Vliv složení nestabilní čedičové suroviny na skutečnou produkci a opatření k jejímu zlepšení

Podobné jako uhlíková vlákna a Skleněné vláknoVýroba kontinuálních čedičových vláken vyžaduje standardizaci surovin. Existují značné rozdíly v kvalitě a aplikačních účincích produktů z čedičových vláken z různých regionů. I v rámci stejného regionu existují rozdíly v čediči z různých částí stejného dolu.

V praxi byly identifikovány tři hlavní problémy:

(1) Některé suroviny z čedičové rudy mají úzký teplotní rozsah tažení, který je velmi blízký teplotě krystalizace. Takové suroviny mají tendenci krystalizovat ihned po tažení, což narušuje kontinuitu vláken a snižuje pevnost v tahu.

(2) Některé suroviny čedičové rudy obsahují vysoký počet krystalických částic odolných vůči vysokým teplotám, jako je olivín a korund, což ztěžuje získání homogenní taveniny.

(3) Ten/ta/to Chemikálie Složení různých šarží surovin čedičové rudy se liší, což ovlivňuje stabilitu výkonu vyrobených kontinuálních čedičových vláken.

Pro řešení nestability složení surovin lze na základě výše uvedených bodů přijmout následující opatření ke zlepšení:

• Vyberte si vysoce kvalitní suroviny z čedičové rudy. Čedičová ruda by měla být homogenní, mít nízký stupeň krystalizace, žádné velké fenokrystaly, málo puklin, nízké zvětrávání a žádné vnější nečistoty, jako je křemen a rohovec. Chemické složení čedičové rudy by mělo být v rozumném rozmezí. Kromě toho by měla mít vhodný koeficient kyselosti (MA​) v rozsahu $\mathrm{3,5}~\mathrm{5,8}$a viskozitu ($lGnebo$) z $\mathrm{0,5}~1.4\text{Dobře}\cdot \text{s}$Viskozita ($nebo$) silikátových tavenin je funkcí teploty, tlaku a složení a lze ji vyjádřit Arrheniovou rovnicí: lGnebo=lGnebo0​+Anebo​/RT, kde nebo0​ je konstanta (preexponenciální faktor) a Anebo​ je aktivační energie viskózního toku taveniny. Čedičová ruda by si měla během procesu tažení udržovat široký teplotní rozsah, což usnadňuje tavení a tažení, a neměla by obsahovat prakticky žádné krystalické částice odolné vůči vysokým teplotám, jako je olivín a korund.
• Posílit homogenizaci surovin. Kvalifikované suroviny se před odesláním do sila před pecí drtí, třídí a homogenizují pomocí specializovaného zařízení. Aby byla zajištěna kvalita rudných surovin, musí být velikost částic udržována do značné míry konzistentní. Příliš velké částice mohou vést k obtížím s tavením, zatímco příliš malé částice mohou snižovat kvalitu taveniny.
• Směs vysoce kvalitních surovin z čedičové rudy. Vzhledem ke komplexnímu složení přírodní čedičové rudy, s různými minerály, které se nacházejí a koexistují, a s různými minerály s různými body tání, je jedním z rozhodujících faktorů ovlivňujících výsledek tažení úplná homogenita suroviny. Pro lepší roztavení materiálu a zlepšení stability vlastností výsledného vlákna některé výrobní podniky přijaly metodu „umělého dávkování“, která vychází z výroby skleněných vláken. Ta zahrnuje přípravu surovin podle norem, výběr vysoce kvalitního čistého přírodního čediče a jeho úpravu podle standardních hodnot s využitím přístupu „doplnění chybějícího“ a „od čistého k čistému“ – například doplnění vápníku, pokud je ho nedostatek. U produktů se speciálními požadavky na výkon lze navíc provést selektivní dopování, aby se zajistilo, že všechny ukazatele výkonu splňují konstrukční požadavky, jako jsou vlákna odolná vůči alkáliím, vlákna odolná vůči vysokým teplotám a vysokopevnostní vlákna s vysokým modulem pružnosti. To vyžaduje výběr odpovídajících jednosložkových minerálních materiálů nebo jiných čedičových rud pro vhodnou „dopování“ čisté čedičové suroviny.