力学哥岩棉、矿渣棉及其特点-工程保温专家

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核心提示：岩棉、矿渣棉及其特点1．什么叫做矿物棉?按照国家标准GB／T& 、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、、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、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。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。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609．5，硅酸钙为383，水泥制品为44．7，矿棉制品为64．6，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)。
制品名称
容重
／(kg／m3)
导热系数
／[w／(m·K)]
使用温度
／℃
产品绝热能力K
100℃
200℃
400℃
600℃
水泥珍珠岩
350
0.058
<350
45
36
30
24
水玻璃珍珠岩
250
0.06
<600
68
59
52
45
硅酸钙
250
0.04
650
89
70
55
43
170
0.05
500
109
84
70
56
玻璃棉制品
120～140
0.038
350～400
170
140
120
中级玻璃棉
130
O．036
300
200
192
超细玻璃棉
60
0.035
350～400
417
309
238
硅酸铝纤维
200
O．14
(大于900℃)
950～1250
75
泡沫塑料
30～42
0.035
(20～50℃)
130
600
矿棉毡
100～120
0.041
400～600
180
150
135
120
矿棉管壳
130～150
0.038
650
200
195
180
160
矿棉板
80～150
0.037
650
200
1 95
180
160
注：产品绝热能力K--1／(γλ)，其中γ为材料的使用容重，λ为材料的导热系数。 K值越大，说明材料的绝热能力就越大，绝热效果越好。