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岩棉、矿渣棉及其特点
1什么叫做矿物棉?
按照国家标准GB/T4132—1996《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。
矿物棉包括矿渣棉、岩棉、玻璃棉、硅酸铝耐火纤维等品种。
2什么叫做矿棉?
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。
3矿棉生产的主要原材料有哪些?
矿棉生产的主要原料是多种多样的。
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。
③熔剂。如石灰石、白云石等，它们均为碱性熔剂。
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。
4矿棉生产的主要燃料有哪些?
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。
5矿棉的主要生产过程是怎样的?
矿棉的生产过程是按照以下程序进行的。
(1)原料准备
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。
(2)入炉熔炼
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。
(3)离心成纤
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。
(4)纤维吹离与施胶
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。
(5)集棉
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。
(6)制品的制作与生产
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。
6矿棉制品有哪些主要用途?
矿棉制品主要有四大用途，即工业用途、建筑用途、农业用途和其他用途。
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。
7矿棉制品有哪些常见的品种?
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；
⑤矿棉制品中的超细岩棉主要用于造纸的掺合料；
⑥矿棉人造木材。
8与其他保温隔热材料相比，矿棉制品有哪些特点?
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6095，硅酸钙为383，水泥膨胀珍珠岩制品为447，矿棉制品为646，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2—1)。 |
