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1、(10)申请公布号 CN 102757178 A (43)申请公布日 2012.10.31 CN 102757178 A *CN102757178A* (21)申请号 201210230153.6 (22)申请日 2012.07.05 C03B 37/00(2006.01) C03C 13/06(2006.01) (71)申请人 鞠加会 地址 150036 黑龙江省哈尔滨市香坊区珠江 路 108 号华风嘉园 C 栋二单元 802 室 (72)发明人 鞠加会 (74)专利代理机构 北京金知睿知识产权代理事 务所 ( 普通合伙 ) 11379 代理人 林俐 张京安 (54) 发明名称 一种以玄武岩。
2、为主料制作微空心、 微气泡岩 棉的方法及其该方法的产品 (57) 摘要 本发明涉及一种以玄武岩为主料制作微空 心、 微气泡岩棉的方法及其该方法的产品。 所述方 法的步骤为 ： 1 起火 ； 2 备料 ： 将玄武岩、 助熔剂白 云石或石灰石粉碎加工为直径 3-10CM 的块料， 将 调节剂萤石和硅石分别粉碎加工为直径 0.5-2CM 的块料， 将助燃炭加工成粒径 5-15CM 的块料， 按照重量比例 ： 玄武岩 60-85， 助熔剂白云石 10-28或石灰石 10-28， 调节剂萤石 5-15和 硅石0-10备料， 按体积比 ： 石料4.5-6助燃炭 3-4 比例备料 ； 3 装料 ： 将备好的。
3、石料与助燃炭按 照先炭后料的叠层状循环装料方式装入熔炼炉直 至装满料 ； 4 熔制 ： 使玄武岩、 调节剂、 助熔剂石料 熔化成熔融流股 ； 5 制纤 ： 对熔融流股高速离心， 不间断高压风吹制冷却， 制成具有微空心、 微气泡 结构的岩棉纤维。 本发明的克服了技术偏见， 工艺 简单、 成本低。本发明的产品具有十分优良的品 质。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 1 页 1/2 页 2 1. 一种以玄武岩为主料制作微空心、 微气泡岩棉的方法的， 其特征在于。
4、 ： 所述方法的 步骤是 ： 步骤一 ： 起火， 在熔炼炉中放入起火材料， 放二分之一底炭焦炭， 点火给风 4-10 分钟后 停风， 加入其余二分之一的底炭焦炭并予以夯实， 继续给风 5-10 分钟后停风， 至焦炭完全 点燃时， 再继续给风 ； 步骤二 ： 备料， 首先对选用的石料、 助燃炭进行粉碎加工， 将主料玄武岩、 辅料助熔剂白 云石或石灰石石料粉碎加工为直径 3-10CM 的块料， 将选用的辅料调节剂萤石和硅石石料 分别粉碎加工为直径0.5-2CM的块料， 将助燃炭加工成粒径5-15CM的块料， 按照重量比例 ： 主料玄武岩 60-85， 助熔剂白云石 10-28或石灰石 10-28，。
5、 调节剂萤石 5-15和硅石 0-10的比例分别配备石料， 将所述配备好的石料与助燃炭按照体积比石料 4.5-6 助燃 碳 3-4 的比例分别备料 ； 步骤三 ： 装料， 以先炭后料的叠层状循环装料方式进行装料， 将备好的石料与助燃炭按 照先装一层助燃炭， 然后分别逐层装入不同的石料组成一组循环叠层， 逐层将原料装入炉 中， 以循环叠层方式直至装满熔炼炉 ； 步骤四 ： 熔制， 向炉内给风， 加热 25-40 分钟， 将炉内温度加热至 1350-1750， 使炉中 的装入的循环叠层石料由下至上熔化， 所述叠层中的主料玄武岩、 辅料调节剂石料先于助 熔剂石料熔化而形成熔体包裹助熔剂， 继后所述助。
6、熔剂熔化， 形成由玄武岩、 调节剂的熔体 包裹助熔剂熔体的熔融流股， 所述熔融流股以 1350-1700的表面温度从流槽口处流出 ； 步骤五 ： 制纤， 将熔融流股引导入高速离心机的辊轮上， 所述熔融流股经离心机棍轮高 速离心后， 被离心成纤细状熔体， 同时给予不间断高压风吹制冷却， 使所述纤细状熔体瞬间 被吹制成具有微空心、 微气泡结构的岩棉纤维。 2. 如权利要求 1 所述的方法， 其特征在于 ： 步骤一中， 以风速值 40-100m/s 向炉内给风 ； 步骤二中， 所述主料玄武岩、 所述助熔剂白云石或石灰石石料被加工成粒径为 4-8CM 的块料， 所述调节剂萤石、 硅石石料加工为粒径为 。
7、0.5-1.5CM 的块料， 所述助燃炭加工为粒 径 6-12CM 的块料 ； 步骤三中， 所述先炭后料的叠层状循环装料方式中， 是按照一层助燃炭、 一层助熔剂、 一层玄武岩、 一层调节剂的顺序组成一组循环叠层， 逐层将原材料装入炉中， 所述每一组循 环叠层的厚度为 45-60CM ； 3. 如权利要求 1 至 2 一所述的方法， 其特征在于 ： 步骤一中， 所述熔炼炉为冲天炉， 所述底焦焦炭的厚度为 40-60CM ； 步骤二中， 所述主料玄武岩、 所述助熔剂白云石或石灰石石料被加工成粒径为 4-8CM 的方棱型块料， 所述调节剂萤石、 硅石石料加工为粒径为 0.5-1.5CM 的方棱型块料。
8、， 所述助 燃炭是冶金焦炭， 将其加工为粒径 6-12CM 的块料 ； 步骤三中， 所述先炭后料的叠层状循环的装料方式， 是按照助燃炭层的厚度为 18-24CM、 助熔剂白云石或石灰石层的厚度为 6-8.5CM、 主料玄武岩层的厚度为 20-25CM 石 料、 调节剂萤石和硅石的厚度为 1-2.5CM 的顺序循环叠层装料 ； 步骤四 ： 熔制， 向炉内给风， 加热 28-35 分钟， 炉内温度加热至 1450-1650， 使加入的 石料开始熔融成液态， 形成温度为 1450-1650的玄武岩、 调节剂熔体包裹助熔剂熔体的熔 权 利 要 求 书 CN 102757178 A 2 2/2 页 3 。
9、融流股。 4. 如权利要求 1 至 3 之一所述的方法， 其特征在于 ： 步骤一中， 所述底焦焦炭的厚度为 45-55CM， 所述起火材料是木拌， 以风速值 50-100m/ s 向炉内给风 ； 步骤二中， 选取原材料按照重量比例为 ： 玄武岩 66-74白云石 15-26萤石 5-12的比例分别做好备料 ； 步骤三中， 所述先炭后料的叠层状循环装料方式， 是按照一层助燃炭、 一层白云石、 一 层玄武岩、 一层萤石的顺序组成一组循环叠层， 逐层将原料装入炉中直至将炉装满料， 所述 每一组循环叠层的厚度为 45-55CM ； 步骤四中， 所述向炉内给风， 其风速值为 40-100m/s ； 步骤。
10、五中， 所述高速离心机的辊轮以 3700-5800r/m 转数高速离心所述熔融流股， 所述熔融流股的熔体被离心成纤细状熔体， 同时持续以流量压力为 5-12Kpa、 风速值为 40-100m/s 的高压冷却风吹制冷却所述纤细状熔体。 5. 如权利要求 1 至 4 之一所述的方法， 其特征在于 ： 步骤四中， 所述向炉内给风的风速值为 50-100m/s ； 步骤五中， 所述高速离心机为四辊轮离心机， 所述离心机的辊轮以转速 3900-5500r/m 高速离心所述熔融流股， 所述熔融流股的熔体被离心成纤细状熔体， 同时持续以流量压力 为 6-10Kpa， 风速值为 50-100m/s 的高压冷却。
11、风不间断冷却吹制所述纤细状熔体。 6. 如权利要求 1 至 5 之一所述的方法， 其特征在于 ： 还具有步骤六 ： 制品， 将酚醛树脂 胶以雾状喷到被吹制而成的岩棉纤维上， 经传送带传送到压板机上， 进行固化、 烘干， 烘干 后进行切割并包装， 制成岩棉制品。 7. 一种根据权利要求 1-6 所述的方法制备的岩棉产品， 其特征在于 ： 所述岩棉由以重 量比例 ： 主料玄武岩 60-85， 辅料助熔剂白云石 10-28或石灰石 10-28， 辅料调节剂萤 石 5-15和硅石 0-10的天然石材为原材料加工制备而成， 所述岩棉纤维具有微空心、 微 气泡的结构。 8.如权利要7所述的岩棉产品， 其特。
12、征在于 ： 所述岩棉由以重量比例玄武岩66-74 白云石 15-26萤石 5-12的比例制备而成。 9. 如权利要求 7、 8 之一所述的岩棉产品， 其特征在于 ： 所述岩棉纤维的组成成分为 ： SiO2的百分比为 40-45， Al2O3的百分比为 10-15， CaO 的百分比为 20-25， MgO 的百分 比为 8-11， 其余为微量物质 Fe2O3、 FeO、 TiO2、 K2O、 Na2O 及杂质。 10. 权利要求 7、 8 之一所述的岩棉产品， 其特征在于 ： 所述岩棉具有纤维长度为 30-50CM， 纤维直径为 4-7， 比重为 30-60kg/m3。 11. 权利要求 7、。
13、 8 之一所述的岩棉产品， 其特征在于 ： 所述纤维具有的导热系数 0.035w/mk， 所述岩棉最高使用温度是 700， 所述岩棉纤维的酸度系数为 1.2-2.6。 权 利 要 求 书 CN 102757178 A 3 1/7 页 4 一种以玄武岩为主料制作微空心、 微气泡岩棉的方法及其 该方法的产品 技术领域 0001 本发明涉及一种岩棉的制作方法及其该方法的产品， 特别涉及一种以玄武岩为主 料制作微空心、 微气泡岩棉的方法及其该方法的产品。 背景技术 0002 现有技术的矿岩棉制作通常是使用炼铁余下的铁矿渣为作为主要原料， 加上少量 的白灰石、 玄武岩作为调节剂， 采用经冲天炉高温熔融，。
14、 吹制成纤制成岩棉， 其中， 由于材料 原因， 制成的岩棉中二氧化硅的含量相对不高， 存在纤维较短、 韧性差、 重量沉， 保温阻燃、 耐腐蚀性不佳的品质缺陷。尽管富含二氧化硅的石材原材料广泛， 二氧化硅具有性能稳定 的特点， 但由于富含二氧化硅的岩石熔点高， 多年以来， 本领域技术人员普遍认为 ： 在岩棉 制作中， 富含二氧化硅的石材材料由于其熔点较高， 通常作为添加剂用于制作岩棉工艺中， 由于将富含二氧化硅的石材熔融需要较高的炉温， 加工成本相对高， 通常难于用高比例的 含富含二氧化硅的天然石材为主料制作岩棉。 0003 为了适应现代技术发展的需求， 需要寻找一种工艺简单、 生产效率高、 能。
15、耗较低、 成本低的制作岩棉方法， 以制作出具有纤维长、 韧性佳、 重量轻、 高阻燃、 低导热、 耐腐蚀等 特性的岩棉， 作为高品质的保温、 隔热、 抗蚀材料， 以满足建筑、 工业制造、 航空航天等各种 领域对于高性能的保温、 隔热材料的需求。 发明内容 0004 本发明的目的之一， 是克服现有技术的上述岩棉生产工艺的缺陷， 提供一 种工艺 简单、 生产效率高、 成本低的使用高比例的含富含二氧化硅的天然石材制作岩棉的方法， 更 具体的是提供一种以玄武岩为主料， 以辅料白云石或石灰石为助熔剂、 以辅料萤石、 硅石为 调节剂制作微空心、 微气泡岩棉的方法。 0005 本发明另一个目的， 是克服现有岩。
16、棉产品的上述产品缺陷， 提供一种具有微空心、 微气泡纤维结构， 具备纤维长、 韧性好、 重量轻、 保温阻燃效果好、 耐腐蚀的高品质岩棉产 品。 0006 为了实现本发明的第一个目的， 第一方面， 本发明提供一种以玄武岩为主料制作 微空心、 微气泡岩棉的方法， 所述方法的步骤如下 ： 步骤一 ： 起火， 在熔炼炉中放入起火材 料， 放二分之一底炭焦炭， 点火给风 4-10 分钟后停风， 加入其余二分之一的底炭焦炭并予 以夯实， 继续给风 5-10 分钟后停风， 至焦炭完全点燃时， 再继续给风 ； 步骤二 ： 备料， 首先 对选用的石料、 助燃炭进行粉碎加工， 将主料玄武岩、 辅料助熔剂白云石或石。
17、灰石石料粉 碎加工为直径 3-10CM 的块料， 将选用的辅料调节剂萤石和硅石石料分别粉碎加工为直径 0.5-2CM的块料， 将助燃炭加工成粒径5-15CM的块料， 按照重量比例 ： 主料玄武岩60-85， 助熔剂白云石 10-28或石灰石 10-28， 调节剂萤石 5-15和硅石 0-10的比例配备石 料， 将所述配备好的石料与助燃炭按照体积比石料4.5-6助燃碳3-4的比例分别备料 ； 步 说 明 书 CN 102757178 A 4 2/7 页 5 骤三 ： 装料， 以先炭后料的叠层状循环装料方式进行装料， 将备好的石料与助燃炭按照先装 一层助燃炭， 然后分别逐层装入不同的石料组成一组循。
18、环叠层， 逐层将原料装入炉中， 以循 环叠层方式进行装料直至装满熔炼炉 ； 步骤四 ： 熔制， 向炉内给风， 加热 25-40 分钟， 炉内温 度加热至 1350-1750， 使炉中的循环叠层石料由下至上熔化， 所述叠层中的主料玄武岩、 辅料调节剂石料先于助熔剂石料熔化而形成熔体包裹助熔剂， 继后助熔剂熔化， 形成 由玄 武岩、 调节剂的熔体包裹助熔剂熔体的熔融流股， 所述熔融流股以 1350-1700的表面温度 从流槽口处流出 ； 步骤五 ： 制纤， 将熔融流股引导入高速离心机的辊轮上， 所述熔融流股经 离心机棍轮高速离心后， 被离心成纤细状熔体， 同时给予不间断高压风吹制冷却， 使所述纤 。
19、细状熔体瞬间被吹制成具有微空心、 微气泡结构的岩棉纤维。 0007 为了实现本发明的第二个目的， 本发明的第二方面， 提供一种利用本发明的方法 制备的微空心、 微气泡岩棉产品， 所述岩棉由以重量比例玄武岩 60-85， 辅料助熔剂白云 石 10-28或石灰石 10-28， 辅料调节剂萤石 5-15和硅石 0-10的天然石材为原材料 加工制备而成， 所述岩棉纤维具有微空心、 微气泡的结构。 0008 进一步的， 所述岩棉的组成成分为 ： SiO2的百分比为 40-45， Al2O3的百分比为 10-15， CaO 的百分比为 20-25， MgO 的百分比为 8-11， 其余为微量物质 Fe2O。
20、3、 FeO、 TiO2、 K2O、 Na2O 及杂质 ； 所述微空心、 微气泡岩棉具有纤维长度为 30-50CM， 纤维直径为 4-7， 比重为30-60kg/m3， 所述纤维具有的导热系数0.035w/mk， 最高使用温度是700， 具有的酸度系数为 1.2-2.6。 0009 玄武岩由于二氧化硅含量高， 大约在 40以上， 但将其熔融的温度相对于铁矿渣 要高， 在本领域内通常认为不能使用高比例的玄武岩用作制作岩棉的主料， 本发明克服了 现有技术人员的技术偏见， 采用富含二氧化硅的玄武岩为主料， 并配以适当的起助熔剂作 用的白云石或石灰石、 起调节剂作用的硅石和萤石为辅料， 在点火、 备料。
21、、 装料、 熔制、 制纤 各个工艺步骤中采用本发明的工艺方法， 制备出具有微空心、 微气泡结构的岩棉纤维， 本发 明的工艺简单， 节约能源， 制作出的富含二氧化硅的、 具有微空心、 微气泡结构的优质岩棉 纤维， 具 有产品质量好、 成本低、 产量高的优点。 0010 使用本发明的方法生产出的岩棉产品， 由于以玄武岩为主料， 其二氧化硅含量高， 特别是本发明方法对原材料的备料比例和叠层状循环装料方式， 原材料在熔炼炉中经历的 是熔化-熔解-共熔的过程， 流出的熔融流股为主料玄武岩、 调节剂组成的熔体包裹在助熔 剂白云石或石灰石的熔体外的熔融流股， 因熔融的原料化学成分、 熔点不同， 其熔融流股内。
22、 外温度不同， 所述熔融流股被高速离心甩出成为熔融体纤维细流， 释放出热能的同时， 在高 压冷却风的吹制下， 遇冷急速收缩冷却， 在纤维中形成微空心、 微气泡结构。本发明的方法 制成的微空心、 微气泡岩棉纤维， 具有质轻、 韧性好、 优良的保温隔热、 耐腐蚀的优良品质。 附图说明 0011 附图 1 系采用本发明的方法制作的具有微空心、 微气泡结构的岩棉纤维在显微镜 下的照片图。 具体实施方式 0012 实施例一 说 明 书 CN 102757178 A 5 3/7 页 6 0013 本发明的第一个实施例是关于以玄武岩为主料制作微空心、 微气泡岩棉的方法。 0014 本发明的第一个实施例所述方。
23、法的工艺步骤是 ： 步骤一 ： 起火， 在熔炼炉中放入 起火材料， 放二分之一底炭焦炭， 点火给风 4-10 分钟后停风， 加入其余二分之一的底焦焦 炭并予以夯实， 继续给风 5-10 分钟后停风， 至焦炭完全点燃时， 再继续给风 ； 步骤二 ： 备 料， 首先对选用的石料、 助燃炭进行粉碎加工， 将主料玄武岩、 助熔剂白云石或石灰石石料 粉碎加工为直径 3-10CM 的块料， 将 选用的调节剂萤石和硅石石料分别粉碎加工为直径 0.5-2CM的块料， 将助燃炭加工成粒径5-15CM的块料， 按照重量比例 ： 主料玄武岩60-85， 辅料助熔剂白云石 10-28或石灰石 10-28， 辅料调节剂。
24、萤石 5-15和硅石 0-10的比 例配备石料比例配备石料， 将所述配备好的石料与助燃炭按照体积比石料 4.5-6 助燃碳 3-4 的比例备料 ； 步骤三 ： 装料， 以先炭后料的叠层状循环装料方式进行装料， 将备好的石 料与助燃炭按照先装一层助燃炭， 然后分别逐层装入不同的石料组成一组循环叠层， 逐层 将原料装入炉中， 以循环叠层方式进行装料直至装满熔炼炉 ； 步骤四 ： 熔制， 向炉内给风， 加热 25-40 分钟， 炉内温度加热至 1350-1750， 使炉中的循环叠层石料由下至上熔化， 所 述叠层中的主料玄武岩、 辅料调节剂石料先于助熔剂石料熔化而形成熔体包裹助熔剂， 继 后所述助熔剂。
25、熔化， 形成由玄武岩、 调节剂的熔体包裹助熔剂熔体的熔融流股， 所述熔融流 股以 1350-1700的表面温度从流槽口处流出 ； 步骤五 ： 制纤， 将熔融流股引导入高速离心 机的辊轮上， 所述熔融流股经离心机棍轮高速离心后， 被离心成纤细状熔体， 同时给予不间 断高压风吹制冷却， 使所述纤细状熔体瞬间被吹制成具有微空心、 微气泡结构的岩棉纤维。 0015 在步骤一中， 优选的是， 采用的熔炼炉为冲天炉， 所述起火材料选用木拌， 所述底 炭焦炭的厚度约为 45-55CM， 以 40-100m/s 的风速值给风。 0016 采用本发明的步骤一中的起火方式， 十分有利于点火， 间断给风目的是让第一。
26、次 加的底炭充分点燃第二次加入的底炭， 停风起到焖炉预热的效果， 能够迅速将炉温升温至 所需温度， 待焦炭完全燃烧后继续给风， 能够很好的去除点火材料燃烧后产生的杂质， 直到 吹制生产结束停风。 0017 在本实施例一的步骤二中， 所述玄武岩的主要成分是， SiO2含量在 40以上， 其 余是 Al2O3、 CaO、 MgO、 FeO 以及其它化学成分 ； 所述白云石的化学成分为 CaMgCO32， 主要理 论成分 CaO 含 30以上， MgO 含 20以上， CO2含 45以上， 以及其它杂质， 所述石灰石的主 要成分是 CaCO3； 所述调节剂莹石的主要成分是 CaF2， 还含有少量的 。
27、Fe2O3、 SiO2和其它微量 物质， 所述调节剂硅石的主要成分是SiO2。 优选的原材料是 ： 选用的是黑龙江省穆棱地区的 中长玄武岩作为主料， 所述玄武岩的主要成分是 ： SiO2含 48.67， Al2O3含 16.13， CaO 含 8.02， MgO 含 6.77， FeO7.29， 以及其它化学成分 ； 选用白云石作为助熔剂 ； 选用萤石、 硅石作为调节剂。优选的是， 在步骤二中， 分别将所述主料玄武岩、 助熔剂白云石或石灰石 分别加工成粒径为4-8CM的块料， 将所述莹石、 硅石分别加工成粒径为0.5-1.5CM左右的的 块料， 将助燃炭加工成粒径 6-12CM 的块料备用 ；。
28、 更加优选的是， 所述块料被加工为方棱型 ； 另一个优选的是， 所述助燃炭是冶金焦炭。 0018 在步骤三中， 所述装料， 是以先炭后料的叠层状循环装料方式进行装料， 将备好的 石料与助燃炭按照先装一层助燃炭， 然后分别逐层装入不同的石料组成一组循环叠层， 以 循环叠层方式进行装料直至装满熔炼炉。例如， 可以采用如下方式 ： 方式一 ： 按照一层助燃 炭、 一层玄武岩、 一层助熔剂、 一层调节剂的顺序逐层将原料装入炉中， 以此类推， 装满熔炼 说 明 书 CN 102757178 A 6 4/7 页 7 炉 ； 方式二 ： 按照一层助燃炭、 一层助熔剂、 一层调节剂、 一层玄武岩的顺序逐层将原。
29、料装 入炉中， 以此类推， 装满熔炼炉 ； 方式三 ： 按照一层助燃炭、 一层调节剂、 一层助熔剂、 一层 玄武岩的顺序逐层将原料装入炉中， 以此类推， 装满熔炼炉 ； 方式四 ： 按照一层助燃炭、 一 层助熔剂、 一层玄武岩、 一层调节剂的顺序逐层将原料装入炉中， 以此类推， 装满熔炼炉， 等 等。优选的是， 所述先炭后料的叠层状循环装 料方式， 是按照一层助燃炭、 一层助熔剂、 一 层主料、 一层调节剂的顺序组成一组循环叠层， 逐层将原材料装入熔炼炉中， 以循环叠层方 式进行装料直至装满熔炼炉。 优选的是， 所述每一组循环叠层的厚度为45-60CM， 例如， 先放 一层厚度为 18-24M。
30、 的焦炭， 再放一层厚度为 6-8.5CM 的白云石或石灰石石料， 再放一层厚 度为 20-25CM 玄武岩石料， 最后放一层厚度为 1-2.5CM 的莹石和硅石石料， 依此类推， 以叠 层状循环方式直至将熔炼炉装满料。 在此， 各原材料的厚度是根据各原材料比例得出的， 本 发明在装料时采用按体积计算， 其目的是为了方便工人的装料操作， 使得工艺更加简便、 易 于掌握。 0019 本发明采用的备料和装料方式不同于现有技术的装料方式。 现有技术的备料和装 料方式是 ： 首先， 备料是将原材料、 助燃炭进行粉碎， 然后使其充分混合， 其次， 装料是将备 好的混合料装入炉中直至装满。这样的备料和装料。
31、方式具有的缺点是 ： 一是不容易使得原 料熔融， 需要较高的炉温才能够使石材熔融， 能耗较高 ； 二是由于存在主料与辅料局部成分 混合不均， 使得熔融的原料液体的组成成分会产生不均 ； 三是由于现有技术的原材料比例 中， 难于采用本发明的富含二氧化硅的材料作为主料， 存在酸度、 粘度控制不理想的问题， 制成的岩棉纤维短， 品质差 ； 四是现有技术的工艺制备出的岩棉纤维为实心的， 柔韧性差， 比重大， 品质不高。 而在本发明中， 采用富含二氧化硅的玄武岩为主料， 辅以助熔剂调、 调节 剂的特定比例， 并采用本发明的叠层装循环装料的方式及其相关工艺， 能够很好的克服现 有技术的上述缺陷， 并带来了。
32、不同于现有技术的积极技术效果， 第一方面， 本发明选用的是 富含SiO2的玄武岩为主料， 为制备高品质岩棉提供了原材料的保障 ； 第二方面， 本发明的装 料方式中， 因每一组循环叠层的底层是助燃炭， 在后续的熔制步骤中， 位于底层助燃炭的燃 烧， 使得位于其上的各层的石料能够充分受热， 易于熔化， 并能够节约能源， 第三方面， 由 于玄武岩、 调节剂的熔点低于助燃剂的熔点， 本发明的这样的装料方式， 使得在后面的熔制 步骤中玄武岩、 调节剂先于助燃剂熔化而形成熔体包裹助燃剂， 在助燃剂熔化后， 形成玄武 岩、 调节剂熔体包裹助燃剂熔体的熔融流股， 能够实现制作本发明的具有微空心、 微气泡结 构。
33、的岩棉纤维。 0020 在本发明的步骤四熔制中， 优选的是， 以风速值 40-100m/s 向炉内给风。更加优选 的是加热原料 30-35 分钟， 炉内温度达到 1450-1750左右， 炉内的石料开始熔融成液态， 以表面温度 1450-1650的流股从出料口处流出。 0021 因为主料玄武岩、 调节剂萤石和硅石的熔融温度低于助熔剂白云石或石灰石， 主 料玄武岩、 调节剂萤石和硅石先于助熔剂白云石或石灰石熔化， 这样的叠层装料使得先熔 化的玄武岩、 调节剂的熔体熔融并包裹在助熔剂白云石或石灰石外， 继后助熔剂白云石或 石灰石熔化， 形成由主料玄武岩、 调节剂萤石和硅石的熔体包裹在助熔剂白云石或。
34、石灰石 的熔体外的熔融流股， 所述熔融流股从槽口流出。 0022 在本发明的步骤五的制品过程中， 将步骤四中流出的由主料玄武岩、 调节剂萤石 和硅石的熔融体包裹在助熔剂白云石或石灰石的熔体外的熔融流股经导流槽引入辊轮高 说 明 书 CN 102757178 A 7 5/7 页 8 速离心机的辊轮上进行高速离心， 一个优选方案是离心机为四辊轮离心机 ； 另一个优选的 是， 所述辊轮以 3700-5800r/m 转数高速离心所述熔融流股 ； 更加优选的是， 所述辊轮以 3900-5500r/m 转数高速离心所述熔融流股 ； 所述熔融流股的熔体被离心成纤细状熔体， 同 时持续以流量压力为 5-12K。
35、pa， 风速值为 40-100m/s 的高压冷却风吹制冷却所述纤细状熔 体， 使其在离心后的瞬间被冷却吹制成为具有微空心、 微气泡结构的岩棉纤维 ； 优选的是， 所述熔融流股被离心成纤细状熔体后， 持续以流量压力为 6-10Kpa， 风速值为 50-100m/s 的 高压冷却风吹制冷却所述纤细状熔体。 这是因主料玄武岩、 调节剂萤石和硅石、 助熔剂白云 石或石灰石的化学成分不同， 其熔点不同， 主料玄武岩、 调节剂的熔点低于助熔剂的熔点， 本发明的装料方式使得形成的熔融流股为主料玄武岩、 调节剂的熔体包裹在助熔剂熔体 外， 由于各材质的化学成分不同， 熔融流股内外温度不同， 在经高速离心成纤细。
36、状熔体时释 放出大量热能， 同时经高压风冷却吹制， 遇冷急速收缩， 瞬间被冷却成岩棉纤维， 使得吹制 出的岩棉纤维具有微空心、 微气泡结构， 附图 1 是所述岩棉纤维在显微镜下的照片， 而且因 本发明的原料配比， 制得的岩棉纤维富含 SiO2， 具有纤维细而长、 比重轻、 耐高温、 耐腐蚀的 高品质优点。 0023 优选的是， 本发明的方法还具有步骤六 ： 制品， 将酚醛树脂胶以雾状喷到被吹制而 成的岩棉纤维上， 经传送带传送到压板机上， 进行固化、 烘干， 烘干后进行切割并包装， 制成 岩棉制品。 0024 可见， 本发明的工艺方法， 克服了现有技术的难于用玄武岩为主料制作优质岩棉 的技术缺。
37、陷， 能够使本发明选用的各类原材料充分熔化分解， 避免传统配料方式及其工艺 带来的弊端， 具有既节约能源， 又提高了岩棉的品质和产量的积极技术效果。 0025 实施例二 0026 本发明的第二个实施例是关于以玄武岩为主料制作微空心、 微气泡岩棉的方法。 0027 本发明的第二个实施例的方法与实施例一的方法的不同处在于 ： 步骤二中， 原材 料的选取、 原料比例不同， 选取的原材料是玄武岩、 白云石、 萤石， 按照 重量比例为 ： 玄武岩 66-74白云石 15-26萤石 5-12的比例分别做好备料， 将所述配备好的石料与助 燃炭按照体积比 ： 石料 4.5-6 助燃炭 3-4 的比例分别备料 。
38、； 步骤三 ： 装料， 将备好的石料 与助燃炭按照先炭后料的叠层状循环装料方式装料， 每一组由一层助燃炭、 一层白云石、 一 层玄武岩、 一层萤石组成的叠层组， 其厚度为 45-60CM， 优选的厚度为 45-55CM， 以叠层状循 环装料直至装满熔炼炉 ； 步骤四 ： 熔制， 向炉内给风， 加热原料 28-35 分钟， 炉内温度加热至 1450-1650， 使加入的石料开始熔融成液态， 形成温度为 1450-1650的玄武岩熔体包裹 白云石熔体的熔体流股， 使流股从流槽口处流出。 0028 在本实施例二中的其余工艺步骤与实施例一的相同， 在此不再赘述。 0029 实施例三 0030 本发明的。
39、实施例三是关于以玄武岩为主料制作微空心、 微气泡岩棉的方法。 0031 本实施例三的方法与实施例一的方法的不同在于 ： 步骤二中， 原材料的选取与 比例不同， 选取的原材料按照重量比例为 ： 玄武岩 60-70白云石 20-28或石灰石 20-28萤石 5-10硅石 5-10的比例分别做好备料， 将所述配备好的石料与助燃炭 按照体积比 ： 石料 4.5-6 助燃炭 3-4 的比例分别备料 ； 步骤三 ： 装料， 将备好的石料与助 燃炭按照先炭后料的叠层状循环装料方式装料， 每一组由一层助燃炭、 一层助熔剂、 一层玄 说 明 书 CN 102757178 A 8 6/7 页 9 武岩、 一层调节。
40、剂的顺序组成的叠层组装料， 所述叠层组的厚度为 45-60CM， 以此叠层状循 环装料方式直至装满熔炼炉， 叠层组的优选厚度是 45-55CM， 其中， 调节剂层萤石层和硅石 层的装料顺序可不分先后 ； 步骤四 ： 熔制， 向炉内给风， 加热原料 28-35 分钟， 炉内温度加热 至 1350-1650， 使加入的石料开始熔融成液态， 形成温度为 1350-1650的玄武岩、 调节 剂熔体包裹助熔剂白云石熔体的熔融流股， 使流 股从流槽口处流出。 0032 在本实施例中， 选用硅石、 萤石作为调节剂， 所述硅石的主要成分为 SiO2， 其含量 在 90以上， 所述萤石的主要成分是氟化钙， 还含。
41、有少量的 Fe2O3、 SiO2和其它微量元素。 0033 优选的是， 在步骤三中， 采用一层炭， 一层白云石， 一层玄武岩， 一层萤石， 一层硅 石这样的方式叠层状循环装料， 直至加满料。 0034 在本实施例三中的其余工艺步骤与实施例一中的相同， 在此不再赘述。 0035 实施例四 0036 本发明的实施例四是关于以玄武岩为主料制作微空心、 微气泡岩棉的方法。 0037 本实施例四的方法与实施例一的方法的不同在于 ： 0038 步骤二中， 原材料的选取与比例不同， 选取的原材料按照重量比例为 ： 玄武岩 70-85白云石或石灰石 10-25萤石 5-12的比例分别做好备料， 将所述配备好的。
42、 石料与助燃炭按照体积比 ： 石料 4.5-6 助燃炭 3-4 的比例分别备料 ； 步骤三 ： 装料， 将备 好的石料与助燃炭按照先炭后料的叠层状循环装料方式装料， 每一组由一层助燃炭、 一层 助熔剂、 一层玄武岩、 一层调节剂的顺序组成的叠层组装料， 所述叠层组的厚度为 45-60CM， 优选的是厚度为 45-55CM， 以此叠层状循环装料方式直至装满熔炼炉 ； 步骤四 ： 熔制， 向炉 内给风， 加热原料 28-40 分钟， 炉内温度加热至 1450-1750， 使加入的石料开始熔融成液 态， 形成温度为 1450-1750的玄武岩、 萤石熔融体包裹白云石熔体的熔融流股， 使流股从 流槽口。
43、处流出。 0039 在本实施例四中的其余工艺步骤与实施例一中的相同， 在此不再赘述。 0040 实施例五 0041 本实施例五是关于利用本发明的方法制备的具有微空心、 微气泡结构的岩棉产 品。 0042 所述岩棉产品是由以重量比例 ： 主料玄武岩 60-85， 助熔剂白云石 10-28或石 灰石 10-28， 调节剂萤石 5-15和硅石 0-10的天然石材为原材料， 经本发明的工艺制 备而成， 所述岩棉纤维具有微空心、 微气泡的结构， 附图 1 是所述岩棉纤维在显微镜下的照 片。 0043 本发明的方法能够生产具有微空心、 微气泡结构岩棉的具体原理是 ： 主料玄武岩 主要成分为 SiO2、 A。
44、l2O3， 辅料助熔剂白云石的主要成分是 CaO、 MgO， 石灰石的主要成分是 CaCO3， 调节剂萤石的主要成分是氟化钙， 还含有少量的 Fe2O3、 SiO2和其它微量物质， 硅石的 主要成分是 SiO2， 主料玄武岩、 调节剂萤石和硅石的熔点比白云石或石灰石要低。所述石 料在熔炼炉内的最终融化机理是 ： 基于熔化 - 熔解 - 共熔过程， 即配料中的易熔原料首先 熔化， 然后熔解难熔原料， 继而混熔为一体。 在本发明的熔制过程中， 主料玄武岩、 调节剂萤 石、 硅石因熔点低于助熔剂白云石或石灰石， 因此主料玄武岩、 调节剂先于助熔剂熔化， 调 节剂熔化后的熔体对于熔体酸度、 粘度进行调。
45、节， 并包裹未熔化的助熔剂， 助熔剂在高温作 用下熔解， 进而与主料玄武岩、 调节剂的熔体混熔， 形成本发明中的玄武岩、 调节剂的熔融 说 明 书 CN 102757178 A 9 7/7 页 10 体包在助熔剂白云石或石灰石熔体的外面的熔融流股， 因熔融原料化学成分、 熔点不同， 其 熔融的流股内外温度不同， 所述熔融流股流出槽口后， 流出的熔融流股为近似玻璃质体， 经 离心机棍轮高速离心， 被离心成纤细状熔体并释放出大量热能， 在释放热能同时遇高压冷 却强风吹制后， 急速收缩冷却形成岩棉纤维， 所述岩棉纤维在结构上会出现微空心、 微气 泡现象。 0044 本发明方法制备的岩棉纤维由于本发明。
46、的原材料的选料配比， 使得其岩棉纤维富 含SiO2， 所述岩棉纤维的组成成分为 ： SiO2的百分比为40-45， Al2O3的百分比为10-15， CaO 的百分比为 20-25， MgO 的百分比为 8-11， 其余为微量物质 Fe2O3、 FeO、 T iO2、 K2O、 Na2O 及杂质。 0045 由于所述岩棉富含 SiO2， 使得所述岩棉纤维具有诸多优于现有技术制备的岩棉纤 维， 本发明的岩棉纤维具有的纤维长度为 30-50CM， 纤维直径为 4-7， 比重为 30-60kg/m3， 所述纤维具有的导热系数 0.035w/mk， 最高使用温度是 700， 其酸度系数为 1.2-2.6。 0046 本发明中的方法生产出的岩棉产品， 由于其二氧化硅含量高， 岩棉纤维具有微空 心、 微气泡结构， 具有纤维长、 韧性佳、 重量轻、 高阻燃、 低导热、 耐腐蚀等优良特性， 是高品 质的保温、 隔热、 抗蚀材料， 可以满足建筑、 工业制造、 航空航天等各种领域对于高性能的保 温、 隔热材料的需求。 说 明 书 CN 102757178 A 10 1/1 页 11 附图 1 说 明 书 附 图 CN 102757178 A 11 。