化することによって、決定される
請求項２に記載の方法。 - 【請求項５】容器から放出される排気ガスの酸化剤分を
測定し、そして酸化力を所望のレベルに維持するため、
前記酸化剤が供給される速さを変化するステップをさら
に含んでいる請求項２に記載の方法。 - 【請求項６】前記コートした鉱物繊維がガラス表面上に
入れられ、一方前記鉱物繊維が溶融したガラスとの接触
による熱伝導によって加熱される請求項１に記載の方
法。 - 【請求項７】前記加熱ステップが、容器頂部の雰囲気を
加熱するバーナーによって部分的に行なわれ、それによ
って鉱物繊維が溶融したガラスバッチに落下するとき、
コートした鉱物繊維を加熱する請求項１に記載の方法。 - 【請求項８】前記撹拌ステップが、溶融したガラスバッ
チの表面上に内方に向いた流れゾーンと、湧昇流ゾーン
とを生じ、そして、コートした鉱物繊維を入れる前記ス
テップが向けられた流れゾーンの縁に集束した繊維を供
給することによって行なわれるので、前記コートした鉱
物繊維が表面上に留まっているとき、前記コートした鉱
物繊維はその溜りの中心の方に吸引され、それによって
鉱物繊維のコーティングの分解およびカーボンの酸化
が、実質的に鉱物繊維が表面下に吸引され、そしてガラ
スバッチに沈む前に終了する請求項１に記載の方法。 - 【請求項９】コートした鉱物繊維を入れる前記ステップ
が、表面に限定され、それによってコートした鉱物繊維
が制御された速さで容器に供給されるので、コートした
鉱物繊維が、溶融したガラスバッチの表面上に静止ブラ
ンケットを形成しない請求項１に記載の方法。 - 【請求項１０】酸化雰囲気が容器に空気を供給すること
により容器内に維持され、そしてバーナーが燃料の燃焼
によって溶融したガラスバッチの上方の領域を加熱する
のに使用され、空気対バーナーに供給される燃料の比
が、供給される燃料を燃焼し、かつまたコートした鉱物
繊維によって供給されたカーボンを酸化するのに必要な
化学量論的量よりも大きい請求項１に記載の方法。 - 【請求項１１】前記コートした鉱物繊維が、有機結合剤
を有しているガラス繊維スクラップである請求項１に記
載の方法。 - 【請求項１２】前記撹拌器がインペラーである請求項１
に記載の方法。 - 【請求項１３】コートした鉱物繊維を加熱し、かつ精製
した鉱物繊維を分散するステップが、単一の容器内で行
なわれる請求項１に記載の方法。 - 【請求項１４】鉱物繊維を容器内に入れる前記ステップ
の前に、鉱物繊維の集塊を小さい部片に機械的に破砕す
ることによって鉱物繊維を処理加工するステップをさら
に含む請求項１に記載の方法。 - 【請求項１５】酸化剤を前記容器に供給するステップを
さらに含んでいる請求項１に記載の方法。 - 【請求項１６】酸化剤を供給するステップが、溶融した
ガラスバッチの上方の容器内に空気を射出することを含
む請求項１に記載の方法。 - 【請求項１７】前記カーボン残渣の前記第２の部分が、
前記溶融したガラスバッチ内に撹拌され、前記カーボン
残渣の前記第２の部分が次にそれが酸化される表面に移
動する請求項１に記載の方法。 - 【請求項１８】前記カーボン残渣の前記第２の部分が、
前記溶融したガラスバッチの組成材料でガラス反応を受
けて、カーボン残渣を前記溶融したガラス溶融物から除
去する請求項17に記載の方法。 - 【請求項１９】前記組成材料としてバッチの原材料を、
前記カーボン残渣の前記第２の部分に対し酸化剤を提供
する溶融物に加えるステップをさらに含んでいる請求項
18に記載の方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/665,678 US5100453A (en) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | Method for recycling scrap mineral fibers |
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| PCT/US1992/001775 WO1992015533A1 (en) | 1991-03-07 | 1992-03-03 | Method and apparatus for recycling scrap mineral fibers |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06511422A JPH06511422A (ja) | 1994-12-22 |
| JP2804370B2 true JP2804370B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=24671111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4508276A Expired - Fee Related JP2804370B2 (ja) | 1991-03-07 | 1992-03-03 | 鉱物繊維スクラップのリサイクル方法及び装置 |
Country Status (10)
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|---|---|
| US (1) | US5100453A (ja) |
| EP (1) | EP0574522B1 (ja) |
| JP (1) | JP2804370B2 (ja) |
| KR (1) | KR0144658B1 (ja) |
| AT (1) | ATE154796T1 (ja) |
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| CA (1) | CA2105578A1 (ja) |
| DE (1) | DE69220567T2 (ja) |
| RU (1) | RU2094401C1 (ja) |
| WO (1) | WO1992015533A1 (ja) |
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| JP3349525B2 (ja) | 1992-06-26 | 2002-11-25 | 川崎製鉄株式会社 | 高炉からの高炉溶融スラグを製綿化してロックウ−ルを製造する方法 |
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