Impact de la composition instable de la matière première basaltique sur la production réelle et les mesures d'amélioration

Similaire à la fibre de carbone et Fibre de verreLa production de fibres de basalte continues exige une standardisation des matières premières. La qualité et les propriétés des produits en fibres de basalte varient considérablement selon les régions. Même au sein d'une même région, des variations existent entre les basaltes provenant de différentes zones d'une même mine.

En pratique, trois problèmes principaux ont été identifiés :

(1) Certaines matières premières de minerai de basalte ont une plage de températures d'étirage étroite, très proche de la température de cristallisation. Ces matières premières ont tendance à cristalliser immédiatement après l'étirage, détruisant la continuité des fibres et réduisant la résistance à la traction.

(2) Certaines matières premières de minerai de basalte contiennent un grand nombre de particules cristallines résistantes aux hautes températures, telles que l'olivine et le corindon, ce qui rend difficile l'obtention d'une fusion homogène.

(3) Le Chimique La composition des différents lots de matières premières de minerai de basalte varie, ce qui affecte la stabilité des performances des fibres de basalte continues produites.

Pour remédier à l'instabilité de la composition des matières premières, et compte tenu des points susmentionnés, les mesures d'amélioration suivantes peuvent être prises :

• Sélectionner des matières premières de minerai de basalte de haute qualité. Le minerai de basalte doit être homogène, présenter un faible degré de cristallisation, être dépourvu de gros phénocristaux, comporter peu de fissures, une faible altération et être exempt d'impuretés externes telles que le quartz et le chert. Sa composition chimique doit se situer dans une plage raisonnable. De plus, il doit présenter un coefficient d'acidité approprié (Mun​) dans la gamme de $3.5\sim 5.8$, et une viscosité ($lgou$) de $\mathrm{0,5}\sim 1.4\text{Bien}\cdot \text{s}$.La viscosité ($ou$La viscosité des silicates fondus est fonction de la température, de la pression et de la composition, et peut être représentée par l'équation d'Arrhenius : lgou=lgou0​+ETou​/RT, où ou0​ est une constante (facteur pré-exponentiel) et ETou​ Il s'agit de l'énergie d'activation de l'écoulement visqueux du bain fondu. Le minerai de basalte doit conserver une large plage de températures lors du processus d'étirage, ce qui facilite la fusion et l'étirage, et il ne doit pratiquement pas contenir de particules cristallines résistantes aux hautes températures telles que l'olivine et le corindon.
• Renforcer l'homogénéisation des matières premières. Les matières premières qualifiées sont concassées, tamisées et homogénéisées à l'aide d'équipements spécialisés avant d'être acheminées vers le silo de précuisson. Afin de garantir la qualité des minerais, la granulométrie doit rester relativement homogène. Des particules trop grosses peuvent engendrer des difficultés de fusion, tandis que des particules trop fines peuvent altérer la qualité du bain fondu.
• Mélanger des matières premières de minerai de basalte de haute qualité. En raison de la composition complexe du minerai de basalte naturel, où divers minéraux sont associés et coexistants, et dont les points de fusion varient, l'homogénéité de la matière première est un facteur déterminant pour le résultat du tréfilage. Afin d'optimiser la fusion du matériau et d'améliorer la stabilité des performances de la fibre obtenue, certaines entreprises de production ont adopté la méthode de « dosage artificiel », inspirée de la production de fibres de verre. Cette méthode consiste à préparer les matières premières selon des normes, à sélectionner un basalte naturel pur de haute qualité et à ajuster sa composition selon des valeurs standardisées, en utilisant une approche de « complément des éléments manquants » et de « pureté à pure » ​​– par exemple, en ajoutant du calcium si nécessaire. De plus, pour les produits aux performances spécifiques, un dopage sélectif peut être effectué afin de garantir que tous les indicateurs de performance répondent aux exigences de conception, comme pour les fibres résistantes aux alcalis, aux hautes températures et à haute résistance et module d'élasticité. Ceci nécessite la sélection de matériaux minéraux monocomposants appropriés ou d'autres minerais de basalte pour un dopage adéquat du basalte pur.