Indvirkning af ustabil basaltråmaterialesammensætning på den faktiske produktion og forbedringstiltag

Ligner kulfiber og Glasfiber, produktionen af ​​kontinuerlig basaltfiber kræver standardisering af råmaterialer. Der er betydelige forskelle i kvaliteten og anvendelseseffekterne af basaltfiberprodukter fra forskellige regioner. Selv inden for samme region findes der variationer i basalt fra forskellige dele af den samme mine.

I praksis er der blevet identificeret tre hovedproblemer:

(1) Nogle basaltmalmråmaterialer har et smalt trækningstemperaturområde, som er meget tæt på krystallisationstemperaturen. Sådanne råmaterialer har en tendens til at krystallisere umiddelbart efter trækning, hvilket ødelægger fiberkontinuiteten og reducerer trækstyrken.

(2) Nogle basaltmalmråmaterialer indeholder et stort antal højtemperaturbestandige krystallinske partikler, såsom olivin og korund, hvilket gør det vanskeligt at opnå en homogen smelte.

(3) Den Kemisk Sammensætningen af ​​forskellige partier af basaltmalmråmaterialer varierer, hvilket påvirker stabiliteten af ​​ydeevnen af ​​de producerede kontinuerlige basaltfibre.

For at imødegå ustabiliteten i råmaterialesammensætningen kan følgende forbedringsforanstaltninger træffes baseret på ovennævnte punkter:

• Vælg basaltmalmråvarer af høj kvalitet. Basaltmalm skal være homogen, have en lav krystallisationsgrad, ingen store fenokrystaller, få sprækker, lav forvitring og ingen eksterne urenheder som kvarts og chert. Basaltmalmens kemiske sammensætning skal være inden for et rimeligt område. Derudover skal den have en passende surhedskoefficient (M-en​) i området af $\mathrm{3,5}\sim \mathrm{5,8}$og en viskositet ($lgeller$) af $\mathrm{0,5}\sim 1.4\text{Godt}\cdot \text{s}$Viskositeten ($eller$) af silikatsmelter er en funktion af temperatur, tryk og sammensætning og kan repræsenteres af Arrhenius-ligningen: lgeller=lgeller0​+OGeller​/RT, hvor eller0​ er en konstant (præeksponentiel faktor) og OGeller​ er aktiveringsenergien for den viskøse strømning for smelten. Basaltmalm bør opretholde et bredt temperaturområde under trækningsprocessen, hvilket gør smeltning og trækning relativt let, og den bør stort set ikke indeholde højtemperaturbestandige krystallinske partikler såsom olivin og korund.
• Styrk homogeniseringen af ​​råmaterialer. Kvalificerede råmaterialer knuses, sigtes og homogeniseres ved hjælp af specialudstyr, før de sendes til forovnssiloen. For at sikre kvaliteten af ​​malmråmaterialerne skal partikelstørrelsen holdes stort set ensartet. For store partikler kan føre til smeltevanskeligheder, mens for små partikler kan reducere smeltens kvalitet.
• Bland basaltmalmråvarer af høj kvalitet. På grund af den komplekse sammensætning af naturlig basaltmalm, med forskellige mineraler, der er forbundet og sameksisterer, og forskellige mineraler med varierende smeltepunkter, er det afgørende, om råmaterialet er fuldstændig homogent, at det er en af ​​de afgørende faktorer, der påvirker trækningsresultatet. For bedre at smelte materialet og forbedre stabiliteten af ​​den resulterende fibers ydeevne, har nogle produktionsvirksomheder anvendt "kunstig batching"-metoden, hvor man låner fra glasfiberproduktion. Dette involverer at forberede råmaterialer i henhold til standarder, udvælge ren naturlig basalt af høj kvalitet og justere den i henhold til standardværdier ved hjælp af en "lever det, der mangler" og en "ren til ren"-tilgang - for eksempel at supplere med calcium, hvis det mangler. Derudover kan der for produkter med særlige ydeevnekrav udføres selektiv dopingmodifikation for at sikre, at alle ydeevneindikatorer opfylder designkravene, såsom alkaliresistente fibre, højtemperaturbestandige fibre og højstyrkefibre med højt modulus. Dette kræver udvælgelse af tilsvarende enkeltkomponentmineralmaterialer eller andre basaltmalme til passende "dopingmodifikation" af det rene basaltråmateriale.