(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉱質棉を生産する方法であって、
原材料の混合物（21）を溶融槽（１）へ供給し、そしてそこで、供給されて排ガスと熱交換をして予熱された燃焼空気と供給された燃料（22）の燃焼により排出されるエネルギーを用いて溶融し、
このようにして生成された溶融物（２）を繊維化して、無作為な配向の鉱質綿を形成するように堆積した不連続な繊維にし、
溶融物（２）の一部が鉱質綿くず（28）から始まり、
鉱質綿くず（28）を溶融するために、燃料（26）の燃焼により作用する追加の溶融ユニット（４）を用い、前記追加の溶融ユニット（４）において生成された再生溶融物（29）を前記溶融槽（１）に供給し、その際
前記追加の溶融ユニット（４）の再生排ガス（30）を槽排ガスに供給し、燃焼空気用の導管（８）を通じて前記溶融槽（１）へ供給される予熱された燃焼空気と熱交換し、その後再生排ガスを槽排ガスと共に導管（24）を通じて復熱装置（５）へ搬送し、そして前記排ガスと熱交換をして予熱された燃焼空気の一部が、溶融槽より上流側で復熱装置（５）より下流側の分岐部（15）において分岐されて通路により搬送され、前記追加の溶融ユニット（４）へ供給される追加の燃焼空気とさらに熱交換をし、それにより前記追加の燃焼空気を予熱することを特徴とする方法。
【請求項２】
熱交換器（７）において前記追加の燃焼空気と熱交換をするために用意された、分岐部（15）で分岐された燃焼空気が前記熱交換器（７）におけるその熱交換に続いて、再び前記溶融槽（１）用の燃焼空気へ供給されることを特徴とする請求の範囲１による方法。
【請求項３】
溶融サイクロン（31）が前記追加の溶融ユニット（４）として使用されることを特徴とする請求の範囲１または２による方法。
【請求項４】
前記鉱質綿くず（28）が、前記溶融ユニット（４）へ導入されるに先立ち、2mmより小さい粒度に寸断されることを特徴とする請求の範囲１から３までのいずれか一つによる方法。
【請求項５】
前記再生溶融物（29）が前記追加の溶融ユニット（４）から溶融浴の液面レベルより上の低い高さへ通路を通って搬送され、そして小さな運動エネルギーで前記溶融槽（１）に導入されることを特徴とする請求の範囲１から４までのいずれか一つによる方法。
【請求項６】
溶融槽（１）と、槽排ガスを溶融槽用の燃焼空気と熱交換をして通路を通って搬送するための復熱装置（５）の形態を有する熱交換器と、溶融槽において溶融熱を発生させるための燃料（22）の供給導管と、原材料の混合物（21）を溶融槽に供給するためのフィーダ（３）と、繊維化ユニットと、生産コンベヤとからなる、請求の範囲１から５までのいずれか一つによる鉱質綿を生産するための方法を実施する装置において、さらに
燃料（26）の燃焼により作用される追加の溶融ユニット（４）と、
鉱質綿くず（28）を追加の溶融ユニット（４）へ供給するための供給装置（34）と、
再生溶融物（29）を前記追加の溶融ユニット（４）から前記溶融槽（１）へ導入するための装置（43）と、
前記槽排ガスが復熱装置（５）の形態を有する熱交換器に入る前に前記追加の溶融ユニット（４）の前記再生排ガス（30）を前記槽排ガスへ供給するための流れ搬送装置と、
前記槽排ガスに供給された追加の溶融ユニット（４）の再生排ガス（30）を、燃焼空気用の導管（８）を通じて前記溶融槽（１）へ供給される予熱された燃焼空気と熱交換し、その後再生排ガスを槽排ガスと共に導管（24）を通じて復熱装置（５）へ搬送するための流れ搬送装置と、
追加の熱交換器（７）とを備え、この追加の熱交換器には、復熱装置（５）で前記排ガスと熱交換して予熱された燃焼空気の一部が、溶融槽より上流側で復熱装置より下流側の分岐部（15）において分岐されて通路により搬送されて、前記追加の溶融ユニット（４）へ供給される追加の燃焼空気とさらに熱交換をし、それにより前記追加の燃焼空気を予熱することを特徴とする装置。
【請求項７】
前記追加の溶融ユニット（４）用の燃焼空気を前記追加の熱交換器（７）へ通路により搬送し、そしてこの追加の熱交換器からコンプレッサ（17）により前記追加の溶融ユニット（４）へ再生燃焼空気供給導管（20）を通って搬送するための流れ搬送装置を備えたことを特徴とする請求の範囲６による装置。
【請求項８】
一つの燃焼空気回路（16）の燃焼空気を前記追加の熱交換器（７）から復熱装置（５）の形態を有する熱交換器を経て前記溶融槽（１）へ通路により搬送することができ、ファン（６）および導管（11）を前記熱交換器（７）と前記復熱装置（５）の間の前記燃焼空気回路（16）に設け、前記導管（11）により周囲からの別の燃焼空気を前記燃焼空気回路（16）へ混合することができ、燃焼空気を前記熱交換器（７）へ別の通路（９）で搬送するための分岐部（15）を復熱装置（５）の形態を有する前記熱交換器と前記溶融槽（１）の間に設けることを特徴とする請求の範囲６または７による装置。
【請求項９】
溶融サイクロン（31）が、送り空気（27）および鉱質綿くず（28）を前記溶融サイクロン（31）へ供給できるように追加の溶融ユニット（４）として設けられることを特徴とする請求の範囲６から８までのいずれか一つによる装置。
【請求項１０】
前記再生溶融物（29）を前記溶融槽（１）の前記溶融物（２）へ低い高さから低い速度で供給できることを特徴とする請求の範囲６から９までのいずれか一つによる装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、鉱質綿の製造方法および装置に関する。
鉱質綿の生産において鉱質綿くずを再生出発材料として大規模に使用することが、長い間目指されている。本発明は、例えば鉱質綿ウエブを取り去るときにこのシステムで本質的に起こる生産スクラップや品質管理によりはねられた廃物を利用することである。少なくともその狙いは、購入者による鉱質綿製品の使用に続いてすでに使用された鉱質綿製品を回収して利用することでもなければならない。このように再生するための鉱質綿くずは量が変化しながら発生し、発生する量は溶融物を生産するために装入される出発材料の半分ほどでよい。それ故、発生量は原材料の新しい溶融混合物に対する比率が1:1かまたはそれより高ければよい。
しかしながら、鉱質綿くずの溶融を一新するには種々の技術的問題が立ち向かっている。主要な問題は、鉱質綿くずは、鉱質綿フェルト、鉱質綿パネルを生産するのに使われる結合剤、または例えば根本の残りのような、その使用から生ずる有機残余のような有機物質を含むことにある。岩綿を生産するときに関連した炭素含量を溶融物に導入することは基本的には可能であるが、これは不都合なことには、溶融物の組成を変化させて溶融槽の耐火性材料を侵す。ガラスウールを生産するときに、炭素を溶融物に多量に導入することは少しも許されない。この後者の場合に、酸化剤を添加することはできるが、それによって出発材料の費用が増加しかつ排ガス放出に影響を与え、その結果いずれにしても炭素を含有するくずの添加は低い値に制限される。
鉱質綿くずの炭素含量を溶融槽に溶融する前に除去するために、仏国特許発明第0 410 889号明細書から鉱質綿くずをトンネル炉で熱分解させることが知られている。この目的のために、寸断されたくずを通してトンネル炉内の或る高さの層に熱いガス流を流し、それにより焼きなましている。その熱分解ガスは不活性であるか、またはエネルギーの過剰の排出により出発材料の溶融が行われると共に、有機不純物が溶融物に包囲されるような活発な燃焼を有する燃焼域の形成を除くような程度にのみ空気と比較して減少した酸素含量を含む。他方では、熱分解ガスで運ばれた有機ガスは、再び鉱質綿くずを通って導かれる前にプロセスサイクルで燃焼させてエネルギーをプロセス自体から熱分解ガスに供給しなければならない。
恐らくは例えば一時間にわたる、熱分解炉における鉱質綿くずの長い滞在時間のために、与えられた投資費用と引換えに設備の成績が減少することになる。冷却により溶融物に挿入する前に失われる、さらに別の外部エネルギーが必要になるので、これもまたエネルギー費用が比較的高くなる。全体的に見てこの方法は技術的に満足のいくものであるが、経済的には満足のいくものではない。
他方では、欧州特許出願公開第389 314号明細書から、鉱質綿くずを溶融ユニットで溶融し、それによって有機不純物を燃焼させることが知られている。純粋な酸素または酸素濃度を強くした空気を利用して、有機不純物質がそこでできるだけ完全に焼かれた後にこの燃焼で発生した熱がこの位置の鉱質綿くずの溶融を引き起こすように、溶融物の液面レベルより上の高温燃焼を達成するために利用される。始動または補助バーナは別としても、溶融エネルギーの圧倒的な部分が有機不純物の高温燃焼から得られる。
比較的高い投資費用のほかに、相当な費用−比較的低い燃焼費用を除いて−が酸素のためにかかる。さらに、荒っぽい生産作業で酸素を取り扱うには、その方法を技術的設備や職員に関していっそう費用のかかるものにする特別な予防措置が必要になる。さらに、排ガスに含まれる大量のエネルギーが失われ、かつ排ガスはさらなる排ガス浄化を必要とする。溶融物が実際の作業中フィーダを経て空けられて完全に溶融するまで加熱される際に生産された溶融物のエネルギーも失われ、くず材料がフリットとして溶融槽の原材料の混合物に加えられる。
本発明は、慣用の、化石燃料溶融槽に基づいている。この場合、溶融エネルギーは燃料、大抵燃料ガスおよび燃焼空気の燃焼により導入され、その際火炎は溶融浴の表面より上で形成される。溶融槽の底では、溶融物が引き出されて、不連続な鉱物繊維を生成する繊維化ユニットへ供給され、不連続な鉱物繊維は生産コンベヤに堆積した後鉱質綿を形成する。燃焼空気が、槽の排ガスと熱交換により予熱される。それから、排ガスの残りのエネルギーを用いて出発材料の混合物を予熱し、その際引き続き排ガスは、与えられたケースにおいて、燃焼空気とのさらに続く熱交換および相応する浄化に続いて大気に排出される。温度制御および溶融物および排ガスの組成は、溶融物の温度をその繊維化中正確に維持しなければならないので、特に臨界的なパラメータであり、性質の相応する変化を伴う溶融物の組成の変化は避けなければならない。排ガスの組成は、出発材料の混合物と熱交換中濾化されて出発材料の混合物と一緒に再び供給される物質で濃縮するのを防止するためにできるだけ一定でなければならない。それ故、システムは、設定条件を乱す物質やエネルギーに関して外部の影響に比較的敏感である。
さらに、鉱質綿くずは熱絶縁特性を有し、すなわち鉱質綿くずが溶融物に置かれたときに溶融物と反対側に面する側が溶融温度に到達するまで比較的長い時間が必要であるので、またさらに、鉱質綿は溶融浴より上で火炎の渦流に空中浮遊状態になって、したがって排ガスを汚染する傾向を有するので、狙いは以前には常に、−与えられたケースではその炭素含量を除いた後−出発材料の混合物と良く混合された鉱質綿くずを装入することであった。このようにして、鉱質綿くずを、できるだけ設定された作用をほとんど乱さないようにするために出発材料の混合物のできるだけ均質な部分にしなければならなかった。
本発明の目的は、鉱質綿くずを再生出発材料として使用することが費用上有効な仕方でしかも溶融プロセスに不利益な影響を与えないでうまくゆく、請求の範囲１および６の上位概念に指摘された種類の方法と装置を提供することである。
プロセス技術に関して、この目的は本発明によれば請求の範囲１による特徴により達成される。
溶融物が直接溶融ユニットから溶融槽に供給され、すなわちなお溶融液状態にある間に供給され、かつそこに原材料の新鮮な混合物から生成された溶融物と共にもたらされることは、有機不純物の燃焼からのエネルギーを溶融プロセスの間使用可能にするという活気に満ちた利点になる。追加の溶融ユニットが外部エネルギー供給を必要とせずかつ鉱質綿くずを原材料の新鮮な混合物と共に1:1の比率で装入した場合に、溶融プロセスのためのエネルギーの約半分を節約することができ、追加の外部エネルギーを加えると相応していっそう小さくなる。追加の溶融ユニットの排ガスも溶融槽に供給されて槽排ガスと共に空けられることにより、追加の溶融ユニットからの排ガスのエネルギー含有量が燃焼空気を予熱するために使用されかつ与えられたケースでは下流で原材料の混合物のエネルギー含有量も使用されるだけではなく、追加の溶融ユニットからの排ガスを槽排ガスと共に処理することも、技術的設備に別個に投資することを必要とせずに実施される。
要するに、このことは、原材料の新鮮な混合物のみで、全く再生出発材料なしの溶融槽の作用と全く同様な溶融槽と溶融ユニットの相互連結したものになる。或る意味では、溶融槽の機能部分が追加の溶融ユニットに単に移されて、そこで原材料の新鮮な混合物の代わりに再生出発材料を最適な条件の下に溶融物ならびに排ガスで溶融するのであるが、しかしながら次のように直ちに再結合される。すなわち、一方では溶融物のためのかつ他方では排ガスのための溶融槽の連結部におけるその結果として生ずる条件が、溶融物全体が原材料の新鮮な混合物から得られる場合に支配する条件とほとんど異ならないように直ちに再結合される。したがって、追加の溶融ユニットは、言わば、溶融槽の点火の減少を除いて、外側に影響を与えない内側の「溶融槽」複合体に属する。特に、設備の作用に有害な影響を与えずにいつでも、少しの再生出発材料もなしで作用を取り戻すことが可能でありまたは再生出発材料の変化量を利用することが可能である。
追加の溶融ユニットは、槽排ガスの熱エネルギーにより予熱される燃焼空気で作用される。常に、燃焼空気は大気の組成を有する空気を表すように意味する。その結果として、酸素のための費用または特別な取扱手段が必要でない。さらに、供給される燃焼空気に関して再生出発材料のない溶融槽の通常の作用に差異はなく、発生する排ガスもその組成と量が、通常の作用で起こる槽排ガスに非常に大部分対応する。
排ガスと熱交換をして予熱された燃焼空気の一部が方向を転じて、通路を通って搬送されて、追加の溶融ユニットへ供給される追加の燃焼空気とのさらなる熱交換をし、それにより追加の燃焼空気が予熱される。このことは、追加の溶融ユニットの燃焼空気を予熱するために排ガスにより排出される熱エネルギーの一部を利用することになり、しかも実際に、排ガスと熱交換に入っている燃焼空気を追加の溶融ユニットへ供給する必要もない。この目的のために、むしろ別に燃焼空気を供給する方が可能であり、しかもその燃焼空気は燃焼空気と熱交換により予熱された排ガスからその予熱のための熱エネルギーを受ける。このことは、構造的な理由のために、排ガスと熱交換を始めた燃焼空気の圧力が追加の溶融ユニットに入るためには低すぎる場合に特に重要である。というのは、そのときいっそう強く圧縮された燃焼空気を簡単な仕方で追加の溶融ユニットに供給して、追加の溶融ユニットへのその途中で低圧の燃焼空気と熱交換させることができるからである。
請求の範囲２によれば、追加の燃焼空気との熱交換のために用意した、方向を転じた燃焼空気が、排ガス用の熱交換器の上流におけるそのさらなる熱交換に続いて、再び溶融槽用の燃焼空気へ供給される。これは、排ガスとの熱交換器の下流の分岐点から排ガス用の熱交換器の上流の再生位置までの方向を転じた燃焼空気の回路になり、前記の再生位置では、別の路で輸送された燃焼空気が、新しく供給された燃焼空気と混合されて排ガスと再び熱交換するようにもたらされる。必要ならば、排ガスとの熱交換器を通る多通路の予熱効果をここで利用して、そのような回路のない場合、すなわち100％の新鮮な燃焼空気を約20℃で吸い込んだ場合よりも、溶融槽への燃焼空気のいっそう高い侵入温度に到達することができる。
請求の範囲３による本発明の特に好ましい態様において、溶融サイクロンを溶融ユニットとして用いる。溶融サイクロンはそれ自体知られており、特に鉱石濃縮物の乾式治金法処理の分野で用いられている。独国特許発明第2 348 105号明細書、独国特許発明第2 938 001号明細書、独国特許発明第2 952 330号明細書、独国特許発明第3 101 369号明細書、独国特許発明第3 335 859号明細書、独国特許出願公開第3 374 099号明細書および独国特許発明第3 607 774号明細書を参照されたい。これらの文献は参考のつもりでここに完全に編入する。溶融サイクロンの溶融プロセスは、サイクロン内に存在する火炎内で起こる。高い流速とその結果としての良好な熱伝達により、粒子が非常に急速にに溶融される。溶融物がサイクロンの底部の同心の孔を通って排ガスと共に出る。欧州特許出願公開第389 314号明細書の場合と同様に、溶融プロセスのために有機成分の燃焼熱を利用することもできるが、それによってエネルギー消費が減少する。しかしながら、いずれにしても、大幅に残査のない有機不純物の急速な燃焼が高い流速のために確保される。
本発明の好ましい実施例において、請求の範囲４によれば、鉱質綿くずを2mmより小さい粒度に予備的に寸断することが実施される。これにより、溶融サイクロンで熱伝達に特に好都合な粒度が確保される。
特に好ましい本発明の実施例において、溶融物が請求の範囲５による追加の溶融ユニットから溶融浴のレベルより上の低い高さまで通路を通って搬送されて、そこから溶融槽の溶融物へ低い運動エネルギーで導入される。これにより、溶融物の導入が、耐火性壁を歪ませて早期に損傷させるような溶融槽内の強い局部的な循環運動をもたらさないように確保される。
装置技術に関しては、前記の目的が請求の範囲６の特徴により達成される。
溶融再生材料は追加の溶融ユニットで消費されるエネルギーを中間で蓄えるので、とかくするうちに固化した溶融再生材料を溶融するための追加のエネルギーが有利にも衰微する。同じことが、直接追加の溶融ユニットから導入装置を介して溶融槽の排ガスへも本質的なエネルギーの損失もなく供給される再生排ガスに同様に当てはまる。追加の溶融ユニットと溶融槽を導入装置により直接連結することにより、および一方では溶融再生材料の質量流れと溶融物をかつ他方では再生排ガスと排ガスを結合することにより、質量流れを別に導くための極端な費用のかかる追加の装置を有利にもやめることができる。
追加の溶融ユニットについて、燃焼空気を吸い込んで圧縮するためのコンプレッサを有する再生燃焼空気用の別個の送り導管を請求の範囲７により設ける。これにより、溶融槽用燃焼空気と独立して再生燃焼空気の温度と圧力を選択できる有利な可能性がつくられる。別の利点は、このために普通の大気を使用でき、その結果再生排ガスと槽排ガスが類似性をもつことになり、したがって熱利用および後処理のための排ガス流が単純化された組合せになる。
請求の範囲８による溶融槽用の燃焼空気を処理するための別個の燃焼空気回路は、同時にいくつかの目的を達成するのに役立つ。第一には、溶融槽用の燃焼空気の温度と圧力を、溶融プロセスに最適であるような再生燃焼空気の相応するパラメータと独立して調整することができる。第二に、有利にも、復熱装置で予熱された燃焼空気の一部を方向を転じて、それを再生燃焼空気を予熱するために熱交換器に与えることができる。さらに、結果として充分な質量流れが復熱装置を通って生ずるように、周囲からの新鮮な空気をこの方向を転じた空気流に供給導管によりそれぞれに必要な量だけ混合することができる。
燃焼空気回路を再生燃焼空気用の供給導管と熱交換器を介して熱的に結合することにより、槽排ガスの熱を、溶融槽用の燃焼空気を加熱するためだけではなく、有利にも再生燃焼空気を加熱するためにも使用することができる。これにより、再生燃焼空気を加熱するための外部エネルギーの使用を除くことができる。
請求の範囲９により溶融サイクロンを追加の溶融ユニットとして用いる利点は、すでに請求の範囲３に関連して論じた。特に、燃焼室における渦流のきわめて高い燃焼速度は、不純物を得られた再生溶融物へ再導入せずに、鉱質綿くずの不純物の残査のない燃焼を保証する。溶融サイクロンを用いることにより、不純物が再生排ガス中に残ることが達成される。
再生溶融物を溶融槽の溶融物に導入することは、請求項10により、再生溶融物を溶融槽の溶融物の上に低い高さから低速度で重ねるように行われる。したがって、溶融物の温度曲線が局部的な渦流により乱されないように、局部的な渦流が避けられる。さらに、激しい循環運動によりもたらされる溶融槽の耐火性壁に加わる追加の応力が避けられる。
本発明の他の細部、特徴および利点は、図面を参照することにより次の実施例の記載から理解できる。図において、
第１図はフローチャートの形態の鉱質綿再生の方法順序を示す。
第２図は本発明の溶融槽の垂直断面を示す。
第１図は、溶融物２を含みかつ送り装置としてのフィーダ３を備えた溶融槽１を示す。溶融槽１は、サイクロンオーブンの形状を有する追加の溶融ユニット４および復熱装置５と関連して設けられている。さらに、導管８、９、10、11、12、13と共にファン６および熱交換器７、供給導管14および分岐部15は燃焼空気回路16を形成する。コンプレッサ17は熱交換器７およびサイクロンオーブンの燃焼空気用の導管18、19と共に再生燃焼空気供給導管20を形成する。
フィーダ３が固形状態の原材料21の混合物を溶融槽１へ供給する。さらに、予熱された燃焼空気がガス状態で導管８を通じて溶融槽１へ供給される。最後に、燃料22が液状で溶融槽１へ供給される。得られた溶融物２は繊維化ユニット23へ送られる。溶融槽１から発生した槽排ガスは導管24を通じて復熱装置５へ流れる。
復熱装置５内では、導管24を通じて流入する槽排ガスは、ファン６により導管10を通って送られて導管８により溶融槽１に流入する燃焼空気へ予熱するための熱エネルギーを与える。次いで、槽排ガスは復熱装置５から導管25を通って出発材料予熱器（図示せず）へ流れ、その予熱器では原材料21の混合物を予熱するための槽排ガスの熱エネルギーが引き出される。次いで、冷却された槽排ガスがフィルタ（図示せず）により汚染物質から浄化されて周囲に排出される。
燃焼空気回路16は次のように構成されている。すなわち、燃焼空気が周囲から導管11を通じて吸い込まれて供給導管14を経て、導管12内の接近する燃焼空気と混合され、それから一緒に導管10を通って復熱装置５へ流れる。復熱装置５では、この燃焼空気熱エネルギーが槽排ガスから移される。それから、予熱された燃焼空気は導管８を通って溶融槽１へ流れる。それに先立ち、予熱された燃焼空気の一部を分岐部15で引き出して導管９を通じて熱交換器７へ供給することができ、熱交換器では熱エネルギーをこの熱交換器から引き出して、導管18を通って熱交換器７へ流れる燃焼空気を予熱する。それによって若干冷却されたこの燃焼空気は導管13を通って熱交換器７からファン６へ搬送されて、再び導管12を通って供給導管14へ流れる。ここでは、この燃焼空気は、周囲から導管11を通じて吸い込まれた燃焼空気と再び混合される。
再生燃焼空気供給導管20では、周囲からの燃焼空気が、ロータリーピストンコンプレッサであるのが好ましいコンプレッサ17により圧縮されて、導管18を通じて熱交換器７へ供給される。熱交換器７では、燃焼空気回路16の燃焼空気からの熱エネルギーが、再生燃焼空気供給導管20の燃焼空気へ移される。この予熱された燃焼空気が導管19を通って追加の溶融ユニット４へ流れる。
さらに、追加の溶融ユニット４には、送り空気27や鉱質綿くず28だけではなく燃料26も供給される。結果として生ずる再生排ガス30だけではなく溶融ユニット４で得られた溶融再生材料29も溶融槽１へ供給される。
作用を説明すると、溶融槽１には、原材料21、例えば一日当たり10メートル法トンの玄武岩の新鮮な混合物を送り装置としてのフィーダ３を経て装入する。溶融槽１の点火は伝統的には化石燃料で実施するが、この場合には、化石燃料を、所望の溶融ガラス材料、すなわち溶融物２をつくるために必要な熱エネルギーを与えるために溶融槽１の燃料22の形態で供給する。熱エネルギーの導入は、導管11を通じて供給された後復熱装置５において予熱された燃焼空気で燃料22の燃焼により溶融浴の表面を横切って実施される。溶融物２は溶融槽１の底部で連続的に引き出されて繊維ユニット23へ供給され、繊維化ユニット23は一日当たり21メートル法トンのガラスウールに生産する。
原材料21の新鮮な混合物を加えて、1350℃の温度を有する溶融再生材料29を1500℃の温度を有する追加の溶融ユニット４からの再生排ガス30と共に溶融浴１へ供給することができる。
再生排ガス30は溶融槽１の燃焼過程からの排ガスと混合して、1400℃の温度の槽排ガスとして導管24を通じて復熱装置５へ供給される。復熱装置５では、1400℃の温度を有する槽排ガスが、導管10を通じて送られた燃焼空気を予熱し、そして後で原材料21の新鮮な混合物を予熱するのに役立つ。引き続き、槽排ガスがさらにフィルタで処理されて汚染物質が除去される。
燃焼空気回路16は、導管11を通じて周囲から20℃の温度の燃焼空気を吸い込むことにより始まる。吸い込まれた燃焼空気は、ファン６により導管12を経て供給された燃焼空気と供給導管14において混合される。熱交換器７では、導管12に供給された燃焼空気は、導管18を通じて供給された燃焼空気に、それを追加の溶融ユニット４に供給するのに所望な温度に予熱するために以前に熱エネルギーを排出している。それから、導管10内の燃焼空気は復熱装置５を通って流れ、そしてその過程中槽排ガスから熱エネルギーを吸収して、それから予熱された燃焼空気の一部を燃焼空気回路16の分岐部15へ再び送り、かつ残りの部分を導管８を通じて溶融槽１へ予熱された燃焼空気として供給する。
追加の溶融ユニット４のための再生燃焼空気供給導管20の燃焼空気も周囲から吸い込まれ、それからコンプレッサ17により溶融ユニット４内の約1.3バールのシステム圧力に圧縮され、そして導管９で供給された燃焼空気からの供給熱エネルギーにより熱交換器７で所望の650℃に加熱される。
第１図に記載されかつ第２図に概略的に表された追加の溶融ユニット４は、本実施例では、溶融サイクロンの仕方で形成されているが、何か他のオーブン形状成も可能である。
追加の溶融ユニット４は本質的に溶融サイクロン31からなり、次いでこの溶融サイクロン31は本質的に、好ましくは円筒状壁32と、鉱質綿くず28を装入するための濾斗状装置34を有する蓋33と、溶融再生材料29と再生排ガス30のための出口36を有する底部35とで構成されている。溶融サイクロン31は冷却装置37により包まれ、この冷却装置37は冷却水入口38と冷却水出口39を有する。さらに、溶融サイクロン31は燃焼空気供給導管40と燃料供給部41を有する。溶融サイクロン31は溶融槽１にすぐ隣接して位置しているのが代表的な場合であり、第２図には溶融槽と直接協働するように例示されている。
鉱質綿くず28は、送り空気27により装入装置34を経て溶融サイクロン31へ供給される。燃料26は燃料供給導管41を通じて導入されるが、燃料供給導管41は管状でもよく、そこに供給される予熱された燃焼空気の噴流の中心に流れ方向に同心に配置される。燃焼空気19と燃料26は互いに混合して混合物として溶融サイクロン31に流入する。
溶融サイクロン31へ供給される鉱質綿くず28と、溶融サイクロン31の中へ吹きこまれる燃料26と混合された燃焼空気とが、溶融サイクロン31の燃焼室47内で強い渦流48となって燃焼する。本実施例では、結果として形成された溶融再生材料29および生成する再生排ガス30が、溶融サイクロン31の出口を通って導入装置43の中へ流れ、そしてそこから溶融槽１へ流れる。
ここでは、溶融物通路42（図示せず）を流れる溶融再生材料29および再生排ガス30が一緒に導入装置43を通って溶融槽１の中へ流れる。溶融槽１はアーチ形天井44により熱的に密閉されかつ開口45を介して導入装置43と連通している。フィーダ３を経て、溶融槽１には原材料21の新鮮な混合物が供給される。溶融サイクロン31からの溶融再生材料29が導入装置43を通って流れ、そして溶融物２に対してほぼゼロの速度で低い高さから溶融物２の中へ入るために適当な重ね合わせ装置46を通じて溶融物２へ滑らかに供給される。
作用中、溶融サイクロン31への燃焼空気の吹き込みを達成するには、燃料26の周りの同心のケーシングの形状を有する燃焼空気供給導管40を通じて、有利には初期きりもみ降下で、次のようにすなわち、燃焼室47内の燃焼域の渦流48により、鉱質綿くず28の不純物の、残留物のない完全な燃焼および存在する不純物の再導入のない適当なその溶融が確保されるようにすればよい。
溶融サイクロンそれ自体では、添加された鉱質綿くず28が相応する温度で溶融され、そして付着するまたは包囲された不純物が排出されて燃焼する。ここでは、鉱質綿くずの炭素含有不純物によるエネルギー導入を利用するのが有利である。燃焼室47内の強力な渦流48によれば、不純物の完全な燃焼が確保され、また不純物が新たに得られた溶融再生材料29に再び包囲されないで、再生排ガス30で排出されることも確保される。再生排ガス30は溶融槽１からの槽排ガスに加えられ、そして熱エネルギーが燃焼空気および原材料21の混合物を予熱するために利用された後不純物から浄化される。
このように、本発明は、鉱質綿くずを再生原材料として用いることにより鉱質綿を生産するための方法と装置を提供する。ここでは、原材料の混合物から溶融物を生産するための溶融槽が追加の溶融ユニットと関連して設けられており、この追加の溶融ユニットにより溶融再生材料が鉱質綿くずから得られ、その品質と組成は所望に応じて、原材料の混合物から得られる溶融物の品質と組成に対応する。溶融再生材料は、適当な導入装置を通じて溶融槽の溶融物に供給される。追加の溶融ユニットからの再生排ガスが槽排ガスへ送られ、排ガス混合物が燃焼空気と原材料の混合物が予熱するために利用される。「溶融物の調合」を、溶融槽における原材料の混合物からの溶融物の慣用的な生産と、追加の溶融ユニットにおける原材料くずからの溶融物の同時の生産（その溶融生成物は排ガスと同様直接溶融槽に供給される）とに分割することにより、初めて、それほども鋭敏である再生可能な原材料くずを溶融する際のプロセスパラメータの制御とは別に、溶融物の慣用的な生産におけるプロセスパラメータの複雑な制御を実施することが可能であり、したがってまたそれを最適化することも可能である。溶融槽の下流で溶融物および排ガスの質量流れを組み合わせることにより、熱交換器の使用により排ガスに蓄えられる熱の最適な熱エネルギー再生が可能になり、かつ溶融物を慣用のようにさらに処理して鉱質綿製品にすることが可能になる。
【図２】
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【図１】
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