Ảnh hưởng của thành phần nguyên liệu bazan không ổn định đến sản lượng thực tế và các biện pháp cải tiến

Tương tự như sợi carbon và Sợi thủy tinhViệc sản xuất sợi bazan liên tục đòi hỏi phải chuẩn hóa nguyên liệu thô. Có sự khác biệt đáng kể về chất lượng và hiệu quả ứng dụng của các sản phẩm sợi bazan từ các vùng khác nhau. Ngay cả trong cùng một vùng, cũng tồn tại sự khác biệt về bazan giữa các phần khác nhau của cùng một mỏ.

Trên thực tế, ba vấn đề chính đã được xác định:

(1) Một số nguyên liệu quặng bazan có phạm vi nhiệt độ kéo hẹp, rất gần với nhiệt độ kết tinh. Các nguyên liệu như vậy có xu hướng kết tinh ngay khi kéo, phá hủy tính liên tục của sợi và làm giảm độ bền kéo.

(2) Một số nguyên liệu quặng bazan chứa một lượng lớn các hạt tinh thể chịu nhiệt độ cao, chẳng hạn như olivin và corundum, khiến việc thu được chất nóng chảy đồng nhất trở nên khó khăn.

(3) Cái Hóa chất Thành phần của các lô nguyên liệu quặng bazan khác nhau có sự khác biệt, điều này ảnh hưởng đến độ ổn định về hiệu suất của các sợi bazan liên tục được sản xuất.

Để giải quyết sự không ổn định về thành phần nguyên liệu thô, dựa trên các điểm đã nêu ở trên, có thể thực hiện các biện pháp cải thiện sau:

• Chọn nguyên liệu quặng bazan chất lượng cao. Quặng bazan cần phải đồng nhất, có độ kết tinh thấp, không có tinh thể lớn, ít vết nứt, ít bị phong hóa và không có tạp chất bên ngoài như thạch anh và đá phiến. Thành phần hóa học của quặng bazan cần nằm trong phạm vi hợp lý. Ngoài ra, nó cần có hệ số axit phù hợp (MMột​) trong phạm vi của $3.5~5.8$và độ nhớt ($lghoặc$) của $\mathrm{0,5}~1.4\text{Tốt}\cdot \text{S}$Độ nhớt ($hoặc$Độ nhớt của các chất nóng chảy silicat phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất và thành phần, và có thể được biểu diễn bằng phương trình Arrhenius: lghoặc=lghoặc0​+VÀhoặc​/RT, Ở đâu hoặc0​ là một hằng số (hệ số tiền mũ) và VÀhoặc​ Đây là năng lượng hoạt hóa của dòng chảy nhớt đối với chất nóng chảy. Quặng bazan cần duy trì phạm vi nhiệt độ rộng trong quá trình kéo sợi, giúp cho việc nấu chảy và kéo sợi tương đối dễ dàng, và nó hầu như không chứa các hạt tinh thể chịu nhiệt độ cao như olivin và corundum.
• Tăng cường quá trình đồng nhất nguyên liệu thô. Nguyên liệu thô đạt tiêu chuẩn được nghiền, sàng lọc và đồng nhất hóa bằng thiết bị chuyên dụng trước khi được vận chuyển đến silo chứa nguyên liệu trước khi nung. Để đảm bảo chất lượng nguyên liệu quặng, kích thước hạt phải được giữ ở mức tương đối đồng nhất. Hạt quá lớn có thể gây khó khăn trong quá trình nấu chảy, trong khi hạt quá nhỏ có thể làm giảm chất lượng của sản phẩm nóng chảy.
• Pha trộn các nguyên liệu quặng bazan chất lượng cao. Do thành phần phức tạp của quặng bazan tự nhiên, với nhiều khoáng chất liên kết và cùng tồn tại, và các khoáng chất khác nhau có điểm nóng chảy khác nhau, việc nguyên liệu thô có hoàn toàn đồng nhất hay không là một trong những yếu tố quyết định ảnh hưởng đến kết quả kéo sợi. Để làm nóng chảy vật liệu tốt hơn và cải thiện độ ổn định hiệu suất của sợi thành phẩm, một số doanh nghiệp sản xuất đã áp dụng phương pháp "pha trộn nhân tạo", học hỏi từ sản xuất sợi thủy tinh. Phương pháp này bao gồm chuẩn bị nguyên liệu thô theo tiêu chuẩn, lựa chọn bazan tự nhiên tinh khiết chất lượng cao và điều chỉnh theo giá trị tiêu chuẩn bằng cách sử dụng phương pháp "bổ sung những gì còn thiếu" và "tinh khiết đến tinh khiết" - ví dụ, bổ sung canxi nếu thiếu. Ngoài ra, đối với các sản phẩm có yêu cầu hiệu suất đặc biệt, có thể thực hiện sửa đổi pha trộn chọn lọc để đảm bảo tất cả các chỉ số hiệu suất đáp ứng yêu cầu thiết kế, chẳng hạn như sợi chịu kiềm, sợi chịu nhiệt độ cao và sợi cường độ cao, mô đun cao. Điều này đòi hỏi phải lựa chọn các vật liệu khoáng đơn thành phần tương ứng hoặc các loại quặng bazan khác để "sửa đổi pha trộn" thích hợp cho nguyên liệu bazan tinh khiết.