岩棉,又称岩石棉,是矿物棉的一种。以天然岩石及矿物等为原料制成的 蓬松状短细纤维,20世纪70年代广泛用于冶金、机械、建材、石油、化工工业。将天然岩、矿石等原料,在冲天炉或其他池窑内熔化(温度2000 ℃ 以下),用50个大气压的压力强吹、骤冷成纤维状。或用甩丝法,将熔融液流脱落在多级回转转子上,借离心力甩成 纤维,直径一般3~9微米,容重50~200kg/m³,常温下导热系数0.029~0.044W/m·k,在600 ℃以下为0.111~0.145W/m·k,不燃、不霉、不蛀。按使用温度分普通岩棉(小于900 ℃ ); 高温岩棉(大于900 ℃ )。优质岩棉能面耐1250~1400 ℃高温。用于单晶炉、冶金铸造、石油裂化及空间技术耐烧蚀、耐高温隔热材料;建筑和设备的吸声材料、隔热材料; 1.玄武岩岩棉板与矿渣岩棉板化学成分及酸度系数比较
原料名称 | SiO2 | Al2O3 | CaO | MgO | Fe2O3 | FeO | SiO2+Al2O3+CaO+ MgO+ | MK | 玄武岩 | 47.41 | 15.0 | 8.02 | 6.89 | 3.99 | 7.36 | 77.32 | 4.18 | 辉绿岩 | 49.32 | 16.61 | 9.40 | 6.56 | 6.0 | 4.65 | 81.89 | 4.13 | 铸造生铁高炉渣 | 40~41 | 8~17 | 36~42 | 6~8 | — | 0.65 | 90~95 | 0.95 | 炼钢生铁高炉渣 | 38~40 | 6~12 | 38~43 | 5~12 | — | 0.4~0.8 | 90~95 | 0.95 |
分析:高炉渣化学成分特点是SiO2+Al2O3+CaO+ MgO含量高达90%~95%,而Fe2O3+ FeO含量小于1,玄武岩岩棉板和辉绿岩岩棉板化学成份的特点是SiO2+Al2O3+CaO+ MgO含量高达77%~83%,比高炉渣低10%左右,而Fe2O3+ FeO含量平均在11%左右,最高时可高达17%。由此算出玄武岩岩棉板的酸度系数MK为1.5以上甚至可高达2.0以上,矿渣岩棉板的酸度系数MK为1.2左右。
2玄武岩岩棉板与矿渣岩岩棉板耐水性的差别
玄武岩岩棉板的结晶区为CS-C2AS-C2S(硅灰石-铝方柱石-钙长石)均不具备水硬特性,遇水后变化很小,使玄武岩岩棉板具有较好的耐水性,矿渣岩棉板的结晶区为CS-C2AS-CAS2(硅灰石-铝方柱石-硅酸二钙),硅酸二钙在生产过程中随着增温其构造与水发生水化反应,使矿渣棉纤维在潮湿环境中的稳定性下降;
玄武岩岩棉板的PH值一般小于4,属于耐水性特别稳定的矿物纤维,而矿渣棉的一般大于5,甚至超过6,其耐水性只能是中等稳定或不稳定的。
3玄武岩岩棉板与矿渣岩棉板耐热度的差别
矿渣岩棉板保温性能较好,当其工作温度超过675℃逐渐冷却时冷却过程缓慢,促使内部构造转化密度由3.28降至2.97,体积膨胀了10%左右,使矿渣岩棉板产生粉化而解体,而玄武岩岩棉板没有这一转化,使用温度高达800℃以上,其软化温度为900~1000℃。 4玄武岩岩棉板与矿渣岩棉板耐腐蚀性的差别
高炉在冶炼中主要作用之一为脱硫,防止铁在使用过程中产生扫脆现象,这些脱除的硫以CaS的形态留在高炉渣中并随之进入矿渣棉中,其含量在5%左右。当矿渣岩棉板在湿度大的环境中使用时,其中的CaS遇水会分解为Ca(OH)2 和H2S:Ca(OH)2 使水呈碱性使矿渣棉耐水性进一步降低,H2S气体可溶解于水生成氢硫酸,在与金属接触时将起腐蚀作用。玄武岩岩棉板以玄武岩或辉绿岩为原料,除在熔炼时由焦炭带入微量硫外,不存在更多的硫来源,因而对金属无腐蚀作用。 玄武岩岩棉板与矿渣岩棉板综合性对比
名称 | 玄武岩岩棉复合板 | 矿渣岩棉板 | 成分 | 天然岩石如玄武岩、辉绿岩、白云石、辉长石等 | 工业矿渣如高炉矿渣、磷矿渣、粉煤灰等 | 生产工艺 | 高温熔炼 | 沉降法 | 用途 | 建筑维护保温-建筑外墙外保温 | 蒸汽管道、炉墙保温 | 抗拉强度 | ≥10 KPa(摆锤法) ≥80 KPa(竖丝法) | —— | 压缩强度 | ≥40 KPa | ≥10 KPa | 酸度系数 MK | 1.8~2.0以上 | 最高1.2 | 渣球含量 | 近乎于零 | 10%左右 | 纤维平均直径 | 3~5 | 7 | 耐腐蚀性 | 只有焦炭带入的微量硫,对金属无腐蚀。 | 冶炼脱硫使矿渣棉CaS含量大,遇水分解产生的气体对金属有腐蚀 | 耐水性 | 岩棉的构造物不具备水硬特性,PH值小于4 | 矿渣棉的构造成分之一硅酸二钙会使矿渣棉纤维在潮湿环境下稳定性下降, PH值大于5 | 耐热度 | 800℃以上无体积膨胀不产生粉化。 | 675℃以上,体积膨胀10%,产生粉化 |
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