KR101570203B1 - 브라운 가스를 이용한 미네랄 섬유 제조 장치 및 제조 방법 - Google Patents

Abstract

브라운 가스를 이용하여 미네랄 섬유를 제조하는 장치 및 그 방법을 제공한다. 미네랄 섬유 제조 장치는 i) 브라운 가스 공급 장치, ii) 브라운 가스 공급 장치와 연결되고, 원료를 공급받아 브라운 가스 공급 장치로부터 공급받은 제1 브라운 가스에 의해 원료를 소각하여 원료에 함유된 탄소를 제거하는 소각로, iii) 브라운 가스 공급 장치 및 소각로와 연결되고, 브라운 가스 공급 장치로부터 공급받은 제2 브라운 가스에 의해 소각로로부터 공급받은 원료를 가열 융융하여 용탕을 제공하는 용융로, iv) 회전하면서 용탕과 충돌하여 용탕을 급속 냉각시켜 미네랄 섬유를 제조하는 방사롤, 및 v) 소각로 및 용융로와 연결되고, 소각로 및 용융로로부터 각각 배가스를 공급받아 배가스와의 열교환에 의해 스팀을 생성하는 열교환기를 포함한다. 용융로는, i) 제2 브라운 가스에 의해 원료를 용융시켜 용탕을 제공하는 용융부, ii) 용융로 위를 관통하여 설치되며, 제2 브라운 가스를 공급받아 용융부의 용탕과 직접 접촉해 용탕을 가열하는 제1 버너, iii) 용융부로부터 용탕을 제공받아 용융풀을 형성하며, 그 하부에 형성된 개구부를 통하여 방사롤에 용융풀로부터 기설정된 양의 용탕을 낙하시켜 방사롤에 제공하는 리파이너(refiner), 및 iv) 제2 브라운 가스를 공급받아 리파이너의 용융풀을 가열하는 제2 버너를 포함한다.

Description

브라운 가스를 이용한 미네랄 섬유 제조 장치 및 제조 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING MINERAL FIBERS USING BROWN GAS}

본 발명은 미네랄 섬유 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 브라운 가스를 이용하여 미네랄 섬유를 제조하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

미네랄 섬유는 유리, 암석 또는 기타 광물질 등을 고온으로 액화시켜 인공으로 제조한 섬유이다. 미네랄 섬유는 천연광물섬유인 석면을 대체하여 사용되고 있다. 대표적인 미네랄 섬유로는 유리 섬유 등이 있다.

최근 들어서는 석탄재와 폐 주물사(molding sand) 등을 이용한 유리 섬유가 제조되고 있다. 특히, 화력 발전소에서 원료로 사용되는 석탄의 연소 부산물인 석탄재와 산업 현장에서 발생하는 폐 주물사에는 중금속이 함유되어 그 처리가 어렵다. 따라서 바다 등에 매립하여 이로 인한 환경 오염이 심각해지고, 중금속이 무방비 상태로 바다로 흘러 들어가서 해수를 오염시키고 있다. 이러한 문제점으로 인하여 석탄재는 벽돌 등의 건축재료, 시멘트 또는 미네랄 섬유 등의 원료로서 재활용되고 있다.

브라운 가스를 이용하여 미네랄 섬유를 제조하는 장치를 제공하고자 한다. 또한, 브라운 가스를 이용하여 미네랄 섬유를 제조하는 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 미네랄 섬유 제조 장치는 i) 브라운 가스 공급 장치, ii) 브라운 가스 공급 장치와 연결되고, 원료를 공급받아 브라운 가스 공급 장치로부터 공급받은 제1 브라운 가스에 의해 원료를 소각하여 원료에 함유된 탄소를 제거하는 소각로, iii) 브라운 가스 공급 장치 및 소각로와 연결되고, 브라운 가스 공급 장치로부터 공급받은 제2 브라운 가스에 의해 소각로로부터 공급받은 원료를 가열 융융하여 용탕을 제공하는 용융로, iv) 회전하면서 용탕과 충돌하여 용탕을 급속 냉각시켜 미네랄 섬유를 제조하는 방사롤, 및 v) 소각로 및 용융로와 연결되고, 소각로 및 용융로로부터 각각 배가스를 공급받아 배가스와의 열교환에 의해 스팀을 생성하는 열교환기를 포함한다. 용융로는, i) 제2 브라운 가스에 의해 원료를 용융시켜 용탕을 제공하는 용융부, ii) 용융로 위를 관통하여 설치되며, 제2 브라운 가스를 공급받아 용융부의 용탕과 직접 접촉해 용탕을 가열하는 제1 버너, iii) 용융부로부터 용탕을 제공받아 용융풀을 형성하며, 그 하부에 형성된 개구부를 통하여 방사롤에 용융풀로부터 기설정된 양의 용탕을 낙하시켜 방사롤에 제공하는 리파이너(refiner), 및 iv) 제2 브라운 가스를 공급받아 리파이너의 용융풀을 가열하는 제2 버너를 포함한다.

용융부는, i) 그 일측에 형성되어 원료가 연속 장입되는 원료 공급구, ii) 그 바닥으로부터 기설정된 높이를 가지면서 설치되어 용탕을 가두는 단턱 부재, 및 iii) 일측과 대향하는 타측에 형성되고, 단턱 부재 위에 위치하여 단턱 부재 위로 오버플로우되는 용탕을 배출 낙하시키는 용탕 배출구를 포함할 수 있다. 리파이너는 용탕 배출구 아래에 위치하고, 제2 버너는 용융로의 측면을 관통하여 경사져서 설치되고, 제2 버너가 수평면과 이루는 각도는 50° 내지 80°일 수 있다. 제2 버너는 제1 버너보다 아래에 위치할 수 있다. 리파이너는, i) 용탕 배출구로부터 배출 낙하된 용탕이 유입되는 용탕 인입부, ii) 용탕 인입부의 아래에 위치하여, 기설정된 양의 용탕을 방사롤로 배출시키는 용탕 낙하공, 및 iii) 용탕 인입부와 용탕 낙하공 사이에 위치하고, 용탕 낙하공과 연결되어 아래로 갈수록 그 직경이 감소하는 직경 감소부를 포함하는 용융풀 수용부를 포함할 수 있다.

용융로는 용융부로부터 용탕을 공급받아 재가열하는 또다른 용융부를 더 포함할 수 있다. 하나 이상의 리파이너는 상호 이격된 복수의 리파이너들을 포함하며, 복수의 리파이너들은 또다른 용융부의 아래에 위치하여 또다른 용융부로부터 용탕을 공급받을 수 있다. 용융로는 용융부와 또다른 용융부를 연결하는 용탕 이송관을 더 포함할 수 있다. 용탕 이송관은 용융부로부터 또다른 용융부를 향해 아래로 경사져서 용융부의 측면 중심에 가깝게 설치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 미네랄 섬유 제조 장치는 소각로와 연결되고, 원료를 건조 또는 자력 선별한 후 소각로에 공급하는 전처리 장치를 더 포함할 수 있다.

브라운 가스 공급 장치에 의해 공급되는 제1 브라운 가스의 부피에 대한 제2 브라운 가스의 부피의 비는 4 내지 6일 수 있다. 소각로는 제1 브라운 가스가 공급되어 원료를 소각하는 제3 버너를 더 포함하고, 제3 버너에는 보조 연료가 공급될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 미네랄 섬유 제조 방법은, i) 원료를 제공하는 단계, ii) 원료를 소각할 제1 브라운 가스와 원료를 용융시킬 제2 브라운 가스를 제공하는 단계, iii) 원료를 제1 브라운 가스와 직접 접촉시켜 가열하여 원료에 함유된 탄소를 제거하는 단계, iv) 원료를 제2 브라운 가스로 용융하여 용탕을 제공하는 단계, v) 용탕 중 기설정된 양의 용탕을 연속 낙하시키는 단계, vi) 용탕을 방사롤에 충돌시켜 미네랄 섬유를 제조하는 단계, 및 vii) 탄소 제거시 및 용탕 제공시에 배출되는 배가스를 이용하여 물을 가열해 스팀을 제조하는 단계를 포함한다.

원료를 제공하는 단계에서, 원료는 바텀 애쉬(bottom ash)일 수 있다. 원료를 제공하는 단계에서, 원료는 미광이고, 용탕을 제공하는 단계는, i) 원료를 제2 브라운 가스로 1차 가열하여 용탕을 제공하는 단계, ii) 용탕을 이송하는 단계, 및 iii) 이송된 용탕을 제2 브라운 가스로 2차 가열하는 단계를 포함할 수 있다. 용탕 중 기설정된 양의 용탕을 연속 낙하시키는 단계에서 기설정된 양의 용탕은 복수로 상호 이격되어 연속 낙하할 수 있다. 원료를 제공하는 단계와 제2 브라운 가스를 제공하는 단계 사이에 원료를 전처리하는 단계를 더 포함하고, 원료를 전처리하는 단계에서 원료를 자력 선별할 수 있다. 용탕을 연속 낙하시키기 위해 이송하는 단계는 용탕 중 용철 위에 위치하는 실리콘 용융액을 이송할 수 있다.

제1 브라운 가스와 제2 브라운 가스를 제공하는 단계에서, 제1 브라운 가스의 부피에 대한 제2 브라운 가스의 부피의 비는 4 내지 6일 수 있다. 원료에 함유된 탄소를 제거하는 단계는 제1 브라운 가스와 보조 연료를 혼합하여 제공하고, 제1 브라운 가스에 대한 보조 연료의 부피비는 2 내지 6이며, 제1 브라운 가스의 가열 온도는 800℃ 내지 850℃일 수 있다. 용탕을 제공하는 단계는 제2 브라운 가스와 또다른 보조 연료를 혼합하여 제공하고, 제2 브라운 가스에 대한 또다른 보조 연료의 부피비는 0 보다 크고 1.5 이하이며, 제2 브라운 가스의 가열 온도는 1300℃ 내지 1500℃일 수 있다. 제2 브라운 가스의 부피는 제1 브라운 가스의 부피보다 클 수 있다.

브라운 가스를 사용하여 불순물 혼입을 방지할 수 있으므로, 고순도의 미네랄 섬유를 제조할 수 있다. 또한, 브라운 가스를 사용하여 원료를 용융시에 발생하는 고온의 배가스를 이용하여 폐열 발전에 사용할 수 있으므로, 에너지 효율이 높다. 또한, 바텀 애쉬 또는 광미 등의 원료를 이용하여 미네랄 섬유를 제조하므로, 환경 오염을 방지하면서 자원을 재활용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미네랄 섬유 제조 방법의 개략적인 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미네랄 섬유 제조 장치의 개략적인 도면이다.
도 3은 도 2의 용융로의 개략적인 확대 도면이다.
도 4는 도 3의 용융로를 변형한 용융로를 개략적으로 나타낸 도면이다.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하에서 설명하는 브라운 가스는 수소 및 산소를 포함하는 모든 기체를 포함하는 것으로 해석된다. 따라서 수소 및 산소를 함께 포함하고, 양자의 반응에 의해 열원으로서 사용할 수 있는 기체는 브라운 가스인 것으로 해석된다. 또한, 이하에서 사용하는 미네랄 섬유는 유리 섬유 또는 광물로부터 만들어진 무기질 섬유를 모두 포함하는 것으로 해석된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미네랄 섬유 제조 방법의 순서도를 개략적으로 나타낸다. 도 1의 미네랄 섬유 제조 방법은 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 미네랄 섬유 제조 방법을 다른 형태로도 변형할 수 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 미네랄 섬유 제조 방법은, i) 원료를 제공하는 단계(S10), 원료를 소각할 제1 브라운 가스와 원료를 용융시킬 제2 브라운 가스를 제공하는 단계(S20), 원료를 제1 브라운 가스와 직접 접촉시켜 가열하여 원료에 함유된 탄소를 제거하는 단계(S30), 원료를 제2 브라운 가스로 용융하여 용탕을 제공하는 단계(S40), 용탕 중 기설정된 양의 용탕을 연속 낙하시키는 단계(S50), 용탕을 방사롤에 충돌시켜 미네랄 섬유를 제조하는 단계(S60), 그리고 탄소 제거시 및 용탕 제공시에 배출되는 배가스를 이용하여 물을 가열해 스팀을 제조하는 단계(S70)를 포함한다. 이외에, 미네랄 섬유 제조 방법은 다른 단계들을 더 포함할 수 있다.

먼저, 단계(S10)에서는 원료를 제공한다. 석탄 발전소에서는 석탄을 원료로 사용하여 발전용 스팀을 생산하기 위해 사용되는 보일러를 가열한다. 이 경우, 석탄이 연소되어 보일러 바닥에 적층되는 데 이를 바텀 애쉬(bottom ash) 또는 바닥재라고 한다. 바텀 애쉬는 중금속 등을 함유하고 있으므로, 기존에는 바다 등에 그냥 폐기해 환경 오염을 일으키는 문제점이 있었다. 그러나 본 발명을 일 실시예에서는 이를 원료로 재활용하여 미네랄 섬유를 제조하므로, 환경 오염을 방지하면서 자원을 재활용할 수 있는 이점이 있다.

또한, 원료로서 미광을 사용할 수 있다. 미광은 선광시 쓸모 있는 광석을 골라내고 남은 찌꺼기 광석을 의미한다. 선광 공정중에 다량의 미광이 발생하므로, 이를 효율적으로 활용할 필요가 있다. 따라서 미광을 원료로 사용하여 미네랄 섬유를 제조할 수 있다.

원료는 철, 알루미늄, 실리콘, 생석회, 탄소 등의 성분을 포함한다. 예를 들면, 원료는 11wt%의 철, 27wt%의 알루미늄, 47??50wt%의 실리콘, 1.5wt%의 생석회 및 나머지 탄소를 포함할 수 있다. 따라서 미네랄 섬유를 제조하기 위하여 실리콘을 제외한 나머지 성분을 제거할 필요가 있다. 그러므로, 원료를 제공한 후에 이를 전처리하여 철 등의 성분을 사전에 제거할 수 있다. 또한, 원료의 전처리를 통하여 원료에 함유된 수분을 제거함으로써 후속 공정에서의 에너지 효율을 최대화할 수 있다.

다음으로, 단계(S20)에서는 제1 브라운 가스와 제2 브라운 가스를 제공한다. 여기서, 제1 브라운 가스는 원료를 소각하기 위해 사용하고, 제2 브라운 가스는 원료를 용융시키기 위해 사용한다. 제1 브라운 가스와 제2 브라운 가스는 브라운 가스 발생 장치로부터 함께 분기되어 나올 수 있다. 종래처럼 화석 연료를 에너지원으로 사용해 원료를 연소시키지 않고 브라운 가스를 사용하여 원료를 연소시키므로, 원료가 용융되어 얻어지는 용탕에 불순물이 잘 혼입되지 않는다.

단계(S30)에서는 원료를 제1 브라운 가스와 직접 접촉시켜 가열하여 원료에 함유된 탄소를 제거한다. 즉, 소각로에 원료를 장입하고 제1 브라운 가스로 연소시켜 원료에 함유된 탄소를 제거한다. 후속 공정에서 원료를 용융하여 미네랄 섬유를 제조시 탄소가 미네랄 섬유에 혼입되면 미네랄 섬유의 품질이 크게 저하될 수 있다. 따라서 사전에 탄소를 제거하여 후속 공정에서 탄소가 없거나 탄소가 최소화된 용탕을 제조할 수 있다.

단계(S30)에서 제1 브라운 가스의 가열 온도는 800℃ 내지 850℃일 수 있다. 제1 브라운 가스의 온도가 너무 낮은 경우, 원료에서 탄소가 잘 제거되지 않을 수 있다. 또한, 제1 브라운 가스의 온도가 너무 높은 경우, 에너지 효율면에서 바람직하지 않다. 따라서 제1 브라운 가스의 온도를 전술한 범위로 조절한다.

한편, 필요에 따라 보조 연료를 제1 브라운 가스와 혼합하여 사용할 수도 있다. 예를 들면, 가스 또는 석유를 보조 연료로 사용하여 제1 브라운 가스와 혼합할 수 있다. 즉, 단계(S30)에서는 단순히 탄소만 원료로부터 제거하므로, 저가 원료를 사용하여 제조 비용을 저감할 수 있다. 이 경우, 제1 브라운 가스에 대한 보조 연료의 부피비는 4 내지 6일 수 있다. 즉, 보조 연료를 제1 브라운 가스의 양보다 많이 혼입하여 연료비를 절감할 수 있다. 그러나 보조 연료를 너무 많이 사용하는 경우, 탄소 제거 효율이 저하될 수 있다. 따라서 전술한 범위로 제1 브라운 가스에 대한 보조 연료의 부피비를 제어한다.

다음으로, 단계(S40)에서는 원료를 제2 브라운 가스로 용융하여 용탕을 제공한다. 여기서 원료는 단계(S30)에서 사전에 탄소를 제거한 후 사용한다. 소각로에서 탄소가 제거된 원료를 컨베이어 벨트 등을 이용해 연속식으로 바로 용융로에 장입하므로, 원료가 어느 정도 열량을 가지고 있다. 따라서 제2 브라운 가스로 원료를 용융시, 제2 브라운 가스의 사용량을 최소화할 수 있다. 특히, 단계(S40)에서는 용탕을 제조하므로, 다량의 제2 브라운 가스를 사용하여 용탕에 혼입되는 불순물을 최소화할 필요가 있다. 예를 들면, 제1 브라운 가스에 대한 제2 브라운 가스의 부피비를 4 내지 6으로 조절할 필요가 있다. 즉, 제1 브라운 가스와 제2 브라운 가스를 동시에 분기하여 방출하는 브라운 가스 공급 장치에서 밸브 등을 제어하여 제1 브라운 가스의 양과 제2 브라운 가스의 양을 조절한다. 전술한 부피비가 너무 작은 경우, 탄소를 제거하기 위해 너무 많은 양의 제1 브라운 가스가 소모되어 에너지 효율이 저하된다. 또한, 전술한 부피비가 너무 큰 경우, 용탕을 제조하기 위하여 제2 브라운 가스가 너무 많이 소모된다. 따라서 부피비를 전술한 범위로 제어한다.

한편, 제2 브라운 가스의 가열 온도는 1300℃ 내지 1500℃일 수 있다. 제2 브라운 가스의 가열 온도가 너무 낮은 경우, 용탕을 제조하기 위한 열량을 충분히 확보할 수 없다. 또한, 제2 브라운 가스의 가열 온도가 너무 높은 경우, 에너지 효율이 저하되는 문제점이 있다. 따라서 제2 브라운 가스의 가열 온도를 전술한 범위로 조절한다.

그리고 제2 브라운 가스 이외에 가스 또는 석유 등의 보조 연료를 사용할 수 있다. 이 경우, 제2 브라운 가스에 대한 보조 연료의 부피비는 0 보다 크고 1 미만일 수 있다. 보조 연료보다는 제2 브라운 가스를 많이 사용하여 불순물이 혼입되지 않은 용탕을 제조할 수 있다. 즉, 보조 연료의 양이 제2 브라운 가스의 양 이상인 경우, 용탕에 불순물이 혼입될 수 있으므로, 전술한 범위로 제2 브라운 가스의 양을 제어한다.

다음으로, 단계(S50)에서는 용탕 중 기설정된 양의 용탕을 연속 낙하시킨다. 즉, 제2 브라운 가스에 의해 생성된 용탕을 바로 방사롤에 주입하는 경우, 그 양이 일정하지 않아 균일한 스펙을 가지는 유리 섬유를 제조하기가 어렵다. 따라서 기설정된 일정한 양의 용탕이 되도록 용탕으로 용융풀을 형성하고, 용탕이 일정한 양으로 낙하하도록 용탕 낙하공 등을 형성할 수 있다.

단계(S60)에서는 용탕이 방사롤에 충돌하여 급속 냉각되면서 미네랄 섬유가 제조된다. 즉, 방사롤이 고속으로 회전하므로, 방사롤에 충돌한 용탕이 급격하게 공냉되면서 응고된다. 그 결과, 실리콘을 포함하는 다량의 미네랄 섬유를 얻을 수 있다. 단계(S60)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로, 그 상세한 설명을 생략한다.

마지막으로, 단계(S70)에서는 전술한 단계(S20) 및 단계(S30)에서, 즉 탄소 제거시 및 용탕 제공시에 배출되는 배가스를 이용하여 물을 가열해 스팀을 제조한다. 즉, 배가스와 물을 상호 열교환시켜서 스팀을 제조해 터빈 등을 회전시켜 발전시에 사용할 수도 있다. 종래에는 아크열을 이용하여 용탕을 제조하였으나 배가스가 발생하지 않아 폐열을 활용하기 어렵다. 이와는 대조적으로, 본 발명의 일 실시예에서의 단계(S70)를 통하여 폐열을 잘 이용할 수 있다. 이하에서는 전술한 미네랄 섬유의 제조 방법을 실제 구현하는 미네랄 섬유 장치를 도 2를 참조하여 좀더 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미네랄 섬유 제조 장치(100)를 개략적으로 나타낸다. 도 2의 미네랄 섬유 제조 장치(100)의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 미네랄 섬유 제조 장치(100)의 구조를 다른 형태로도 변형할 수 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 미네랄 섬유 제조 장치(100)는 브라운 가스 공급 장치(10), 소각로(20), 용융로(30), 방사롤(40) 및 열교환기(50)를 포함한다. 이외에, 미네랄 섬유 제조 장치(100)는 다른 장치들을 더 포함할 수 있다.

브라운 가스 장치(10)는 복수의 브라운 가스 발생 유닛들(101)이 병렬로 연결되어 있다. 즉, 각 브라운 가스 발생 유닛(101)은 전해조(미도시, 전극봉(미도시) 및 극판(미도시)을 포함한다. 따라서 전해조에 전류를 공급해 전해액을 전기 분해하여 극판 표면에 생성되는 수소 및 산소를 포함하는 브라운 가스 방울을 모아서 형성된 브라운 가스를 외부로 배출시킨다. 이러한 방법으로 제조된 브라운 가스는 제1 브라운 가스 및 제2 브라운 가스로 분기 및 공급되어 각각 소각로(20) 및 용융로(30)로 이송된다. 도 2에는 도시하지 않았지만 밸브 등을 가스 공급관에 설치하여 공급되는 제1 브라운 가스의 양 및 제2 브라운 가스의 양을 실시간으로 제어할 수 있다. 도 2의 브라운 가스 발생 유닛(101)의 브라운 가스 제조 공정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로, 그 상세한 설명을 생략한다.

소각로(20)에서는 원료를 공급받아 원료를 연소시켜 원료에 함유된 탄소를 제거한다. 먼저, 원료는 전처리 장치(70)에 장입되어 예열되므로, 원료에 포함된 수분이 제거될 수 있다. 도 2에는 도시하지 않았지만, 배가스관(208)에서 배출되는 배가스가 전처리 장치(70)를 통과하도록 하여 원료를 예열시킬 수도 있다. 원료가 예열되므로, 소각로(20)에서 탄소 제거에 필요한 온도까지 올리기 위해 필요한 에너지를 절감할 수 있다. 한편, 원료가 미광 또는 바텀 애쉬인 경우, 다량의 중금속이 원료에 함유되어 있으므로, 전처리 장치(70)를 통하여 자력 선별해 미네랄 섬유를 제조하기 위한 성분 이외의 성분을 사전에 제거할 수 있다. 전처리 장치(70)의 세부 구조는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로, 그 상세한 설명을 생략한다.

원료는 전처리 장치(70)를 통과하여 소각로(20)에 공급된다. 즉, 원료는 호퍼(202)에 장입되고, 필요한 경우 호퍼(202)에 임시 보관될 수 있다. 원료는 호퍼(202)로부터 이송 스크류(204)로 이송된다. 이송 스크류(204)는 회전하면서 원료를 소각로(20) 내부로 장입시키고, 원료는 소각로(20) 내부에서 연소된다. 따라서 원료를 소각하여 원료에 함유된 탄소를 제거할 수 있다. 원료에 함유된 탄소는 후속 공정에서 미네랄 섬유를 제조하는 경우, 그 색이 갈색 또는 검정색으로 탁해져서 상품 가치가 떨어진다. 특히, 미네랄 섬유의 인장력이 약해지는 치명적 문제점이 있으므로 이를 소각로(20)를 이용하여 사전에 제거한다. 소각로(20)는 브라운 가스 공급 장치(10)와 연결된다. 소각로(20)에 부착된 버너(206)는 제1 브라운 가스를 연소시켜 원료 소각에 필요한 열을 공급한다. 제1 브라운 가스와 함께 액화천연가스(liquid natural gas, LNG), 액화프로판가스(liquid propane gas, LPG) 또는 석유 등의 보조 연료를 버너(206)에 공급하여 제1 브라운 가스와 함께 연소시킬 수 있다. 즉, 밸브(211)를 조절하여 보조 연료를 공급할 수 있다. 밸브(211)를 오픈한 상태에서는 보조 연료와 제1 브라운 가스가 혼합되어 소각로(20)에 공급되고, 밸브(211)를 닫은 상태에서는 제1 브라운 가스만 소각로(20)에 공급된다.

도 2에 도시한 바와 같이, 소각로(20)에서 연소되어 탄소가 제거된 원료는 컨베이어 벨트(25)를 타고 용융로(30)로 바로 장입된다. 용융로(20)는 컨베이어 벨트(25)를 통하여 소각로(20)와 연결된다. 미네랄 섬유 제조 공정이 연속식으로 이루어지므로, 소각로(20)에서 소각된 원료는 바로 컨베이어 벨트(25)로 이송되어 호퍼(302)에 바로 장입된다. 만약, 연속식으로 공정이 이루어지지 않는 경우, 미네랄 섬유 제조에 필요한 리드 타임이 길어진다. 따라서 미네랄 섬유 제조 공정을 연속적으로 실시하여 제조 비용 및 제조 시간을 최소화한다.

그리고 호퍼(302)에 장입된 원료는 이송 스크류(304)의 회전력에 의해 용융부(305) 내로 강제 장입된다. 한편, 제2 브라운 가스는 제1 버너(301) 및 제2 버너(303)에 공급되어 원료를 가열 용융하기 위해 사용된다. 즉, 용융부(305)에 장입된 원료는 제1 버너(301)의 연소열에 의해 용융되므로, 에너지 사용량을 최소하면서 제조한 용탕을 용융부(305)에서 제공할 수 있다. 또한, 필요에 따라 밸브(311)를 조절하여 보조 연료를 제2 브라운 가스와 혼합하여 제공할 수 있다. 즉, 밸브(311)가 닫힌 경우, 제2 브라운 가스만을 용융로(30)에 제공하며, 밸브(311)가 오픈된 경우, 보조 연료와 제2 브라운 가스를 혼합하여 제공할 수 있다. 한편, 보조 연료는 소각로(20)에서 사용되는 보조 연료와 동일할 수 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 원료로부터 제조된 용탕은 흘러서 수직으로 낙하하여 리파이너(309)로 이송된다. 제2 버너(303)가 리파이너(309)를 지속적으로 가열하므로, 리파이너(309)에 수용된 용탕은 식어서 응고되지 않고 용융 상태를 그대로 유지한다. 용탕은 리파이너(309)로부터 빠져나와 방사롤(40) 위로 낙하한다.

한 쌍의 방사롤들(40)은 화살표 방향을 따라 상호 반대 방향으로 고속 회전하면서 용탕과 충돌해 용탕을 급속 냉각시킨다. 그 결과, 한 쌍의 방사롤들(40)에 의해 용탕이 냉각되면서 분산되면서 복수의 미네랄 섬유들을 제조할 수 있다. 한 쌍의 방사롤들(40)은 고온의 용탕과 접촉하여 열화될 수 있다. 따라서 냉각수를 연속적으로 공급하여 한 쌍의 방사롤들(40)을 냉각시킨다. 그 결과, 발생하는 배가스는 수집진 장치(80)에서 물을 분사하여 슬러지 등으로 회수한다. 따라서 중금속 등이 포함되지 않은 청정한 상태의 배가스를 외부로 배출할 수 있다.

한편, 열교환기(50)는 소각로(20) 및 용융로(30)와 연결된다. 좀더 구체적으로, 배가스관들(208, 308)을 통하여 각각 소각로(20) 및 용융로(30)로부터 공급되는 배가스는 도 2에 점선 화살표로 도시한 바와 같이, 열교환기(50)로 공급된다. 열교환기(50)에는 물이 공급되므로, 고온의 배가스와의 열교환에 의해 스팀이 생성된다. 이러한 방법으로 생성된 스팀은 터빈(60) 등을 회전하기 위해 사용하여 전력을 생산할 수 있다. 한편, 열교환기(50)에서의 물과의 열교환에 의해 그 온도가 낮아진 배가스는 수집진기(82)를 통과한다. 그 결과 배가스에 함유된 중금속은 물에 의해 집진되어 슬러지로 전환되어 처리되므로, 중금속으로 오염되지 않은 배가스를 외부로 배출할 수 있다. 이하에서는 도 3을 통하여 용융로(30)의 내부 구조를 좀더 상세하게 설명한다.

도 3은 도 2의 용융로(30)를 개략적으로 확대하여 나타낸다. 도 3의 용융로(30)의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 용융로(30)의 구조를 다른 형태로도 변형할 수 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 용융로(30)는 제1 버너(301), 제2 버너(303), 용융부(305) 및 리파이너(309)를 포함한다. 이외에, 용융로(30)는 다른 부품들을 더 포함할 수 있다. 용융로(30)는 단열을 위해 그 내부를 내화재(306)로 충진한다. 단, 제2 버너(303)는 용융로(30)를 관통하므로, 관통부에는 관통공(미도시)을 설치하고 그 주위에 내화재를 설치한다. 또한, 충분한 단열을 위해 내화재를 설치하므로, 용융로(30)는 기설정된 높이로 제조된다.

제1 버너(301)는 용융로(30) 위를 관통하여 연직 방향으로 설치된다. 제1 버너(301)는 제2 브라운 가스를 공급받아 용융부(305)의 용탕(M)과 직접 접촉한다. 따라서 용탕(M)은 지속적으로 가열된 상태를 유지한다. 즉, 이송 스크류(304)에 의해 화살표 방향을 따라 우측에서 좌측으로 강제 장입된 원료는 제1 버너(301)에 의해 용융된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 제1 버너(301)로부터 분사되어 연소되는 브라운 가스는 원료와 간접적으로가 아닌 직접적으로 접촉한다. 따라서 버너(301)의 연소열을 연료에 바로 전달하므로, 에너지 효율이 높아서 원료를 빠르고 쉽게 용융시킬 수 있다.

제2 버너(303)는 제2 브라운 가스를 공급받아 리파이너(309)의 용융풀(P)을 가열하기 위해 제1 버너(301)보다 아래에 위치한다. 그 결과, 용탕(M)이 용융부(305)에서 빠져나와도 용융 상태를 그대로 유지하면서 이송될 수 있다. 제2 버너(303)는 용융부(305)의 아래에 위치한 리파이너(309)에 수용된 용융풀(P)을 가열하기 위해 경사져서 설치된다. 즉, 리파이너(309)가 용융로(30)의 아래에 위치하므로, 제2 버너(303)를 제1 버너(301)처럼 수직으로 설치하는 경우, 그 길이가 제1 버너(301)보다 더 커야 된다. 이 경우, 제2 버너(303)의 제조 비용이 증가할 뿐만 아니라 브라운 가스의 도달 길이가 커져서 에너지 효율이 저하된다. 따라서 제2 버너(303)를 경사지게 설치하면, 제1 버너(301)를 복수로 제작하여 제2 버너(303)로도 사용할 수 있으므로, 제조비를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 브라운 가스의 도달 길이도 작아져서 에너지 효율을 높일 수 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 제2 버너(303)는 용융로(30)의 측면을 관통하여 설치된다. 제2 버너(303)가 수평면과 이루는 각도(θ)는 50° 내지 80°일 수 있다. 각도(θ)가 너무 작은 경우, 제2 버너(303)가 용융풀(P)과 직접 접촉할 수 없으므로, 연소 효율이 저하된다. 또한, 각도(θ)가 너무 큰 경우, 제2 버너(303)의 길이가 더 커져야 용융로(30)에 설치하여 사용할 수 있다. 따라서 각도(θ)를 전술한 범위로 유지하는 것이 바람직하다. 좀더 바람직하게는, 각도(θ)는 50° 내지 70°일 수 있다.

용융부(305)는 원료 공급구(3053), 단턱 부재(3055) 및 용탕 배출구(3055)를 포함한다. 이외에, 필요에 따라 용융부(305)는 다른 부품들을 더 포함할 수 있다.

원료 공급구(3053)는 용융부(305)의 우측에 형성된다. 원료는 원료 공급구(3053)를 통하여 용융부(305) 내로 연속 장입되어 용탕(M)을 형성한다. 용융부(305)에 설치된 단턱 부재(3051)는 용융부(305)의 바닥으로부터 기설정된 높이를 가지면서 설치된다. 단턱 부재(3051)는 용탕(M)을 가두어 용탕(M)의 리파이너(309)로의 이동을 제한한다. 즉, 용탕(M)의 양이 용융부(305)에서 기설정치 이상으로 증가하여 단턱 부재(3051) 위로 오버플로우되는 경우에만 용탕(M)이 용탕 배출구(3055)를 통하여 리파이너(309)로 배출 낙하한다. 그 결과, 리파이너(309)에서 용융풀(P)을 안정적으로 유지할 수 있다. 용탕 배출구(3055)는 용융부(305)의 타측, 즉 좌측에 형성되고, 단턱 부재(3051) 위에 위치한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 리파이너(309)는 용탕 인입부(3091), 용탕 낙하공(3093) 및 용융풀 수용부(30945)를 포함한다. 이외에, 리파이너(309)는 다른 부품들을 더 포함할 수 있다. 리파이너(309)는 용융부(305) 아래에 위치하여 기설정된 양의 용탕(M)을 그 하부에 위치한 방사롤(40)(도 2에 도시)에 공급한다.

용탕 인입부(3091)에는 용탕 배출구(3055)로부터 배출 낙하된 용탕(M)이 유입된다. 용탕 인입부(3091)의 형성 방향은 수평면과 평행하고, 용탕 배출구(3055)의 형성 방향은 수직면과 평행하다. 따라서 용탕 인입부(3091)의 형성 방향과 용탕 배출구(3055)의 형성 방향은 상호 수직으로 교차한다.

용융풀 수용부(3095)는 용탕 인입부(3091)과 용탕 낙하공(3093) 사이에 위치한다. 특히, 용융풀 수용부(3095)는 리파이너(309)의 아래에 위치하는 방사롤(40)(도 2에 도시)에 적절한 양의 용탕(M)을 공급하기 위하여 직경 감소부(3095a)를 포함한다. 직경 감소부(3095a)는 용탕 낙하공(3093)과 연결되어 아래로 갈수록 그 직경이 감소하게 형성된다. 따라서 깔대기 형상의 직경 감소부(3095a)를 이용하여 용탕(M)을 안정적으로 하부로 배출할 수 있다. 리파이너(309)는 용융부(305)로부터 용탕(M)을 제공받아 용융풀 수용부(3095)에 용융풀(P)을 형성한다.

용탕 낙하공(3093)은 용탕 인입부(3091)의 아래에 위치한다. 용탕 낙하공(3093)의 크기를 조절하여 낙하 배출되는 용탕(M)의 양을 조절할 수 있다. 용탕 낙하공(3093)은 그 크기에 따라 기설정된 양의 용탕을 그 하부로 배출한다.

도 4는 도 3의 용융로(30)를 변형한 용융로(32)를 개략적으로 나타낸다. 이러한 용융로(32)의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 용융로(32)의 구조를 다른 형태로도 변형할 수 있다. 또한, 도 4의 용융로(32)는 도 3의 용융로(30)와 유사하므로, 동일한 부분에는 동일한 도면 부호를 사용하며, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 용융로(32)는 제1 용융부(321) 및 제2 용융부(323)를 포함한다. 제1 용융부(321)와 제2 용융부(323)는 이송관(325)을 통하여 상호 연결된다. 이외에, 용융로(32)는 다른 부품들을 더 포함할 수 있다.

제1 용융부(321)는 원료 공급구(3253)로부터 원료를 공급받아 1차 가열한다. 예를 들면, 원료가 미광인 경우, 철과 실리콘이 다량 함유되어 있고, 실리콘의 비중은 철의 비중보다 낮다. 따라서 아래에는 높은 비중을 가진 용철(Fe)이 가라앉고 그 위에는 실리콘 용융액인 용탕(M)이 위치한다. 센서 등을 사용하여 용탕(M)과 용철(Fe)과의 계면을 확인할 수 있다. 이 경우, 연속적인 원료 장입에 의해 용탕(M)의 수위가 높아지면서 이송관(325)을 통하여 제2 용융부(323)로 배출된다.

용탕 이송관(329)은 제1 용융부(321)로부터 제2 용융부(323)를 향해 아래로 경사져서 설치된다. 따라서 닫힌 밸브(328)를 여는 경우, 밸브(328)에 의해 막혀서 계속 그 높이가 증가한 용탕(M)을 제2 용융부(323)측으로 이송할 수 있다. 한편, 제2 용융부(323)의 수평 면적이 넓으므로, 용탕 이송관(329)으로부터 이송된 용탕(M)이 용탕 이송관(329)의 타측까지 도달하지 않아 리파이너(309)마다 걸리는 부하가 다를 수 있다. 따라서 제2 용융부(323)의 측면 중심에 가깝게 용탕 이송관(329)을 설치하여 용탕(M)에 위치 에너지를 부여한다. 그 결과, 제2 용융부(323)에 낙하한 용탕(M)의 위치 에너지가 운동 에너지로 전환되면서 제2 용융부(323)의 전면에 걸쳐 용탕(M)이 잘 퍼질 수 있다. 그 결과, 각 리파이너(309)에 걸리는 부하를 균일하게 조절할 수 있다. 한편, 용철(Fe)은 밸브(329)를 열어서 하부로 배출할 수 있으므로, 실리콘이 주성분인 용탕(M)과 철 용탕(Fe)을 상호 연속적으로 분리시킬 수 있다.

도 4에 도시한 바와 같이, 제2 용융부(323)는 제1 용융부(321)로부터 용탕을 공급받아 버너들(325)로 용탕을 2차 가열한다. 제2 용융부(323)는 넓은 면적을 가지므로, 복수의 버너들(325)을 상호 이격 설치하여 다량의 용탕(M)을 수용할 수 있다.

한편, 제2 용융부(323) 아래에는 상호 이격된 복수의 리파이너들(309)이 상호 이격되어 위치하고, 그 아래에는 복수의 방사롤들(40)이 위치한다. 따라서 다량의 용탕(M)이 제2 용융부(323)로부터 복수의 리파이너들(309)로 이송된 후 복수로 상호 이격되어 기설정된 양으로 각 방사롤들(40)로 연속 낙하되므로, 미네랄 섬유를 대량으로 제조할 수 있다. 따라서 도 3의 용융로(30)보다 많은 양의 미네랄 섬유를 도 4의 용융로(32)를 이용해 제조할 수 있다.

본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.

100. 미네랄 섬유 제조 장치
10. 브라운 가스 공급 장치
20. 소각로
25. 컨베이어 벨트
30, 32. 용융로
40. 방사롤
50. 열교환기
60. 터빈
70. 전처리 장치
80, 82. 수집진 장치
101. 브라운 가스 발생 유닛
202, 302. 호퍼
204, 304. 이송 스크류
206, 301, 303, 324, 325. 버너
208, 308. 배가스관
211, 311, 328, 329. 밸브
305, 321, 323. 용융부
306. 내화재
309. 리파이너
329. 용탕 이송관
327. 원료 공급구
3051. 단턱 부재
3053, 3253. 원료 공급구
3091. 용탕 인입부
3093. 용탕 낙하공
3095. 용융풀 수용부
3095a. 직경 감소부
Fe. 용철
M. 용탕
P. 용융풀

Claims (19)

1. 브라운 가스 공급 장치,
   상기 브라운 가스 공급 장치와 연결되고, 원료를 공급받아 상기 브라운 가스 공급 장치로부터 공급받은 제1 브라운 가스에 의해 상기 원료를 소각하여 상기 원료에 함유된 탄소를 제거하는 소각로,
   상기 브라운 가스 공급 장치 및 상기 소각로와 연결되고, 상기 브라운 가스 공급 장치로부터 공급받은 제2 브라운 가스에 의해 상기 소각로로부터 공급받은 상기 원료를 가열 융융하여 용탕을 제공하는 용융로,
   회전하면서 상기 용탕과 충돌하여 상기 용탕을 급속 냉각시켜 미네랄 섬유를 제조하는 방사롤, 및
   상기 소각로 및 상기 용융로와 연결되고, 상기 소각로 및 상기 용융로로부터 각각 배가스를 공급받아 상기 배가스와의 열교환에 의해 스팀을 생성하는 열교환기
   를 포함하고,
   상기 용융로는,
   상기 제2 브라운 가스에 의해 상기 원료를 용융시켜 용탕을 제공하는 용융부,
   상기 용융로 위를 관통하여 설치되며, 상기 제2 브라운 가스를 공급받아 상기 용융부의 용탕과 직접 접촉해 상기 용탕을 가열하는 제1 버너,
   상기 용융부로부터 용탕을 제공받아 용융풀을 형성하며, 그 하부에 형성된 개구부를 통하여 상기 방사롤에 상기 용융풀로부터 기설정된 양의 용탕을 낙하시켜 상기 방사롤에 제공하는 리파이너(refiner), 및
   상기 제2 브라운 가스를 공급받아 상기 리파이너의 상기 용융풀을 가열하는 제2 버너
   를 포함하는 미네랄 섬유 제조 장치.
2. 제1항에서,
   상기 용융부는,
   그 일측에 형성되어 상기 원료가 연속 장입되는 원료 공급구,
   그 바닥으로부터 기설정된 높이를 가지면서 설치되어 상기 용탕을 가두는 단턱 부재, 및
   상기 일측과 대향하는 타측에 형성되고, 상기 단턱 부재 위에 위치하여 상기 단턱 부재 위로 오버플로우되는 용탕을 배출 낙하시키는 용탕 배출구
   를 포함하는 미네랄 섬유 제조 장치.
3. 제2항에서,
   상기 리파이너는 상기 용탕 배출구 아래에 위치하고, 상기 제2 버너는 상기 용융로의 측면을 관통하여 경사져서 설치되고, 상기 제2 버너가 수평면과 이루는 각도는 50°내지 80°인 미네랄 섬유 제조 장치.
4. 제3항에서,
   상기 제2 버너는 상기 제1 버너보다 아래에 위치하는 미네랄 섬유 제조 장치.
5. 제3항에서,
   상기 리파이너는,
   상기 용탕 배출구로부터 배출 낙하된 용탕이 유입되는 용탕 인입부,
   상기 용탕 인입부의 아래에 위치하여, 상기 기설정된 양의 용탕을 상기 방사롤로 배출시키는 용탕 낙하공, 및
   상기 용탕 인입부와 상기 용탕 낙하공 사이에 위치하고, 상기 용탕 낙하공과 연결되어 아래로 갈수록 그 직경이 감소하는 직경 감소부를 포함하는 용융풀 수용부
   를 포함하는 미네랄 섬유 제조 장치.
6. 제1항에서,
   상기 용융로는 상기 용융부로부터 상기 용탕을 공급받아 재가열하는 또다른 용융부를 더 포함하고,
   상기 하나 이상의 리파이너는 상호 이격된 복수의 리파이너들을 포함하며, 상기 복수의 리파이너들은 상기 또다른 용융부의 아래에 위치하여 상기 또다른 용융부로부터 상기 용탕을 공급받는 미네랄 섬유 제조 장치.
7. 제6항에서,
   상기 용융로는 상기 용융부와 상기 또다른 용융부를 연결하는 용탕 이송관을 더 포함하고, 상기 용탕 이송관은 상기 용융부로부터 상기 또다른 용융부를 향해 아래로 경사져서 상기 용융부의 측면 중심에 가깝게 설치된 미네랄 섬유 제조 장치.
8. 제6항에서,
   상기 소각로와 연결되고, 상기 원료를 건조 또는 자력 선별한 후 상기 소각로에 공급하는 전처리 장치를 더 포함하는 미네랄 섬유 제조 장치.
9. 제1항에서,
   상기 브라운 가스 공급 장치에 의해 공급되는 상기 제1 브라운 가스의 부피에 대한 상기 제2 브라운 가스의 부피의 비는 4 내지 6인 미네랄 섬유 제조 장치.
10. 제1항에서,
    상기 소각로는 상기 제1 브라운 가스가 공급되어 상기 원료를 소각하는 제3 버너를 더 포함하고, 상기 제3 버너에는 보조 연료가 공급되는 미네랄 섬유 제조 장치.
11. 원료를 제공하는 단계,
    상기 원료를 소각할 제1 브라운 가스와 상기 원료를 용융시킬 제2 브라운 가스를 제공하는 단계,
    상기 원료를 상기 제1 브라운 가스와 직접 접촉시켜 가열하여 상기 원료에 함유된 탄소를 제거하는 단계,
    상기 원료를 상기 제2 브라운 가스로 용융하여 용탕을 제공하는 단계,
    상기 용탕 중 기설정된 양의 용탕을 연속 낙하시키는 단계,
    상기 용탕을 방사롤에 충돌시켜 미네랄 섬유를 제조하는 단계, 및
    상기 탄소 제거시 및 상기 용탕 제공시에 배출되는 배가스를 이용하여 물을 가열해 스팀을 제조하는 단계
    를 포함하는 미네랄 섬유 제조 방법.
12. 제11항에서,
    상기 원료를 제공하는 단계에서, 상기 원료는 바텀 애쉬(bottom ash)인 미네랄 섬유 제조 방법.
13. 제11항에서,
    상기 원료를 제공하는 단계에서, 상기 원료는 미광이고,
    상기 용탕을 제공하는 단계는,
    상기 원료를 상기 제2 브라운 가스로 1차 가열하여 용탕을 제공하는 단계,
    상기 용탕을 이송하는 단계, 및
    상기 이송된 용탕을 상기 제2 브라운 가스로 2차 가열하는 단계
    를 포함하고,
    상기 용탕 중 기설정된 양의 용탕을 연속 낙하시키는 단계에서 상기 기설정된 양의 용탕은 복수로 상호 이격되어 연속 낙하하는 미네랄 섬유 제조 방법.
14. 제13항에서,
    상기 원료를 제공하는 단계와 상기 제2 브라운 가스를 제공하는 단계 사이에 상기 원료를 전처리하는 단계를 더 포함하고, 상기 원료를 전처리하는 단계에서 상기 원료를 자력 선별하는 미네랄 섬유 제조 방법.
15. 제13항에서,
    상기 용탕을 연속 낙하시키기 위해 이송하는 단계는 상기 용탕 중 용철 위에 위치하는 실리콘 용융액을 이송하는 미네랄 섬유 제조 방법.
16. 제11항에서,
    상기 제1 브라운 가스와 상기 제2 브라운 가스를 제공하는 단계에서, 상기 제1 브라운 가스의 부피에 대한 상기 제2 브라운 가스의 부피의 비는 4 내지 6인 미네랄 섬유 제조 방법.
17. 제11항에서,
    상기 원료에 함유된 탄소를 제거하는 단계는 상기 제1 브라운 가스와 보조 연료를 혼합하여 제공하고, 상기 제1 브라운 가스에 대한 상기 보조 연료의 부피비는 2 내지 6이며, 상기 제1 브라운 가스의 가열 온도는 800℃ 내지 850℃인 미네랄 섬유 제조 방법.
18. 제17항에서,
    상기 용탕을 제공하는 단계는 상기 제2 브라운 가스와 또다른 보조 연료를 혼합하여 제공하고, 상기 제2 브라운 가스에 대한 상기 또다른 보조 연료의 부피비는 0 보다 크고 1.5 이하이며, 상기 제2 브라운 가스의 가열 온도는 1300℃ 내지 1500℃인 미네랄 섬유 제조 방법.
19. 제18항에서,
    상기 제2 브라운 가스의 부피는 상기 제1 브라운 가스의 부피보다 큰 미네랄 섬유 제조 방법.

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