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岩棉、矿渣棉及其特点
时间: 2020-07-12 21:38     作者: 大发国际官网888

  按照国家标准GB/T41321996《绝热材料及相关术语》中对矿物棉的定义如下:矿物棉就是由熔融岩石、矿渣(工业废渣)、玻璃、金属氧化物或陶瓷土制的棉状纤维的总称。

  在国家标准中并没有“矿棉”这一定义,而只有矿渣棉和岩棉的定义。但是在通常情况下,习惯将矿渣棉和岩棉统称为矿棉。

  在国家标准中对矿渣棉和岩棉是这样定义的:由熔融矿渣制成矿物棉称为矿渣棉;主要由熔融天然火成岩制成的一种矿物棉称为岩棉。

  ①工业废渣。属碱性工业废渣的有高炉渣、炼钢炉渣、铁合金炉渣、有色冶炼炉渣等;属酸性工业废渣的有红砖渣、化铁炉渣。粉煤灰、旋风炉渣等等。

  ②某些火成岩。如玄武岩、辉绿岩、辉长岩、花岗岩、闪长岩、石英岩、安山岩等等,这些岩石均属酸性。

  上述原料需按照矿棉酸度系数的要求,进行酸碱搭配的配料计算后,按一定比例加入炉内熔炼。

  矿棉生产所使用的燃料完全取决于熔炉的结构类型:矿棉如使用池窑熔炼,其燃料可以是燃油或气体燃料;矿棉如使用冲天炉熔炼,则燃料可为焦炭,一般常用的是铸造焦,有时也使用冶金焦或土焦;矿棉如使用电炉熔炼,则以电为主要能源。在我国的矿棉企业中,绝大多数都是以矿棉冲天炉为熔炼设备,所以均以焦炭为主要燃料。

  将进厂的原料和燃料,按矿棉生产的工艺要求进行破碎、筛分、分级和分析,进料仓储存备用。

  将各种原料和燃料按一定配比称量后,从炉顶加入矿棉冲天炉内,同时向炉中通以助燃空气(助燃空气可以是冷风,也可以是温度高达500℃左右的热风)。由焦炭燃烧产生的高温将矿棉原料熔融成矿棉熔体,温度高达1250~1420℃熔体连续地、源源不断地从熔炉的流口中流出,向多辊离心机提供成纤所必需的矿棉熔体流股。

  多辊离心机是矿棉成纤的主要设备,一般是三辊或四辊离心机,从第一辊往后转速逐渐加速提高,至第四辊转速可高达

  6000r/min以上(国内),在国外最高转速可达10000r/min左右。由于离心辊的逐级加速,从冲天炉流出的熔体依靠离心力的作用,将流股甩成矿棉纤维。由于成纤过程是在一瞬间完成的,所以只有65%~80%的熔体转化为矿棉纤维,其余的熔体还来不及转化为纤维而成为无用的渣球。

  在离心辊的后面设有风环,风环的作用是将离心成纤后的矿棉纤维吹离离心机而进入集棉室(又称沉降室)。在将矿棉纤维吹离离心机的同时,在风环环隙中的8~12个施胶喷嘴,向矿棉纤维中喷以雾状的改性酚醛树脂黏结剂,使黏结剂均匀的散布在矿棉纤维的接点上。

  如果喷嘴中喷出的是黏结剂,含有黏结剂的矿棉纤维称为喷胶棉;如果喷嘴中喷出的是防尘油或者不喷任何东西,此时的矿棉纤维称为原棉。

  由风环吹出来的矿棉纤维被收集到集棉室内。集棉室的底部系一活动的输送网带,在网带的下方是抽风室,依靠抽风室形成的负压将矿棉纤维吸附在网带表面,再输送至下一工序。集棉室一般有两种形式:平铺型集棉室和摆锤型集棉室,以后者较为先进。

  从集棉室出来的喷胶棉或原棉是生产矿棉制品的原料,可以用来生产出各种矿棉制品,具体如下:

  ①利用喷胶棉通过矿棉板的固化(成形)炉,经过200C左右的热风定型固化后,可生产出一定密度、一定厚度的半硬质矿棉板;

  ②利用喷胶棉经过卷管机成形出矿棉管壳,再经过管壳固化炉加热固化定型后,即成为矿棉管壳的产品;

  ③矿棉原棉经过梳棉、造粒、成球等工序,可生产出粒径为5~20mm的粒状棉;粒状棉实际上仍然是一种半成品,它可以作为矿棉吸声板、矿棉喷涂料、农用矿棉的原料使用。

  ①矿棉制品在工业上主要应用于工业热力管网和工业炉窑的保温隔热、船舶等交通工具的保温隔热。如在工业锅炉、发电设备、冶金炉窑、热风或蒸汽管道和船舶隔舱等处,常以矿棉制品为保温材料。

  ②在建筑业中,矿棉制品常用于建筑物的外保温围护结构、建筑物内部的分隔墙的隔声填充材料及建筑物室内的吊顶吸声材料。

  ③在农业上,矿棉制品被广泛用于植物的无土栽培中,代替泥土作为植物生长的基体。与其他的栽培基体比较,矿棉基体保水率高、透气性好以及相对洁净,是无土栽培中性能较好的一种基体。

  ④在其他方面的应用是,正在开发的造纸填料和人造木材代用品的研制。在国外还有将矿棉制成矿棉绳代替石棉绳的做法等。

  矿棉制品的品种取决于它的用途,如果按照矿棉制品的外观形态可分为板制品、管壳制品、缝毡制品、吸声制品、农用制品和其他制品:

  ①矿棉制品中的板制品包括普通矿棉板(软板、半硬板、硬质板等)、铝箔贴面矿棉复合板、钢丝网矿(岩)棉夹芯板(简称GY板)、彩钢岩棉复合板和金属压型岩棉复合板等;

  ②矿棉制品中的管壳制品包括普通矿棉管壳、耐火纤维与矿棉复合管壳、岩棉弯头、岩棉法兰和岩棉阀门体等;

  ③矿棉制品中的缝毡制品常以其复合面层的材料来区分,如有玻璃丝布棉层、金属丝网面层、铝箔面层和加强纸面层等缝毡制品;

  ④矿棉制品中的农用制品包含无土栽培用的岩棉块状基材、粒状棉基材和散状原棉基材;

  矿棉自发明至今已有160多年历史,在这么长的历史进程中,先后发展和并存着近20种保温材料。经过长期优胜劣汰的淘洗,各种保温材料有起有落,逐渐形成一定的差距。到目前为止,应用最广的保温材料仍然是矿棉制品,在有些国家中矿棉产量已跃居保温材料之首,似有经久不衰的发展趋势。之所以如此,是与矿棉自身的特点分不开的。

  ①生产矿棉用的原料非常丰富,各种冶金废渣、废砖、粉煤灰、各种火成岩都可用于矿棉生产,对燃料的要求也不高,重油、煤气、天然气或焦炭均可作为矿棉熔炼的燃料。在我国则以焦炭为矿棉冲天炉的主要燃料。

  ②矿棉用生产能耗相对较低,有利于降低生产成本。以每生产lm3制品消耗的标准煤数量作为比较的基础:超细玻璃棉为609.5,硅酸钙为383,水泥膨胀珍珠岩制品为44.7,矿棉制品为64.6,仅次于膨胀珍珠岩。

  ③矿棉制品具有较好的技术经济指标。保温材料通常用容重、导热系数、使用温度、产品价格和绝热能力等几项指标来衡量其技术经济性能(见表21)。

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