Вплив нестабільного складу базальтової сировини на фактичне виробництво та заходи з удосконалення

Подібно до вуглецевого волокна та СкловолокноВиробництво безперервного базальтового волокна вимагає стандартизації сировини. Існують значні відмінності в якості та ефектах застосування продуктів з базальтового волокна з різних регіонів. Навіть в межах одного регіону існують варіації в базальті з різних частин однієї шахти.

На практиці було виявлено три основні проблеми:

(1) Деякі сировинні матеріали базальтової руди мають вузький діапазон температур витягування, який дуже близький до температури кристалізації. Такі сировинні матеріали мають тенденцію до кристалізації одразу після витягування, руйнуючи безперервність волокон та знижуючи міцність на розтяг.

(2) Деякі сировинні матеріали базальтової руди містять велику кількість кристалічних частинок, стійких до високих температур, таких як олівін та корунд, що ускладнює отримання однорідного розплаву.

(3) The Хімічна Склад різних партій базальтової рудної сировини варіюється, що впливає на стабільність експлуатаційних характеристик вироблених безперервних базальтових волокон.

Для вирішення проблеми нестабільності складу сировини, виходячи з вищезазначених пунктів, можна вжити таких заходів для покращення:

• Вибирайте високоякісну сировину для базальтової руди. Базальтова руда повинна бути однорідною, мати низький ступінь кристалізації, не мати великих вкраплених кристалів, мало тріщин, низький рівень вивітрювання та не мати зовнішніх домішок, таких як кварц та кремінь. Хімічний склад базальтової руди повинен бути в межах розумного діапазону. Крім того, вона повинна мати відповідний коефіцієнт кислотності (Ма​) в діапазоні $3.5~5.8$, та в'язкість ($лгабо$) з $\mathrm{0,5}~1.4\text{Ну}\cdot \text{с}$В'язкість ($або$) силікатних розплавів є функцією температури, тиску та складу і може бути представлена ​​рівнянням Арреніуса: лгабо=лгабо0​+Іабо​/РТ, де або0​ є константою (передекспоненціальний множник) та Іабо​ – енергія активації в'язкого потоку розплаву. Базальтова руда повинна підтримувати широкий діапазон температур під час процесу витягування, що робить плавлення та витягування відносно легкими, і вона практично не повинна містити стійких до високих температур кристалічних частинок, таких як олівін та корунд.
• Посилити гомогенізацію сировини. Кваліфіковану сировину подрібнюють, просіюють та гомогенізують за допомогою спеціалізованого обладнання перед відправкою до силосу перед піччю. Щоб забезпечити якість рудної сировини, розмір частинок має бути переважно однаковим. Занадто великі частинки можуть призвести до труднощів з плавленням, тоді як занадто дрібні частинки можуть знизити якість розплаву.
• Змішуйте високоякісну сировину з базальтової руди. Через складний склад природної базальтової руди, з різними пов'язаними та співіснуючими мінералами, а також різними мінералами з різними температурами плавлення, повна однорідність сировини є одним з вирішальних факторів, що впливають на результат витяжки. Щоб краще розплавити матеріал і покращити стабільність характеристик отриманого волокна, деякі виробничі підприємства застосували метод "штучного дозування", запозичений з виробництва скловолокна. Це включає підготовку сировини відповідно до стандартів, вибір високоякісного чистого природного базальту та його коригування відповідно до стандартних значень з використанням підходу "забезпечити відсутнє" та "від чистого до чистого", наприклад, додавання кальцію, якщо його не вистачає. Крім того, для продуктів зі спеціальними вимогами до експлуатаційних характеристик може бути проведена вибіркова легуюча модифікація, щоб забезпечити відповідність усіх показників експлуатаційних характеристик проектним вимогам, таким як волокна, стійкі до лугів, волокна, стійкі до високих температур, та високоміцні, високомодульні волокна. Це вимагає вибору відповідних однокомпонентних мінеральних матеріалів або інших базальтових руд для відповідної "легуючої модифікації" чистої базальтової сировини.