WO2023139784A1

WO2023139784A1 - ロックウールの製造設備および製造方法

Info

Publication number: WO2023139784A1
Application number: PCT/JP2022/002414
Authority: WO
Inventors: 大輔福永
Original assignee: Ｊｆｅロックファイバー株式会社; Ｊｆｅスチール株式会社
Priority date: 2022-01-24
Filing date: 2022-01-24
Publication date: 2023-07-27

Abstract

成分調整された溶融原料を連続的に安定して製綿することが可能なロックウールの製造技術を提供する。主原料を昇温し、成分調整材を添加して、所定の成分組成に調整し、ロックウールの溶融原料とする一次電気炉と、一次電気炉から連続的に供給される溶融原料を保温する二次電気炉と、一次電気炉および二次電気炉にそれぞれ溶湯表面被覆材を供給する被覆材供給手段と、二次電気炉から連続的に供給された溶融原料を繊維化する製綿機と、一次電気炉に添加する成分調整材の添加速度を制御する制御手段と、を有し、制御手段は、主原料の成分組成、成分調整材の成分組成、一次電気炉および二次電気炉における溶湯表面被覆材の成分組成と溶解速度、ならびに、ロックウールの製綿能率および歩留まりを取得して、二次電気炉から供給される溶融原料の成分組成が、所望の成分組成となるように構成されている設備である。

Description

ロックウールの製造設備および製造方法

　本発明は、ロックウールの製造設備および製造方法に関し、具体的には、成分を調整しながら連続的にロックウールを製造する技術に関する。

　近年、石綿（アスベスト）の公害問題に端を発して、その代替品としてのロックウールが注目を集めている。このロックウールは、玄武岩や安山岩等の天然のケイ酸塩鉱石を主原料とし、これをキューポラや電気炉などで溶解した後、遠心力や圧縮空気などで吹き飛ばして直径が数ミクロンの繊維とした、主成分がＳｉＯ_２とＣａＯからなる人造の鉱物繊維であり、断熱性や保温性、耐火性、吸音性等に優れていることから、建築物や工業施設、工業装置等の分野で広く用いられている。

　ところで、高炉から排出される高炉スラグは、従来、水砕処理してセメント原料や、コンクリート用骨材、地盤改良材等として再利用していたが、近年では、組成的に上記ケイ酸塩鉱石に近似していることから、ロックウールの主原料として用いられるようになってきている。

　上記高炉スラグを原料としたロックウールの製造方法は、省エネルギーの観点から、ロックウール製造設備を高炉に近接して設置し、高炉から排出される高炉スラグを冷却することなく、溶融したままロックウール製造設備に搬送し、珪石などの副原料を加えて所定の成分組成に調整してから、製綿化する方法が一般的である。例えば、特許文献１には、２基のロックウール製造用電気炉を並設し、原料装入・溶解・成分調整・温度調整工程と、保温・出湯工程をそれぞれ２基の電気炉で交互に繰り返しながら溶融原料を下工程（製綿機）に連続して供給する方法が、また、特許文献２には、２つの電気炉を連結して使用し、１つの電気炉で溶融高炉スラグの溶解、成分調整してから、他の電気炉で温度調整し、その後、溶融原料を製綿機で製綿化する方法が開示されている。

　ロックウールの製造において最終的に電気炉から出湯される溶融スラグの成分濃度（主にＳｉＯ_２濃度）を所望の濃度に調整することは重要である。そこで、特許文献３には、２つの電気炉を直列に配置し、一次電気炉で高炉溶融スラグの加熱および成分調整してから、二次電気炉で温度調整してロックウールを製造するにあたり、供給する溶融スラグの重量や成分の情報から、一次電気炉内にガスバブリングするガス流量を定めて、ＳｉＯ_２濃度を安定させる技術が開示されている。

特開平０１－０８３５３５号公報特開昭６２－０６５９５０号公報特開平０８－２９５５２７号公報

　しかしながら、上記従来技術には以下の問題がある。
　特許文献３の技術では、一次電気炉から二次電気炉への溶湯の供給がバッチ的であり、二次電気炉の溶融スラグ容量が増減し、静圧の変化によって、二次電気炉からの供給量を安定にできない問題があった。二次電気炉からの製綿機への溶湯量が変動するとロックウールの密度が変動し、生産性や歩留まりが低下するおそれがある。

　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、２つの電気炉を直列に配置し、成分調整された溶融原料を連続的に安定して製綿することが可能なロックウールの製造設備およびその設備を用いたロックウールの製造方法を提供することである。

　上記課題を有利に解決する本発明にかかるロックウールの製造設備は、主原料を所定の温度に昇温し、成分調整材を添加して、所定の成分組成に調整し、ロックウールの溶融原料とする一次電気炉と、前記一次電気炉から連続的に供給される前記溶融原料を所定の温度に保温する二次電気炉と、前記一次電気炉および二次電気炉にそれぞれ溶湯表面被覆材を供給する被覆材供給手段と、前記二次電気炉から連続的に供給された前記溶融原料を繊維化する製綿機と、前記一次電気炉に添加する成分調整材の添加速度を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記主原料の成分組成、前記成分調整材の成分組成、前記一次電気炉および前記二次電気炉における前記溶湯表面被覆材の成分組成と溶解速度、ならびに、ロックウールの製綿能率および歩留まりを取得して、前記二次電気炉から供給される前記溶融原料の成分組成が、所望の成分組成となるように構成されているものである。

　なお、本発明にかかるロッククールの製造設備は、
（ア）前記一次電気炉で組成を調整する対象成分がＳｉＯ_２、ＣａＯ、Ａｌ_２Ｏ_３およびＭｇＯのうちから選ばれる一以上の成分であること、
（イ）前記制御手段が、前記主原料の成分組成のうち、前記対象成分以外の成分の組成に基づき、前記対象成分の目標組成を補正するように構成されていること、
（ウ）前記主原料が溶融高炉スラグ、固化した高炉スラグおよび玄武岩から選ばれた１以上であること、
などが好ましい解決手段になり得るものと考えられる。

　上記課題を有利に解決する本発明にかかるロックウールの製造方法は、一次電気炉に主原料を供給し、溶湯表面被覆材を投入したうえで加熱し、成分調整材を添加して所定の成分組成の溶融原料とする第１加熱工程と、一次電気炉から二次電気炉に前記溶融原料を連続的に供給し、二次電気炉内に溶湯表面被覆材を投入したうえで、保温する第２加熱工程と、前記二次電気炉から製綿機に前記溶融原料を連続的に供給し、前記溶融原料を繊維化する繊維化工程と、前記主原料の成分組成、前記成分調整材の成分組成、前記一次電気炉および前記二次電気炉における前記溶湯表面被覆材の成分組成と溶解速度、ならびに、ロックウールの製綿能率および歩留まりを取得して、前記二次電気炉から供給される前記溶融原料の成分組成が所望の成分組成となるように前記一次電気炉に添加する成分調整材の添加速度を制御する成分調整工程と、を含むものである。

　なお、本発明にかかるロッククールの製造方法は、
（エ）前記成分調整工程において、調整する前記溶融原料の成分をＳｉＯ_２、ＣａＯ、Ａｌ_２Ｏ_３およびＭｇＯのうちから選ばれる一以上の成分とすること、
（オ）前記成分調整工程において、前記主原料の成分組成のうち、前記対象成分以外の成分の組成に基づき、前記対象成分の目標組成を補正すること、
（カ）前記主原料を溶融高炉スラグ、固化した高炉スラグおよび玄武岩から選ばれた１以上とすること、
などが好ましい解決手段になり得るものと考えられる。

　本発明によれば、ロックウールの製造設備および製造方法において、電気炉を直列に繋いで溶融原料を加熱し、所望の温度および成分組成の溶融原料となるように制御して、連続的に製綿機に供給するようにしたので、生産性と品質が安定したロックウールを製造できる。ＳｉＯ_２やＣａＯなどを一次電気炉で調整し、他の成分の影響を補正するようにすれば、ロックウールの品質をより高めることができる。

本発明の一実施形態にかかるロックウール製造設備を示す概略図である。上記実施形態にかかる電気炉の上面を示す概略図であって、（ａ）は、一次電気炉を表し、（ｂ）は、二次電気炉を表す。

　以下、本発明の実施の形態について具体的に説明する。なお、各図面は模式的なものであって、現実のものとは異なる場合がある。また、以下の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための設備や方法を例示するものであり、構成を下記のものに特定するものでない。すなわち、本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

　以下、本発明の一実施形態にかかるロックウールの製造設備および好適な製造方法を図面に基づいて、説明する。図１は本実施形態にかかるロックウールの製造設備１００の概念図である。図２は、電気炉の上面を示す概念図である。図２（ａ）は、一次電気炉の上面図を表し、図２（ｂ）は、二次電気炉の上面図を表す。本実施形態では、主原料としての高炉スラグ１は、溶融状態のまま貨車などで高炉からロックウール製造設備１００に搬送される。

　本実施形態のロックウール製造設備１００は、一次電気炉２、二次電気炉４、製綿機５および集綿室８を有する。製品加工工程ＰＤとして、粒状綿を製造する工程や板状の成形品とする工程に分かれる。本実施形態では、二基の電気炉が直列に配置してある。図１に示すように、上流側に位置して一次電気炉２が設置され、その下流側に位置して二次電気炉４が配置され直列をなしている。一次電気炉２には、所定容量（質量Ｗ１）の溶融原料１ｂが収容されている。高炉スラグ１は、装入鍋１ａを用いて、電気炉蓋２ｂに設けた主原料投入口２ｅを介して、一次電気炉２内に追加挿入される。電気炉蓋２ｂを介して炉内に挿入した複数本（通常３本）の電極２ａの下部を一次電気炉２内の溶融原料１ｂ中に浸漬し、電極２ａからの電力により溶融原料１ｂの温度を一定に保持するように加熱する（第１加熱工程）。加熱温度は、１５００℃程度が好ましい。

　本実施形態では、一次電気炉２に被せた電気炉蓋２ｂの中央部、つまり、３本の電極２ａの中心位置に対応して設けたランス挿入口からガスバブリングランス２ｄをほぼ垂直に挿入し、その下部を一次電気炉２内の溶融原料１ｂに浸漬する。たとえば、不活性ガスをガスバブリングランスに供給して溶融原料中に吹込み、炉内中央部にガスバブリング領域を形成する（第１加熱工程）。

　ランス挿入口に副原料３としての成分調整材を切出す副原料切出し装置３ａの下部を挿入し、ガスバブリング領域に成分調整材３、たとえば、珪石やケイ砂を連続的に切り出す（第１加熱工程）。副原料３は、添加の容易さや溶解の容易さを考慮し、１０００μｍ程度以下に粉砕することが好ましい。副原料３の切出し速度（添加速度）Ｖ３は、各種操業条件をもとに、制御装置２０によって制御される。切り出された成分調整材３は、ガスバブリング領域の溶融原料１ｂの湧出攪拌作用により裸湯面となって露出した溶融原料１ｂに装入されることで、その溶解が促進される。副原料切出し装置３ａの下部は、ガスバブリングランスの全周にわたる装入を行うように構成してもよい。本実施形態では、添加した成分調整材３が溶け残りなく溶解するのに必要なガス量をガスバブリングランスから供給することが好ましい。

　また、一次電気炉２の周辺部湯面には、電気炉蓋２ｂに設けられた表面被覆材投入口２ｃから表面被覆材投入装置１１により表面被覆材を投入する（第１加熱工程）。表面被覆材は、成分調整材３と同様、珪砂を用いることで、溶融原料１ｂの表面を覆って、堆積し、溶融原料１ｂの熱を遮断し、電気炉蓋２ｂの内面耐火物を保護することができる。表面被覆材は、熱伝導率が小さいものを用いることが有効であり、溶融原料１ｂとの接触界面での溶解速度と成分組成を把握し、先の制御装置２０に入力して、成分調整材３の添加速度Ｖ３の制御に用いる。また、未溶解の表面被覆材によって、断熱され、溶融原料１ｂの表面から放出される放射熱を減少することができるので、電極２ａから供給する電力を削減できる。

　本実施形態において、一次電気炉２から二次電気炉４へ、二次電気炉４の電気炉蓋４ｂに設けた受湯口４ｄを介して、溶融原料１ｂを連続的に供給する（第２加熱工程）。二次電気炉４には、所定容量（質量Ｗ２）の溶融原料１ｂが収容されている。本実施形態では、二次電気炉４から１基または複数の製綿機５に連続的に溶融原料１ｂを供給してロックウールを製造する（繊維化工程）。一次電気炉２から二次電気炉４へ溶融原料１ｂへの溶融原料１ｂの供給速度Ｖ１は、二次電気炉の容量Ｗ２が一定になるように制御されるので、二次電気炉４からすべての製綿機５への溶融原料１ｂの供給速度の和Ｖ２と等しくなる。

　本実施形態では、二次電気炉４の電気炉蓋４ｂを介して炉内に挿入した複数本（通常３本）の電極４ａの下部を二次電気炉４内の溶融原料１ｂ中に浸漬し、電極４ａからの電力により溶融原料１ｂの温度を一定に保持するように加熱する（第２加熱工程）。本実施形態では、一次電気炉２と同様、二次電気炉４の溶融原料１ｂ表面を覆う表面被覆材を、表面被覆材投入装置１１により、電気炉蓋４ｂに設けられた表面被覆材投入口４ｃから投入する（第２加熱工程）。もって、電気炉蓋４ｂの内面を溶融原料１ｂの熱から保護するとともに、溶融原料１ｂの表面から放出される放射熱を減少し、電極４ａから供給する電力を削減する。また、表面被覆材は、一次電気炉２と同様のものを用い、溶融原料１ｂとの接触界面での溶解速度と成分組成を先の制御装置２０に入力して、成分調整材３の添加速度Ｖ３の制御に用いる。

　二次電気炉４では、溶融原料の脱気を図るとともに、次工程である製綿機（スピナー）５に１５００～１６００℃の高温の溶融原料を安定的に供給する役割を担う（第２加熱工程）。二次電気炉４から溶融原料を連続的に出湯し、製綿機５の回転ホイール６の外周面に滴下し、遠心力によって飛ばして繊維化すると同時に、ホイールの胴長方向に高圧ガスを流して繊維化を助長する（繊維化工程）。上記のようにして繊維化したロックウール繊維７は、集綿室８に吸引して捕集し、その後、上記捕集した繊維９をさらに選別して混入した未繊維化物を除去（集綿工程）した後、製品加工工程ＰＤに送り、所定の製品形状、大きさに加工してロックウール製品とする。

　製品加工工程が、例えば、成形品の加工であれば、製綿能率Ｕは、たとえば、バインダーの使用量から計算することができる。また、製品加工工程が、粒状綿を製造する場合には、製綿能率Ｕは、たとえば、所定重量や所定容量の製品の生産時間から計算することができる。また、製品歩留まりｒは、未繊維化原料や、未製品化繊維を上流工程に回収するかどうかを考慮して、決定することができる。得られた製綿能率Ｕおよび歩留まりｒは、制御装置２０に入力または送信されて、二次電気炉４から製綿機５への溶融原料１ｂの供給速度Ｖ２の計算に用いられる。

　ロックウールの主原料１である高炉スラグや玄武岩の成分組成の一例を表１に示す。断熱材に適したロックウールの組成は、質量基準で、ＳｉＯ_２のＣａＯに対する比である酸性度が約１である。したがって、高炉スラグを主原料としたときには、ＳｉＯ_２含有量を７質量％程度増加させる必要があり、玄武岩を主原料としたときには、ＣａＯ含有量を２６質量％程度増加させる必要がある。耐火性を重視する場合には、酸性度が１．８以上であることが好ましい。高炉スラグを主原料としたときには、ＳｉＯ_２含有量を２０質量％程度増加させる必要があり、玄武岩を主原料としたときには、そのままでよい。

　一次電気炉に添加する成分調整材の添加速度を制御する制御手段は、制御装置２０と副原料切出し装置３ａとを含む。副原料切出し装置３ａは、定量切り出しが可能とし、制御装置２０からの信号により、副原料３の切り出し量が制御される。

　制御装置２０は、制御部、記憶部、操作部、表示部、通信部等を備えていてもよく、各部をバスによって接続していてもよい。

　制御部は中央演算装置（ＣＰＵ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等により構成されるコンピュータである。制御部のＣＰＵは、操作部の操作に応じて、記憶部、たとえば、記憶部内のプログラムを記憶する記憶領域に記憶されているシステムプログラムや、各種処理プログラムを読みだしてＲＡＭの作業領域に展開し、展開されたプログラムに従って、後述する各種処理を実行する。また、ＣＰＵは、バスを介して他の構成部から信号やデータを受け取ったり、制御信号や命令を送ったりするほか、通信部を介して、外部の機器との間でデータを送受信したりする。通信部は、他の機器と有線または無線で通信するように構成される。

　記憶部は、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）等の不揮発性の半導体メモリやハードディスク（ＨＤＤ：Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）等により構成される。記憶部は着脱可能なフラッシュメモリ等を含んでいてもよい。記憶部は、制御部において各種処理を実行するためのプログラムをはじめとする各種プログラムや、プログラムによる処理の実行に必要なパラメータ、または、処理結果等のデータを記憶する。記憶部に記憶されている各種プログラムはコンピュータにより読み取り可能なプログラムコードの形態で格納され、制御部は当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。

　表示部は、たとえば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）やＣＲＴ、有機発光ダイオード（ＬＥＤ）などのモニターが例示される。

　通信部は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）アダプターやモデム、無線通信装置などを備え、通信ネットワークに接続された各装置との間の送受信を制御する。通信部は、たとえば、ネットワークカード等の通信用のインターフェースを備えるものであってもよい。通信部は、外部装置との間で各種データを送受信できるようになっている。

　操作部は、カーソルキー、数字入力キーおよび各種機能キーを備えたキーボードやマウス、タッチパネルなどのポインティングデバイスを備え、キー操作やマウス操作などにより入力された指示信号を制御部に出力する。

　制御装置２０は、主原料１、成分調整材３および表面被覆材の成分組成を取得する。制御装置２０には、成分調整材３や表面被覆材の銘柄ごとの成分組成をあらかじめ記憶させておくことができる。制御装置２０は、製品加工工程ＰＤから、各種ロックウール製品の製綿能率Ｕおよび歩留まりｒを取得する。制御装置２０は、二次電気炉４から製綿機５への溶融原料１ｂの供給速度Ｖ２を、たとえば、下記（１）式で計算する。（１）式中、ｎは、１以上の整数で、二次電気炉４から溶融原料１ｂを供給される製綿機５の数となり、ｒｎはｎ番目の製綿機の歩留まりであって０より大きく１以下の範囲の実数であり、Ｕｎはｎ番目の製綿機の製綿能率であってＶ２およびＵｎの単位は、１０００ｋｇ／Ｈｒを用いることができる。
Ｖ２＝Ｕ１／ｒ１＋Ｕ２／ｒ２・・・＋Ｕｎ／ｒｎ　　　（１）

　制御装置２０は、一次電気炉２で調整する対象成分Ｍおよび溶融原料の物質収支を、たとえば、下記（２）式および（３）式で計算する。Ｖ０は主原料１の単位時間当たり投入量、Ｖ３は成分調整材３の単位時間当たり投入量、ＶＳは一次電気炉２および二次電気炉４に投入した表面被覆材の合計の溶解速度、Ｖ２は二次電気炉４から製綿機５への溶融原料１ｂの供給速度の総和である。Ｖ０、Ｖ３、ＶＳおよびＶ２の単位は、１０００ｋｇ／Ｈｒを用いることができる。Ｃ１Ｍは主原料１中の対象成分Ｍの含有率、Ｃ３Ｍは成分調整材３中の対象成分Ｍの含有率、ＣＳＭは一次電気炉２および二次電気炉４に投入した表面被覆材中の対象成分Ｍの含有率、Ｃ２Ｍは二次電気炉４から製綿機５に供給される溶融原料中の対象成分Ｍの含有率、ＣＮＭは主原料１中の対象成分Ｍ以外の成分Ｎによる対象成分Ｍの補正量を表す。Ｃ１Ｍ、Ｃ３Ｍ、ＣＳＭおよびＣ２Ｍは０～１の範囲の実数であり、ＣＮＭは－１～１の範囲の実数である。
Ｃ１Ｍ×Ｖ０＋Ｃ３Ｍ×Ｖ３＋ＣＳＭ×ＶＳ＝（Ｃ２Ｍ＋ＣＮＭ）×Ｖ２　　　（２）
Ｖ０＋Ｖ３＋ＶＳ＝Ｖ２　　　（３）

　なお、上記（２）式および（３）式において、製綿能率Ｕから求められるＶ２を最大の生産性を確保する条件とすれば、ＶＳはほぼ溶融原料１ｂの温度に依存する定数となるので、変数はＶ０とＶ３である。制御装置２０は、成分調整材３の添加量Ｖ３を制御するとともに、主原料１の必要量Ｖ０と高炉から供給される溶融状態の高炉スラグの供給量ＶＡを比較する（成分調整工程）。ＶＡがＶ０以上であれば、Ｖ０となるように調整し、ＶＡがＶ０に足りなければ、足りない部分を乾燥した徐冷高炉スラグなどで補充することが好ましい。もって、ロックウールの生産性を向上することができる。

　上記したように、主原料１として、高炉スラグや玄武岩を用いた場合には、ロックウールの酸性度を所定の値にするために、一次電気炉２で成分調整する対象成分Ｍとして、ＳｉＯ_２、ＣａＯ、Ａｌ_２Ｏ_３およびＭｇＯのうちから選ばれる一以上の成分を選択することが好ましい。ＳｉＯ_２を調整する対象成分Ｍとしたとき、たとえば、他の成分Ｎとして、ＭｇＯの組成に基づき、ＳｉＯ_２の目標値を補正することが好ましい。

　（実施例１）
　上記実施形態に示したロックウールの製造設備を用いて、ＳｉＯ_２含有量Ｃ１Ｍが３６．０質量％、ＭｇＯ含有量が５．０質量％の高炉スラグを主原料１とし、成分調整材３および表面被覆材をＳｉＯ_２含有量ＣＳＭが９９質量％の珪砂として、ロックウールを製造した。一次電気炉２の溶融原料の容量Ｗ１＝約４０ｔであり、二次電気炉４の溶融原料の容量Ｗ２＝２０ｔとなるように制御した。二次電気炉４から溶融原料を供給する製綿機５は２機とし、１機は板状に成形する工程ＰＡに送り、１機は粒状綿とする工程ＰＢに送るようにした。

　二次電気炉２から製綿機５に供給する目標のＳｉＯ_２含有量を４２．０質量％とした。板状に成形する工程ＰＡの製綿能率Ｕ１および歩留まりｒ１、ならびに、粒状綿とする工程ＰＢの製綿能率Ｕ２および歩留まりｒ２をもちい、二次電気炉４から製綿機５への溶融原料１ｂの供給速度Ｖ２は、（１）式から、１３７００ｋｇ／Ｈｒと計算された。表面被覆材の溶解速度ＶＳは、過去の実績から３００ｋｇ／Ｈｒを用いた。制御装置２０により、上記（２）、（３）式から、主原料１の必要供給速度Ｖ０＝１２４００ｋｇ／Ｈｒ、成分調整材３の供給速度Ｖ３＝１０００ｋｇ／Ｈｒを得て、副原料切出し装置３ａの切り出し量を制御した。また、高炉から供給される溶融高炉スラグの供給量が不足したので、乾燥した水砕スラグを１５０ｋｇ／Ｈｒの供給速度で、一次電気炉２のバブリング領域に投入した。もって、製綿能率を下げることなく、生産性を高く維持し、高品質のロックウールを製造可能となった。

　本発明にかかるロックウールの製造設備および製造方法は、２つの電気炉を直列に配置し、一次電気炉に添加する成分調整材を操業条件に基づき調整するようにしたので、生産性を落とすことなく高品質のロックウールを製造でき、産業上有用である。

１００　ロックウール製造設備
　１　主原料（高炉スラグ）
　１ａ　装入鍋
　１ｂ　溶融原料
　２　一次電気炉
　２ａ　電極
　２ｂ　電気炉蓋
　２ｃ　表面被覆材投入口
　２ｄ　ガスバブリングランス
　２ｅ　主原料投入口
　３　副原料（成分調整材）
　３ａ　副原料切出し装置
　４　二次電気炉
　４ａ　電極
　４ｂ　電気炉蓋
　４ｃ　表面被覆材投入口
　４ｄ　一次電気炉からの受湯口
　５　製綿機（スピナー）
　６　ホイール
　７　ロックウール繊維
　８　集綿室
　９　ロックウール綿
　１０　ピッカー
　１１　表面被覆材投入装置
　２０　制御装置
　ＰＤ　製品加工工程

Claims

主原料を所定の温度に昇温し、成分調整材を添加して、所定の成分組成に調整し、ロックウールの溶融原料とする一次電気炉と、
前記一次電気炉から連続的に供給される前記溶融原料を所定の温度に保温する二次電気炉と、
前記一次電気炉および二次電気炉にそれぞれ溶湯表面被覆材を供給する被覆材供給手段と、
前記二次電気炉から連続的に供給された前記溶融原料を繊維化する製綿機と、
前記一次電気炉に添加する成分調整材の添加速度を制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記主原料の成分組成、前記成分調整材の成分組成、前記一次電気炉および前記二次電気炉における前記溶湯表面被覆材の成分組成と溶解速度、ならびに、ロックウールの製綿能率および歩留まりを取得して、前記二次電気炉から供給される前記溶融原料の成分組成が、所望の成分組成となるように構成されている、ロックウールの製造設備。
前記一次電気炉で組成を調整する対象成分がＳｉＯ_２、ＣａＯ、Ａｌ_２Ｏ_３およびＭｇＯのうちから選ばれる一以上の成分である、請求項１に記載のロックウールの製造設備。
前記制御手段が、前記主原料の成分組成のうち、前記対象成分以外の成分の組成に基づき、前記対象成分の目標組成を補正するように構成されている、請求項２に記載のロックウールの製造設備。
前記主原料が溶融高炉スラグ、固化した高炉スラグおよび玄武岩から選ばれた１以上である、請求項１～３のいずれか１項に記載のロックウールの製造設備。
一次電気炉に主原料を供給し、溶湯表面被覆材を投入したうえで加熱し、成分調整材を添加して所定の成分組成の溶融原料とする第１加熱工程と、
一次電気炉から二次電気炉に前記溶融原料を連続的に供給し、二次電気炉内に溶湯表面被覆材を投入したうえで、保温する第２加熱工程と、
前記二次電気炉から製綿機に前記溶融原料を連続的に供給し、前記溶融原料を繊維化する繊維化工程と、
前記主原料の成分組成、前記成分調整材の成分組成、前記一次電気炉および前記二次電気炉における前記溶湯表面被覆材の成分組成と溶解速度、ならびに、ロックウールの製綿能率および歩留まりを取得して、前記二次電気炉から供給される前記溶融原料の成分組成が所望の成分組成となるように前記一次電気炉に添加する成分調整材の添加速度を制御する成分調整工程と、
を含む、ロックウールの製造方法。
前記成分調整工程において、調整する前記溶融原料の成分をＳｉＯ_２、ＣａＯ、Ａｌ_２Ｏ_３およびＭｇＯのうちから選ばれる一以上の成分とする、請求項５に記載のロックウールの製造方法。
前記成分調整工程において、前記主原料の成分組成のうち、前記対象成分以外の成分の組成に基づき、前記対象成分の目標組成を補正する、請求項６に記載のロックウールの製造方法。
前記主原料を溶融高炉スラグ、固化した高炉スラグおよび玄武岩から選ばれた１以上とする、請求項５～７のいずれか１項に記載のロックウールの製造方法。