JPH04310534A - 鉱物繊維製造方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、玄武岩ガラス、あるい
は高炉スラグをベースにしたガラスや同種の他のガラス
のように高融点を持つ物質から鉱物繊維を得るための技
術に関する。より詳しくは、本発明は、溶融状態の材料
を融解室からいわゆる自由遠心繊維練条機に移動させる
方法に関する。ここで、繊維練条機とは高速で回転する
一つ又はそれ以上のホィールから成る装置であり、練条
機にかけられる材料はこのホィールの外周に注入されこ
れらのホィールによって移動し、材料の一部は次のホィ
ールに、一部は遠心力で繊維になる。この繊維は直ちに
繊維の形成方向に対して直角の方向に噴出されるガス流
によって受取装置に運ばれる。

【０００２】

【従来の技術】上記に簡単に述べた技術は、断熱材製造
にとりわけ有効なロックウールを製造するのに特に用い
られる。当該技術は、高融点のガラスを処理するのに大
変有効なものであり、従って、高温に耐える物質を作り
出すことができ、また、少なくとも他の繊維練条技術と
比較して製造コスト及び材料コストが低くなる。しかし
、一般的なコストは製造技術面での簡潔さによって決ま
ることが多く、ガラスの状態調節（コンディショニング
）に関しては特にこの傾向が強い。

【０００３】実際に、特に収率と製造された繊維の品質
の点で、完全に状態調節されたガラスの場合はなおさら
、繊維練条機は評価が高いことはよく知られている。 ここでいう“状態調節”とは、ガラスの成分、温度、フ
ロー速度を、それらの参照値に大幅なずれもなくほぼ従
うようにすることである。従来のガラス製造用の炉では
この状態調節は決して満足できるものではなかった。そ
れは、繊維を練条するときの最適条件はほぼ摂氏１６０
０度あるいはそれより若干高温の場合もあるのに、炉の
出口において摂氏１４５０度以下にしなければ、この種
の技術で用いられているガラスによって耐火物が急速に
溶食されてしまうからである。ここで検討されている繊
維練条技術においては、特徴は他にいくつかあるが、鋳
物工場で実用化されているのと類似の方法で行なうとき
と同様に、ガラスは通常キューポラタイプの炉の融解室
で溶かされる。このキューポラ炉とは、コスト的には比
較的望ましい燃料であるコークスを用いて、しかも低維
持費で、とくに大きなフロー速度で溶融材料を生産でき
る炉である。キューポラの炉内では、塔頂に融解される
材料の層とコークスの層を交互に、あるいは、コークス
と融解される材料を直接混合したものを入れ、空気又は
純酸素をキューポラ炉の底部に吹き込み、ガラスを融解
するのに必要な熱を得ている。融解された混合物は、こ
の底部付近にあるタッピングホールを介して連続的に出
ていく。操作が安定してくると、コークスと材料を規則
的に供給し交互に層を入れていくことにより、ある厚さ
と高さをもった積層が形成され、コークス燃焼及びガラ
ス融解域が、ノズル域内の積層部分にとって替わるよう
になる。

【０００４】融解域と酸化剤を吹き付けるノズルが非常
に近接しているので、タッピングホールで激しい乱流が
おこってしまう。これは融解材とこれと同じように外部
に出ようとする燃焼ガスとが延々と妨げ合うからである
。このため、流れは非常に不規則となる。一方、キュー
ポラの炉は希望通りに安定していることは全くなく、例
えば、コークス層は徐々に減っていくのではなく激しい
勢いで流れ出し、未溶解のコークスの塊が融解材の流れ
に混入してしまうこともある。その結果、融解材のフロ
ー速度の大きな変動ばかりでなくコークス流出も起こり
、一般的な耐火製の鋼製遠心ホイールの耐用時間に非常
な悪影響を及ぼしている。さらに加えて、キューポラ炉
内でのこの種の不安定は、温度の変動をきたし、それゆ
え融解材の粘度の変動、さらに繊維練条処理中の融解材
の挙動にも変動が起きるようになる。

【０００５】これらのフロー速度や温度の不規則性に加
えて、融解材の成分も不規則なものとなる。第一酸化鉄
及び第二酸化鉄の成分割合の点にしぼってみると、キュ
ーポラ炉内の炉気が多かれ少なかれ変化するため第一酸
化鉄から金属鉄への還元はその影響を受けて決して完全
に行なわれないからである。一方、酸化鉄の還元によっ
て生じた融解物は融解ガラスより粘度ないし密度が高く
キューポラの炉底に積もっても、多量に流出することは
あまりないとはいえ、わずかな率であっても流出した場
合、この融解物は融解ガラスの流れと共に遠心ホイール
に損傷を与える危険性が高い。

【０００６】これらの問題を解決するため、フランス特
許ＦＲ−Ｂ−２　５７２　３９０にも述べられているよ
うに、融解材の経路上にリザーバーを形成する前炉を配
置しているものが知られている。このリザーバーは、排
出口部分でのフロー速度の変動を少なくとも部分的に減
らせるような自由表面をもっている。リザーバーの容積
は小さいもの、例えば３０秒から３分の操作時間に対応
できる程度のものが好ましい。

【０００７】このような小さい容積は、特にリザーバー
内の融解材が冷却されないように、また、デッドゾーン
を形成しないようにするために有利である。デッドゾー
ンというのは、材料が不透明な状態でもはや融解されな
くなった状態のことであり、この種のデッドゾーンがあ
った場合、リザーバーからの分溜は実際のところ使用不
可である。しかしながら、リザーバーの容積が小さけれ
ば小さいほどフロー速度および多くの場合ガラスの成分
についても調整が困難となり、繊維練条処理のキーパラ
メータ、フロー速度、温度そして融解ガラスの成分を正
確に制御するのは困難となる。

【０００８】また、冷却の強さを制御できたとしても、
ヒートロスは免れえず、リザーバー内の温度が例えば摂
氏５０から１００度程度下降したとすると、材料はキュ
ーポラの炉内でその分だけ過熱されなければならない。 キューポラ炉は、その大きさと操作を制御している原理
からして、温度を広範囲かつ容易に調整することは不可
能な種類の炉といえる。

【０００９】さらに、オーバーフローを伴うフローをも
って自由表面で形成されたこの種のリザーバーの基本的
困難性は、フロー速度の変動を抑えられないことととも
にフロー速度自体を制御できないことである。従って、
平均フロー速度はキューポラ炉によって決まってしまい
、繊維練条機の実際の操作条件にかなった速さにもでき
ず、特に第一遠心ホイールでの融解材の流れの位置や流
量に合わせてフレキシブルに変動することができない。

【００１０】特許出願　　ＷＯ　　９０　　０２７１１
の操作方法は、材料を二段階で溶解するものである。二
段階とは、キューポラ炉での融解段階と、プラズマ加熱
装置を用いたリザーバーでの過熱段階である。キューポ
ラ炉内での融解材の温度は、その出口温度に相関して摂
氏２０から１５０度程度上昇する。この種のシステムは
第一遠心ホイールを介して運ばれる融解ガラスの温度を
効率的に制御できるが、それには比較的複雑な加熱装置
が必要となり、この装置は他の“単純な装置”に対して
幾分そぐわない。技術的に高度なものとそうでないもの
を並列することは、生産性の面からみても避けたほうが
よい。 さらに、プラズマによる加熱技術は、少量の融解ガラス
に対してしか効率的に操作できないので、リザーバーは
比較的小さな容積のものになってしまう。

【００１１】この方法はこうして述べてきた不利な点が
あるものの、他の面では、実際にリザーバー内での融解
ガラスの成分変更ができるという点で特筆すべきことで
ある。この種の調整が可能ということで、常時同一の標
準的成分をキューポラ炉に供給できる一方、最終的成分
は製造生成物に適合させたりあるいは逆に原料の不適当
な成分を迅速に正すこともできるのである。

【００１２】しかし、キューポラ炉での溶解の根本的問
題は、フロー速度が不規則なことであり、この問題は前
記のＰＣＴおよびフランス特許では充分に解決されたと
は言い難い。特許出願　　ＷＯ　　９０　　０２７１１
においては、融解ガラスはオーバーフローを通って流れ
るのではなく、リザーバーの底にあるタッピングホール
を通って流れるようになっている。このリザーバーは融
解物の流出を防ぐように埋めこまれたバリヤーに保護さ
れており、この融解物はリザーバーの底により濃くなっ
て注ぎこまれる。融解材の流れはタッピングホールから
上の融解ガラスの高さによって全面的に決まる。この高
さというのは、第一にリザーバーへの供給物のフロー速
度、第二にリザーバーの大きさ、より詳しくいえば、そ
の自由表面域の大きさによって決まる。リザーバーの容
積は、プラズマを用いた加熱を行うのであるから比較的
小さなものにならざるをえず、それゆえ収容量を調整す
るフロー速度も決定しにくい。

【００１３】融解ガラスがリザーバーの底にあるタッピ
ングホールを通って流れるときも同じことがいえるのだ
が、以上の他にも多くの問題が存在する。タッピングノ
ズルの磨耗に関した複雑さ、このことから必要になって
くるタッピングノズルの交換、そのうえ玄武岩ガラスの
高い溶食性、ならびに高温度（摂氏１０００度をはるか
に越える）が必要であること、さらに繊維練条に適切な
温度（ガラスが繊維練条処理に適切な粘度をもつときの
温度）よりわずかに低い温度においてこれらのガラスは
不透明になりやすいという問題である。また、たとえノ
ズルが冷却されていなくとも、より低温の周囲の空気に
接することで、失透した材料のクラストがノズル上に形
成されやすくなっている。このクラストは程度に差はあ
るが成長し、ガラスの通過断面積は減少する。この現象
もある程度までは抑さえることができるものの、クラス
トによりタッピング孔の開口断面積を変更し続けなけれ
ばならず、フロー速度を調整する試みは複雑となる。

【００１４】この失透現象は、特に繊維練条機の２度め
からのスタートアップに際して問題となる。なぜなら栓
（プラグ）ができ、これによりキューポラ炉を再度タッ
ピングするときタッピング孔を全面的に閉塞してしまう
からである。浸出し続けるクラストが成長した結果でき
たこの栓は例えばブローパイプなどを使って、タッピン
グ処理を維持するためのエネルギーを与えられる程度に
フローが充分豊富になるまで、加熱して除去せねばなら
ない。このブローパイプを使った加熱操作では、過熱の
ために注入ノズルを破損させる危険性もはらんでいる。

【００１５】さらに、いわゆる連続操作においてすら、
キューポラ炉からの融解材のフローは、キューポラ炉底
に積もった融解鉄をタッピングして出すために、規則的
に中断されることになり、これはしばしば繊維の生産を
はばからせ、非常に不都合である。これを防ぐには、例
えば融解鉄をタッピングして出すために要する５分から
１０分という平均的生産時間に対応する程度にリザーバ
ーの容積を比較的大きくする方法しかない。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は高融点
の熱塑性材料、特に玄武岩ガラスなどの材料から繊維を
得るための技術を発展させること、特にこの材料を繊維
練条機のでの移動を機能的に制御すること、とりわけフ
ロー速度の制御を発展させることを目指すものである。

【００１７】さらに、本発明は高融点の熱塑性材料から
繊維を得るための製造方法を目指すものであり、この方
法は、前記材料を融解すること、融解状態の流れの形で
それを繊維練条機まで移動させることからなり、繊維練
条機に向かう融解材の経路上にリザーバーが形成され、
そのリザーバーからタッピング孔を通ってこの融解材は
流れ、リザーバーの傾きはタッピング孔を基準として融
解材の高さを制御するために調整できるようになってい
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、高融点
の熱塑性材料を溶解すること、前記材料を融解状態の流
れの形で繊維練条機まで移動させることからなり、繊維
練条機に向かう融解材の経路上にフロー速度を調整する
リザーバーを形成する、前記材料から鉱物繊維を製造す
る方法において、融解材のレベルが、リザーバーの傾き
によってタッピング孔を基準として制御されることを特
徴とする製造方法が提供され、さらに、融解室、加熱手
段を備えた坩堝とタッピング孔からなるリザーバー、な
らびに繊維練条機からなる鉱物繊維を得る装置において
、リザーバーの傾きを制御する手段が設置されているこ
とを特徴とする装置も提供される。

【００１９】

【作用】従って、本発明によれば、タッピング孔の圧力
を調整することによってフロー速度も調整できる。この
調整により２種類のフロー速度差を補正できるようにな
った。ここで、第一の速度差は、キューポラ炉の脈動状
の操作のために生じるものである。またもうひとつの速
度差は、特に、キューポラ炉底に蓄積された溶解物をと
りだすために行う供給中断によってなされるさらに大き
な変動のため生ずるものである。さらに、スタートアッ
プに際して注入ノズルを随時利用できるように装置の傾
きを変えることもできる。そして、ノズルの蓋をはずし
たままにしておき、まずリザーバーに融解材が満たされ
、その後タッピング孔から上のガラスのレベルが一瞬の
あいだにゼロレベルから操作レベルに変化するように急
速にリザーバーを傾ける。これで、注入処理のスタート
アップは非常に簡単になる。逆に、キューポラ炉を介し
ての供給中断なしにノズルの蓋をはずせるので、操作中
にノズルを交換することも可能となる。

【００２０】この方法は、リザーバーが中断期間のあい
だじゅうも繊維練条機に供給が続けられる程大容量であ
り、特に比較的大きな自由表面域が正しく設置されてい
るかぎり可能である。従って、少なくとも８分さらに好
ましくは１０分以上の繊維練条機の稼働時間に対応でき
る程度の容積であれば有利となる。

【００２１】従って、本発明は容積の大きいリザーバー
を必要とし、そのリザーバー内では融解ガラスの基礎的
加熱処理は、少なくともリザーバー内にガラスがあると
きの冷却効果分を補おうとするものであることが好まし
い。さらにこの加熱処理は、融解材の温度を繊維練条温
度にまで上昇させるべく、この融解材の加熱を完璧に行
うことができるものであることが好ましい。加熱手段の
効率的な作用を確実にするために、リザーバーの傾きが
、中心すなわち傾きによってガラスのレベルがまったく
変化しない、あるいはほとんど変化しないように位置づ
けられた回転軸に対して、設けられていると有利である
。またこうすると、バーナー、とくに酸素アセチレンバ
ーナーは、融解ガラスの表面から一定距離を保って使用
できる。さらに、いわゆる浸せき電極もリザーバーの塔
頂に固定でき、ガラスに浸かっている電極の深さは一定
になり、リザーバーの傾きの角度が変動しても電気的条
件は変動しない。

【００２２】一定のガラスレベルを保ちながらリザーバ
ーを傾けることだけを単純に行おうとすると、タッピン
グ孔のずれは大きくなる。そこで、融解ガラスはリザー
バーの延長部分からタッピングさせるのが好ましく、こ
の延長部分はリザーバー全容積の１０分の１以下、好ま
しくは１２分の１以下の容積がよい。このようにすると
、傾きのせいで生ずる高さの差異が一層大きく現われる
。そして低いほうのレベルがリザーバーの残留量と相関
関係をもって上昇していくのが好ましい。このようにし
て、繊維練条機に材料のフローと共に残留溶解物が入っ
てしまう危険性を払拭できる。

【００２３】本発明の特に好適な一実施例として、融解
材をこの延長部分のところで付加的に加熱してもよい。 これは、タッピング孔の極く近傍でのガラスの細流の温
度を正確に制御するためのものである。この付加的加熱
処理は、電気加熱によって行われるのが好ましい。付加
的加熱処理と基礎的加熱処理を組合わせればガラスの状
態調節が非常に正確にできる。ただし、この種の技術に
関しては旧式の融解室で加熱処理を行うことはほとんど
できない。

【００２４】ここに示した好適な一実施例は、融解材を
温度的に正確に状態調節することの重要性、およびこの
種の技術例えばキューポラ炉に比べ旧式である融解室で
これを行うことはほとんどできないという問題が起点と
なったものである。本発明者の考慮の結果、融解材の一
定の撹乱が行われること、ならびに保留時間はこの撹乱
が充分可能であるように長く続くこと、しかもこの保留
時間のあいだに必然的に産する鋳鉄や不燃のコークスの
かたまりなど望ましくない成分を除去できることといっ
た数多くの要求に対しても、これは一層重要な問題であ
る。この数多くの要求は、高品質の繊維を得るようにす
べて決定された３段階に分けて熱の供給を行うことで満
たされる。ただしこれは熱を量的に３等分するというこ
とではない。数値をあげて具体例を示してみると、キュ
ーポラ炉内の融解処理により融解材は摂氏１４５０度程
度まで昇温する。続いて、繊維練条温度の摂氏１６００
度になるようにリザーバー内の温度を１５０度程度上昇
させる。さらに付加的加熱処理によってその練条温度の
プラスマイナス５度以内におさまるようにする。

【００２５】このようにして、高品質の繊維を得るよう
にすべて決定された３段階に分けて、量的に３等分する
ということではなく、加熱する。一般的に、リザーバー
内の温度上昇は摂氏５０から２５０度である。したがっ
て、キューポラ炉よりも旧式のガラス製造用の炉は、こ
の炉を構成する耐火物が摂氏１４５０度以上では融解玄
武岩ガラスと共存できないので普通は使用できなかった
ものだが、この方法により使用できるようになった。

【００２６】すでに述べたように、正確で迅速な調整を
達成するために、タッピング孔の近傍で慣性の低い装置
を使って、付加的加熱処理を電気加熱によって行えばよ
い。例えば、２相電流が流れる２個の電極セットなどを
用いることができる。

【００２７】基礎的加熱処理の方では、酸素アセチレン
バーナーを使用できる。この場合、前記の２つの電極を
タッピング孔近傍に浸せきするように設置し、バーナー
によってできた酸化炉気を維持できるようにする。ある
いは、この基礎的加熱処理も同様に電気加熱でおこなえ
、例えば３相電流の流れる３個の電極セットを使用すれ
ばよい。浸せきした電極タイプの装置を使う場合は、バ
ス上部に制御された非酸化炉気ができる。

【００２８】本発明では、融解される少量の材料だけに
付加的加熱処理が行われるならば、より効率的である。 これを有利に達成するには、融解材の高さをタッピング
孔を基準としてより低くなるように調整し、リザーバー
のタッピング孔の基準をより高いレベルに位置させる。 こうすれば、例えば途中でもしリザーバーの最低点のも
のから取って測定しても、重い溶解物は深い部分に注が
れ、繊維練条機に注入される材料の流れに混入しなくな
る。タッピングはこのようにしてリザーバーの１０分の
１以下の容積をもち底部が上昇していく延長部分で行わ
れる。

【００２９】本発明はまた鉱物繊維を得るための装置に
も関しており、この装置は融解室、基礎的加熱手段を持
った坩堝と融解材の流れを繊維練条機に向かわせるタッ
ピング孔からなるリザーバー、および長さの変化するサ
スペンションポストのような例えばピボットピンにとり
つけられたねじジャッキなどからなるリザーバーの傾き
を変化させる手段からなる。

【００３０】また、リザーバーの注入口は、リザーバー
の全容積に比べて小要領であれば好ましくは１０分の１
以下で、低いほうのレベルが上昇していくようなものが
よい。さらに付加的加熱装置も注入口に設置されている
ものが好ましい。

【００３１】加熱は浸せき電極を使ってなされ、その際
密封性に問題のないようにする。特に電極はある量の融
解状態の鉄の存在下でもガラスと共存できるような材質
、例えばグラファイト電極などが用いられる。融解ガラ
スのバス上部に非酸化炉気がつくられ、電極の浸せき部
分が酸化するという問題は少なくなる。

【００３２】融解材のフロー速度を全面的に制御するた
めに、リザーバーを傾けて融解材の高さをタッピング孔
を基準として調整できるように、リザーバーが長さの変
化するサスペンションポストのようなものに取付けられ
ているのが好ましい。

【００３３】

【実施例】本発明の詳細及び利点となる特徴は、添付図
面を参照しながら一実施例を説明していくことによって
明らかとなろう。

【００３４】図１は、本発明の原理を説明するものであ
る。材料はキューポラ炉タイプの円柱状の融解室１内で
溶解される。材料はキューポラ炉１の出口からシュート
２を経てリザーバー３内に移動される。このリザーバー
３は、円柱状の坩堝４および繊維練条機の第一遠心ホイ
ール６に対して直角の方向に配された注入口５からなる
。キューポラ炉から直接リザーバーに供給されるような
操作も可能であり、ヒートロスをなくすためにはむしろ
この操作は望ましいことでもある。さらに詳しくいえば
、この繊維練条機は、３，４個の急速に回転運動をする
ホイールからなり、このうち２個のホイールは反対方向
に連続して回転している。融解材の流れは第一ホイール
の外周壁に注入される。そこで、融解材の流れは加速さ
れ、第一ホイールから離れ次のホイールの外周壁に注入
される。このようにして、一部は遠心力により繊維まで
伝えられ、一部は次のホイールに伝えられる。ガス状の
流れが外周壁に対して直角の方向に発せられて、繊維は
練条されなかった材料から分離し、受取装置に移される
。この種の繊維練条機に関する詳細はヨーロッパ特許、
ＥＰ−Ｂ−５９　　１５２，ＥＰ−Ｂ−１９５　　７２
５そしてヨーロッパ特許出願、ＥＰ−Ａ−４３９　　３
８５などに特に明瞭に示されている。

【００３５】多くの研究が示してきた結果は、どれも同
じであるが、いわゆる自由遠心機によって達成される繊
維練条の質は第一遠心ホイールに注入されたガラスの細
流の温度によって厳密に決まる。

【００３６】ある玄武岩成分をもったガラスについて、
ある機械を用いて、ある決められた操作条件のもとで、
温度が摂氏１４１０度、１４３５度、そして１５００度
における、それぞれ水頭２１０から２３５そして２９０
ミリメーターの透過性係数（即ち、ファソネイアー（Ｆ
ＡＳＯＮＡＩＲＥ））の測定ができた。この場合の透過
性係数とは、完全な標準条件で測定した圧縮された繊維
サンプル５グラムにおける針入度に対する抵抗値である
。この透過係数は繊維の精巧さあるいは絶縁性と関連し
ており、鉱物繊維製品はその透過性係数が大きければ大
きいほど、よい品質であると認められる。

【００３７】さらに、キユーポラ炉から直接一定の高温
を得ることは比較的困難である。一方、フロー速度や融
解材の成分の不規則性はしばしば見られることであるが
これは製品の品質に多大な影響を与える。そこで、例え
ばリザーバーへの供給がないときでも８分から１０分の
繊維練条機の操作時間に対応できる程度の比較的大きな
容量で、３個の浸せき電極を備えた坩堝と２個の電極を
備えた注入口５を組み合わせた本装置によって、フロー
速度と温度両方を制御するときに生ずる種々の問題が解
決できる。

【００３８】図２及び図３に明示するように、注入口５
は坩堝と比較して、例えば１２分の１程度といったよう
に小さい容積である。このような条件のもとで、２個の
電極８により、融解材の温度は正確に迅速に調整できる
。これら２個の電極８は２相電流が流れており、坩堝の
電極７の方は３相電流が流れて平衡を保っているのが好
ましい。

【００３９】密封性についていかなる問題も生じないよ
うに、グラファイト製の浸せき電極で操作することが望
まれる。モリブデン製の電極は、ガラス炉用電極として
広く用いられてきたが、この場合成分中に金属鉄が存在
するので不適当である。また非酸化炉気を融解材のバス
上部で維持することが、電極の急速な消耗を防ぐために
必要である。結局、リザーバーは蓋１２を備えてヒート
ロスを防止し、天然ガスが管１８を通って本発明で条件
が定められている孔に向かって吹き込まれるようにした
。電極は蓋１２を貫通してグラファイト部２２を通って
ここでは図示されていない固定指示部に取付けられてい
る。融解材の跳ね返りを防止することと、キューポラ炉
からリザーバーへ移動するあいだのガラスの冷却を防止
するという２つの目的で、シュート２も同様に蓋されて
いる。タッピング孔９は第一ホイールに対して完全に直
角の方向に配されていることが好ましい。また、これは
必ず常に可能なことではないが、望ましいこととして、
キューポラ炉を繊維練条機にできるかぎり近付けて配置
するために、キューポラ炉からリザーバーへの距離はほ
ぼ１０メートルといったように相当長くすることもある
。

【００４０】溶解物を排出させなければならないとき、
電極を使用している場合、オペレーターが注意しておか
なければならないことがまだある。鋳鉄のレベルが上昇
して図３の２６で示された限界線に近付くと、融解ガラ
スのかたまりを通過する電流は、鉄はガラスよりはるか
に伝導率が高いので、激減してしまうのである。

【００４１】シュート２ならびに坩堝４及び注入口５は
、２重壁１９の高温に耐える鋼製であり、勢いのよい循
環水２０で冷却されるようになっているのが好ましい。 かくして、失透ガラスの保護層１０ができる。キューポ
ラ炉から排出された鋳鉄が積もる坩堝４の底部は、例え
ばカーボン２１のような種類の高温に耐える材質ででき
ている。これには孔１１が設けられ、当然塞がれている
場合もあるが、ここを通って鋳鉄が排出することもでき
る。注入口も同様に作られ、注入ノズルを取りかえ易く
するため、装置から取り外し自由に取付られている。

【００４２】繊維練条機に供給するフロー速度は下記に
述べるいくつかの手段を組み合わせて制御されているの
が好ましい。なかでも第一にあげるべきものは、融解材
のレベル１３の変動を少なくするような大きい容積につ
める鋼かによるものである。タッピング孔９は、好まし
くはグラファイト製のノズルからできており、酸化しな
いように還元ガスもしくは不活性ガスがノズルの方向に
吹き込まれている。

【００４３】本発明で提案された第二の手段は図３を参
照すれば一層よく説明できることだが、リザーバーの傾
きが変更できるようになったということである。このた
めに、リザーバーは例えばピボットピンを介してふたつ
のリアーサスペンションポストに接合されたねじジャッ
キからつりさげられており、必要ならば注入口の反対側
に固定できるように取付けられている。これらのサスペ
ンションポストは十字２３，２４で示された高さのとこ
ろで、差し込みによりしっかり固定されている。サスペ
ンションポストの長さを変え、リザーバーは十字２３を
通る軸に対して接合されている。この軸が非常に偏位し
ているので、フロー速度を変化させるタッピング孔９か
ら上の融解ガラスのレベルがある程度変動すると、小さ
な角度の差異も大きく現われてしまう。ところが、ガラ
スのレベル１３は実際に変動せず、一方、仮想線で位置
を図示したのでよくわかるとおり、注入口５および当然
タッピング孔９はかなり大きな距離をもってずれること
が明らかである。こういった状態のもとでは、浸せき電
極が固定されており、坩堝と一体化して動かないかぎり
、電極が浸かっているガラスの高さも一定に保たれるの
で、電極の急速な磨耗は防止される。リザーバーの傾き
を変動させることによって、特に一定のフロー速度で操
作できるようになり、それ故、たとえシュート２を介し
てのリザーバーへの供給がないときも、タッピング孔か
ら上の高さが一定のままで操作できるようになる。

【００４４】また、装置のスタートアップの際、リザー
バーの傾きを変え注入ノズル内を一回で満たすこともで
きる。そして、ノズルの蓋をはずしたままにしてリザー
バーはまずいっぱいになる。その後、タッピング孔から
上のガラスのレベルを一瞬のあいだにゼロレベルから操
作レベルまで変化させるように、リザーバーの傾きを急
に変えればよい。このようにすると、注入処理のスター
トアップは非常に簡単になる。

【００４５】逆に、キューポラ炉からのフローを中断せ
ずにノズルの蓋をはずすと操作中にノズルを交換できる
。

【００４６】リザーバーの各サイドに位置するねじジャ
ッキをそれぞれ独立して取付け充分にオーバーサイズに
すると、リザーバーを側面から操作して傾けることがで
き、必要な場合にはオーバーフロー２５を介しての排出
もでき有利である。

【００４７】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明の方法および装置によって、フロー速度と温度両
方が調整され、またリザーバーの傾きをタッピング孔を
基準として調整でき融解材の高さを制御できるので、高
品質の繊維が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による鉱物繊維を得るための装置の概略
を示す平面図である。

【図２】図１の概略図についての側面図である。

【図３】本発明の一態様に従って提案されたフロー速度
を制御する方法を示すさらに詳しい側面図である。

【符号の説明】

１　　　　繊維練条機 ２　　　　シュート ３　　　　リザーバー ４　　　　坩堝 ５　　　　注入口 ６　　　　第一遠心ホイール ７，８　　　　電極 ９　　　　タッピング孔 １０　　　　保護層 １１　　　　孔 １２　　　　蓋 １３　　　　融解材レベル １８　　　　管 １９　　　　二重壁 ２０　　　　冷却循環水 ２１　　　　カーボン ２２　　　　グラファイト部 ２３，２４　　　　十字 ２５　　　　オーバーフロー ２６　　　　限界線

Claims (30)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　高融点の熱塑性材料を溶解すること、
   および、前記材料を融解状態の流れの形で繊維練条機ま
   で運ぶことからなり、繊維練条機に向かう融解材の経路
   上にフロー速度を調整するリザーバーを形成する、前記
   材料から鉱物繊維を製造する方法において、融解材のレ
   ベルが、リザーバーの傾きによってタッピング孔を基準
   として制御されることを特徴とする鉱物繊維製造方法。
2. 【請求項２】　　前記リザーバーの傾きが、中心、すな
   わちリザーバーの傾きによって融解材のレベルが変化し
   ないあるいは実質的に変化しないように位置づけられた
   回転軸に対して、設けられていることを特徴とする請求
   項１記載の鉱物繊維製造方法。
3. 【請求項３】　　リザーバーの全容積の多くとも実質的
   に１０分の１、好ましくは多くとも実質的に１２分の１
   の容積であるリザーバーの延長部分の底部を介して注入
   を行うことを特徴とする請求項１または２記載の鉱物繊
   維製造方法。
4. 【請求項４】　　前記延長部分の底部がリザーバーの底
   部と相関しながら上昇することを特徴とする請求項３記
   載の鉱物繊維製造方法。
5. 【請求項５】　　繊維練条機へ運ばれるガラスの流れの
   温度を正確に調整するためリザーバー内での基礎的加熱
   処理とタッピング孔近傍での付加的加熱処理が行われる
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の
   鉱物繊維製造方法。
6. 【請求項６】　　前記付加的加熱処理が電気加熱で行わ
   れることを特徴とする請求項５記載の鉱物繊維製造方法
   。
7. 【請求項７】　　前記付加的加熱処理が２相電流が流れ
   る２個の電極によって行われることを特徴とする請求項
   ６記載の鉱物繊維製造方法。
8. 【請求項８】　　前記基礎的加熱処理が電気加熱で行わ
   れることを特徴とする請求項６または７記載の鉱物繊維
   製造方法。
9. 【請求項９】　　前記基礎的加熱処理が３相電流が流れ
   る３個の電極によって行われることを特徴とする請求項
   ８記載の鉱物繊維製造方法。
10. 【請求項１０】　　融解材上部での制御された炉気がリ
    ザーバー内で維持されていることを特徴とする請求項８
    または９記載の鉱物繊維製造方法。
11. 【請求項１１】　　前記基礎的加熱処理が酸素アセチレ
    ンバーナーの加熱によって行われることを特徴とする請
    求項５または６記載の鉱物繊維製造方法。
12. 【請求項１２】　　リザーバー内にあるときの融解材の
    温度が摂氏５０度から２５０度の間であることを特徴と
    する請求項１〜１１のいずれか１項に記載の鉱物繊維製
    造方法。
13. 【請求項１３】　　前記付加的加熱処理によって、繊維
    練条温度からプラス・マイナス摂氏５度以内の温度に調
    整されていることを特徴とする請求項５〜１２のいずれ
    か１項に記載の鉱物繊維製造方法。
14. 【請求項１４】　　前記リザーバーは、繊維練条機が８
    分間以上、好ましくは１０分間以上稼働する時間に対応
    できることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項
    に記載の鉱物繊維製造方法。
15. 【請求項１５】　　融解室と、加熱手段を備えた坩堝及
    びタッピング孔からなるリザーバーと、繊維練条機とか
    ら構成された鉱物繊維を得るための鉱物繊維製造装置に
    おいて、前記リザーバーの傾きを制御する手段が設置さ
    れていることを特徴とする鉱物繊維繊維装置。
16. 【請求項１６】　　前記リザーバーが長さの変化するサ
    スペンションポストに固定されていることを特徴とする
    請求項１５記載の鉱物繊維製造装置。
17. 【請求項１７】　　前記サスペンションポストがポット
    ピンに取付けられたねじジャッキからなることを特徴と
    する請求項１５記載の鉱物繊維製造装置。
18. 【請求項１８】　　前記タッピング孔がグラファイトノ
    ズルからなることを特徴とする請求項１５〜１７のいず
    れか１項に記載の鉱物繊維製造装置。
19. 【請求項１９】　　注入口が底部にタッピング孔を備え
    ていることを特徴とする請求項１５〜１８のいずれか１
    項に記載の鉱物繊維製造装置。
20. 【請求項２０】　　注入口の底部がリザーバーの主レベ
    ルに相関して上昇することを特徴とする請求項１５〜１
    ９のいずれか１項に記載の鉱物繊維製造装置。
21. 【請求項２１】　　注入口が取外し自由に設置されてい
    ることを特徴とする請求項２０記載の鉱物繊維製造装置
    。
22. 【請求項２２】　　注入口がリザーバーの全容積の実質
    的に１０分の１以下、好ましくは実質的に１２分の１以
    下の容積であることを特徴とする請求項１９〜２１のい
    ずれか１項に記載の鉱物繊維製造装置。
23. 【請求項２３】　　坩堝が円柱状の炉であり、その鋼製
    の側壁は二重構造で水で冷却され、その底部はカーボン
    層を備えていることを特徴とする請求項１５〜２２のい
    ずれか１項に記載の鉱物繊維製造装置。
24. 【請求項２４】　　リザーバー内に基礎的加熱手段を備
    え、リザーバーの注入口近傍に付加的加熱手段を備えて
    いることを特徴とする請求項１５〜２３のいずれか１項
    に記載の鉱物繊維製造装置。
25. 【請求項２５】　　前記付加的加熱手段が２相電流が流
    れる２個の電極セットからなることを特徴とする請求項
    ２４記載の鉱物繊維製造装置。
26. 【請求項２６】　　前記基礎的加熱手段が３相電流が流
    れる３個の電極セットからなることを特徴とする請求項
    ２４又は２５記載の鉱物繊維製造装置。
27. 【請求項２７】　　リザーバーには電極の貫通する固定
    した蓋がついていることを特徴とする請求項２６記載の
    鉱物繊維製造装置。
28. 【請求項２８】　　前記蓋には還元ガス又は不活性ガス
    の入口が設けられていることを特徴とする請求項２７記
    載の鉱物繊維製造装置。
29. 【請求項２９】　　電極がグラファイトからなることを
    特徴とする請求項２５〜２８のいずれか１項に記載の鉱
    物繊維製造装置。
30. 【請求項３０】　　前記基礎的加熱手段が酸化アセチレ
    ンバーナーからなり、浸漬した電極が付加的加熱手段と
    して機能することを特徴とする請求項２５記載の鉱物繊
    維製造装置。