概述巖棉是以天然巖石如玄武巖、輝綠巖、安山巖等為主要原料,經(jīng)熔化、纖維化而制成的無(wú)機(jī)質(zhì)纖維。礦渣棉是以工業(yè)礦渣如高爐礦渣、磷礦渣、粉煤灰等為主要原料,經(jīng)過(guò)重熔、纖維化而制成的無(wú)機(jī)質(zhì)纖維。
這兩種纖維經(jīng)加工,可制成板、管、氈、帶、紙等各種制品,應(yīng)可用于建筑和工業(yè)裝備、管道、窯爐的絕熱、防火、吸聲、抗震等。
絕熱性能絕熱性能好是巖棉、礦渣棉制品的基本特性,在常溫條件下(25℃左右)它們的熱導(dǎo)率通常在0.03~0.047W/(moK)之間。
燃燒性能巖棉、礦渣棉制品的燃燒性能取決于其中可燃性粘接劑的多少。巖棉、礦渣棉本身屬無(wú)機(jī)質(zhì)硅酸鹽纖維,不可燃,在加工成制品的過(guò)程中,有時(shí)要加入有機(jī)粘結(jié)劑或添加物,這些對(duì)制品的燃燒性能會(huì)產(chǎn)生一定的影響。
隔音性能巖棉、礦渣棉制品具有優(yōu)良的隔音和吸聲性能,其吸聲機(jī)理是這種制品具有多孔性結(jié)構(gòu),當(dāng)聲波通過(guò)時(shí),由于流阻的作用產(chǎn)生磨擦,使聲能的一部分為纖維所吸收,陰礙了聲波的傳遞。GB/T 11835-1998《絕熱用巖棉、礦渣棉及其制品》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了巖棉、礦渣棉制品的主要物性指標(biāo)為:尺寸、密度、渣球含量、燃燒性能、熱荷重收縮溫度、有機(jī)物含量、導(dǎo)熱系數(shù)、纖維平均直徑八項(xiàng)。對(duì)于防水制品需測(cè)其憎水率和吸濕率。覆蓋奧氏體不銹鋼時(shí),需測(cè)其浸取液離子含量。
合格原料(通常是礦渣、基性巖石和石灰?guī)r或白云石)和燃料經(jīng)配料計(jì)量后加入沖天爐中熔化,熔體通過(guò)沖天爐流口進(jìn)入可調(diào)活動(dòng)流槽并使其流至四輥離心機(jī)制成纖維。這些纖維在高壓風(fēng)的作用下通過(guò)除渣輥除掉渣球后被送入沉降室,沉降室的下部設(shè)有一個(gè)網(wǎng)帶輸送機(jī),網(wǎng)帶下有吸風(fēng)筒,通過(guò)風(fēng)管和過(guò)濾室與負(fù)壓風(fēng)機(jī)相連,在負(fù)壓作用下,纖維均勻地降落在網(wǎng)帶上,從而制得厚度均勻的礦渣棉或巖棉氈,這些棉或氈經(jīng)過(guò)加壓、固化、切邊后可制成各種制品。使熔體成型為纖維也可以采用吹制法或盤(pán)式離心法來(lái)實(shí)現(xiàn),但這種工藝所生產(chǎn)的纖維質(zhì)量差,近年大多已被淘汰。目前纖維成型主要方法有吹制法、離心法和離心吹制法。
國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)應(yīng)用情況國(guó)外巖棉、礦渣棉制品的年總產(chǎn)量在700萬(wàn)噸以上。主要是用沖天爐熔化,多輥離心法成纖生產(chǎn)巖棉,礦渣棉制品。美國(guó)生產(chǎn)的巖棉、礦渣棉80%以上用于建筑業(yè),其中約50%左右的原棉用于制取裝飾吸音天花板,30%的原棉用于制取粒狀棉并采用吹敷法,用于房屋天棚、夾墻的保溫或與水泥混合噴涂于墻壁、梁柱和窯爐表面,作為防火保溫或裝飾層。
目前我國(guó)年生產(chǎn)能力近50萬(wàn)噸,僅次于美國(guó)、俄羅斯,居世界第三位。國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的銷(xiāo)售市場(chǎng)主要集中在石油、化工、電力三個(gè)部門(mén),而在建筑部門(mén)的應(yīng)用還沒(méi)有廣泛普及。