Impatto della composizione instabile della materia prima di basalto sulla produzione effettiva e sulle misure di miglioramento

2025-06-20

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

Nella pratica sono stati individuati tre problemi principali:

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

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

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

Per affrontare l'instabilità della composizione delle materie prime, sulla base dei punti sopra menzionati, è possibile adottare le seguenti misure di miglioramento:

Selezionare materie prime di minerale di basalto di alta qualità. Il minerale di basalto deve essere omogeneo, avere un basso grado di cristallizzazione, assenza di fenocristalli di grandi dimensioni, poche fessure, bassa alterazione e assenza di impurità esterne come quarzo e selce. La composizione chimica del minerale di basalto deve rientrare in un intervallo ragionevole. Inoltre, deve 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 ( $O$ ) delle fusioni di silicato 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 la fusione. Il minerale di basalto dovrebbe mantenere un ampio intervallo di temperatura durante il processo di trafilatura, il che rende la fusione e la trafilatura relativamente facili, e non dovrebbe contenere praticamente particelle cristalline resistenti alle alte temperature come olivina e corindone.
Rafforzare l'omogeneizzazione delle materie prime. Le materie prime qualificate vengono frantumate, setacciate e omogeneizzate utilizzando attrezzature specializzate prima di essere inviate al silo pre-forno. Per garantire la qualità delle materie prime minerali, la granulometria deve essere mantenuta pressoché costante. Particelle troppo grandi possono causare difficoltà di fusione, mentre particelle troppo piccole possono ridurre la qualità del fuso.
Miscela di materie prime di minerale di basalto di alta qualità. A causa della complessa composizione del minerale di basalto naturale, con vari minerali associati e coesistenti, e diversi minerali con diversi punti di fusione, la completa omogeneità della materia prima è uno dei fattori decisivi che influenzano il risultato della trafilatura. Per fondere meglio il materiale e migliorare la stabilità delle prestazioni della fibra risultante, alcune aziende di produzione hanno adottato il metodo del "dosaggio artificiale", mutuato dalla produzione di fibre 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 "fornire ciò che manca" e "da puro a puro", ad esempio integrando il calcio in caso di carenza. Inoltre, per prodotti con requisiti prestazionali speciali, è possibile eseguire una modifica selettiva del drogaggio per garantire che tutti gli indicatori di prestazione 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.