一種新型超長絲礦渣棉的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種指標優異，較長纖維絲的離心式超長絲礦渣棉的生產方法：(1)原料配制：將高爐渣、玄武石、粉煤灰、氧化鎂、氧化鈣、硅灰石并將它們熔融成為液體混合物；(2)纖維制備：將液體混合物連續流入處于高速旋轉的離心輥上，液體混合物在離心拋甩及空氣冷卻作用下凝結成絲狀的纖維絲，在鼓風機的鼓風作用下將纖維絲收集成型,所述(1)原料組分按照重量百分比算：高爐渣55-65％，玄武石為12-18％，粉煤灰5％-7％，氧化鎂2％-3％，氧化鈣2％，硅灰石15％-20％。
【專利說明】一種新型超長絲礦渣棉
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種礦渣棉的生產方法，尤其是一種新型離心式超長絲礦渣棉的生產 方法。
【背景技術】
[0002] 巖棉和礦渣棉同屬一類保溫隔熱材料，與其他無機纖維保溫材料相比，它的生產 量大，使用范圍廣，已發展成為我國國民經濟建設中最重要的保溫材料之一。巖棉和礦渣棉 主要根據它們原料的不同進行區分。巖棉的原料為玄武巖、輝綠巖、白云巖等，經高溫熔融、 噴吹或離心等方法制成無機纖維材料；礦渣棉是以工業廢渣（主要為高滬渣、鋼礦渣或鋁 礦渣〕為主要原料經上述成纖工序制得。巖棉和礦渣棉的特性和應用范圍基本一致，因此 通常將兩者統稱為巖礦棉或礦物棉。但是兩者在化學成分、酸度系數、結晶區域、耐水性、耐 熱和耐腐蝕等方面有所不同，完全可以將兩者的在配方上加以調整，取長補短，節約礦產資 源，利用好高爐礦渣。
[0003] 高爐礦渣的一個重要使用途徑便是作為礦渣棉或者巖棉的重要原料，國際上礦物 棉制品的發展迄今已有160多年的歷史了。1840年，英國首先發現熔化的礦渣噴吹后可以 形成纖維，并開始生產礦渣棉。1880年，通過對礦渣棉性質和用途的研宄，德國和美國開始 生產礦渣棉，爾后在其它國家相繼使用和生產。1930年-1950年，開始了礦物棉大規模的生 產和應用。
[0004] 生產礦渣棉是高爐渣資源化利用的主要途徑之一，目前國內主要采用沖天爐生產 礦渣棉，該方法以冷態高爐渣為原料，經熔化、采用高速離心法或噴吹法等工藝制成的棉絲 狀無機纖維，它具有質輕、導熱系數小、不燃燒、防蛀、價廉、耐腐蝕、化學穩定性好、吸聲性 能好等特點，所以在建筑物的填充絕熱、吸聲、隔聲、制氧機和冷庫保冷及各種熱力設備填 充隔熱等方面大量的應用。目前礦渣棉的生產設備一般采用的是壓縮空氣將熔融后的料液 噴吹成絲，但是生產出來的礦渣棉長度一般都在5cm左右，保溫性能不是很好，在生產成型 時浪費了很多的時間，同時也損耗了大量的耗電量。
[0005] 本發明人的在先申請CN 102211861A公開了一種開的離心式超長絲礦渣棉的生 產方法，它包括采用礦渣、玄武石并將它們熔融成為液體混合物，其特征在于：將液體混合 物連續流入處于高速旋轉的離心輥上，液體混合物在離心拋甩及空氣冷卻作用下凝結成絲 狀的纖維絲，在鼓風機的鼓風作用下將纖維絲收集成型。本發明所得的離心式超長絲礦渣 棉的生產方法，由于采用多輥離心機（四離心輥），離心輥數量的增加，熔體經離心輥離心 甩出的總行程也增加了，經吹風孔槽中的風吹出后，可以生產出長度在2m左右的纖維絲。 這樣的纖維絲保溫性能好，由于生產出的纖維絲比原來設備生產出的纖維絲長很多，大大 提高了生產成型的時間，同時降低了耗電量。雖然用該生產方法可以生產出長纖維絲，但是 其各項性能指標不夠優秀，已經不能滿足現代產業的應用。
[0006] 本發明人在之前研宄的基礎上，進一步進行大量的試驗和研宄，發現了一種新的 改進的配方，可以生產出性能優秀，環保節能的新型超長絲礦渣棉，具有非常良好的商業應 用前景。類似的方法尚未在國內外報道過。
【發明內容】
[0007] 基于【背景技術】存在的技術問題，本發明提供了一種可生產指標優異，較長纖維絲 的離心式超長絲礦渣棉的生產方法。
[0008] 本發明的技術方案如下：
[0009] 本發明所設計的新型離心式超長絲礦渣棉的生產方法：
[0010] (1)原料配制：將高爐渣、玄武石、粉煤灰、氧化鎂、氧化鈣、硅灰石并將它們熔融 成為液體混合物；
[0011] (2)纖維制備：將液體混合物連續流入處于高速旋轉的離心輥上，液體混合物在 離心拋甩及空氣冷卻作用下凝結成絲狀的纖維絲，在鼓風機的鼓風作用下將纖維絲收集成 型。
[0012] 所述（1)原料組分按照重量百分比算：高爐渣55-65%，玄武石為12-18%，粉煤灰 5% -7%，氧化鎂2% -3%，氧化鈣2%，硅灰石15% -20%。
[0013] 作為優選，所述離心輥數量采用四個，共分上下兩組，每組中兩個離心輥一高一低 且呈相對轉動，上下對應的離心輥同向轉動；離心輥的外側包圍有由鼓風機形成的風幕，液 體混合物被離心輥四次拋甩并在空氣冷卻作用下凝結成絲狀的纖維絲，纖維絲被甩出后由 風幕收集成型。這樣的結構，由于離心輥數量（四個）的增加，熔體經離心輥離心甩出的總 行程也增加了，經吹風孔槽中的風吹出后，可以生產出長度在2m左右的纖維絲，這樣的纖 維絲保溫性能好，由于生產出的纖維絲比原來設備生產出的纖維絲長很多，大大提高了生 產成型的時間，同時降低了耗電量。
[0014] 作為優選，離心機的轉速在5000rad/min?5200rad/min，經實驗所得，這樣的轉 速可獲得最佳的離心拋甩效果。
[0015] 作為優選，離心甩制獲得的纖維絲在鼓風機的作用下吹落在傳送帶上，在傳送過 程中采用負壓使纖維均勻、穩固地分布在傳送帶上，并利用傳送帶端部的壓輥將傳送帶上 的纖維絲壓制成所需厚度形成成品礦渣棉，這樣可以進行良好平穩的輸送并有效成型。
[0016] 本發明的有益之處在于：
[0017] 1、本發明在大量試驗的基礎上，發現了特定的百分比下，各種原料組分達到了意 想不到的協同效果，在該比例下，得到渣球含量少，密度輕，隔熱性能好的優秀的礦渣棉纖 維。
[0018] 2、本發明所得的新型超長絲礦渣棉的生產方法，通過在高爐渣內添加玄武巖成 分，解決了現有礦渣棉產品酸度系數難控制、耐熱度、耐腐蝕性和耐水性性能偏低的缺陷， 也解決了現有巖棉產品價格高的問題，使項目產品兼具有礦渣棉和玄武巖棉的特性，既有 礦渣棉較低的生產成本，又有玄武巖棉性能好的優點。本發明所得的離心式超長絲礦渣棉 的生產方法，由于采用多輥離心機（四離心輥），離心輥數量的增加，熔體經離心輥離心甩 出的總行程也增加了，經吹風孔槽中的風吹出后，可以生產出長度在2m左右的纖維絲。這 樣的纖維絲保溫性能好，由于生產出的纖維絲比原來設備生產出的纖維絲長很多，大大提 高了生產成型的時間，同時降低了耗電量。
[0019] 3、本發明簡單易操作，適合大規模生產，具有非常好的市場前景。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020] 圖1是實施例1多輥離心機的示意圖；
[0021] 其中：機座1、負壓傳送帶2、壓輥3、離心輥4、吹風孔槽5、鼓風機6、吸風機7、隔 板8、熔體掉入口 9。
[0022] 圖2是圖1上A向視圖中離心輥和吹風孔槽的結構示意圖；
【具體實施方式】
[0023] 實施例1 :
[0024] 一種新型離心式超長絲礦渣棉的生產方法：
[0025] (1)原料配制：將高爐渣、玄武石、粉煤灰、氧化鎂、氧化鈣、硅灰石并將它們熔融 成為液體混合物；
[0026] (2)纖維制備：將液體混合物連續流入處于高速旋轉的離心輥上，液體混合物在 離心拋甩及空氣冷卻作用下凝結成絲狀的纖維絲，在鼓風機的鼓風作用下將纖維絲收集成 型。
[0027] 所述⑴原料組分按照重量百分比算：高爐渣55%，玄武石為15%，粉煤灰6%， 氧化鎂3%，氧化鈣2%，硅灰石19%。
[0028] 使步驟（1)所有原料熔融形成液體混合物，將液體混合物連續流入處于高速旋轉 的離心輥上，離心輥數量采用四個（如圖1、2所示），共分上下兩組，每組中兩個離心輥一高 一低且呈相對轉動，上下對應的離心輥同向轉動；離心輥的外側包圍有由鼓風機形成的風 幕，液體混合物被離心輥四次拋甩并在空氣冷卻作用下凝結成絲狀的纖維絲，纖維絲被甩 出后由風幕收集成型，其中，離心機的轉速在5000rad/min?5200rad/min之間；離心甩制 獲得的纖維絲在鼓風機的作用下吹落在傳送帶上，在傳送過程中采用負壓使纖維均勻、穩 固地分布在傳送帶上，并利用傳送帶端部的壓輥將傳送帶上的纖維絲壓制成所需厚度形成 成品礦渣棉，這樣可以進行良好平穩的輸送并有效成型。
[0029] 實施例2 :
[0030] 一種新型離心式超長絲礦渣棉的生產方法：
[0031] (1)原料配制：將高爐渣、玄武石、粉煤灰、氧化鎂、氧化鈣、硅灰石并將它們熔融 成為液體混合物；
[0032] (2)纖維制備：將液體混合物連續流入處于高速旋轉的離心輥上，液體混合物在 離心拋甩及空氣冷卻作用下凝結成絲狀的纖維絲，在鼓風機的鼓風作用下將纖維絲收集成 型。
[0033] 所述（1)原料組分按照重量百分比算：高爐渣64%，玄武石為12%，粉煤灰 5%%，氧化鎂2%，氧化鈣2%，硅灰石15%。
[0034] 使步驟（1)所有原料熔融形成液體混合物，將液體混合物連續流入處于高速旋轉 的離心輥上，離心輥數量采用四個（如圖1、2所示），共分上下兩組，每組中兩個離心輥一高 一低且呈相對轉動，上下對應的離心輥同向轉動；離心輥的外側包圍有由鼓風機形成的風 幕，液體混合物被離心輥四次拋甩并在空氣冷卻作用下凝結成絲狀的纖維絲，纖維絲被甩 出后由風幕收集成型，其中，離心機的轉速在5000rad/min?5200rad/min之間；離心甩制 獲得的纖維絲在鼓風機的作用下吹落在傳送帶上，在傳送過程中采用負壓使纖維均勻、穩 固地分布在傳送帶上，并利用傳送帶端部的壓輥將傳送帶上的纖維絲壓制成所需厚度形成 成品礦渣棉，這樣可以進行良好平穩的輸送并有效成型。
[0035] 實施例3 :
[0036] 一種新型離心式超長絲礦渣棉的生產方法：
[0037] (1)原料配制：將高爐渣、玄武石、粉煤灰、氧化鎂、氧化鈣、硅灰石并將它們熔融 成為液體混合物；
[0038] (2)纖維制備：將液體混合物連續流入處于高速旋轉的離心輥上，液體混合物在 離心拋甩及空氣冷卻作用下凝結成絲狀的纖維絲，在鼓風機的鼓風作用下將纖維絲收集成 型。
[0039] 所述（1)原料組分按照重量百分比算：高爐渣56%，玄武石為18%，粉煤灰5%， 氧化鎂3%，氧化鈣2%，硅灰石16%。
[0040] 使步驟（1)所有原料熔融形成液體混合物，將液體混合物連續流入處于高速旋轉 的離心輥上，離心輥數量采用四個（如圖1、2所示），共分上下兩組，每組中兩個離心輥一高 一低且呈相對轉動，上下對應的離心輥同向轉動；離心輥的外側包圍有由鼓風機形成的風 幕，液體混合物被離心輥四次拋甩并在空氣冷卻作用下凝結成絲狀的纖維絲，纖維絲被甩 出后由風幕收集成型，其中，離心機的轉速在5000rad/min?5200rad/min之間；離心甩制 獲得的纖維絲在鼓風機的作用下吹落在傳送帶上，在傳送過程中采用負壓使纖維均勻、穩 固地分布在傳送帶上，并利用傳送帶端部的壓輥將傳送帶上的纖維絲壓制成所需厚度形成 成品礦渣棉，這樣可以進行良好平穩的輸送并有效成型。
[0041] 實施例4:
[0042] 一種新型離心式超長絲礦渣棉的生產方法：
[0043] (1)原料配制：將高爐渣、玄武石、粉煤灰、氧化鎂、氧化鈣、硅灰石并將它們熔融 成為液體混合物；
[0044] (2)纖維制備：將液體混合物連續流入處于高速旋轉的離心輥上，液體混合物在 離心拋甩及空氣冷卻作用下凝結成絲狀的纖維絲，在鼓風機的鼓風作用下將纖維絲收集成 型。
[0045] 所述（1)原料組分按照重量百分比算：高爐渣59%，玄武石為12%，粉煤灰5%， 氧化鎂2%，氧化鈣2%，硅灰石20%。
[0046] 使步驟（1)所有原料熔融形成液體混合物，將液體混合物連續流入處于高速旋轉 的離心輥上，離心輥數量采用四個（如圖1、2所示），共分上下兩組，每組中兩個離心輥一高 一低且呈相對轉動，上下對應的離心輥同向轉動；離心輥的外側包圍有由鼓風機形成的風 幕，液體混合物被離心輥四次拋甩并在空氣冷卻作用下凝結成絲狀的纖維絲，纖維絲被甩 出后由風幕收集成型，其中，離心機的轉速在5000rad/min?5200rad/min之間；離心甩制 獲得的纖維絲在鼓風機的作用下吹落在傳送帶上，在傳送過程中采用負壓使纖維均勻、穩 固地分布在傳送帶上，并利用傳送帶端部的壓輥將傳送帶上的纖維絲壓制成所需厚度形成 成品礦渣棉，這樣可以進行良好平穩的輸送并有效成型。
[0047] 實施例5對比試驗：
[0048] 發明人在生產實踐過程中發現，只有原料組分按照重量百分比算：高爐渣 55-65 %，玄武石為12-18%，粉煤灰5 % -7%，氧化鎂2 % -3%，氧化鈣2%，硅灰石 15%-20%時，才能得到性能指標特別優秀的礦渣棉纖維，預測各組分之間達到了某種協同 效應。
[0049] 對比試驗1 :
[0050] 一種新型離心式超長絲礦渣棉的生產方法：
[0051] (1)原料配制：將高爐渣、玄武石、粉煤灰、氧化鎂、氧化鈣、硅灰石并將它們熔融 成為液體混合物；
[0052] (2)纖維制備：將液體混合物連續流入處于高速旋轉的離心輥上，液體混合物在 離心拋甩及空氣冷卻作用下凝結成絲狀的纖維絲，在鼓風機的鼓風作用下將纖維絲收集成 型。
[0053] 所述（1)原料組分按照重量百分比算：高爐渣50%，玄武石為14%，粉煤灰4%， 氧化鎂4%，氧化鈣3%，硅灰石25%。
[0054] 使步驟（1)所有原料熔融形成液體混合物，將液體混合物連續流入處于高速旋轉 的離心輥上，離心輥數量采用四個（如圖1、2所示），共分上下兩組，每組中兩個離心輥一高 一低且呈相對轉動，上下對應的離心輥同向轉動；離心輥的外側包圍有由鼓風機形成的風 幕，液體混合物被離心輥四次拋甩并在空氣冷卻作用下凝結成絲狀的纖維絲，纖維絲被甩 出后由風幕收集成型，其中，離心機的轉速在5000rad/min?5200rad/min之間；離心甩制 獲得的纖維絲在鼓風機的作用下吹落在傳送帶上，在傳送過程中采用負壓使纖維均勻、穩 固地分布在傳送帶上，并利用傳送帶端部的壓輥將傳送帶上的纖維絲壓制成所需厚度形成 成品礦渣棉，這樣可以進行良好平穩的輸送并有效成型。
[0055] 對比試驗2同對比試驗1，但是所述（1)原料組分按照重量百分比算：高爐渣 70%，玄武石為10%，粉煤灰3%，氧化鎂1%，氧化鈣3%，硅灰石13%。
[0056] 實施例6 :指標測評
[0057] 實施例1-4制得的礦渣棉纖維為白色，無味。纖維表面成光滑圓柱狀，截面為圓 形。
[0058] 礦渣棉纖維密度的測定參照國家標準GB/T5480-2008《礦物棉及其制品試驗方 法一 7. 6原棉和粒狀棉密度試驗方法》進行；
[0059] 礦渣棉纖維的熱重收縮溫度的測定參照國家標準GB/T11835-2007《絕熱用巖棉、 礦物棉及其制品》附錄C中的方法進行。試樣為直徑50mm，厚度為50mm的圓柱體；
[0060] 礦渣棉纖維的含水率的測定參照國家標準GBT3007-2006《耐火材料含水量試驗方 法》進行。試樣質量為200g ;
[0061] 礦渣棉纖維中渣球含量的測定參照國家標準GB/T5480-2008《礦物棉及其制品試 驗方法一9渣球含量試驗方法》進行。試驗運用渣球和纖維在水中運動時收到的重力和阻 力的不同將渣球和纖維分離；
[0062] 礦渣棉纖維導熱系數的測定參照國家標準GBT10295-2008《絕熱材料穩態熱阻及 有關特性的測定一熱流計法》進行。
[0063] 各參數如表1所示。
[0064] 表 1
[0065]
【權利要求】
1. 一種離心式超長絲礦渣棉的生產方法，其特征在于其步驟如下： (1)原料配制：將高爐渣、玄武石、粉煤灰、氧化鎂、氧化鈣、硅灰石并將它們熔融成為液 體混合物； (2 )纖維制備：將液體混合物連續流入處于高速旋轉的離心輥上，液體混合物在離心拋 甩及空氣冷卻作用下凝結成絲狀的纖維絲，在鼓風機的鼓風作用下將纖維絲收集成型， 所述（1)原料組分按照重量百分比算：高爐渣55-65%，玄武石為12-18%，粉煤灰5%-7%， 氧化鎂2%-3%，氧化鈣2%，硅灰石15%-20%。
2. 權利要求1所述的礦渣棉的生產方法，其中步驟（2)所述離心輥數量采用四個，共分 上下兩組，每組中兩個離心輥一高一低且呈相對轉動，上下對應的離心輥同向轉動；離心輥 的外側包圍有由鼓風機形成的風幕，液體混合物被離心輥四次拋甩并在空氣冷卻作用下凝 結成絲狀的纖維絲，纖維絲被甩出后由風幕收集成型。
3. 權利要求2所述的礦渣棉的生產方法，其中步驟（2)心機的轉速在5000rad/min? 5200rad/min，經實驗所得，這樣的轉速可獲得最佳的離心拋甩效果。
4. 權利要求1-3所述的生產方法生產得到的礦渣棉。
【文檔編號】C03B37/005GK104445968SQ201410603430
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月31日 優先權日:2014年10月31日
【發明者】潘高峰 申請人:湖州吳興道場城鄉建設發展有限公司