Wpływ niestabilnego składu surowca bazaltowego na rzeczywistą produkcję i środki poprawy

Podobnie jak włókno węglowe i Włókno szklaneProdukcja ciągłego włókna bazaltowego wymaga standaryzacji surowców. Istnieją znaczne różnice w jakości i efektach użytkowych produktów z włókna bazaltowego z różnych regionów. Nawet w obrębie tego samego regionu występują różnice w bazalcie pochodzącym z różnych części tej samej kopalni.

W praktyce zidentyfikowano trzy główne problemy:

(1) Niektóre surowce bazaltowe charakteryzują się wąskim zakresem temperatur ciągnienia, który jest bardzo zbliżony do temperatury krystalizacji. Takie surowce mają tendencję do krystalizacji natychmiast po ciągnieniu, co niszczy ciągłość włókien i zmniejsza wytrzymałość na rozciąganie.

(2) Niektóre surowce w postaci rudy bazaltowej zawierają dużą liczbę odpornych na wysokie temperatury cząstek krystalicznych, takich jak oliwin i korund, co utrudnia uzyskanie jednorodnego stopu.

(3) Ten Chemiczny skład poszczególnych partii surowców bazaltowych jest różny, co wpływa na stabilność parametrów produkowanych ciągłych włókien bazaltowych.

Aby zaradzić niestabilności składu surowców, w oparciu o powyższe punkty można podjąć następujące działania mające na celu poprawę:

• Wybieraj surowce w postaci rudy bazaltowej najwyższej jakości. Ruda bazaltowa powinna być jednorodna, charakteryzować się niskim stopniem krystalizacji, brakiem dużych fenokryształów, niewielką liczbą szczelin, niskim stopniem wietrzenia i brakiem zanieczyszczeń zewnętrznych, takich jak kwarc i krzemień. Skład chemiczny rudy bazaltowej powinien mieścić się w rozsądnym zakresie. Ponadto powinna mieć odpowiedni współczynnik kwasowości (MA​) w zakresie $3.5\sim 5.8$i lepkość ($jaGLub$) z $\mathrm{0,5}\sim 1.4\text{Dobrze}\cdot \text{S}$Lepkość ($Lub$) stopów krzemianowych jest funkcją temperatury, ciśnienia i składu i można ją przedstawić za pomocą równania Arrheniusa: jaGLub=jaGLub0​+ILub​/RT, Gdzie Lub0​ jest stałą (czynnikiem przedwykładniczym) i ILub​ to energia aktywacji lepkiego przepływu stopu. Ruda bazaltowa powinna utrzymywać szeroki zakres temperatur podczas procesu ciągnienia, co ułatwia topienie i ciągnienie, i nie powinna zawierać praktycznie żadnych odpornych na wysokie temperatury cząstek krystalicznych, takich jak oliwin i korund.
• Wzmocnienie homogenizacji surowców. Zakwalifikowane surowce są kruszone, przesiewane i homogenizowane za pomocą specjalistycznego sprzętu, a następnie przesyłane do silosu przedpiecowego. Aby zapewnić jakość rudy, jej wielkość cząstek musi być w dużej mierze stała. Zbyt duże cząstki mogą utrudniać topienie, a zbyt małe – obniżać jakość stopu.
• Mieszanie wysokiej jakości surowców z rudy bazaltowej. Ze względu na złożony skład naturalnej rudy bazaltowej, z różnymi minerałami współwystępującymi i współwystępującymi, a także o różnych temperaturach topnienia, to, czy surowiec jest całkowicie jednorodny, jest jednym z decydujących czynników wpływających na wynik ciągnienia. Aby lepiej stopić materiał i poprawić stabilność właściwości otrzymanego włókna, niektóre przedsiębiorstwa produkcyjne przyjęły metodę „sztucznego dozowania”, zapożyczoną z produkcji włókien szklanych. Polega ona na przygotowaniu surowców zgodnie z normami, doborze wysokiej jakości czystego naturalnego bazaltu i dostosowaniu go do wartości standardowych, stosując podejście „dostarczaj to, czego brakuje” i „od czystego do czystego” – na przykład uzupełniając wapń w przypadku jego niedoboru. Ponadto, w przypadku produktów o specjalnych wymaganiach eksploatacyjnych, można przeprowadzić selektywną modyfikację domieszkowania, aby zapewnić, że wszystkie wskaźniki wydajności spełniają wymagania projektowe, takie jak włókna odporne na działanie alkaliów, włókna odporne na wysokie temperatury oraz włókna o wysokiej wytrzymałości i wysokim module sprężystości. Wymaga to doboru odpowiednich jednoskładnikowych materiałów mineralnych lub innych rud bazaltowych w celu odpowiedniej „modyfikacji domieszkowania” czystego surowca bazaltowego.