השפעת הרכב חומר גלם בזלת לא יציב על הייצור בפועל ואמצעי שיפור
דומה לסיבי פחמן ו סיבי זכוכית, ייצור סיבי בזלת רציפים דורש סטנדרטיזציה של חומרי גלם. ישנם הבדלים משמעותיים באיכות ובהשפעות היישום של מוצרי סיבי בזלת מאזורים שונים. אפילו בתוך אותו אזור, קיימים וריאציות בבזלת מחלקים שונים של אותו מכרה.
בפועל, זוהו שלוש בעיות עיקריות:
(1) לחלק מחומרי הגלם של עפרת בזלת יש טווח טמפרטורות מתיחה צר, הקרוב מאוד לטמפרטורת ההתגבשות. חומרי גלם כאלה נוטים להתגבש מיד לאחר המתיחה, מה שפוגע ברציפות הסיבים ומפחית את חוזק המתיחה.
(2) חלק מחומרי הגלם של עפרת בזלת מכילים מספר רב של חלקיקים גבישיים עמידים לטמפרטורות גבוהות, כגון אוליבין וקורונדום, מה שמקשה על קבלת מותך הומוגני.
(3) ה- כִּימִי הרכב של קבוצות שונות של חומרי גלם מעפרות בזלת משתנה, דבר המשפיע על יציבות הביצועים של סיבי הבזלת הרציפים המיוצרים.
כדי להתמודד עם חוסר היציבות של הרכב חומרי הגלם, בהתבסס על הנקודות שהוזכרו לעיל, ניתן לנקוט באמצעים הבאים לשיפור:
- בחר חומרי גלם מעפרות בזלת באיכות גבוהה. עפרת בזלת צריכה להיות הומוגנית, בעלת דרגת התגבשות נמוכה, ללא פנוקריסטים גדולים, מעט סדקים, בליה נמוכה וללא זיהומים חיצוניים כמו קוורץ וצ'רט. ההרכב הכימי של עפרת הבזלת צריך להיות בטווח סביר. בנוסף, צריך להיות לה מקדם חומציות מתאים () בטווח של , וצמיגות () של הצמיגות () של נמסות סיליקט היא פונקציה של טמפרטורה, לחץ והרכב, וניתן לייצג אותה על ידי משוואת ארהניוס: , איפה הוא קבוע (גורם טרום-אקספוננציאלי) ו- היא אנרגיית השפעול של הזרימה הצמיגה עבור ההיתוך. עפרת בזלת צריכה לשמור על טווח טמפרטורות רחב במהלך תהליך המשיכה, מה שהופך את ההיתוך והמשיכה לקלים יחסית, והיא צריכה להכיל כמעט ללא חלקיקים גבישיים עמידים לטמפרטורות גבוהות כגון אוליבין וקורונדום.
- לחזק את הומוגניזציה של חומרי גלם. חומרי גלם מתאימים עוברים כתישה, סינון והומוגניזציה באמצעות ציוד מיוחד לפני שליחתם לסילו שלפני הכבשן. כדי להבטיח את איכות חומרי הגלם של עפרות, יש לשמור על גודל החלקיקים עקבי במידה רבה. חלקיקים גדולים מדי עלולים להוביל לקשיי התכה, בעוד שחלקיקים קטנים מדי עלולים לפגוע באיכות ההיתוך.
- ערבבו חומרי גלם מעפרות בזלת באיכות גבוהה. בשל ההרכב המורכב של עפרת בזלת טבעית, עם מינרלים שונים הקשורים וקיימים יחד, ומינרלים שונים בעלי נקודות התכה משתנות, האם חומר הגלם הומוגני לחלוטין הוא אחד הגורמים המכריעים המשפיעים על תוצאת הגרירה. כדי להמיס טוב יותר את החומר ולשפר את יציבות ביצועי הסיבים המתקבלים, חלק ממפעלי הייצור אימצו את שיטת "האצווה המלאכותית", תוך שאילתה משיטת ייצור סיבי זכוכית. שיטה זו כוללת הכנת חומרי גלם בהתאם לתקנים, בחירת בזלת טבעית טהורה באיכות גבוהה, והתאמתה בהתאם לערכים סטנדרטיים באמצעות גישת "אספקה של מה שחסר" ו"טהור לטהור" - למשל, השלמת סידן אם הוא חסר. בנוסף, עבור מוצרים עם דרישות ביצועים מיוחדות, ניתן לבצע שינוי סימום סלקטיבי כדי להבטיח שכל מדדי הביצועים עומדים בדרישות התכנון, כגון סיבים עמידים בפני אלקליות, סיבים עמידים בטמפרטורה גבוהה וסיבים בעלי חוזק גבוה ומודול גבוה. זה דורש בחירת חומרים מינרליים חד-רכיביים מתאימים או עפרות בזלת אחרות עבור "שינוי סימום" מתאים של חומר הגלם הבזלת הטהור.
