Επίδραση της ασταθούς σύνθεσης πρώτης ύλης βασάλτη στην πραγματική παραγωγή και στα μέτρα βελτίωσης

Παρόμοια με τις ίνες άνθρακα και Ίνες γυαλιού, η παραγωγή συνεχών ινών βασάλτη απαιτεί τυποποίηση πρώτων υλών. Υπάρχουν σημαντικές διαφορές στην ποιότητα και τις επιπτώσεις εφαρμογής των προϊόντων ινών βασάλτη από διαφορετικές περιοχές. Ακόμα και εντός της ίδιας περιοχής, υπάρχουν διακυμάνσεις στον βασάλτη από διαφορετικά μέρη του ίδιου ορυχείου.

Στην πράξη, έχουν εντοπιστεί τρία κύρια προβλήματα:

(1) Ορισμένες πρώτες ύλες βασαλτικού μεταλλεύματος έχουν στενό εύρος θερμοκρασίας έλξης, το οποίο είναι πολύ κοντά στη θερμοκρασία κρυστάλλωσης. Τέτοιες πρώτες ύλες τείνουν να κρυσταλλώνονται αμέσως μετά την έλξη, καταστρέφοντας τη συνέχεια των ινών και μειώνοντας την αντοχή σε εφελκυσμό.

(2) Ορισμένες πρώτες ύλες βασαλτικού μεταλλεύματος περιέχουν μεγάλο αριθμό κρυσταλλικών σωματιδίων ανθεκτικών σε υψηλές θερμοκρασίες, όπως ολιβίνη και κορούνδιο, γεγονός που καθιστά δύσκολη την επίτευξη ομοιογενούς τήγματος.

(3) Το Χημική ουσία Η σύνθεση των διαφόρων παρτίδων πρώτων υλών βασαλτικού μεταλλεύματος ποικίλλει, γεγονός που επηρεάζει τη σταθερότητα της απόδοσης των συνεχών ινών βασάλτη που παράγονται.

Για την αντιμετώπιση της αστάθειας της σύνθεσης των πρώτων υλών, με βάση τα προαναφερθέντα σημεία, μπορούν να ληφθούν τα ακόλουθα μέτρα βελτίωσης:

• Επιλέξτε υψηλής ποιότητας πρώτες ύλες βασάλτη. Το βασαλτικό μετάλλευμα πρέπει να είναι ομοιογενές, να έχει χαμηλό βαθμό κρυστάλλωσης, να μην έχει μεγάλους φαινοκρυστάλλους, λίγες ρωγμές, χαμηλή αποσάθρωση και να μην έχει εξωτερικές ακαθαρσίες όπως χαλαζία και πυριτόλιθο. Η χημική σύνθεση του βασαλτικού μετάλλευματος πρέπει να κυμαίνεται εντός λογικού εύρους. Επιπλέον, θα πρέπει να έχει κατάλληλο συντελεστή οξύτητας (Μένα​) στο εύρος των $3.5\sim 5.8$, και ένα ιξώδες ($\mu \epsilon \gamma ά\lambda o\sigma o\lambda \eta$) από $\mathrm{0,5}\sim 1.4\text{Λοιπόν}\cdot \text{μικρό}$Το ιξώδες ($\eta$) των τηγμάτων πυριτικού είναι συνάρτηση της θερμοκρασίας, της πίεσης και της σύνθεσης και μπορεί να αναπαρασταθεί από την εξίσωση Arrhenius: μεγάλοσολη=μεγάλοσολη0​+ΚΑΙη​/Ακριβώς δίπλα, όπου η0​ είναι μια σταθερά (προεκθετικός παράγοντας) και ΚΑΙη​ είναι η ενέργεια ενεργοποίησης της ιξώδους ροής για το τήγμα. Το βασάλτη θα πρέπει να διατηρεί ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της διαδικασίας έλξης, γεγονός που καθιστά την τήξη και την έλξη σχετικά εύκολη, και δεν θα πρέπει ουσιαστικά να περιέχει κρυσταλλικά σωματίδια ανθεκτικά σε υψηλές θερμοκρασίες, όπως ολιβίνη και κορούνδιο.
• Ενίσχυση της ομογενοποίησης των πρώτων υλών. Οι πιστοποιημένες πρώτες ύλες συνθλίβονται, κοσκινίζονται και ομογενοποιούνται χρησιμοποιώντας εξειδικευμένο εξοπλισμό πριν σταλούν στο σιλό προκαμινέματος. Για να διασφαλιστεί η ποιότητα των πρώτων υλών μεταλλεύματος, το μέγεθος των σωματιδίων πρέπει να διατηρείται σε μεγάλο βαθμό σταθερό. Τα υπερβολικά μεγάλα σωματίδια μπορούν να οδηγήσουν σε δυσκολίες τήξης, ενώ τα υπερβολικά μικρά σωματίδια μπορεί να μειώσουν την ποιότητα του τήγματος.
• Αναμείξτε πρώτες ύλες βασαλτικού μεταλλεύματος υψηλής ποιότητας. Λόγω της σύνθετης σύνθεσης του φυσικού βασαλτικού μεταλλεύματος, με διάφορα ορυκτά που σχετίζονται και συνυπάρχουν, και διαφορετικά ορυκτά που έχουν ποικίλα σημεία τήξης, η πλήρης ομοιογένεια της πρώτης ύλης είναι ένας από τους καθοριστικούς παράγοντες που επηρεάζουν το αποτέλεσμα της έλξης. Για την καλύτερη τήξη του υλικού και τη βελτίωση της σταθερότητας της απόδοσης της προκύπτουσας ίνας, ορισμένες επιχειρήσεις παραγωγής έχουν υιοθετήσει τη μέθοδο "τεχνητής παρτίδας", δανειζόμενες από την παραγωγή υαλοβάμβακα. Αυτό περιλαμβάνει την προετοιμασία των πρώτων υλών σύμφωνα με τα πρότυπα, την επιλογή καθαρού φυσικού βασάλτη υψηλής ποιότητας και την προσαρμογή του σύμφωνα με τις τυπικές τιμές χρησιμοποιώντας μια προσέγγιση "προμήθεια ό,τι λείπει" και "από καθαρό σε καθαρό" - για παράδειγμα, συμπλήρωση ασβεστίου εάν είναι ελλειμματικό. Επιπλέον, για προϊόντα με ειδικές απαιτήσεις απόδοσης, μπορεί να πραγματοποιηθεί επιλεκτική τροποποίηση πρόσμιξης για να διασφαλιστεί ότι όλοι οι δείκτες απόδοσης πληρούν τις απαιτήσεις σχεδιασμού, όπως ίνες ανθεκτικές στα αλκάλια, ίνες ανθεκτικές σε υψηλές θερμοκρασίες και ίνες υψηλής αντοχής και υψηλού μέτρου ελαστικότητας. Αυτό απαιτεί την επιλογή αντίστοιχων μονοσυστατικών ορυκτών υλικών ή άλλων βασαλτικών μεταλλευμάτων για κατάλληλη "τροποποίηση πρόσμιξης" της καθαρής πρώτης ύλης βασάλτη.