Impatto dell'instabilità della composizione della materia prima basaltica sulla produzione effettiva e sulle misure di miglioramento

2025-06-20

Simile alla fibra di carbonio e Fibra di vetroLa produzione di fibra di basalto continua richiede la standardizzazione delle materie prime. Esistono differenze significative nella qualità e negli effetti applicativi dei prodotti in fibra di basalto provenienti da regioni diverse. Persino all'interno della stessa regione, si riscontrano variazioni nel basalto proveniente da diverse parti della stessa miniera.

In pratica, sono stati individuati tre problemi principali:

(1) Alcune materie prime di minerale di basalto hanno un intervallo di temperatura di estrusione ristretto, molto vicino alla temperatura di cristallizzazione. Tali materie prime tendono a cristallizzare immediatamente dopo l'estrusione, distruggendo la continuità delle fibre e riducendo la resistenza alla trazione.

(2) Alcune materie prime di minerale di basalto contengono un numero elevato di particelle cristalline resistenti alle alte temperature, come l'olivina e il corindone, rendendo difficile ottenere una fusione omogenea.

(3) Il Chimica La composizione dei diversi lotti di materie prime di minerale basaltico varia, il che influisce sulla stabilità delle prestazioni delle fibre di basalto continue prodotte.

Per ovviare all'instabilità della composizione delle materie prime, sulla base dei punti sopracitati, si possono adottare le seguenti misure di miglioramento:

Selezionare materie prime di minerale basaltico di alta qualità. Il minerale di basalto dovrebbe essere omogeneo, avere un basso grado di cristallizzazione, nessun fenocristallo di grandi dimensioni, poche fessure, bassa alterazione e nessuna impurità esterna come quarzo e selce. La composizione chimica del minerale di basalto dovrebbe essere entro un intervallo ragionevole. Inoltre dovrebbe avere un coefficiente di acidità adeguato ( $M_{UN}$ ) nell'intervallo di $3.5 \sim 5.8$ e una viscosità ( $l G O$ ) Di $0,5 \sim 1.4 BENE \cdot S$ . La viscosità ( $O$ La viscosità dei fusi silicatici è una funzione della temperatura, della pressione e della composizione e può essere rappresentata dall'equazione di Arrhenius: $l G O = l G O_{0} + E_{O} / RT$ , Dove $O_{0}$ è una costante (fattore pre-esponenziale) e $E_{O}$ è l'energia di attivazione del flusso viscoso per il fuso. Il minerale di basalto dovrebbe mantenere un ampio intervallo di temperatura durante il processo di estrusione, il che rende la fusione e l'estrusione relativamente facili, e non dovrebbe contenere praticamente particelle cristalline resistenti alle alte temperature come olivina e corindone.
Potenziare l'omogeneizzazione delle materie prime. Le materie prime qualificate vengono frantumate, vagliate e omogeneizzate utilizzando attrezzature specializzate prima di essere inviate al silo di pre-forno. Per garantire la qualità delle materie prime minerarie, la granulometria deve rimanere sostanzialmente costante. Particelle troppo grandi possono causare difficoltà di fusione, mentre particelle troppo piccole possono ridurre la qualità del metallo fuso.
Miscela di materie prime di minerale basaltico di alta qualità. A causa della complessa composizione del minerale di basalto naturale, con vari minerali associati e coesistenti, e con diversi punti di fusione, l'omogeneità della materia prima è uno dei fattori decisivi che influenzano il risultato del processo di estrusione. Per fondere meglio il materiale e migliorare la stabilità delle prestazioni della fibra risultante, alcune aziende produttrici hanno adottato il metodo del "dosaggio artificiale", mutuato dalla produzione di fibra di vetro. Questo metodo prevede la preparazione delle materie prime secondo standard, la selezione di basalto naturale puro di alta qualità e la sua regolazione in base ai valori standard utilizzando un approccio "integrando ciò che manca" e "puro a puro", ad esempio integrando il calcio in caso di carenza. Inoltre, per i prodotti con requisiti prestazionali specifici, è possibile effettuare una modifica selettiva del drogaggio per garantire che tutti gli indicatori prestazionali soddisfino i requisiti di progettazione, come fibre resistenti agli alcali, fibre resistenti alle alte temperature e fibre ad alta resistenza e alto modulo. Ciò richiede la selezione di materiali minerali monocomponenti corrispondenti o di altri minerali di basalto per un'adeguata "modifica del drogaggio" della materia prima di basalto puro.