(57)【要約】【課題】ロックウール原料として使用するロックウール廃材が、繊維状又は粉末状であっても、あるいは金物などの異物を含むものであってもよく、さらにはシリカ保存材の廃材もロックウール原料として使用可能であり、尚且つ品質的にも均質で問題のないロックウールを製造できるようにする。【解決手段】  高炉スラグを主成分とする原料とコークスとを溶融炉２に投入して溶融し、その融体を製綿機３にて綿状に成形し、その綿状物を集めて所定の形と大きさに成型してロックウールを製造する製造工程において、少なくともロックウール廃材又はシリカ保温材を含む回収物を再利用してロックウールを製造する方法であって、前記回収物を粉砕し、さらに高炉セメントと水とを加えて混錬し、所定の形と大きさに成形して固めたものを乾燥させ、その乾燥物を前記原料として再利用するロックウール製造方法。【選択図】        図１
2006256909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉スラグを主成分とする原料とコークスとを溶融炉に投入して溶融し、その融体を製綿機にて綿状に成形し、その綿状物を集めて所定の形と大きさに成型してロックウールを製造する製造工程において、少なくともロックウール廃材又はシリカ保温材を含む回収物を再利用してロックウールを製造する方法であって、
前記回収物を粉砕し、さらに高炉セメントと水とを加えて混錬し、所定の形と大きさに成形して固めたものを乾燥させ、その乾燥物を前記原料として再利用するロックウール製造方法。
【請求項２】
高炉スラグを主成分とする原料とコークスとを溶融する原料溶融手段、前記原料溶融手段により溶融された融体を綿状に成形する製綿手段、及び前記製綿手段で生成した綿状物を集めて所定の形と大きさに成型する成型手段を備えたロックウール製造装置であって、
少なくともロックウール廃材又はシリカ保温材を含む回収物を粉砕する粉砕手段、粉砕された前記回収物に高炉セメントと水とを加えて混錬する混錬手段、及びその混錬したものを成型して固化する成型固化手段を備えており、前記成型固化手段により成型して固めたものを乾燥させ、その乾燥物を前記原料として前記原料溶融手段に供給する供給手段を設けてあるロックウール製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉スラグを主成分とする原料とコークスとを溶融炉に投入して溶融し、その融体を製綿機にて綿状に成形し、その綿状物を集めて所定の形と大きさに成型してロックウールを製造する製造工程において、少なくともロックウール廃材又はシリカ保温材を含む回収物を再利用してロックウールを製造する方法及びその製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロックウールは、高炉スラグや天然岩石等の原料に成分調製用副原料としてケイ石等をコークスと共にキュポラ上部より供給し、下部より空気ないし酸素富化空気を吹き込み、燃焼させることによって溶融し、その溶湯を製綿機で繊維化し、綿状にしたものを集綿室にて集め、成型し、所定の幅と長さに切断した後、集積・梱包して製造される。そして耐火被覆材又は断熱材等として、火力発電所、化学プラントを始めとして一般住宅に至るまで幅広く使用されている。
【０００３】
なお、ロックウールを製造する際は、特に所定の幅と長さに切断する工程において、ロックウール屑が廃材として発生する。また、上述の設備や一般住宅を点検、補修又は解体する際にも、一般的な建築廃材と共にロックウールの廃材が大量に発生する。
【０００４】
また、シリカ保温材は、ケイ酸カルシウムを主成分としており、火力発電所や石油化学工場等の設備において、その配管やタンク等の保温性を高めるために主にそれらの外周部に使用されている。このシリカ保温材もまた上記ロックウールと同様に、そうした設備の点検、補修又は解体する際には、廃材として大量に発生する。
【０００５】
こうした廃材（ロックウール屑ならびに使用済みのロックウールやシリカ保温材）のほとんどは、産業廃棄物として埋め立て処分されるが、近年そのような埋め立て用地の確保が困難となってきており、大きな社会問題となっている。
【０００６】
従って、前記廃材をリサイクル資源として再利用することが強く望まれており、特に、ロックウール屑や使用済みのロックウール（以下「ロックウール廃材」と称する）に関しては、発生したロックウール廃材を溶融炉（例えばキュポラ等）や、集綿室に戻して再利用するといった検討がなされている。
【０００７】
尚、この様な従来技術に関しては、当業者の間で広く知られているものであり、詳しく言及した特許文献などが無いため、先行技術文献を開示できない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ロックウール廃材を溶融炉内に戻す方法においては、軽量すぎて溶融炉に投入しても内部まで入らないか、溶融炉の熱による上昇気流で舞い上がって飛散してしまう。また、水分を含み、ある程度の重みを有するロックウール廃材を溶融炉内に投入しようとすれば、温度制御が困難で製品品質に悪影響がある。
【０００９】
そこで、ロックウール廃材を集綿室に投入し、溶湯原料から製綿機で製造された綿状繊維と混合してロックウールを再生する方法が検討されているが、種々の問題が生じている。
【００１０】
例えば、集綿室では、溶湯原料を製綿機に投入して綿状繊維にしたものを集綿するという作業が行われているが、投入されたロックウール廃材と綿状繊維とでは温度差があり、ロックウール廃材を大量に投入してしまうと綿状繊維が急激に冷却されてその余熱が奪われることとなり、余熱による、その後添加されるバインダーの被膜形成等を阻害し、製品品質に悪影響を与える虞がある。
【００１１】
また、ロックウール廃材が粉末状の場合には、綿状繊維に大量に付着すると上述したような冷却作用により製品品質に悪影響を及ぼすか、又は集綿室ではその内部の空気を吸引しながら集綿するため、粉末状のロックウール廃材が吸引されてそのまま外部に排出されてしまう虞がある。
【００１２】
さらにまた、ロックウール廃材が水で湿っている場合には、気化熱により集綿室内の温度を低下させる虞があり、微妙な温度管理が要求される集綿室内の温度制御が困難となる。
【００１３】
なお、ロックウール廃材中に含まれ得る金物（例えば、釘等）又はシリカ保温材はロックウールとは異なる成分組成を有するので、これらがロックウール廃材と一緒に集綿室に投入されてしまうと、本来のロックウールと見た目や物性の異なる混合物が生成され、均質なロックウールを製造することができない。従って、従来、原料として再利用可能なロックウール廃材とは、完全に異物（例えば、上述の金物又はシリカ保温材など）を分別除去したロックウール廃材だけであって、そのため事前の異物分別作業に多大な費用と労力とが要求される。
【００１４】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、ロックウール原料として使用するロックウール廃材が、繊維状又は粉末状であっても、あるいは金物などの異物を含むものであってもよく、さらには使用済みのシリカ保存材といったロックウールとは多少組成の異なる廃材もロックウール原料として使用可能であり、尚且つ品質的にも均質で問題のないロックウールを製造することのできるロックウールの製造方法及び製造装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第１特徴構成は、高炉スラグを主成分とする原料とコークスとを溶融炉に投入して溶融し、その融体を製綿機にて綿状に成形し、その綿状物を集めて所定の形と大きさに成型してロックウールを製造する製造工程において、少なくともロックウール廃材又はシリカ保温材を含む回収物を再利用してロックウールを製造する方法であって、前記回収物を粉砕し、さらに高炉セメントと水とを加えて混錬し、所定の形と大きさに成形して固めたものを乾燥させ、その乾燥物を前記原料として再利用する点にある。
【００１６】
〔作用及び効果〕
本願発明により製造されるロックウールは、高炉スラグを主成分とする原料とコークスとを溶融炉に投入して溶融し、その融体を製綿機にて綿状に成形し、その綿状物を集めて所定の形と大きさに成型して製造するという従来のロックウール製造工程に沿って製造されるので、既存のロックウール製造設備を利用して製造することが可能である。
【００１７】
また、少なくともロックウール廃材又はシリカ保温材を含む回収物を再利用することが可能なので、ロックウールの製造過程にて発生するロックウール屑、あるいは、火力発電所や石油化学工場又は一般住宅の点検、補修、解体の際にも発生する使用済みのロックウールやシリカ保温材を含む廃材を再利用することが可能である。従って、それらの廃材を産業廃棄物として埋め立て処理する必要もなくなるので、埋め立て用地不足の問題を解消することも可能である。
【００１８】
さらに、前記回収物を粉砕してから使用するので、回収物がロックウール廃材とシリカ保温材とが混在するものであっても、それらを混合して均一にすることが可能であるし、また後に高炉セメントと水とを加えて混錬する混錬作業も、そのまま綿状で行う場合と比べて非常に容易になる。その結果、前記回収物と高炉セメントとが均一に混合され得るので、混錬したものを所定の形と大きさに成形して固めたもの（固形ブロック）も均質な（各ブロック間の成分構成が均一で、さらに各成分もブロック内で均等に分布した）ものが生成され得る。なお、高炉セメントは、ロックウールの主原料である高炉スラグを主成分とする物質なので、ロックウールと組成が類似しており、製造されるロックウールの品質に悪影響を及ぼすこともない。
【００１９】
次いで、前記固形ブロックを乾燥させ、その乾燥物を原料として再利用する。従って、ロックウール廃材やシリカ保温材等を含む前記乾燥物は、高炉セメントによって所定の形と大きさに成形して固めたものであるから、ある程度の重量が確保され、溶融炉内の上昇気流で舞い上がってしまうこともないので、溶融炉に投入することが可能となる。なお乾燥物が投入されるので、高温の溶融炉内に投入したとしても、温度制御が容易であり、製品品質への悪影響もない。
【００２０】
また、溶融炉内に投入して溶融することが可能となるので、例えば前記回収物中に金物（例えば、釘など）等の異物が混入している場合でも、溶融炉内で、ロックウール成分（例えば、高炉スラグなど）と異物（例えば、釘など）との間で比重分離が起こり、こうした異物を分離除去することが可能となる。したがって、本発明にて使用され得る回収物としては、釘などの異物を完全に分別除去されたロックウール廃材でなくともよく、事前の異物分別作業がかなり軽減され得る。
【００２１】
さらに、溶融の際、溶融炉内の融体（溶湯）の成分調整を行うことが可能となる。従って、例えば、ロックウールの有する成分比率とは異なるものの、成分構成が類似するシリカ保温材についても本発明における回収物としての使用が可能となる。つまり、従来シリカ保温材は異物とされていたが、溶融炉で溶融することが可能なので、本来のロックウール構成成分と比較して不足している成分については、その成分を副原料として溶融炉内にさらに添加し、一緒に溶融して補充することができる。その結果、溶湯の成分組成（成分比率および成分構成）を、本来のロックウールの成分組成に近似させ、尚且つ一定に保つことが可能であり、均質なロックウールを製造することができる。
【００２２】
本発明の第２特徴構成は、高炉スラグを主成分とする原料とコークスとを溶融する原料溶融手段、前記原料溶融手段により溶融された融体を綿状に成形する製綿手段、及び前記製綿手段で生成した綿状物を集めて所定の形と大きさに成型する成型手段を備えたロックウール製造装置であって、少なくともロックウール廃材又はシリカ保温材を含む回収物を粉砕する粉砕手段、粉砕された前記回収物に高炉セメントと水とを加えて混錬する混錬手段、及びその混錬したものを成型して固化する成型固化手段を備えており、前記成型固化手段により成型して固めたものを乾燥させ、その乾燥物を前記原料として前記原料溶融手段に供給する供給手段を設けてある点にある。
【００２３】
〔作用及び効果〕
上述した第１特徴構成の作用及び効果を有するロックウール製造方法を実施可能なロックウール製造装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
〔実施形態〕
図１は、従来のロックウール製造工程において、ロックウールの製造過程にて発生するロックウール屑、あるいは、火力発電所や石油化学工場又は一般住宅の点検、補修、解体の際にも発生するロックウールやシリカ保温材を含む廃材（以下、このような屑や廃材をまとめて「回収物」と称する）を原料として再利用する工程を示すブロック図である。
まず、従来より実施されているロックウールの製造工程を説明する。図１に示すように主原料の高炉スラグ（ケイ酸成分と酸化カルシウムを主成分とする）と成分調整用の副原料（天然石）とを繊維化し易い組成となるように所定の配合比にて配合し、燃料のコークスと共に原料ホッパー１より切り出し、溶融炉２（例えばキュポラ等）に投入する。原料は溶融炉２にて溶融され、約１５００℃の溶湯となって、製綿機３に供給される。製綿機３に供給された溶湯は、遠心力により繊維化され、さらにバインダー（例えば、フェノール樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂）が添加され、集綿室４にて集綿される。集綿したロックウールを所定の厚さに積層し、硬化炉５にて成型する。硬化炉５を出たロックウールをスリッターやクロスカッターを備えた切断装置６によって所定の幅と長さに切断した後、集積・梱包する。
【００２６】
次いで、回収物を再利用する工程を説明する。図１に示すように、回収物を粉砕機７にて粉砕する。なお、粉砕する前、回収物中に含まれる異物（例えば釘などの金物）で、除去し易いもの（例えば比較的大きいもの）については予め磁石等を用いて除去しておくと作業効率が上がり、粉砕し難い金物などが粉砕機内に引っ掛かかって粉砕機が故障するといったような問題も少なくなる。
【００２７】
次いで、その回収物の粉砕物を、高炉セメント（高炉スラグを粉砕し、石灰、ポルトランドセメント、あるいは焼きセッコウと混合して生成したセメント）及び水と一定割合（例えば、粉砕物：高炉セメント：水＝１：２：４）で混錬機８により混錬し、次いで型枠に流し込んで固める（成型）。尚、このとき使用する型枠としては、立方体型（好ましくは、一辺の長さが４０〜８０ｍｍ）が好ましい。
【００２８】
次いで、その立方型に成型された固形ブロックを、含水率が１０％以下となるまで自然乾燥（養生）する。乾燥した固形ブロックを、上述のロックウール製造工程において、原料（主原料及び副原料）及びコークスと共に原料ホッパーに供給し、溶融炉２（例えばキュポラ等）に投入する。尚、予め前記粉砕物の組成を分析しておき、溶融する際に、副原料を用いて成分調整を行えば、成分組成や供給量が変動し得る（不安定な）回収物を原料として利用する場合でも、その後生成されるロックウールの品質を一定にすることが可能となり、品質的に安定なロックウールを製造することができる。また、前記粉砕物中に金物などの異物が混在している場合でも、溶融炉内で比重分離が起こり、異物を除去することが可能となるので、生成されるロックウールの品質に悪影響を及ぼすこともない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】従来のロックウール製造工程において、ロックウール廃材を再利用する工程を示すブロック図
【符号の説明】
【００３０】
１  原料ホッパー
２  溶融炉
３  製綿機
４  集綿室
５  硬化炉
６  切断装置
７  粉砕機
８  混錬機
【図１】
2006256909.tif 000003