Impacto da composición inestable da materia prima de basalto na produción real e nas medidas de mellora

Semellante á fibra de carbono e fibra de vidro, a produción continua de fibra de basalto require a estandarización das materias primas. Existen diferenzas significativas na calidade e nos efectos da aplicación dos produtos de fibra de basalto de diferentes rexións. Mesmo dentro da mesma rexión, existen variacións no basalto de diferentes partes da mesma mina.

Na práctica, identificáronse tres problemas principais:

(1) Algunhas materias primas de mineral de basalto teñen un rango de temperatura de estiramento estreito, moi próximo á temperatura de cristalización. Estas materias primas tenden a cristalizar inmediatamente despois do estiramento, destruíndo a continuidade da fibra e reducindo a resistencia á tracción.

(2) Algunhas materias primas de mineral de basalto conteñen un gran número de partículas cristalinas resistentes a altas temperaturas, como a olivina e o corindón, o que dificulta a obtención dunha masa fundida homoxénea.

(3) O/A Química A composición dos diferentes lotes de materias primas de mineral de basalto varía, o que afecta á estabilidade do rendemento das fibras de basalto continuas producidas.

Para abordar a inestabilidade da composición das materias primas, baseándose nos puntos anteriormente mencionados, pódense tomar as seguintes medidas de mellora:

• Seleccionar materias primas de mineral de basalto de alta calidade. O mineral de basalto debe ser homoxéneo, ter un baixo grao de cristalización, sen fenocristais grandes, poucas fisuras, baixa meteorización e sen impurezas externas como o cuarzo e o sílex. A composición química do mineral de basalto debe estar dentro dun rango razoable. Ademais, debe ter un coeficiente de acidez axeitado (Munha​) no rango de $3.5~5.8$e unha viscosidade ($lgou$) de $\mathrm{0,5}~1.4\text{Ben}\cdot \text{s}$A viscosidade ($ou$) dos silicatos fundidos é función da temperatura, a presión e a composición, e pódese representar coa ecuación de Arrhenius: lgou=lgou0​+Eou​/RT, onde ou0​ é unha constante (factor preexponencial) e Eou​ é a enerxía de activación do fluxo viscoso para a masa fundida. O mineral de basalto debe manter un amplo rango de temperatura durante o proceso de estiramento, o que facilita relativamente a fusión e o estiramento, e non debe conter practicamente partículas cristalinas resistentes a altas temperaturas como a olivina e o corindón.
• Reforzar a homoxeneización da materia prima. As materias primas cualificadas son trituradas, cribadas e homoxeneizadas con equipos especializados antes de ser enviadas ao silo previo ao forno. Para garantir a calidade das materias primas do mineral, o tamaño das partículas debe manterse consistente en gran medida. As partículas demasiado grandes poden provocar dificultades de fusión, mentres que as partículas demasiado pequenas poden reducir a calidade da masa fundida.
• Mesturar materias primas de mineral de basalto de alta calidade. Debido á complexa composición do mineral de basalto natural, con varios minerais asociados e coexistentes, e diferentes minerais con puntos de fusión variables, a homoxeneidade completa da materia prima é un dos factores decisivos que afectan o resultado do estirado. Para fundir mellor o material e mellorar a estabilidade do rendemento da fibra resultante, algunhas empresas de produción adoptaron o método de "lotes artificiais", inspirado na produción de fibra de vidro. Isto implica preparar as materias primas segundo os estándares, seleccionar basalto natural puro de alta calidade e axustalo segundo os valores estándar utilizando un enfoque de "subministrar o que falta" e "de puro a puro", por exemplo, suplementando calcio se é deficiente. Ademais, para produtos con requisitos de rendemento especiais, pódese realizar unha modificación selectiva do dopado para garantir que todos os indicadores de rendemento cumpran os requisitos de deseño, como fibras resistentes aos álcalis, fibras resistentes a altas temperaturas e fibras de alta resistencia e alto módulo. Isto require seleccionar materiais minerais dun só compoñente correspondentes ou outros minerais de basalto para a "modificación do dopado" axeitada da materia prima de basalto puro.