[发明专利]一种玄武岩纤维用矿石原料的均匀性控制方法

说明书

本发明公开一种玄武岩纤维用矿石原料的均匀性控制方法，其包括：步骤1：选取预设的多种矿石原料，将选取的所述多种矿石原料按照预设比例混合均化配置成初步混合原料；步骤2：取初步混合原料中五个样品，对每个样品进行破碎，加工制成微粉形成次级混合原料；步骤3：取次级混合原料中五个子样，分别计算子样中各氧化物的化学成分测试，并根据化学成分测试结果来判断是否均化完成；如果化学成分测试结果不满足要求，则重复步骤1‑步骤3。本申请无需进行微观上的组分控制工艺，仅需要从宏观上将多种矿石按适当比例配合，并在均化后通过样品中的子样的氧化物含量来判断是否均化完成，如果没有均化完成，重复均化过程即可，具有非常好的实用性。

技术领域

本发明涉及玄武岩纤维的生产技术领域，具体是一种适用于电熔池窑法制造连续玄武岩纤维用矿石原料的成分均匀性控制方法。

背景技术

玄武岩纤维是以一种或多种天然玄武岩矿石拉制的连续纤维，是玄武岩矿石在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。玄武岩纤维是一种新型无机环保绿色高性能纤维材料，它是由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成。玄武岩连续纤维不仅力学性能高，而且还具有电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能。此外，玄武岩纤维的生产工艺决定了其零排放、无固态废弃物，对环境友好，且产品废弃后可直接在环境中降解，无任何危害，因此是一种名副其实的绿色、环保材料。我国已把玄武岩纤维列为重点发展的四大(碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯、玄武岩纤维)高技术、高性能纤维之一，已经实现了工业化生产。玄武岩连续纤维已在纤维增强复合材料、道路工程、建设领域、摩擦材料、造船材料、隔热材料、汽车行业、高温过滤织物以及防护领域等多个方面得到了广泛的应用，是二十一世纪的工业材料。

玄武岩纤维成分中，Al₂O₃、SiO₂含量达70％，FeO(Fe₂O₃)含量达10％以上，R₂O(碱金属氧化物)仅5～6％以下。具有导热性能极差、料性极短、析晶趋势强烈、析晶上限温度高、导电性能较差等恶劣的工艺性能，因此目前玄武岩纤维的生产水平远低于E玻璃纤维。

鉴于以上所述，目前玄武岩纤维的生产工艺多采用小规模生产工艺，窑炉加热方式或火焰加热、或电加热，均采用浅液面、单层墙体、不可推进的棒状或板状电极、水平熔化的工艺，拉丝漏板亦以400孔、200孔为主，单炉日产仅达0.3～0.4吨，导致污染严重(火焰加热)、成本高、产量低、炉龄短、性能不稳定、质量低劣等急需解决的问题，远低于市场对规模化生产的要求。

为此，本发明人在先申请的一个申请号为CN202110068680.0的发明专利《一种生产玄武岩纤维的电熔窑炉》，其公开一种生产连续玄武岩纤维的电熔窑炉，其包括炉体以及电熔控制装置，炉体内依次设置熔化池、料道、工作料道和工作室，熔化池的上方设有加料部，熔化池和料道之间设置挡砖；挡砖具有用于容置冷却装置的中心部以及包裹中心部的外围结构；挡砖的顶部固定于熔化池的顶部内壁，挡砖的底部与熔化池的底部具有用于导通溶体的预设高度。该专利通过上述结构，对现有技术中的流液洞和电极结构进行改进，挡板结构的加入使得熔化池炉底到料道的距离比流液洞缩结构短近4/5。单侧的电极设置使得加热更加均匀，两者的改进均降低了热量的损失，因此，不仅大大降低了电熔窑炉的建设成本，还减少了能耗的损失，提高了生产连续纤维的生产效率。可以实现低成本、高效率的玄武岩纤维生产。该发明使用采用电熔工艺的窑炉及拉丝技术，走出了一条规模化玄武岩纤维生产技术的新路。