CN1931763A - 高钛型高炉渣矿渣棉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高钛型高炉渣矿渣棉，由40－100％的高钛型高炉渣与0－60％的辅助材料混合熔炼而成；其中辅助材料可以是0－40％的白云石或石灰石与0－20％硅石的组合，也可以是0－40％的玄武岩和0－30％的白云石或石灰石与0－20％的硅石的组合；将上述各组分原材料称量配制混合后放入高温炉熔制而成，其柔韧性好，耐水性能、耐火性能优良。
Description
技术领域
本发明属固体废弃物资源综合利用技术及新型绝热保温材料技术领域，涉及矿渣棉，特别涉及一种高钛型高炉渣矿渣棉。
背景技术
矿渣棉是由炉渣等作为主要原料，将其加温1400℃左右熔化，后通过雾化器转化为纤维状，再加热200℃左右将树脂聚合而成，对环境无害，同时又是理想的绝热材料。其中硅含量可以达到33％，TiO2含量达到3.56％。使用时可根据需要将矿渣棉压制成平板或者加工成其它形状的产品。
《能源研究与利用》(2005年2期，林杰著)报道，矿渣棉组成成分属于硅酸盐系统，矿渣棉熔体的组成化合物不少于十种，其中主要组成化合物为SiO2、Al2O3、CaO和MgO。TiO2不是必需成分，TiO2通常是在生产矿渣棉过程中由原料带入的，含量一般为0-3％。通过查新国内外文献及专利表明均没有以高钛型高炉渣为主要原料生产矿渣棉及制品的先例。
以普通高炉渣为主要原料生产的矿渣棉是属于硅酸盐CaO-Al2O3-SiO2物系，矿相组成为硅灰石-铝方柱石-硅酸二钙，硅灰石与铝方柱石不具备水硬性特性，但硅酸二钙在一定条件下能同水起反应，使矿渣棉制品在潮湿环境中的稳定性下降，因此普通矿渣棉不宜在潮湿环境特别是在保冷工程中使用；同时矿渣棉矿相组成中硅酸二钙在675℃时会发生β-硅酸二钙向γ-硅酸二钙的转化，引起制品体积膨胀。所以由于传统矿渣棉存在耐水性差、耐热度低等方面的缺点，不能应用于潮湿或高温环境；另一方面，国际癌症研究所认为曾广泛应用于船舶制造业的耐火陶瓷纤维(硅酸铝纤维)制品是可能的人类致癌物，而人造玻璃态纤维棉(包括绝热玻璃棉、岩棉和矿渣棉)不认为对人类有致癌性，因此船舶制造业急需寻找到一种可代替耐火陶瓷纤维(硅酸铝纤维)制品的产品。
发明内容
针对现有矿渣棉可能致癌和不适宜于潮湿或高温环境应用问题，本发明提供一种清洁、干净并耐热性能优越的高钛型高炉渣矿渣棉。
其技术方案是，所述高钛型高炉渣矿渣棉由40-100％的高钛型高炉渣与0-60％的辅助材料混合熔炼而成。
其中0-60％的辅助材料可以是0-40％的白云石或石灰石与0-20％硅石的组合，也可以是0-40％的玄武岩和0-30％的白云石或石灰石与0-20％的硅石的组合。
本发明的组分及重量百分比如表1所示
表1，高钛型高炉渣矿渣棉组分及重量百分比
| 序号 | 配料组分(重量％) | |||
| 高钛型高炉渣 | 玄武岩 | 白云石或石灰石 | 硅石 | |
| 1 | 40-100 | / | 0-40 | 0-20 |
| 2 | 40-100 | 0-40 | 0-30 | 0-20 |
将上述各组分原材料称量配制混合后放入高温炉，高温熔制、纤维化制成无机质纤维矿渣棉，再经加工，制成板、管、毡、带、纸等各种制品供用户使用。具体冶炼时，将原料熔化温度从纯高钛型高炉渣熔化温度1500-1600℃的基础上降低200℃左右即1300-1400℃，调整熔体酸度系数及粘度范围到吹制纤维合理范围。
由于高钛型高炉渣生产的矿渣棉制品与利用普通矿渣生产的矿渣棉制品相比具有纤维细长，柔韧性好，耐水性能、耐火性能更优(性能等级能够达到A60)的特点，本发明为为船舶制造行业提供了新型绝热保温材料，同时为高钛型高炉渣高附加值资源化利用开辟了新的途径。
具体实施方式：
现结合具体实施例进一步说明本发明。
依据组分比例，将各组分称量混合后放入高温炉，通过调整熔体合理的熔化温度、酸度系数和粘度系数，同时配以合理的辅助材料，采用传统矿渣棉生产工艺，可生产出优质、低成本的矿渣棉及其制品。2006年7月我们在某公司矿(岩)棉板生产线上利用传统工艺进行了工业试验，试验配方为高钛型高炉渣∶石灰石∶硅石＝65∶25∶10，试验过程调整了部分工艺参数：生产矿渣棉的熔制温度较传统矿渣棉生产温度高200℃，较纯高钛型高炉渣熔化温度低200℃，即1300-1400℃左右，熔体粘度系数较传统矿渣棉大，酸度系数大于1.4。生产出的试验产品经国家玻璃纤维产品质量监督检验中心检测各项性能指标满足GB/T11835-1998《绝热用岩棉、矿渣棉及其制品》标准要求。耐火分隔试验按《国际耐火试验程序应用规则》检测达到A60级。
表2，工业试验配比及矿棉板产品性能指标
| 序号 | 配料组分(％) | 密度kg/m3 | 纤维平均直径μm | 热荷重收缩温度℃ | 燃烧性能 | 耐火分隔试验 | |||
| 高钛型高炉渣 | 玄武岩 | 白云石(或石灰石) | 硅石 | ||||||
| 1 | 93 | / | 7 | / | 150 | 6.1 | 720 | 不燃 | A60 |
| 2 | 70 | / | 22 | 8 | 150 | 4.8 | 647 | 不燃 | A60 |
| 3 | 58 | / | 32 | 10 | 150 | 5.7 | 610 | 不燃 | A60 |
| 4 | 47 | 23 | 20 | 10 | 150 | 5.4 | 651 | 不燃 | A60 |
| 5 | 55 | 35 | 10 | / | 150 | 6.8 | 670 | 不燃 | A60 |
Claims (2)
1、高钛型高炉渣矿渣棉，其特征在于，该矿渣棉由40-100％的高钛型高炉渣与0-60％的辅助材料混合熔炼而成。
2、根据权利要求1所述的高钛型高炉渣矿渣棉，其特征在于，0-60％的辅助材料可以是0-40％的白云石或石灰石与0-20％硅石的组合，也可以是0-40％的玄武岩和0-30％的白云石或石灰石与0-20％的硅石的组合。
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| CN 200610021995 CN1931763A (zh) | 2006-09-30 | 2006-09-30 | 高钛型高炉渣矿渣棉 |
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| CN 200610021995 CN1931763A (zh) | 2006-09-30 | 2006-09-30 | 高钛型高炉渣矿渣棉 |
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| CN1931763A true CN1931763A (zh) | 2007-03-21 |
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| CN 200610021995 Pending CN1931763A (zh) | 2006-09-30 | 2006-09-30 | 高钛型高炉渣矿渣棉 |
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| CN (1) | CN1931763A (zh) |
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2006
- 2006-09-30 CN CN 200610021995 patent/CN1931763A/zh active Pending
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