Nestabilā bazalta izejvielu sastāva ietekme uz faktisko ražošanu un uzlabošanas pasākumiem

Līdzīgi kā oglekļa šķiedrai un Stikla šķiedraNepārtrauktas bazalta šķiedras ražošanai ir nepieciešama izejvielu standartizācija. Pastāv ievērojamas atšķirības bazalta šķiedras izstrādājumu kvalitātē un pielietojuma efektos no dažādiem reģioniem. Pat viena reģiona ietvaros pastāv atšķirības bazalta ražošanā no dažādām vienas raktuves daļām.

Praksē ir identificētas trīs galvenās problēmas:

(1) Dažām bazalta rūdas izejvielām ir šaurs stiepšanas temperatūras diapazons, kas ir ļoti tuvs kristalizācijas temperatūrai. Šādas izejvielas mēdz kristalizēties tūlīt pēc stiepšanas, iznīcinot šķiedru nepārtrauktību un samazinot stiepes izturību.

(2) Dažas bazalta rūdas izejvielas satur lielu skaitu augstas temperatūras izturīgu kristālisku daļiņu, piemēram, olivīnu un korundu, kas apgrūtina homogēnas kausējuma iegūšanu.

(3) The Ķīmiskā Dažādu bazalta rūdas izejvielu partiju sastāvs atšķiras, kas ietekmē saražoto nepārtraukto bazalta šķiedru veiktspējas stabilitāti.

Lai risinātu izejvielu sastāva nestabilitātes problēmu, pamatojoties uz iepriekšminētajiem punktiem, uzlabošanai var veikt šādus pasākumus:

• Izvēlieties augstas kvalitātes bazalta rūdas izejvielas. Bazalta rūdai jābūt homogēnai, ar zemu kristalizācijas pakāpi, bez lieliem fenokristāliem, ar nelielu plaisu skaitu, ar nelielu atmosfēras iedarbību un bez ārējiem piemaisījumiem, piemēram, kvarca un krakmola. Bazalta rūdas ķīmiskajam sastāvam jābūt saprātīgās robežās. Turklāt tai jābūt ar piemērotu skābuma koeficientu (Ma​) diapazonā no $3.5~\sim 5.8$un viskozitāti ($lgvai$) no $\mathrm{0,5}~\sim 1.4\text{Nu}\cdot \text{s}$Viskozitāte ($vai$) silikātu kausējumu ir atkarīga no temperatūras, spiediena un sastāva, un to var attēlot ar Arrēniusa vienādojumu: lgvai=lgvai0​+UNvai​/RT, kur vai0​ ir konstante (pirms eksponenciālais faktors) un UNvai​ ir viskozās plūsmas aktivācijas enerģija kausējumam. Bazalta rūdai stiepšanas procesā jāuztur plašs temperatūras diapazons, kas padara kausēšanu un stiepšanu relatīvi vieglu, un tai praktiski nevajadzētu saturēt augstas temperatūras izturīgas kristāliskas daļiņas, piemēram, olivīnu un korundu.
• Stiprināt izejvielu homogenizāciju. Kvalificētas izejvielas pirms nosūtīšanas uz pirmsapdedzināšanas silo tiek sasmalcinātas, izsijātas un homogenizētas, izmantojot specializētu aprīkojumu. Lai nodrošinātu rūdas izejvielu kvalitāti, daļiņu izmēram jābūt lielā mērā nemainīgam. Pārāk lielas daļiņas var radīt kušanas grūtības, savukārt pārāk mazas daļiņas var samazināt kausējuma kvalitāti.
• Sajauc augstas kvalitātes bazalta rūdas izejvielas. Dabiskā bazalta rūdas sarežģītā sastāva dēļ, kurā ir saistīti un līdzās pastāv dažādi minerāli, un dažādiem minerāliem ir atšķirīgas kušanas temperatūras, viens no izšķirošajiem faktoriem, kas ietekmē stiepšanas rezultātu, ir tas, vai izejviela ir pilnīgi homogēna. Lai labāk izkausētu materiālu un uzlabotu iegūtās šķiedras veiktspējas stabilitāti, daži ražošanas uzņēmumi ir pieņēmuši "mākslīgās partiju veidošanas" metodi, aizņemoties no stikla šķiedras ražošanas. Tas ietver izejvielu sagatavošanu atbilstoši standartiem, augstas kvalitātes tīra dabīgā bazalta izvēli un tā pielāgošanu atbilstoši standarta vērtībām, izmantojot "pievienot trūkstošo" un "no tīra uz tīru" pieeju, piemēram, kalcija papildināšanu, ja tā trūkst. Turklāt produktiem ar īpašām veiktspējas prasībām var veikt selektīvu dopinga modifikāciju, lai nodrošinātu, ka visi veiktspējas rādītāji atbilst konstrukcijas prasībām, piemēram, sārmu izturīgām šķiedrām, augstas temperatūras izturīgām šķiedrām un augstas stiprības, augsta moduļa šķiedrām. Tas prasa izvēlēties atbilstošus vienkomponentu minerālmateriālus vai citas bazalta rūdas atbilstošai tīra bazalta izejvielas "dopinga modifikācijai".