Vpliv nestabilne sestave bazaltnih surovin na dejansko proizvodnjo in ukrepe za izboljšanje

Podobno kot ogljikova vlakna in Steklena vlaknaProizvodnja neprekinjenih bazaltnih vlaken zahteva standardizacijo surovin. Obstajajo znatne razlike v kakovosti in učinkih uporabe izdelkov iz bazaltnih vlaken iz različnih regij. Tudi znotraj iste regije obstajajo razlike v bazaltu iz različnih delov istega rudnika.

V praksi so bile ugotovljene tri glavne težave:

(1) Nekatere surovine iz bazaltne rude imajo ozko temperaturno območje vlečenja, ki je zelo blizu temperaturi kristalizacije. Takšne surovine ponavadi kristalizirajo takoj po vlečenju, kar uniči kontinuiteto vlaken in zmanjša natezno trdnost.

(2) Nekatere surovine bazaltne rude vsebujejo veliko število kristalnih delcev, odpornih na visoke temperature, kot sta olivin in korund, zaradi česar je težko dobiti homogeno talino.

(3) Ta/Ta ... Kemijsko Sestava različnih serij surovin iz bazaltne rude se razlikuje, kar vpliva na stabilnost delovanja proizvedenih neprekinjenih bazaltnih vlaken.

Za odpravo nestabilnosti sestave surovin je mogoče na podlagi zgoraj navedenih točk sprejeti naslednje ukrepe za izboljšanje:

• Izberite visokokakovostne surovine iz bazaltne rude. Bazaltna ruda mora biti homogena, imeti nizko stopnjo kristalizacije, brez velikih fenokristalov, malo razpok, nizko preperevanje in brez zunanjih nečistoč, kot sta kremen in roženec. Kemična sestava bazaltne rude mora biti v razumnem območju. Poleg tega mora imeti primeren koeficient kislosti (Ma​) v območju od $\mathrm{3,5}~\mathrm{5,8}$in viskoznost ($lgali$) od $\mathrm{0,5}~1.4\text{ Pa}\cdot \text{s}$Viskoznost ($ali$) silikatnih talin je funkcija temperature, tlaka in sestave ter jo lahko predstavimo z Arrheniusovo enačbo: lgali=lgali0​+INali​/RT, kjer ali0​ je konstanta (predeksponentni faktor) in INali​ je aktivacijska energija viskoznega toka taline. Bazaltna ruda mora med postopkom vlečenja vzdrževati široko temperaturno območje, kar omogoča relativno enostavno taljenje in vlečenje, poleg tega pa ne sme vsebovati praktično nobenih kristalnih delcev, odpornih na visoke temperature, kot sta olivin in korund.
• Okrepiti homogenizacijo surovin. Kvalificirane surovine se pred pošiljanjem v silos pred pečjo zdrobijo, presejejo in homogenizirajo s specializirano opremo. Da bi zagotovili kakovost rudnih surovin, mora biti velikost delcev v veliki meri konstantna. Preveliki delci lahko povzročijo težave pri taljenju, preveč majhni delci pa lahko zmanjšajo kakovost taline.
• Mešanica visokokakovostnih surovin iz bazaltne rude. Zaradi kompleksne sestave naravne bazaltne rude, v kateri so prisotni različni minerali, ki sočasno obstajajo, in različnih mineralov z različnimi tališčami, je eden od odločilnih dejavnikov, ki vplivajo na rezultat vlečenja, popolna homogenost surovine. Za boljše taljenje materiala in izboljšanje stabilnosti lastnosti nastalih vlaken so nekatera proizvodna podjetja sprejela metodo "umetnega šaržiranja", ki si jo izposojajo iz proizvodnje steklenih vlaken. To vključuje pripravo surovin v skladu s standardi, izbiro visokokakovostnega čistega naravnega bazalta in njegovo prilagajanje standardnim vrednostim z uporabo pristopa "dodajanje manjkajočega" in "od čistega do čistega" – na primer dodajanje kalcija, če ga primanjkuje. Poleg tega se lahko pri izdelkih s posebnimi zahtevami glede zmogljivosti izvede selektivna modifikacija z dopiranjem, da se zagotovi, da vsi kazalniki zmogljivosti izpolnjujejo zahteve glede zasnove, kot so vlakna, odporna proti alkalijam, vlakna, odporna proti visokim temperaturam, in vlakna z visoko trdnostjo in visokim modulom. To zahteva izbiro ustreznih enokomponentnih mineralnih materialov ali drugih bazaltnih rud za ustrezno "modifikacijo z dopiranjem" čiste bazaltne surovine.