Влияние нестабильного состава базальтового сырья на фактическое производство и меры по его улучшению.

Подобно углеродному волокну и СтекловолокноДля производства непрерывного базальтового волокна необходима стандартизация сырья. Существуют значительные различия в качестве и применении базальтового волокна из разных регионов. Даже в пределах одного региона наблюдаются вариации в базальте из разных частей одной и той же шахты.

На практике были выявлены три основные проблемы:

(1) Некоторые виды базальтовой руды имеют узкий диапазон температур вытяжки, очень близкий к температуре кристаллизации. Такие виды сырья склонны к немедленной кристаллизации при вытяжке, что нарушает целостность волокон и снижает прочность на растяжение.

(2) Некоторые виды базальтовой руды содержат большое количество высокотемпературных кристаллических частиц, таких как оливин и корунд, что затрудняет получение однородного расплава.

(3) Химический Состав различных партий базальтового рудного сырья варьируется, что влияет на стабильность характеристик производимых непрерывных базальтовых волокон.

Для решения проблемы нестабильности состава сырья, исходя из вышеизложенных пунктов, для улучшения ситуации могут быть приняты следующие меры:

• Выбирайте высококачественное базальтовое рудное сырье. Базальтовая руда должна быть однородной, иметь низкую степень кристаллизации, не содержать крупных фенокристаллов, иметь мало трещин, низкую степень выветривания и не содержать внешних примесей, таких как кварц и кремень. Химический состав базальтовой руды должен находиться в разумных пределах. Кроме того, она должна обладать подходящим коэффициентом кислотности.Ма​) в диапазоне $3.5~5.8$и вязкость ($лгили$) из $\mathrm{0,5}~1.4\text{Хорошо}\cdot \text{с}$Вязкость ($или$) силикатных расплавов является функцией температуры, давления и состава и может быть представлена ​​уравнением Аррениуса: лгили=лгили0​+Иили​/РТ, где или0​ является константой (предэкспоненциальным множителем) и Иили​ Это энергия активации вязкостного течения расплава. Базальтовая руда должна поддерживать широкий температурный диапазон в процессе вытяжки, что делает плавление и вытяжку относительно легкими, и она должна практически не содержать высокотемпературных кристаллических частиц, таких как оливин и корунд.
• Укрепить гомогенизацию сырья. Отборное сырье измельчается, просеивается и гомогенизируется с использованием специализированного оборудования, после чего отправляется в бункер перед печью. Для обеспечения качества рудного сырья размер частиц должен оставаться в основном постоянным. Слишком крупные частицы могут привести к трудностям при плавке, а слишком мелкие — снизить качество расплава.
• Смесь высококачественного базальтового рудного сырья. Из-за сложного состава природной базальтовой руды, в которой различные минералы связаны и сосуществуют, а также из-за различных температур плавления разных минералов, однородность сырья является одним из решающих факторов, влияющих на результат волочения. Для лучшего плавления материала и повышения стабильности характеристик получаемого волокна некоторые производственные предприятия внедрили метод «искусственного дозирования», заимствованный из производства стекловолокна. Этот метод включает подготовку сырья в соответствии со стандартами, отбор высококачественного чистого природного базальта и его корректировку в соответствии со стандартными значениями с использованием подхода «добавления недостающего» и «чистого к чистому» — например, добавление кальция при его дефиците. Кроме того, для изделий со специальными требованиями к характеристикам может быть выполнена селективная модификация путем легирования, чтобы обеспечить соответствие всех показателей требованиям проекта, например, для щелочестойких волокон, высокотемпературных волокон и волокон с высокой прочностью и модулем упругости. Это требует выбора соответствующих однокомпонентных минеральных материалов или других базальтовых руд для соответствующей «модификации путем легирования» чистого базальтового сырья.