[实用新型]一种实验室用矿物棉生产模拟测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种实验室用矿物棉生产模拟测试装置，属于试验仪器装备领域，用来快速、低成本实现矿物棉生产所需要的技术参数。

背景技术

矿物棉是将各类矿物原料经融熔、成纤并用不同有机、无机试剂表面处理后制成的棉状纤维，是各类无机非金属纤维及其制品的总称，包括岩棉、矿渣棉、玻璃棉、硅酸铝棉及其制品等，其中以岩棉和矿渣棉占70%以上。矿物棉及其制品是一种优质、高效的绝热保温材料，被广泛应用在工业、建筑业、交通运输业、造船业等行业的保温、隔热、保冷、防火。

矿物棉最早使用是在19世纪的英国，到20世纪中期进入工业生产时代，并成为石棉的替代品，到目前为止主要应用在建筑领域，英国占85％、德国占70％、日本占92％、美国占90％以上。国内矿物棉行业的起步较晚，1958年才开始研制和生产矿物棉，1978年，从瑞典首次引进一条具有世界先进水平的岩棉制品生产线，到目前为止，虽然已经形成了一个初具规模的高效绝热材料行业，特别是中国新的建筑外墙保温材料国家标准的出台，对于矿物棉的需求显得更大，但是与发达国家相比差距仍然很大。

矿物棉纤维是由硅酸盐熔体在急冷受力的情况下获得，其结构类似玻璃，由无规则的SiO₂网络所组成，SiO₂构成了纤维的骨架结构，加入的阳离子可能位于玻璃骨架结构的空隙中，也可能取代Si的位置。矿物棉主要由各种氧化物组成，按照性质可以将组成矿物棉的氧化物分为酸性氧化物(SiO₂)、碱性氧化物(RO-CaO、MgO、FeO，R₂O-K₂O、Na₂O)和两性氧化物(Al₂O₃、B₂O₃、Fe₂O₃)三大类。一般在矿物棉生产配料时控制SiO₂/Al₂O₃在2.5-5之间。矿物棉的生产由矿物熔体的液相线温度、黏度和表面张力决定，因此矿物的成分直接影响到作业温度和具体工艺的选择。熔体的液相线温度是作业的上限温度，因为一旦作业温度低于液相线温度制丝过程中就可能会出现析晶，从而影响纤维的强度和矿物棉的导热性能。

从上述的成分也可以看出，影响矿物棉熔渣黏度和表面张力的因素主要有温度、成分和气氛。一般情况下温度对矿物棉熔体黏度的影响较大，熔渣的黏度随着温度升高而降低；温度对矿物棉表面张力的影响较小，随着温度升高，表面张力降低，一般温度每提高100℃，熔体的表面张力减少1%。矿物棉熔体的黏度随碱性氧化物的增加而降低，表面张力随碱金属氧化物的增加、A1₂O₃、CaO、MgO等的降低而降低。还有一些被称之为表面张力活化剂氧化物，只要有少量存在，就能显著降低表面张力，比如V₂O₅、As₂O₃、Sb₂O等。矿物棉的组成与很多大宗工业固废比较类似，如高炉渣、各种尾矿、粉煤灰等，随着中国对矿物棉需求的加大，同时考虑到天然资源的缺乏，可以用各种大宗工业固废来代替天然原料来进行生产矿物棉。但是如何确定生产过程中的工艺参数就显得非常重要，因此有必要设计一套小的实验装置来确定各类生产工艺参数，为工业化生产提供数据。

实用新型内容

针对上述存在的诸多缺陷，本发明人经过大量的深入研究，在付出了充分的创造性劳动后，从而完成了本发明。

具体而言，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种实验室用矿物棉生产模拟测试装置，以解决目前无法快速、低成本实现矿物棉生产所需要技术参数测试的技术问题。