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巖棉、礦渣棉及其特點
1什么叫做礦物棉?
按照國家標準GB/T4132—1996《絕熱材料及相關(guān)術(shù)語》中對礦物棉的定義如下：礦物棉就是由熔融巖石、礦渣(工業(yè)廢渣)、玻璃、金屬氧化物或陶瓷土制的棉狀纖維的總稱。
礦物棉包括礦渣棉、巖棉、玻璃棉、硅酸鋁耐火纖維等品種。
2什么叫做礦棉?
在國家標準中并沒有“礦棉”這一定義，而只有礦渣棉和巖棉的定義。但是在通常情況下，習(xí)慣將礦渣棉和巖棉統(tǒng)稱為礦棉。
在國家標準中對礦渣棉和巖棉是這樣定義的：由熔融礦渣制成礦物棉稱為礦渣棉；主要由熔融天然火成巖制成的一種礦物棉稱為巖棉。
3礦棉生產(chǎn)的主要原材料有哪些?
礦棉生產(chǎn)的主要原料是多種多樣的。
①工業(yè)廢渣。屬堿性工業(yè)廢渣的有高爐渣、煉鋼爐渣、鐵合金爐渣、有色冶煉爐渣等；屬酸性工業(yè)廢渣的有紅磚渣、化鐵爐渣。粉煤灰、旋風(fēng)爐渣等等。
②某些火成巖。如玄武巖、輝綠巖、輝長巖、花崗巖、閃長巖、石英巖、安山巖等等，這些巖石均屬酸性。
③熔劑。如石灰石、白云石等，它們均為堿性熔劑。
上述原料需按照礦棉酸度系數(shù)的要求，進行酸堿搭配的配料計算后，按一定比例加入爐內(nèi)熔煉。
4礦棉生產(chǎn)的主要燃料有哪些?
礦棉生產(chǎn)所使用的燃料完全取決于熔爐的結(jié)構(gòu)類型：礦棉如使用池窯熔煉，其燃料可以是燃油或氣體燃料；礦棉如使用沖天爐熔煉，則燃料可為焦炭，一般常用的是鑄造焦，有時也使用冶金焦或土焦；礦棉如使用電爐熔煉，則以電為主要能源。在我國的礦棉企業(yè)中，絕大多數(shù)都是以礦棉沖天爐為熔煉設(shè)備，所以均以焦炭為主要燃料。
5礦棉的主要生產(chǎn)過程是怎樣的?
礦棉的生產(chǎn)過程是按照以下程序進行的。
(1)原料準備
將進廠的原料和燃料，按礦棉生產(chǎn)的工藝要求進行破碎、篩分、分級和分析，進料倉儲存?zhèn)溆谩?br>
(2)入爐熔煉
將各種原料和燃料按一定配比稱量后，從爐頂加入礦棉沖天爐內(nèi)，同時向爐中通以助燃空氣(助燃空氣可以是冷風(fēng)，也可以是溫度高達500℃左右的熱風(fēng))。由焦炭燃燒產(chǎn)生的高溫將礦棉原料熔融成礦棉熔體，溫度高達1250～1420℃熔體連續(xù)地、源源不斷地從熔爐的流口中流出，向多輥離心機提供成纖所必需的礦棉熔體流股。
(3)離心成纖
多輥離心機是礦棉成纖的主要設(shè)備，一般是三輥或四輥離心機，從第一輥往后轉(zhuǎn)速逐漸加速提高，至第四輥轉(zhuǎn)速可高達
6000r/min以上(國內(nèi))，在國外最高轉(zhuǎn)速可達10000r/min左右。由于離心輥的逐級加速，從沖天爐流出的熔體依靠離心力的作用，將流股甩成礦棉纖維。由于成纖過程是在一瞬間完成的，所以只有65%～80%的熔體轉(zhuǎn)化為礦棉纖維，其余的熔體還來不及轉(zhuǎn)化為纖維而成為無用的渣球。
(4)纖維吹離與施膠
在離心輥的后面設(shè)有風(fēng)環(huán)，風(fēng)環(huán)的作用是將離心成纖后的礦棉纖維吹離離心機而進入集棉室(又稱沉降室)。在將礦棉纖維吹離離心機的同時，在風(fēng)環(huán)環(huán)隙中的8～12個施膠噴嘴，向礦棉纖維中噴以霧狀的改性酚醛樹脂黏結(jié)劑，使黏結(jié)劑均勻的散布在礦棉纖維的接點上。
如果噴嘴中噴出的是黏結(jié)劑，含有黏結(jié)劑的礦棉纖維稱為噴膠棉；如果噴嘴中噴出的是防塵油或者不噴任何東西，此時的礦棉纖維稱為原棉。
(5)集棉
由風(fēng)環(huán)吹出來的礦棉纖維被收集到集棉室內(nèi)。集棉室的底部系一活動的輸送網(wǎng)帶，在網(wǎng)帶的下方是抽風(fēng)室，依靠抽風(fēng)室形成的負壓將礦棉纖維吸附在網(wǎng)帶表面，再輸送至下一工序。集棉室一般有兩種形式：平鋪型集棉室和擺錘型集棉室，以后者較為先進。
(6)制品的制作與生產(chǎn)
從集棉室出來的噴膠棉或原棉是生產(chǎn)礦棉制品的原料，可以用來生產(chǎn)出各種礦棉制品，具體如下：
①利用噴膠棉通過礦棉板的固化(成形)爐，經(jīng)過200C左右的熱風(fēng)定型固化后，可生產(chǎn)出一定密度、一定厚度的半硬質(zhì)礦棉板；
②利用噴膠棉經(jīng)過卷管機成形出礦棉管殼，再經(jīng)過管殼固化爐加熱固化定型后，即成為礦棉管殼的產(chǎn)品；
③礦棉原棉經(jīng)過梳棉、造粒、成球等工序，可生產(chǎn)出粒徑為5～20mm的粒狀棉；粒狀棉實際上仍然是一種半成品，它可以作為礦棉吸聲板、礦棉噴涂料、農(nóng)用礦棉的原料使用。
6礦棉制品有哪些主要用途?
礦棉制品主要有四大用途，即工業(yè)用途、建筑用途、農(nóng)業(yè)用途和其他用途。
①礦棉制品在工業(yè)上主要應(yīng)用于工業(yè)熱力管網(wǎng)和工業(yè)爐窯的保溫隔熱、船舶等交通工具的保溫隔熱。如在工業(yè)鍋爐、發(fā)電設(shè)備、冶金爐窯、熱風(fēng)或蒸汽管道和船舶隔艙等處，常以礦棉制品為保溫材料。
②在建筑業(yè)中，礦棉制品常用于建筑物的外保溫圍護結(jié)構(gòu)、建筑物內(nèi)部的分隔墻的隔聲填充材料及建筑物室內(nèi)的吊頂吸聲材料。
③在農(nóng)業(yè)上，礦棉制品被廣泛用于植物的無土栽培中，代替泥土作為植物生長的基體。與其他的栽培基體比較，礦棉基體保水率高、透氣性好以及相對潔凈，是無土栽培中性能較好的一種基體。
④在其他方面的應(yīng)用是，正在開發(fā)的造紙?zhí)盍虾腿嗽炷静拇闷返难兄�。在國外還有將礦棉制成礦棉繩代替石棉繩的做法等。
7礦棉制品有哪些常見的品種?
礦棉制品的品種取決于它的用途，如果按照礦棉制品的外觀形態(tài)可分為板制品、管殼制品、縫氈制品、吸聲制品、農(nóng)用制品和其他制品：
①礦棉制品中的板制品包括普通礦棉板(軟板、半硬板、硬質(zhì)板等)、鋁箔貼面礦棉復(fù)合板、鋼絲網(wǎng)礦(巖)棉夾芯板(簡稱GY板)、彩鋼巖棉復(fù)合板和金屬壓型巖棉復(fù)合板等；
②礦棉制品中的管殼制品包括普通礦棉管殼、耐火纖維與礦棉復(fù)合管殼、巖棉彎頭、巖棉法蘭和巖棉閥門體等；
③礦棉制品中的縫氈制品常以其復(fù)合面層的材料來區(qū)分，如有玻璃絲布棉層、金屬絲網(wǎng)面層、鋁箔面層和加強紙面層等縫氈制品；
④礦棉制品中的農(nóng)用制品包含無土栽培用的巖棉塊狀基材、粒狀棉基材和散狀原棉基材；
⑤礦棉制品中的超細巖棉主要用于造紙的摻合料；
⑥礦棉人造木材。
8與其他保溫隔熱材料相比，礦棉制品有哪些特點?
礦棉自發(fā)明至今已有160多年歷史，在這么長的歷史進程中，先后發(fā)展和并存著近20種保溫材料。經(jīng)過長期優(yōu)勝劣汰的淘洗，各種保溫材料有起有落，逐漸形成一定的差距。到目前為止，應(yīng)用最廣的保溫材料仍然是礦棉制品，在有些國家中礦棉產(chǎn)量已躍居保溫材料之首，似有經(jīng)久不衰的發(fā)展趨勢。之所以如此，是與礦棉自身的特點分不開的。
①生產(chǎn)礦棉用的原料非常豐富，各種冶金廢渣、廢磚、粉煤灰、各種火成巖都可用于礦棉生產(chǎn)，對燃料的要求也不高，重油、煤氣、天然氣或焦炭均可作為礦棉熔煉的燃料。在我國則以焦炭為礦棉沖天爐的主要燃料。
②礦棉用生產(chǎn)能耗相對較低，有利于降低生產(chǎn)成本。以每生產(chǎn)lm3制品消耗的標準煤數(shù)量作為比較的基礎(chǔ)：超細玻璃棉為6095，硅酸鈣為383，水泥膨脹珍珠巖制品為447，礦棉制品為646，僅次于膨脹珍珠巖。
③礦棉制品具有較好的技術(shù)經(jīng)濟指標。保溫材料通常用容重、導(dǎo)熱系數(shù)、使用溫度、產(chǎn)品價格和絕熱能力等幾項指標來衡量其技術(shù)經(jīng)濟性能(見表2—1)。 |
