Impact van de instabiele samenstelling van basaltgrondstoffen op de daadwerkelijke productie en verbeteringsmaatregelen.

2025-06-20

Vergelijkbaar met koolstofvezel en GlasvezelDe productie van continue basaltvezels vereist standaardisatie van de grondstoffen. Er bestaan aanzienlijke verschillen in de kwaliteit en toepassingsmogelijkheden van basaltvezelproducten uit verschillende regio's. Zelfs binnen dezelfde regio zijn er variaties in basalt afkomstig uit verschillende delen van dezelfde mijn.

In de praktijk zijn drie belangrijke problemen vastgesteld:

(1) Sommige basaltertsgrondstoffen hebben een smal temperatuurbereik voor het trekken, dat zeer dicht bij de kristallisatietemperatuur ligt. Dergelijke grondstoffen hebben de neiging om direct bij het trekken te kristalliseren, waardoor de vezelcontinuïteit wordt verbroken en de treksterkte afneemt.

(2) Sommige basaltertsgrondstoffen bevatten een groot aantal hittebestendige kristallijne deeltjes, zoals olivijn en korund, waardoor het moeilijk is om een homogene smelt te verkrijgen.

(3) De Chemisch De samenstelling van verschillende partijen basalterts als grondstof varieert, wat de stabiliteit van de prestaties van de geproduceerde continue basaltvezels beïnvloedt.

Om de instabiliteit van de grondstoffensamenstelling aan te pakken, kunnen op basis van de bovengenoemde punten de volgende verbeteringsmaatregelen worden genomen:

Selecteer hoogwaardige basalterts als grondstof. Basalterts moet homogeen zijn, een lage kristallisatiegraad hebben, geen grote fenocristen bevatten, weinig scheuren vertonen, weinig verwering ondergaan en geen externe onzuiverheden zoals kwarts en vuursteen bevatten. De chemische samenstelling van het basalterts moet binnen een redelijk bereik liggen. Bovendien moet het een geschikte zuurgraadcoëfficiënt hebben. $M_{A}$ ) in het bereik van $3.5 \sim 5.8$ , en een viscositeit ( $l G of$ ) van $0,5 \sim 1.4 Goed \cdot S$ De viscositeit ( $of$ De soortelijke warmte van silicaatsmelten is een functie van temperatuur, druk en samenstelling, en kan worden weergegeven door de Arrhenius-vergelijking: $l G of = l G of_{0} + EN_{of} / RT$ , waar $of_{0}$ is een constante (pre-exponentiële factor) en $EN_{of}$ is de activeringsenergie van de viskeuze stroming voor het smeltbad. Basalterts moet tijdens het trekproces een breed temperatuurbereik behouden, wat het smelten en trekken relatief gemakkelijk maakt, en het mag vrijwel geen hittebestendige kristallijne deeltjes zoals olivijn en korund bevatten.
Verbeter de homogenisering van de grondstoffen. Gekwalificeerde grondstoffen worden met behulp van speciale apparatuur vermalen, gezeefd en gehomogeniseerd voordat ze naar de voorovensilo worden getransporteerd. Om de kwaliteit van de ertsgrondstoffen te waarborgen, moet de deeltjesgrootte grotendeels constant blijven. Te grote deeltjes kunnen leiden tot smeltproblemen, terwijl te kleine deeltjes de kwaliteit van het smeltbad kunnen verminderen.
Meng hoogwaardige basaltertsgrondstoffen. Vanwege de complexe samenstelling van natuurlijk basalterts, met diverse mineralen die met elkaar verbonden en naast elkaar voorkomen, en de verschillende mineralen die uiteenlopende smeltpunten hebben, is de homogeniteit van de grondstof een van de bepalende factoren voor het trekresultaat. Om het materiaal beter te smelten en de stabiliteit van de resulterende vezelprestaties te verbeteren, hebben sommige productiebedrijven de methode van "kunstmatige batching" overgenomen uit de glasvezelproductie. Dit houdt in dat grondstoffen volgens standaarden worden voorbereid, hoogwaardig zuiver natuurlijk basalt wordt geselecteerd en vervolgens wordt aangepast aan de standaardwaarden met behulp van een "aanvullen wat ontbreekt"- en "zuiver-op-zuiver"-benadering – bijvoorbeeld door calcium toe te voegen indien dit onvoldoende is. Daarnaast kan voor producten met speciale prestatie-eisen selectieve dopingmodificatie worden uitgevoerd om ervoor te zorgen dat alle prestatie-indicatoren aan de ontwerpvereisten voldoen, zoals alkalibestendige vezels, hittebestendige vezels en vezels met hoge sterkte en modulus. Dit vereist de selectie van overeenkomstige enkelvoudige minerale materialen of andere basaltertsen voor de juiste "dopingmodificatie" van de zuivere basaltgrondstof.