RU2588510C2 - Сырье для получения базальтовых волокон - Google Patents
Сырье для получения базальтовых волокон Download PDFInfo
- Publication number
- RU2588510C2 RU2588510C2 RU2013133816/03A RU2013133816A RU2588510C2 RU 2588510 C2 RU2588510 C2 RU 2588510C2 RU 2013133816/03 A RU2013133816/03 A RU 2013133816/03A RU 2013133816 A RU2013133816 A RU 2013133816A RU 2588510 C2 RU2588510 C2 RU 2588510C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- raw material
- basalt
- fibers
- melt
- diabase
- Prior art date
Links
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title claims description 60
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 title description 43
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 claims description 48
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 30
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium monoxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 10
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 8
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N Boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims description 7
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 7
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 7
- 150000002506 iron compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 5
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- -1 compounds compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000001553 barium compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000002681 magnesium compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 2
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052803 cobalt Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 31
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 15
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 9
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 9
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 8
- 229910052904 quartz Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 6
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- VASIZKWUTCETSD-UHFFFAOYSA-N manganese(II) oxide Inorganic materials [Mn]=O VASIZKWUTCETSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000001639 boron compounds Chemical class 0.000 description 5
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 5
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 4
- 210000004072 Lung Anatomy 0.000 description 4
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 4
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 4
- PZZYQPZGQPZBDN-UHFFFAOYSA-N Aluminium silicate Chemical compound O=[Al]O[Si](=O)O[Al]=O PZZYQPZGQPZBDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 2
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 2
- 239000010450 olivine Substances 0.000 description 2
- 229910052609 olivine Inorganic materials 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052655 plagioclase feldspar Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052611 pyroxene Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing Effects 0.000 description 2
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N Calcium silicate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N Carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000036499 Half live Effects 0.000 description 1
- VODZWWMEJITOND-OWWNRXNESA-N N-Stearoylsphingosine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)NC(CO)C(O)\C=C\CCCCCCCCCCCCC VODZWWMEJITOND-OWWNRXNESA-N 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- IDCPFAYURAQKDZ-UHFFFAOYSA-N Nitroguanidine Chemical compound NC(=N)N[N+]([O-])=O IDCPFAYURAQKDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000001331 Nose Anatomy 0.000 description 1
- NOTVAPJNGZMVSD-UHFFFAOYSA-N Potassium oxide Chemical compound [K]O[K] NOTVAPJNGZMVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Sodium oxide Chemical group [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 101700013328 TRGS Proteins 0.000 description 1
- 241000157263 Tephritis Species 0.000 description 1
- 241000356114 Trachytes Species 0.000 description 1
- 210000002268 Wool Anatomy 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K [O-]P([O-])([O-])=O Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000996 additive Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052650 alkali feldspar Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004429 atoms Chemical group 0.000 description 1
- 229910052639 augite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052626 biotite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- KQMBEUPSQAQIKF-UHFFFAOYSA-N calcium;dihydroxy(oxo)silane;magnesium Chemical compound [Mg].[Ca].O[Si](O)=O KQMBEUPSQAQIKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic Effects 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001869 cobalt compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed Effects 0.000 description 1
- 229910052637 diopside Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 231100000206 health hazard Toxicity 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 229910052892 hornblende Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 150000002697 manganese compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical Effects 0.000 description 1
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 150000003112 potassium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 1
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001187 sodium carbonate Substances 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Substances [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 description 1
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000002588 toxic Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к сырьевой шихте для расплава для получения непрерывных минеральных волокон. Технический результат изобретения заключается в повышении термостойкости, прочности на разрыв, стойкости к химикатам и щелочам. Сырьевая шихта для получения волокон содержит от 30% до 70% базальта и/или диабаза, от 19% до 34% кварцевого песка и от 7% до 13% доменного шлака. 3 н. и 11 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к сырьевой шихте для плавки для получения непрерывных минеральных волокон, а также к способу получения непрерывных минеральных волокон из расплава и к применению сырьевой шихты по изобретению.
Минеральные волокна являются волокнами из неорганического сырья. К минеральным волокнам относятся также базальтовые волокна, получаемые промышленно, тонкие каменные волокна, в частности волокна из базальта.
Вообще говоря, хотя минеральные волокна внешне похожи на стекловолокна, их химический состав из-за высокого содержания железа, а также кальция и магния и сравнительно низкого содержания диоксида кремния и алюминия значительно отличается от состава стекловолокон.
Здесь следует, однако, четко различать базальтовую вату и непрерывные базальтовые волокна. Непрерывные базальтовые волокна не представляют опасности для здоровья. Согласно современному уровню научных знаний, исходят из того, что только волокна длиной более 5 мкм, диаметром <3 мкм и отношением длина/толщина >3 (волокна согласно ВОЗ) при вдыхании представляют риск возникновения опухолей легкого у человека. Для более толстых волокон (диаметр >3 мкм) такой опасности ожидать не следует, так как эти более толстые волокна при вдыхании будут задерживаться в носу и поэтому не смогут попасть в легкие.
Возможности промышленного применения минеральных волокон многочисленны и разнообразны. Физические свойства и, тем самым, области применения, аналогичны тем, что и для стекловолокон. Базальтовые волокна используются в качестве армирующих волокон в композитных стеклопластиковых материалах, таких как облегченные конструкции в легковых и грузовых автомобилях, используются в космонавтике, военной и авиационной промышленности и т.д., или используются в качестве теплозащитного материала. Они подходят для применения во многих приложениях, связанных с высокими температурами. С помощью новых технологий можно производить также тончайшие волокна толщиной менее 0,01 мм и перерабатывать с получением ткани.
Базальтовое волокно, точнее сказать, непрерывное базальтовое волокно (EBF), получают в процессе плавки. При этом базальтовую породу с определенными химическими свойствами перерабатывают сложным способом плавления в базальтовые волокна. Их получают из жидкого расплава базальта при температуре примерно 1400°C. Состав расплава влияет на физические и химические свойства базальтовых волокон.
Общеизвестно, что для получения минеральных волокон используются горные породы, как базальт, доломит, известняк, или шлак металлургического производства. Однако базальты не очень годятся для плавки в вагранках или электропечах. Они размягчаются при относительно низкой температуре плавления, но при дальнейшем повышении температуры являются вязкотекучими в широком интервале температур. Вследствие этого не гарантируется непрерывный процесс плавки и однородное вытекание расплава из плавильного агрегата. Хотя добавлением в базальт основных добавок, таких как известняк или доломит, или вспененные доменные шлаки, достигают однородного расплава, но одновременно также получается короткий интервал размягчения. Это отрицательно сказывается как на последующем производстве волокна, так и на качестве волокна, а также на выходе волокон.
Из документа DD 223435A1 известен расплав для получения минеральных волокон из расплавленной породы, состоящий из 75-45% базальта и 25-55% диабаза. В расплав можно добавлять до 10% доменного шлака или известняка. Подготовительная обработка для гомогенизации или окомкования компонентов перед их введением в плавильный агрегат не требуется.
Задачей настоящего изобретения является создание сырьевой шихты для расплава для получения непрерывных минеральных волокон, с которой достигаются улучшенные свойства расплава, с целью усовершенствования производства непрерывных минеральных волокон высокого качества, в частности непрерывных базальтовых волокон.
Задача изобретения независимо решена при помощи сырьевой шихты, содержащей от 30% до 70% базальта и/или диабаза, от 10% до 40% кварцевого компонента, в частности кварцевого песка, и от 5% до 30% шлака, в частности доменного шлака, а также способом получения непрерывных минеральных волокон из расплава, образованного из сырья, содержащего от 30% до 70% базальта и/или диабаза, от 8% до 40% кварцевого компонента, в частности кварцевого песка, и от 5% до 30% шлака, в частности доменного шлака, а также применением этого способа для получения минерального волокна в качестве неметаллического упрочнения или армирования.
При этом оказалось выгодным, что благодаря использованию базальта или диабаза как основного компонента сырьевой шихты применяется материал, который благодаря чрезвычайно широкому распространению и непрерывному образованию в результате вулканической активности может рассматриваться как неисчерпаемое сырье.
Аналогичное справедливо для применения кварцевого песка - запасы кварцевого песка в мире практически безграничны. Благодаря применению кварцевого песка достигается желательная доля диоксида кремния в непрерывном базальтовом волокне, который требуется в качестве сеткообразователя.
Шлаком называют в металлургии стеклянные или кристаллические застывшие отходы плавки неметаллического типа. Он состоит в основном из кальциевого силиката и силикатного стекла. Доля стекла обычно превышает 75%. Шлак, в частности доменный шлак, предпочтительно служит для достижения содержания диоксида кремния и, тем самым, его требуемой доли как сеткообразователя в расплаве или минеральном волокне. Добавкой сырьевых материалов согласно изобретению для получения минеральных волокон можно удерживать низкими производственные расходы по сравнению с добавкой требуемых веществ в чистой форме.
В результате применения описанных исходных материалов, как базальт или диабаз, кварцевый песок и доменный шлак, можно снизить или удерживать как можно более низким количество дополнительных добавок, которые, с одной стороны, повышают расходы на получение минеральных волокон, в частности, непрерывных базальтовых волокон, а с другой стороны, могут быть также вредными для окружающей среды.
Базальтовые волокна из сырья согласно изобретению не содержат ядовитых и/или опасных компонентов. Бесконечные нити согласно изобретению являются ориентированными волокнами со средним диаметром волокна >9 мкм и вследствие малого стандартного отклонения, примерно 10%, не содержат волокон с диаметром <3 мкм. Они также не расщепляются вдоль (не фибриллируют), благодаря чему не возникает фрагментов волокон, которые могли бы попасть в альвеолы легких. Согласно Техническим правилам по обращению с опасными веществами TRGS 521, частицы длиной более 5 мкм, диаметром меньше 3 мкм и отношением длины к диаметру больше 3:1 считаются волокнистой пылью. Базальтовое волокно настолько толстое, что оно не может попасть в легкие, кроме того, оно не фибриллируется, т.е. не расщепляется вдоль, из-за чего могло бы стать тоньше. Время полураспада, то есть время, требующееся для того, чтобы разложилось половина находящегося в теле материала, составляет для базальтовых волокон заметно меньше 40 дней, поэтому они не попадают в категорию канцерогенных веществ.
Благодаря предлагаемому изобретением составу сырья для плавки для получения непрерывных минеральных волокон, содержащему от 45% до 55% базальтовой породы и/или диабаза, от 19% до 34% кварцевого песка и от 7% до 13% шлака, в частности доменного шлака, достигается высокий выход волокна при хорошем качестве волокна. Таким образом, можно получить бобины постоянного размера без разрыва нитей.
Непрерывное базальтовое волокно, полученное из сырья согласно изобретению, отличается прежде всего высокой термостойкостью, высокой прочностью на разрыв, высокой стойкостью к химикатам и щелочам, очень хорошими изоляционными свойствами и свойствами при растяжении, а также хорошо пригодны для переработки и вторичного использования.
Более тонкие волокна наряду с повышенной удельной поверхностью имеют повышенную удельную прочность. Благодаря своему профилю свойств и, прежде всего, повышенному модулю E, повышенной химической стойкости и повышенной термостабильности, эти непрерывные базальтовые волокна имеют заметные преимущества по сравнению с волокнами из стекла E. Базальтовые волокна могут стать конкурентами стекловолокнам. При этом замена на базальтовые волокна возможна прежде всего в тех областях, где значение имеет комбинация повышенного модуля E, повышенной термостойкости и улучшенной химической стойкости, прежде всего к щелочам. При этом базальтовые волокна занимают нишу, в которой стекловолокна могут применяться лишь ограниченно, а применение очень дорогих углеродных волокон не оправдано с экономической точки зрения. Непрерывные базальтовые волокна могут применяться как замена стекловолокну, например, в качестве тепло- и звукоизолирующих наполнителей и т.д. Поскольку непрерывное базальтовое волокно является также очень жаростойким, его можно также применять как замену асбестовому волокну. Существует также бетон с непрерывными базальтовыми волокнами, который может применяться вместо железобетона.
Вторичная переработка базальтовых волокон возможна без проблем, как и стекла. Стекло уже имеет долю возврата свыше 80%. С технической точки зрения базальтовые волокна могут достичь более высокой степени возврата, так как они получены из натурального сырья.
Преимуществом по сравнению с обычными волокнами является также то, что непрерывные базальтовые волокна можно перерабатывать и вторично использовать, так как они получены из натурального сырья.
Выгодным оказалось присутствие от 2% до 20%, в частности от 5% до 12% глины, в частности глинистых минералов и примесей, так как глины и их производные продукты при нагревании превращаются в твердые и жесткие минералы. Кроме того, глина служит источником кремния и алюминия.
Соединения бора, в частности борная кислота и/или ее производные, в частности соли, применяются в количестве, выбранном из диапазона с нижней границей 1%, в частности, 3%, и верхней границей 10%, предпочтительно 5%, причем соединения бора используются в качестве флюса. Кроме того, они улучшают коррозионную стойкость минеральных волокон. Соединения бора, в частности борная кислота или ее производные, могут снижать коэффициент теплового расширения и тем самым улучшают стойкость непрерывных базальтовых волокон к температурным изменениям, например, в случае армирующих волокон.
Соединения железа используются в количестве, выбранном в диапазоне с нижней границей 0,1%, в частности, 0,5%, и верхней границей 10%, предпочтительно 1%, причем соединения железа служат модификатором сетки и, следовательно, изменяют структуру и свойства волокна. Модификаторы сетки встраиваются в каркас, образованный сеткообразователем. Для обычного стекла для бытовых нужд (известково-щелочное стекло) - это оксид натрия или калия и оксид кальция. Эти модификаторы сетки разрывают структуру сетки. При этом разрываются связи мостикового кислорода в тетраэдрах оксида кремния. Вместо атомной связи с кремнием кислород вступает в ионную связь с атомом щелочи.
Оксид кальция используется для расплава в количестве, выбранном из диапазона с нижней границей 1%, в частности 2%, и верхней границей 10%, предпочтительно 4%, причем оксид кальция может служить модификатором сетки. CaO в умеренном добавлении согласно изобретению повышает твердость и химическую стойкость, в частности стойкость к щелочам, полученного из расплава минерального волокна, в частности непрерывного базальтового волокна. Соединения Ca откладываются на поверхности базальтовых волокон.
Носители фтора, как плавиковый шпат, применяются в количестве из диапазона с нижней границей 1%, в частности, 2%, и верхней границей 10%, предпочтительно 3%, причем плавиковый шпат добавляют в качестве флюса. Эта присадка облегчает процесс плавления и манипуляции с расплавленными материалами. Кроме того, снижаются температура плавления и вязкость расплава.
Далее, в сырьевую шихту можно также добавлять минералы и сырье, выбранное из группы, содержащей соединения металлов, как соединения марганца, титана, меди, алюминия, кобальта, щелочные соединения, как соединения натрия, калия, щелочноземельные соединения, как соединения магния или бария, каолин, соду, благодаря чему можно получать непрерывные базальтовые волокна в соответствии с желаемыми свойствами.
В одном усовершенствовании изобретения для получения расплава применяется сырье, по меньшей мере частично образованное как молотый материал и/или как формованные тела, которые состоят из частиц, в частности, молотого материала, из базальта и/или диабаза, по меньшей мере одного кварцевого компонента, в частности кварцевого песка и шлака, в частности доменного шлака, благодаря чему можно облегчить процесс плавления, создавая гомогенные условия в плавильной печи, и в результате улучшается качество минерального волокна, а также повышается выход минерального волокна.
Особенно выгодными оказались формованные заготовки размером с верхней границей 100 мм, так как тем самым можно удерживать низким внесение энергии для расплавления формованных тел в плавильной печи, не ухудшая в то же время свойства расплава.
При применении способа по изобретению для получения непрерывных минеральных волокон из расплава сырья, содержащего от 30% до 70% базальта и/или диабаза, от 10% до 40% кварцевого песка и от 5% до 30% шлака, в частности доменного шлака, выгодным оказалось, что все процессы обработки и переработки базальтовых продуктов соответствуют предписаниям Киотского договора от 2012. При нагреве не образуются ни ядовитые газы, пены или пары, ни другие вредные для человека или окружающей среды продукты или отходы.
Оказалось выгодным также, что для получения расплава сырье применяется, по меньшей мере частично, в виде формованных тел, которые образованы из частиц базальта и/или диабаза с по меньшей мере кварцевым песком и шлаком. С волокнами, полученными настоящим способом, не ожидается образования волокнистой пыли, так что ни при получении, ни при обработке, ни при применении и ни при утилизации этих волокон можно не ждать опасности для здоровья вовлеченных в это лиц. Для определенных применений базальтовые волокна, полученные способом по изобретению, можно также использовать как замену асбестовым волокнам.
Во введении следует зафиксировать, что в различных описанных примерах осуществления одинаковые детали имеют одинаковые обозначения, причем содержащееся во всем описании раскрытие может быть перенесено по смыслу на одинаковые детали с одинаковым обозначением. Равным образом, выбранные в описании указания на положение, как, например, сверху, снизу, сбоку и т.д., относятся к непосредственно описываемой и показанной фигуре, и при изменении положения должны по смыслу переноситься на новое положение. Далее, все отличительные признаки или комбинации отличительных признаков различных показанных и описанных примеров осуществления также могут представлять собой также независимые изобретательские решения или решения согласно изобретению.
Все указания на ширину диапазонов в настоящем описании следует понимать так, что они охватывают все без исключения подобласти этих диапазонов, например, указание "от 1 до 10" следует понимать так, оно охватывает все подобласти в пределах от нижней границы 1 до верхней границы 10, т.е. все подобласти, начинающиеся с нижней границы 1 или выше и заканчивающиеся у верхней границы 10 или ниже, например, от 1 до 1,7 или от 3,2 до 8,1, или от 5,5 до 10.
Процентные величины в связи с изобретением относятся к весовым процентам, если не указано иное.
Под базальтом в связи с изобретением понимается основная вулканическая порода. Она состоит главным образом из смеси силикатов железа и магния с оливином и пироксеном, а также богатого кальцием полевого шпата (плагиоклаз). Господствующими минеральными группами являются плагиоклаз, пироксен, преимущественно как авгит или диопсид. Оливин, биотит, амфиболит, как роговая обманка, щелочной полевой шпат, кварц, роговиковая порода и фельдшпатиты встречаются в некоторых месторождениях базальта. В связи с изобретением под базальтом понимаются также диабаз, мелафир, фельдшпатоидная порода, латит, фонолит, мелилитит, пикрит, тефрит, андезит, порфир, спилит, трахит и т.д. Итого базальты по своему химическому составу оказываются исключительной переменной породой, что противоречит его довольно одинаковому виду.
Настоящее изобретение описывает сырье, которое применяется для получения расплава для дальнейшей обработки в минеральные волокна, в частности непрерывные базальтовые волокна. В связи с изобретением речь идет о волокнах MMMF (man made mineral fibers - искусственные минеральные волокна), то есть о минеральных волокнах, полученных синтезом.
Таким образом, минеральные волокна можно получать без больших затрат. Их можно получать из множества материалов, включая изверженную горную породу и базальт, из шлака, образующегося в доменных печах, применяющихся при производстве стали и других металлов, и из отходов фосфатной промышленности.
В качестве базальта можно применять, наряду с прочим, породу с месторождений базальта в Radlpaß, Klöch, Oberhaag, Kirn, Solosnica, Losonec, Kamenec, Zelesice, Zbraslav, Belice, Okucani, Rakovac, Ceramide и т.д.
Предпочтительно, основным компонентом расплава является базальт. Состав расплава влияет на химические и физические характеристики базальтового волокна, в частности, через содержание железа.
Применяя кварцевый компонент, в частности кварцевый песок, в комбинации со шлаком, в частности доменным шлаком, для получения расплава, можно ввести в расплав необходимое количество SiO2. Более того, этим можно также благоприятно повлиять на характеристики плавления расплава и способствовать затем аморфному застыванию расплава. Подходящий для применения в изобретении кварцевый песок более предпочтительно состоит более чем на 95% из SiO2.
Добавляя дополнительные вещества, можно улучшить выход и качество непрерывного минерального волокна.
Глина, в частности глинистые минералы, а также примеси и производные продукты приводят к высокой прочности непрерывных минеральных волокон, полученных из сырья согласно изобретению. Глина служит источником SiO2 и Al2O3 и при необходимости источником Fe2O3. Так, глины, типичные для применения в изобретении, содержат от 50 до 90% SiO2, от 10 до 30% Al2O3 и до 20% Fe2O3, а также незначительные количества CaO, MgO, K2O, TiO2.
Флюсы, как соединения фтора, в частности, плавиковый шпат, и/или соединения бора, как борная кислота, влияют на вязкость расплава, и тем самым можно оптимизировать производственные параметры для последующего процесса вытягивания или прядения.
Оксид кальция и соединения железа используются в качестве модификаторов сетки. Кроме того, благодаря присутствию железа можно также целенаправленно использовать поливалентные свойства железа, например оптические свойства, в частности поглощение инфракрасного излучения, механические свойства, как прочность при растяжении, способность связывать пластмассы и т.д. Соединения железа можно также добавлять, чтобы улучшить реологические свойства расплава или для окрашивания.
Полевой шпат служит также источником SiO2 и Al2O3. Типичные подходящие для изобретения полевые шпаты имеют содержание SiO2 выше 60% и содержание Al2O3 выше 15%. Каолин также применяется как источник SiO2 и Al2O3.
Благодаря применению сырья в виде формованных тел образуется однородный расплав с вязкостью, при которой из него можно вытягивать или прясть непрерывные минеральные волокна.
В качестве шлака применяется размолотый доменный шлак с основными компонентами SiO2, CaO, Al2O3 и MgO. Например, состав одного подходящего для использования в изобретении доменного шлака следующий: 37% SiO2, 36,3% CaO, 8,4% MgO, 10,6% Al2O3, 0,4% Fe2O3, 4,1% Na2O, 0,1% P2O5, 1,4% K2O, 0,5% TiO2, 1,3% MnO.
В одном усовершенствовании можно также добавлять синтетические минералы и сырье, выбранные из группы, содержащей соединения железа, соединения марганца, соединения титана, соединения бора и т.д., чтобы оптимизировать технологические параметры или соответствующим образом повлиять на свойства непрерывного базальтового волокна.
Точный химический состав базальтовых волокон зависит от состава расплава и тем самым от сырья, использовавшегося для получения расплава. Известные из уровня техники базальтовые волокна фирмы Basaltex имеют следующий состав (в массовых процентах): 52% SiO2, 17% Al2O3, 9% CaO, 5% MgO и 17% другие компоненты.
Применяя указанные согласно изобретению исходные материалы для образования расплава, можно получить непрерывные минеральные волокна следующего состава (в вес.%):
| Группа | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| SiO2 | 42-51 | 51-65 | 45-55 | 48-52 | 55-65 |
| CaO | 4-18 | 6-15 | 10-20 | 18-23 | 10-15 |
| MgO | 3-10 | 2-8 | 2-10 | 10-16 | 1-4 |
| Al2O3 | 10-15 | 8-15 | 15-25 | 8-12 | 8-18 |
| Fe2O3 | 10-18 | 8-15 | 5-15 | 4-7 | 2-6 |
| Na2O | 1-6 | 1-6 | 1-6 | 1-3 | 0,3-5 |
| P2O5 | 0-1 | 0-0,5 | 0-1 | - | 0,1-0,9 |
| K2O | 0-5 | 0-5 | 0-5 | - | 1-5 |
| TiO2 | 1-3 | 0-2 | 0-2 | 2-4 | 0,3-3 |
| MnO | 0-0,5 | 0-0,5 | 0-0,5 | - | 0,1-0,9 |
| Сумма | не определено | не определено | не определено | не определено | не определено |
Минеральные волокна группы 1 можно получить, например, используя базальт из месторождения Klöch. Минеральные волокна группы 2 имеют повышенное содержание SiO2. Базальтовые волокна группы 3 имеют повышенное содержание Al2O3. Для волокон группы 4 в качестве сырья использовался диабаз, а для волокон группы 5 - андезит.
В частности, из сырья согласно изобретению можно получить непрерывные минеральные волокна, в частности непрерывные базальтовые волокна, следующего состава, согласно рентгенодифракционному анализу (РДА) (возможны незначительные отклонения суммы от 100% из-за погрешностей измерений, потери при прокаливании и т.д.):
| Группа | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| SiO2 | 61,3 | 55,6 | 60,8 | 60,2 | 64,4 | 49,9 |
| CaO | 12,4 | 14,1 | 13,1 | 12 | 11,6 | 7,4 |
| MgO | 3,2 | 4,5 | 3,1 | 3,3 | 4,5 | 4,8 |
| Al2O3 | 12,1 | 15,3 | 14 | 13,6 | 8,6 | 10,3 |
| Fe2O3 | 5,7 | 7,1 | 5,9 | 5,6 | 6,0 | 6,6 |
| Na2O | 1,7 | 0,3 | 0,3 | 1,7 | 2,2 | 0,5 |
| P2O5 | 0,3 | 0,2 | 0,2 | 0,3 | 0,3 | 0,3 |
| K2O | 1,2 | 1,6 | 1,5 | 1,3 | 1,0 | 1,0 |
| TiO2 | 0,8 | 0,9 | 0,9 | 0,8 | 1,1 | 1,4 |
| MnO | 0,2 | 0,4 | 0,2 | 0,2 | 0,3 | 0,2 |
| Cr (ч./млн) | - | 467,2 | 132,1 | 173,9 | 316,9 | 382 |
| Группа | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 |
| SiO2 | 61,1 | 63,5 | 56,6 | 75,3 | 64,5 | 42,2 |
| CaO | 11,4 | 13,9 | 9,2 | 4,9 | 7,7 | 4,7 |
| MgO | 2,3 | 1 | 3,8 | 6,2 | 0,2 | 8,2 |
| Al2O3 | 15 | 12,7 | 16,5 | 26,2 | 12,2 | 9 |
| Fe2O3 | 3,1 | 3 | 6,1 | 3,1 | 5 | 5 |
| Na2O | 3,3 | 2,7 | 2 | 1,4 | 8,8 | 0,9 |
| P2O5 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0 | 0,2 | 0,1 |
| K2O | 2,4 | 2,1 | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 2,4 |
| TiO2 | 0,8 | 0,7 | 0,7 | 0,3 | 0,2 | 0,3 |
| MnO | 0,4 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | - | 0,1 |
| Cr (ч./млн) | - | - | - | 89,4 | 69 | 348,2 |
| Группа | 18 | 19 | 20 | 21 |
| SiO2 | 52 | 60,5 | 64,2 | 60,5 |
| CaO | 9,6 | 12,3 | 7,8 | 12,2 |
| MgO | 6 | 2,3 | 4,4 | 2,3 |
| Al2O3 | 13,5 | 13,4 | 18 | 13,3 |
| Fe2O3 | 4,6 | 5,1 | 7,1 | 5,3 |
| Na2O | 2,4 | 1,6 | 1,9 | 1,6 |
| P2O5 | 0,1 | 0,2 | 0,1 | 0,3 |
| K2O | 1,6 | 1,5 | 1,6 | 1,5 |
| TiO2 | 0,4 | 1 | 0,4 | 1 |
| MnO | 0,3 | 0,2 | 1,9 | 0,2 |
| Cr (ч./млн) | 119,6 | - | 374,1 | - |
Сырье, прежде чем оно попадет в плавильную печь, готовят предпочтительно в виде формованных тел, в частности, размером с нижней границей 1 мм и верхней границей 100 мм. При этом применяют формованные тела, какие описаны в патентной заявке "Предварительная обработка сырья для получения базальтовых волокон", поданная Заявителем 23.12.2010.
В альтернативном варианте осуществления сырье может также вводиться в плавильную печь как молотый материал.
Сырье в виде молотого материала или формованных тел загружают в плавильную печь, где с помощью электродов сырье расплавляется. Альтернативно можно также отапливать печь с сырьем углем или газом, вследствие чего сырье расплавляется.
В качестве способа получения можно применять любой известный из уровня техники способ получения непрерывных минеральных волокон. Например, расплавление сырья в плавильной печи, вытягивание расплава с получением непрерывных волокон, нанесение покрытия на волокна, сушка, намотка и последующая надлежащая переработка.
Далее приводится несколько примеров осуществления для состава сырьевой шихты по изобретению, причем эти примеры не должны рассматриваться как ограничительные.
| A | B | C | D | E | |
| базальт | 70 | 55 | 54 | - | - |
| диабаз | - | - | - | 40 | 60 |
| кварцевый песок | 10 | 19 | 19 | 34 | 30 |
| глинистый минерал | 7 | 12 | 12 | 5 | - |
| доменный шлак | 13 | 10 | 10 | 13 | 7 |
| борная кислота | - | - | - | 5 | 3 |
| Fe2O3 | - | - | 1 | - | - |
| CaO | - | 4 | 4 | - | - |
| плавиковый шпат | - | - | - | 3 | - |
| Сумма | - | - | - | - | - |
В примерах сырьевой шихты A, B и C основная часть образована базальтом, а в примерах осуществления D и E - диабазом.
Согласно рентгенодифракционному анализу, из сырьевой шихты A можно получить, например, минеральные волокна группы 7. Из состава B можно получить минеральные волокна группы 8, из состава C - минеральные волокна группы 9, из состава D - минеральные волокна группы 10, из состава E - минеральные волокна группы 11.
Следующие возможные составы сырьевой шихты согласно изобретению приводятся ниже.
| F | G | H | I | J | |
| базальт | - | - | 65 | 35 | 37 |
| андезит | 60 | 60 | - | - | - |
| кварц | 8 | 18 | 12 | 30 | 38 |
| глина | 8 | 5 | 11 | 3 | - |
| доменный шлак | 24 | 9 | - | 5 | 5 |
| борная кислота | - | - | - | 3 | - |
| Fe2O3 | - | - | - | - | 4 |
| CaO | - | 8 | - | - | 8 |
| каолин | - | - | 12 | - | - |
| карбонат натрия | - | - | - | 7 | 8 |
| Al2O3 | - | - | - | 15 | - |
| MgO | - | - | - | 2 | - |
| Сумма | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| K | L | M | N | O | P | |
| базальт | 50 | 60 | 54 | 60 | 53 | 56 |
| кварц | 25 | 13 | 18 | 16 | 18 | 19 |
| глина | 3 | 3 | 12 | - | 12 | 11 |
| доменный шлак | 5 | 20 | 10 | 13 | 10 | 8 |
| борная кислота | 2 | 2 | - | 2 | - | - |
| Fe2O3 | - | 2 | 1 | 2 | 2 | 1 |
| CaO | - | - | 5 | - | 5 | - |
| каолин | - | - | - | - | - | - |
| Al2O3 | 10 | - | - | 5 | - | 5 |
| MgO | 5 | - | - | - | - | - |
| MnO | - | - | - | 2 | - | - |
| Сумма | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
Согласно рентгенодифракционному анализу, из сырьевых загрузок F, G, H, I, J, K, L, M, N, O и P можно получить, например, минеральные волокна групп 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 и 6.
В опытах определялись следующие физические параметры минеральных волокон как мононитей из сырья вышеописанного состава: титр (дтекс), напряжение (сН/текс), удлинение (%), производительность (г/ч).
Величина титра составляет от 1,2 до 9,6 дтекс, напряжение при растяжении ниже 200 сН/текс, в частности, составляет от 1 до 100 сН/текс, предпочтительно от 6 до 60 сН/текс, удлинение менее 5%, в частности, составляет от 1 до 4%, предпочтительно от 1,7 до 2,4%, и производительности выше г/ч, в частности, от 30 до 1250 г/ч, предпочтительно от 10 кг/ч до 40 кг/ч.
| Группа | Титр (дтекс) | Напряжение при растяжении (сН/текс) |
Удлинение (%) | Производитель- ность (г/ч) |
| 6 | 1,9 | 48 | 3,3 | 109 |
| 7 | 11,8 | 198,6 | 0,1 | 3452 |
| 8 | 12,3 | 170,6 | 2,0 | 4561 |
| 9 | 17,0 | 123,4 | 0,6 | 6578 |
| 10 | 3,6 | 198,1 | 1,5 | 1876 |
| 11 | 1,1 | 107,7 | 1,7 | 23345 |
| 12 | 3,7 | 51,2 | 2 | 34,2 |
| 13 | 1,2 | 45,9 | 2 | не определена |
| 14 | 9,6 | 5,9 | 2,3 | не определена |
| 15 | 2,8 | 12,5 | 1,6 | 22768 |
| 16 | 3,4 | 49,1 | 1,9 | 102,5 |
| 17 | 3,4 | 55 | 2,4 | 56,3 |
| 18 | 3,6 | 44,1 | 1,7 | 124,3 |
| 19 | 2,9 | 49,5 | 1,9 | 32,6 |
| 20 | 2 | 50,7 | 2,1 | 67,6 |
| 21 | 3 | 60,8 | 2,4 | 123,8 |
| 22 | 1,8 | 36,2 | 1 | 19765 |
| 23 | 0,9 | 65,9 | 2,1 | 27453 |
Далее, оказалось, что сырьевая шихта согласно изобретению дает расплав, который хорошо прядется, т.е. со скоростью примерно 3600 м/мин, и до длины 50000 м не обнаруживает обрывов. Кроме того, минеральное волокно, произведенное из сырья, полученного согласно изобретению, имеет высокую прочность при растяжении, выше 4500 МПа, при среднем диаметре примерно от 5 до 40 мкм, в частности, от 7 до 20 мкм.
Результаты испытаний показали, что стойкость к щелочам минеральных волокон из сырья вышеуказанного состава заметно лучше, чем у стекловолокна.
Настоящее изобретение относится также к способу получения непрерывных минеральных волокон, в частности базальтовых волокон, из расплава, причем расплав образован из сырья, содержащего от 30% до 70% базальта, от 8% до 40% кварцевого компонента и от 5% до 30% шлака, в частности доменного шлака.
Относительно следующих веществ, которые можно добавлять в процесс, следует обратиться к вышеописанным вариантам сырьевой шихты для плавки для получения непрерывных минеральных волокон, в частности базальтовых волокон.
Из сырьевой шихты согласно изобретению можно получать базальтовые волокна со структурой, описанной в патентной заявке "Базальтовые волокна", поданной настоящим заявителем 23.12.2010, тем самым она включена ссылкой в настоящую заявку.
Примеры осуществления показывают возможные варианты осуществления предлагаемой изобретением сырьевой шихты, причем здесь следует отметить, что изобретение не ограничено особо представленными вариантами его осуществления, напротив, возможны различные комбинации отдельных вариантов осуществления друг с другом, и специалисты, занятые в этой области техники, способны понять возможности изменений благодаря техническим наставлениям настоящего изобретения. Таким образом, все мыслимые варианты осуществления, которые возможны в результате комбинаций отдельных деталей представленных и описанных вариантов осуществления, охватываются объемом защиты.
Независимые решения задачи, стоящей в основе изобретения, можно вывести из описания.
Прежде всего, предмет независимых решений согласно изобретению может быть образован отдельными, указанными в примерах воплощениями. Относящиеся к нему задачи и решения согласно изобретению можно найти из подробного описания.
Claims (14)
1. Сырьевая шихта для плавления для получения непрерывных минеральных волокон, отличающаяся тем, что она содержит от 30% до 70% базальта и/или диабаза, от 19% до 34% кварцевого песка и от 7% до 13% доменного шлака.
2. Сырьевая шихта по п. 1, отличающаяся тем, что в ней содержится от 45% до 55% базальта и/или диабаза.
3. Сырьевая шихта по одному из пп. 1 или 2, отличающаяся тем, что она содержит от 2% до 20% глины, в частности глинистых минералов и примесей, в частности от 5% до 12%.
4. Сырьевая шихта по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что борная кислота и/или ее производные, в частности соли, содержатся в диапазоне с нижней границей 1%, в частности 3%, и верхней границей 10%, предпочтительно 5%.
5. Сырьевая шихта по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что соединения железа содержатся в диапазоне с нижней границей 0,1%, в частности 0,5%, и верхней границей 10%, предпочтительно 1%.
6. Сырьевая шихта по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что оксид кальция содержится в диапазоне с нижней границей 1%, в частности 2%, и верхней границей 10%, предпочтительно 4%.
7. Сырьевая шихта по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что плавиковый шпат содержится в диапазоне с нижней границей 1%, в частности 2%, и верхней границей 10%, предпочтительно 3%.
8. Сырьевая шихта по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что в ней содержатся минералы и сырье, выбранные из группы, содержащей соединения металлов, как соединения марганца, титана, меди, кобальта, щелочные соединения, как соединения натрия, калия, щелочноземельные соединения, как соединения магния или бария.
9. Сырьевая шихта по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что сырье находится в виде, по меньшей мере частично, молотого материала и/или формованных тел, которые образованы из частиц, в частности, молотого материала, базальта и/или диабаза, кварцевого песка и доменного шлака.
10. Сырьевая шихта по п. 9, отличающаяся тем, что формованные тела имеют размер с верхней границей 100 мм.
11. Способ получения непрерывных минеральных волокон из расплава, отличающийся тем, что расплав образован из сырьевой шихты, содержащей от 30% до 70% базальта и/или диабаза, от 19% до 34% кварцевого песка и от 7% до 13% доменного шлака.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что в расплав добавляют по меньшей мере одно из дополнительных веществ согласно одному из пп. 2-8.
13. Способ по п. 11 или 12, отличающийся тем, что сырьевая шихта применяется для получения расплава в виде, по меньшей мере частично, формованных тел, которые образованы из частиц, в частности, молотого материала, базальта и/или диабаза, кварцевого песка и доменного шлака.
14. Применение сырьевой шихты по одному из пп. 1-10 для получения минеральных волокон в качестве неметаллического упрочнения или армирования.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT0211710A AT509991B1 (de) | 2010-12-22 | 2010-12-22 | Rohmaterial zur herstellung von basaltfasern |
| ATA2117/2010 | 2010-12-22 | ||
| PCT/AT2011/050051 WO2012083334A2 (de) | 2010-12-22 | 2011-12-21 | Rohmaterial zur herstellung von basaltfasern |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013133816A RU2013133816A (ru) | 2015-01-27 |
| RU2588510C2 true RU2588510C2 (ru) | 2016-06-27 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD259965A (ru) * | ||||
| US4764487A (en) * | 1985-08-05 | 1988-08-16 | Glass Incorporated International | High iron glass composition |
| US5472917A (en) * | 1990-08-29 | 1995-12-05 | Paroc Oy Ab | Raw material briquette for mineral wool production and process for its preparation and its use |
| RU2086514C1 (ru) * | 1995-02-06 | 1997-08-10 | Сергей Герасимович Жуков | Шихта для изготовления минерального волокна |
| CN1210094A (zh) * | 1998-09-17 | 1999-03-10 | 李洪安 | 耐碱玄武岩纤维制造方法、产品及设备 |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD259965A (ru) * | ||||
| US4764487A (en) * | 1985-08-05 | 1988-08-16 | Glass Incorporated International | High iron glass composition |
| US5472917A (en) * | 1990-08-29 | 1995-12-05 | Paroc Oy Ab | Raw material briquette for mineral wool production and process for its preparation and its use |
| RU2086514C1 (ru) * | 1995-02-06 | 1997-08-10 | Сергей Герасимович Жуков | Шихта для изготовления минерального волокна |
| CN1210094A (zh) * | 1998-09-17 | 1999-03-10 | 李洪安 | 耐碱玄武岩纤维制造方法、产品及设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9073780B2 (en) | Raw material for producing basalt fibers | |
| CA2616995C (en) | Composition and method for producing continuous basalt fibre | |
| JP5606677B2 (ja) | 耐火物を被覆した溶融装置における高性能ガラス繊維の製造方法及びそれにより製造される繊維 | |
| MX2010011481A (es) | Fibras de vidrio, y compuestos que tienen una matriz organica y/o inorganica que contiene estas fibras. | |
| RU2531951C2 (ru) | Композиция для высокопрочных стеклянных волокон и волокна, сформованные из этой композиции | |
| US8746012B2 (en) | Composition and method of making a glass product with reduced greenhouse gas emission | |
| KR20210096138A (ko) | 비탄성률이 향상된 고성능 섬유 유리 조성물 | |
| LU100949B1 (en) | Mineral wool | |
| KR20210096140A (ko) | 향상된 탄성 계수를 갖는 고성능 섬유 유리 조성물 | |
| CN103228591A (zh) | 生产高强度和高模量纤维的玻璃组合物 | |
| CN104496189A (zh) | 一种以粉煤灰和淡化河沙为原料的无硼高性能玻璃纤维及其制备方法 | |
| CA2312837C (en) | Production of man-made vitreous fibres | |
| WO2021015243A1 (ja) | 無機繊維、無機繊維製品、無機繊維製品の製造方法、無機繊維製造用組成物及び無機繊維の製造方法 | |
| US20090178439A1 (en) | Method of making a glass product | |
| RU2588510C2 (ru) | Сырье для получения базальтовых волокон | |
| CN1187176A (zh) | 无硼玻璃纤维 | |
| CA2713482A1 (en) | High alkali glass composition | |
| CN117222603A (zh) | 由未加工矿物材料制造e玻璃纤维的方法 | |
| CN111517659B (zh) | 一种制备岩浆岩纤维的原料配合料及岩浆岩纤维的制备方法 | |
| CA3166601A1 (en) | Method for making man-made vitreous fibres | |
| GB2301351A (en) | Process for the production of saline-soluble vitreous fibres | |
| CN111517660B (zh) | 用于生产岩浆岩纤维的原料配合料及岩浆岩纤维的制备方法 | |
| JP7324868B2 (ja) | 無機繊維、無機繊維製品、無機繊維製品の製造方法、無機繊維製造用組成物及び無機繊維の製造方法 | |
| PL197236B1 (pl) | Wsad surowcowy do wytwarzania włókien mineralnych i sposób wytwarzania włókien mineralnych |