一种新型超长丝矿渣棉的制作方法

一种新型超长丝矿渣棉的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种指标优异，较长纤维丝的离心式超长丝矿渣棉的生产方法：(1)原料配制：将高炉渣、玄武石、粉煤灰、氧化镁、氧化钙、硅灰石并将它们熔融成为液体混合物；(2)纤维制备：将液体混合物连续流入处于高速旋转的离心辊上，液体混合物在离心抛甩及空气冷却作用下凝结成丝状的纤维丝，在鼓风机的鼓风作用下将纤维丝收集成型,所述(1)原料组分按照重量百分比算：高炉渣55-65％，玄武石为12-18％，粉煤灰5％-7％，氧化镁2％-3％，氧化钙2％，硅灰石15％-20％。
【专利说明】一种新型超长丝矿渣棉

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种矿渣棉的生产方法，尤其是一种新型离心式超长丝矿渣棉的生产 方法。

【背景技术】
[0002] 岩棉和矿渣棉同属一类保温隔热材料，与其他无机纤维保温材料相比，它的生产 量大，使用范围广，已发展成为我国国民经济建设中最重要的保温材料之一。岩棉和矿渣棉 主要根据它们原料的不同进行区分。岩棉的原料为玄武岩、辉绿岩、白云岩等，经高温熔融、 喷吹或离心等方法制成无机纤维材料；矿渣棉是以工业废渣（主要为高沪渣、钢矿渣或铝 矿渣〕为主要原料经上述成纤工序制得。岩棉和矿渣棉的特性和应用范围基本一致，因此 通常将两者统称为岩矿棉或矿物棉。但是两者在化学成分、酸度系数、结晶区域、耐水性、耐 热和耐腐蚀等方面有所不同，完全可以将两者的在配方上加以调整，取长补短，节约矿产资 源，利用好高炉矿渣。
[0003] 高炉矿渣的一个重要使用途径便是作为矿渣棉或者岩棉的重要原料，国际上矿物 棉制品的发展迄今已有160多年的历史了。1840年，英国首先发现熔化的矿渣喷吹后可以 形成纤维，并开始生产矿渣棉。1880年，通过对矿渣棉性质和用途的研宄，德国和美国开始 生产矿渣棉，尔后在其它国家相继使用和生产。1930年-1950年，开始了矿物棉大规模的生 产和应用。
[0004] 生产矿渣棉是高炉渣资源化利用的主要途径之一，目前国内主要采用冲天炉生产 矿渣棉，该方法以冷态高炉渣为原料，经熔化、采用高速离心法或喷吹法等工艺制成的棉丝 状无机纤维，它具有质轻、导热系数小、不燃烧、防蛀、价廉、耐腐蚀、化学稳定性好、吸声性 能好等特点，所以在建筑物的填充绝热、吸声、隔声、制氧机和冷库保冷及各种热力设备填 充隔热等方面大量的应用。目前矿渣棉的生产设备一般采用的是压缩空气将熔融后的料液 喷吹成丝，但是生产出来的矿渣棉长度一般都在5cm左右，保温性能不是很好，在生产成型 时浪费了很多的时间，同时也损耗了大量的耗电量。
[0005] 本发明人的在先申请CN 102211861A公开了一种开的离心式超长丝矿渣棉的生 产方法，它包括采用矿渣、玄武石并将它们熔融成为液体混合物，其特征在于：将液体混合 物连续流入处于高速旋转的离心辊上，液体混合物在离心抛甩及空气冷却作用下凝结成丝 状的纤维丝，在鼓风机的鼓风作用下将纤维丝收集成型。本发明所得的离心式超长丝矿渣 棉的生产方法，由于采用多辊离心机（四离心辊），离心辊数量的增加，熔体经离心辊离心 甩出的总行程也增加了，经吹风孔槽中的风吹出后，可以生产出长度在2m左右的纤维丝。 这样的纤维丝保温性能好，由于生产出的纤维丝比原来设备生产出的纤维丝长很多，大大 提高了生产成型的时间，同时降低了耗电量。虽然用该生产方法可以生产出长纤维丝，但是 其各项性能指标不够优秀，已经不能满足现代产业的应用。
[0006] 本发明人在之前研宄的基础上，进一步进行大量的试验和研宄，发现了一种新的 改进的配方，可以生产出性能优秀，环保节能的新型超长丝矿渣棉，具有非常良好的商业应 用前景。类似的方法尚未在国内外报道过。


【发明内容】

[0007] 基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提供了一种可生产指标优异，较长纤维丝 的离心式超长丝矿渣棉的生产方法。
[0008] 本发明的技术方案如下：
[0009] 本发明所设计的新型离心式超长丝矿渣棉的生产方法：
[0010] (1)原料配制：将高炉渣、玄武石、粉煤灰、氧化镁、氧化钙、硅灰石并将它们熔融 成为液体混合物；
[0011] (2)纤维制备：将液体混合物连续流入处于高速旋转的离心辊上，液体混合物在 离心抛甩及空气冷却作用下凝结成丝状的纤维丝，在鼓风机的鼓风作用下将纤维丝收集成 型。
[0012] 所述（1)原料组分按照重量百分比算：高炉渣55-65%，玄武石为12-18%，粉煤灰 5% -7%，氧化镁2% -3%，氧化钙2%，硅灰石15% -20%。
[0013] 作为优选，所述离心辊数量采用四个，共分上下两组，每组中两个离心辊一高一低 且呈相对转动，上下对应的离心辊同向转动；离心辊的外侧包围有由鼓风机形成的风幕，液 体混合物被离心辊四次抛甩并在空气冷却作用下凝结成丝状的纤维丝，纤维丝被甩出后由 风幕收集成型。这样的结构，由于离心辊数量（四个）的增加，熔体经离心辊离心甩出的总 行程也增加了，经吹风孔槽中的风吹出后，可以生产出长度在2m左右的纤维丝，这样的纤 维丝保温性能好，由于生产出的纤维丝比原来设备生产出的纤维丝长很多，大大提高了生 产成型的时间，同时降低了耗电量。
[0014] 作为优选，离心机的转速在5000rad/min?5200rad/min，经实验所得，这样的转 速可获得最佳的离心抛甩效果。
[0015] 作为优选，离心甩制获得的纤维丝在鼓风机的作用下吹落在传送带上，在传送过 程中采用负压使纤维均匀、稳固地分布在传送带上，并利用传送带端部的压辊将传送带上 的纤维丝压制成所需厚度形成成品矿渣棉，这样可以进行良好平稳的输送并有效成型。
[0016] 本发明的有益之处在于：
[0017] 1、本发明在大量试验的基础上，发现了特定的百分比下，各种原料组分达到了意 想不到的协同效果，在该比例下，得到渣球含量少，密度轻，隔热性能好的优秀的矿渣棉纤 维。
[0018] 2、本发明所得的新型超长丝矿渣棉的生产方法，通过在高炉渣内添加玄武岩成 分，解决了现有矿渣棉产品酸度系数难控制、耐热度、耐腐蚀性和耐水性性能偏低的缺陷， 也解决了现有岩棉产品价格高的问题，使项目产品兼具有矿渣棉和玄武岩棉的特性，既有 矿渣棉较低的生产成本，又有玄武岩棉性能好的优点。本发明所得的离心式超长丝矿渣棉 的生产方法，由于采用多辊离心机（四离心辊），离心辊数量的增加，熔体经离心辊离心甩 出的总行程也增加了，经吹风孔槽中的风吹出后，可以生产出长度在2m左右的纤维丝。这 样的纤维丝保温性能好，由于生产出的纤维丝比原来设备生产出的纤维丝长很多，大大提 高了生产成型的时间，同时降低了耗电量。
[0019] 3、本发明简单易操作，适合大规模生产，具有非常好的市场前景。

【专利附图】

【附图说明】
[0020] 图1是实施例1多辊离心机的示意图；
[0021] 其中：机座1、负压传送带2、压辊3、离心辊4、吹风孔槽5、鼓风机6、吸风机7、隔 板8、熔体掉入口 9。
[0022] 图2是图1上A向视图中离心辊和吹风孔槽的结构示意图；

【具体实施方式】
[0023] 实施例1 :
[0024] 一种新型离心式超长丝矿渣棉的生产方法：
[0025] (1)原料配制：将高炉渣、玄武石、粉煤灰、氧化镁、氧化钙、硅灰石并将它们熔融 成为液体混合物；
[0026] (2)纤维制备：将液体混合物连续流入处于高速旋转的离心辊上，液体混合物在 离心抛甩及空气冷却作用下凝结成丝状的纤维丝，在鼓风机的鼓风作用下将纤维丝收集成 型。
[0027] 所述⑴原料组分按照重量百分比算：高炉渣55%，玄武石为15%，粉煤灰6%， 氧化镁3%，氧化钙2%，硅灰石19%。
[0028] 使步骤（1)所有原料熔融形成液体混合物，将液体混合物连续流入处于高速旋转 的离心辊上，离心辊数量采用四个（如图1、2所示），共分上下两组，每组中两个离心辊一高 一低且呈相对转动，上下对应的离心辊同向转动；离心辊的外侧包围有由鼓风机形成的风 幕，液体混合物被离心辊四次抛甩并在空气冷却作用下凝结成丝状的纤维丝，纤维丝被甩 出后由风幕收集成型，其中，离心机的转速在5000rad/min?5200rad/min之间；离心甩制 获得的纤维丝在鼓风机的作用下吹落在传送带上，在传送过程中采用负压使纤维均匀、稳 固地分布在传送带上，并利用传送带端部的压辊将传送带上的纤维丝压制成所需厚度形成 成品矿渣棉，这样可以进行良好平稳的输送并有效成型。
[0029] 实施例2 :
[0030] 一种新型离心式超长丝矿渣棉的生产方法：
[0031] (1)原料配制：将高炉渣、玄武石、粉煤灰、氧化镁、氧化钙、硅灰石并将它们熔融 成为液体混合物；
[0032] (2)纤维制备：将液体混合物连续流入处于高速旋转的离心辊上，液体混合物在 离心抛甩及空气冷却作用下凝结成丝状的纤维丝，在鼓风机的鼓风作用下将纤维丝收集成 型。
[0033] 所述（1)原料组分按照重量百分比算：高炉渣64%，玄武石为12%，粉煤灰 5%%，氧化镁2%，氧化钙2%，硅灰石15%。
[0034] 使步骤（1)所有原料熔融形成液体混合物，将液体混合物连续流入处于高速旋转 的离心辊上，离心辊数量采用四个（如图1、2所示），共分上下两组，每组中两个离心辊一高 一低且呈相对转动，上下对应的离心辊同向转动；离心辊的外侧包围有由鼓风机形成的风 幕，液体混合物被离心辊四次抛甩并在空气冷却作用下凝结成丝状的纤维丝，纤维丝被甩 出后由风幕收集成型，其中，离心机的转速在5000rad/min?5200rad/min之间；离心甩制 获得的纤维丝在鼓风机的作用下吹落在传送带上，在传送过程中采用负压使纤维均匀、稳 固地分布在传送带上，并利用传送带端部的压辊将传送带上的纤维丝压制成所需厚度形成 成品矿渣棉，这样可以进行良好平稳的输送并有效成型。
[0035] 实施例3 :
[0036] 一种新型离心式超长丝矿渣棉的生产方法：
[0037] (1)原料配制：将高炉渣、玄武石、粉煤灰、氧化镁、氧化钙、硅灰石并将它们熔融 成为液体混合物；
[0038] (2)纤维制备：将液体混合物连续流入处于高速旋转的离心辊上，液体混合物在 离心抛甩及空气冷却作用下凝结成丝状的纤维丝，在鼓风机的鼓风作用下将纤维丝收集成 型。
[0039] 所述（1)原料组分按照重量百分比算：高炉渣56%，玄武石为18%，粉煤灰5%， 氧化镁3%，氧化钙2%，硅灰石16%。
[0040] 使步骤（1)所有原料熔融形成液体混合物，将液体混合物连续流入处于高速旋转 的离心辊上，离心辊数量采用四个（如图1、2所示），共分上下两组，每组中两个离心辊一高 一低且呈相对转动，上下对应的离心辊同向转动；离心辊的外侧包围有由鼓风机形成的风 幕，液体混合物被离心辊四次抛甩并在空气冷却作用下凝结成丝状的纤维丝，纤维丝被甩 出后由风幕收集成型，其中，离心机的转速在5000rad/min?5200rad/min之间；离心甩制 获得的纤维丝在鼓风机的作用下吹落在传送带上，在传送过程中采用负压使纤维均匀、稳 固地分布在传送带上，并利用传送带端部的压辊将传送带上的纤维丝压制成所需厚度形成 成品矿渣棉，这样可以进行良好平稳的输送并有效成型。
[0041] 实施例4:
[0042] 一种新型离心式超长丝矿渣棉的生产方法：
[0043] (1)原料配制：将高炉渣、玄武石、粉煤灰、氧化镁、氧化钙、硅灰石并将它们熔融 成为液体混合物；
[0044] (2)纤维制备：将液体混合物连续流入处于高速旋转的离心辊上，液体混合物在 离心抛甩及空气冷却作用下凝结成丝状的纤维丝，在鼓风机的鼓风作用下将纤维丝收集成 型。
[0045] 所述（1)原料组分按照重量百分比算：高炉渣59%，玄武石为12%，粉煤灰5%， 氧化镁2%，氧化钙2%，硅灰石20%。
[0046] 使步骤（1)所有原料熔融形成液体混合物，将液体混合物连续流入处于高速旋转 的离心辊上，离心辊数量采用四个（如图1、2所示），共分上下两组，每组中两个离心辊一高 一低且呈相对转动，上下对应的离心辊同向转动；离心辊的外侧包围有由鼓风机形成的风 幕，液体混合物被离心辊四次抛甩并在空气冷却作用下凝结成丝状的纤维丝，纤维丝被甩 出后由风幕收集成型，其中，离心机的转速在5000rad/min?5200rad/min之间；离心甩制 获得的纤维丝在鼓风机的作用下吹落在传送带上，在传送过程中采用负压使纤维均匀、稳 固地分布在传送带上，并利用传送带端部的压辊将传送带上的纤维丝压制成所需厚度形成 成品矿渣棉，这样可以进行良好平稳的输送并有效成型。
[0047] 实施例5对比试验：
[0048] 发明人在生产实践过程中发现，只有原料组分按照重量百分比算：高炉渣 55-65 %，玄武石为12-18%，粉煤灰5 % -7%，氧化镁2 % -3%，氧化钙2%，硅灰石 15%-20%时，才能得到性能指标特别优秀的矿渣棉纤维，预测各组分之间达到了某种协同 效应。
[0049] 对比试验1 :
[0050] 一种新型离心式超长丝矿渣棉的生产方法：
[0051] (1)原料配制：将高炉渣、玄武石、粉煤灰、氧化镁、氧化钙、硅灰石并将它们熔融 成为液体混合物；
[0052] (2)纤维制备：将液体混合物连续流入处于高速旋转的离心辊上，液体混合物在 离心抛甩及空气冷却作用下凝结成丝状的纤维丝，在鼓风机的鼓风作用下将纤维丝收集成 型。
[0053] 所述（1)原料组分按照重量百分比算：高炉渣50%，玄武石为14%，粉煤灰4%， 氧化镁4%，氧化钙3%，硅灰石25%。
[0054] 使步骤（1)所有原料熔融形成液体混合物，将液体混合物连续流入处于高速旋转 的离心辊上，离心辊数量采用四个（如图1、2所示），共分上下两组，每组中两个离心辊一高 一低且呈相对转动，上下对应的离心辊同向转动；离心辊的外侧包围有由鼓风机形成的风 幕，液体混合物被离心辊四次抛甩并在空气冷却作用下凝结成丝状的纤维丝，纤维丝被甩 出后由风幕收集成型，其中，离心机的转速在5000rad/min?5200rad/min之间；离心甩制 获得的纤维丝在鼓风机的作用下吹落在传送带上，在传送过程中采用负压使纤维均匀、稳 固地分布在传送带上，并利用传送带端部的压辊将传送带上的纤维丝压制成所需厚度形成 成品矿渣棉，这样可以进行良好平稳的输送并有效成型。
[0055] 对比试验2同对比试验1，但是所述（1)原料组分按照重量百分比算：高炉渣 70%，玄武石为10%，粉煤灰3%，氧化镁1%，氧化钙3%，硅灰石13%。
[0056] 实施例6 :指标测评
[0057] 实施例1-4制得的矿渣棉纤维为白色，无味。纤维表面成光滑圆柱状，截面为圆 形。
[0058] 矿渣棉纤维密度的测定参照国家标准GB/T5480-2008《矿物棉及其制品试验方 法一 7. 6原棉和粒状棉密度试验方法》进行；
[0059] 矿渣棉纤维的热重收缩温度的测定参照国家标准GB/T11835-2007《绝热用岩棉、 矿物棉及其制品》附录C中的方法进行。试样为直径50mm，厚度为50mm的圆柱体；
[0060] 矿渣棉纤维的含水率的测定参照国家标准GBT3007-2006《耐火材料含水量试验方 法》进行。试样质量为200g ;
[0061] 矿渣棉纤维中渣球含量的测定参照国家标准GB/T5480-2008《矿物棉及其制品试 验方法一9渣球含量试验方法》进行。试验运用渣球和纤维在水中运动时收到的重力和阻 力的不同将渣球和纤维分离；
[0062] 矿渣棉纤维导热系数的测定参照国家标准GBT10295-2008《绝热材料稳态热阻及 有关特性的测定一热流计法》进行。
[0063] 各参数如表1所示。
[0064] 表 1
[0065]

【权利要求】
1. 一种离心式超长丝矿渣棉的生产方法，其特征在于其步骤如下： (1)原料配制：将高炉渣、玄武石、粉煤灰、氧化镁、氧化钙、硅灰石并将它们熔融成为液 体混合物； (2 )纤维制备：将液体混合物连续流入处于高速旋转的离心辊上，液体混合物在离心抛 甩及空气冷却作用下凝结成丝状的纤维丝，在鼓风机的鼓风作用下将纤维丝收集成型， 所述（1)原料组分按照重量百分比算：高炉渣55-65%，玄武石为12-18%，粉煤灰5%-7%， 氧化镁2%-3%，氧化钙2%，硅灰石15%-20%。
2. 权利要求1所述的矿渣棉的生产方法，其中步骤（2)所述离心辊数量采用四个，共分 上下两组，每组中两个离心辊一高一低且呈相对转动，上下对应的离心辊同向转动；离心辊 的外侧包围有由鼓风机形成的风幕，液体混合物被离心辊四次抛甩并在空气冷却作用下凝 结成丝状的纤维丝，纤维丝被甩出后由风幕收集成型。
3. 权利要求2所述的矿渣棉的生产方法，其中步骤（2)心机的转速在5000rad/min? 5200rad/min，经实验所得，这样的转速可获得最佳的离心抛甩效果。
4. 权利要求1-3所述的生产方法生产得到的矿渣棉。
【文档编号】C03B37/005GK104445968SQ201410603430
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】潘高峰 申请人:湖州吴兴道场城乡建设发展有限公司