1、矿渣棉生产一、生产工艺矿渣棉的生产工艺有3种,离心法、喷吹法和摆锤法,以离心法应用最为广泛,摆锤法是较为先进的生产工艺。70至80年代,国际上发展并成熟了以冲天炉熔制、四辊离心成纤、沉降集棉为主要特征的普通法生产工艺。目前在我国,普通法仍是主导的生产工艺装备。离心法:岩棉和矿渣棉的生产工艺是将原料按一定比例装入炉中,经过1360-1400的高温,使原料熔融,熔融后的料液由出料口逐步、均匀、连续地落在离心机的高速旋转的辊上,使其在巨大离心力的作用下被抛成直径细小纤维。在成纤的同时,也可将雾状的防尘油(使纤维变软,以免使用时刺激皮肤)和作为粘结剂的水溶性热固型酚醛树脂喷于纤维上。然后经风选使纤维沉
2、降于集棉室,同时通过集棉室提供的负压使纤维均匀地分布在传送带上,并输出。喷吹法:用高速气流将从流料口流出的熔体流股吹散并将其牵伸成纤维, 纤维粗,纤维直径达十几微米, 杂质和渣球含量大, 产品质量差。摆锤法:在普通生产工艺法的基础上,对熔制、成纤机制进行改进,且由三角网带集棉、摆锤铺毡替代沉降集棉技术,由此发展而成了摆锤法生产工艺(普通摆锤法) 。在90年代, 国际上摆锤法生产工艺整体技术水平又得到了一次飞跃,发展成为高级摆锤法,即在普通摆锤法的基础上,改造了冲天炉和离心机装置, 并以高速三角网带集棉或鼓式集棉替代原先的三角网带集棉, 在摆锤机构中又增加了打褶机或卷曲机, 获得不分层的三维结构
3、棉, 其简单工艺流程见图2。优点:纤维长而细, 渣球少、高弹性、高强度、低密度、手感好、外观美观的优质技术关键环节:成纤技术、集棉技术、铺毡技术、打褶技术由南京玻纤院设计所开发研制的年产 5000 吨摆锤法岩棉生产线成功运行,效果良好,其工艺流程图见图 1。图 1 普通摆锤法生产工艺流程图图2 高级摆锤法工艺流程图二、原料对于生产原料,目前国内主要采用高炉干渣重熔后调质(主要利用废铁矿石和粉煤灰),再生产矿渣棉。该工艺技术已经成熟,而且操作简单,可以实现熔体的连续供应,保障稳定生产。但是,该工艺未能很好地利用液态高炉渣的显热,并且高炉渣重熔造成了大量能源的消耗,增加生产成本。高炉渣重熔消耗焦炭
4、量在250kg/t以上,再加上其它消耗,其生产成本大幅度增加,如果利用液态高炉渣直接调质生产矿渣棉,高炉渣显热的利用率在80%以上,可以大幅度降低矿渣棉的生产成本。三、影响因素影响矿渣制备矿渣棉的因素很多,一般生产矿渣棉原料的成分是否合理可用个经验参数来粗略的考核,即酸度系数M k、粘度系数M和氢离子指数值pH。酸度系数M k是指熔渣中所含有的主要酸性氧化物和碱性氧化物的质量比,即 )()(322MgOmCaAlSik是衡量矿渣棉化学耐久性的一个特定参数,一般控制在1.21.4范围内。粘度系数M 是衡量熔体流动性能及其制备矿渣棉难易程度的一个参数,即 )()()()()()(22223 3ON
5、aMKgOMCaFeOeAlSi M值越大,原料越难熔化,熔体的粘度越大,流动性越差,纤维不易制细,反之M 值越小,原料越容易熔化,较容易制备细纤维。氢离子指数pH值是衡量矿渣棉化学稳定性(抗大气、抗水)较准确的指标。pH值可以用计算方法求出。简单计算如下: )(2170.)(14.0)(12.0 362322 ONamFeMgOmCAlSipHpH值是最稳定的,pH值是稳定的,pH 值是中等稳定的,pH值是不太稳定的,pH值则是最不稳定的。同时熔渣的流动性会影响矿渣棉拉丝成棉的工艺操作,而其流动性主要表现在熔渣的粘度上,一般矿渣棉的熔化温度(1400左右)时,粘度控制在Pa的范围内能够满足拉丝成棉的要求。张玉柱等发现,在高炉渣中添加515的铁矿废石或者添加413的粉煤灰调质后,调质渣在成分上符合制备矿渣棉的要求。