岩棉板

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岩棉板

浅谈玄武岩岩棉板与矿渣岩棉板的耐水性区别
 
       岩棉与矿渣棉同属矿物棉 ,它们之间在生产工艺纤维形态、耐碱性、导热系数不燃性等方面存在不少共同点人们通常将岩棉和矿渣棉统称为矿棉,因此易将两者看成是同一种东西,甚至认为矿渣棉色泽洁白,比灰绿色的岩棉更为“纯净”些,这是一种误解。虽然它们都属矿物棉,但也存在一些不容忽视的差别。形成这些差别的主要原因,是原料成份的不同。习惯上,以矿渣为主要原料生产的产品为矿棉,以天然石如玄武岩,辉绿岩为主要原料生产的产品称为岩棉。
 
1.专业角度,一般用酸度系数作为区分岩棉与矿棉的主要标志
 
      酸度系数是指产品中酸性氧化物之和与碱性氧化物之和的比值,即:酸度系数MK=(二氧化硅+三氧化二铝)/(氧化钙+氧化镁)。岩棉的酸度系数MK一般大于1.6甚至可高达2.0以上,矿渣棉的MK一般只能保持在1.2左右,很难超过1.3这是因为若进一步提高矿渣棉的酸度系数,就必须提高熔体中SiO2和Al2O3的含量,使CaO和MgO含量相应地有所降低,在铁含量较低的情况下,势必使熔体的粘度增大,以致难以保证矿渣棉纤维的品质。含氧化铁较低的熔体,当其MK=1.2左右时,在最佳成纤温度下有宽而稳定的粘度范围,这种情况下即使流股温度上下波动100℃,其纤维质量和成纤率将不受很大影响。但是随着酸度系数逐步提高,熔体稳定性变差 ,对温度变化的敏感性也随之提高 。只要温度略有波动 ,其粘度将发生较大幅度的变化 ,甚至无法成纤,这就是矿渣棉酸度系数一般均在1.2左右、不可能象岩棉酸度系数达到1.6的原因所在。一般来讲,酸度系数越大,则岩棉和矿渣棉的化学耐久性越好。岩棉酸度系数高,其化学稳定性,耐高温等性能都优于矿渣棉。
 
2. 岩棉与矿渣棉化学成份及酸度系数的差别 
 
    导致它们在性能上也有一定的差别。岩棉中很少存在 2CaO·SiO2 ,所以它的耐水性比矿渣棉高得多。岩棉与矿渣棉的pH值差别较大 ,岩棉的一般小于4 ,属耐水性特别稳定的矿物纤维;矿渣棉的一般大于大于5 ,甚至超过6 ,其耐水性只能是中等稳定或不稳定的。由于两者间存在这一差别 ,矿渣棉不宜在潮湿环境中使用 ,特别在保冷工程中应慎用。在保冷工程中 ,热流方向是从外部向内部流动的 ,与保温工程热流方向相反 ,外界的潮气将随热流一起渗入保冷材料内部 ,并随温度降低而结露凝结成水 ,如果在此处使用矿渣棉 ,其纤维会逐渐水化而被破坏 ,降低了保冷层的使用寿命 ,而使用岩棉就不存在这一弊端。    
   3.岩棉与矿渣棉耐热度的差别  
 
  如前所述 ,在矿渣棉生产过程中,因熔体被急冷而使其中的硅酸二钙以β-构造的形态保留在纤维之中,并处于不稳定状态之中。这样,矿渣棉用于保温工程之后,当其工作温度超过675℃又逐渐冷却下来时,因矿渣棉保温性能较好,在工作状态下冷却过程缓慢,促使β-2CaO·SiO 向γ-2CaO·SiO2 转化,此时其密度由3.28 降至 2.97 ,体积膨胀了10%左右 ,使矿渣棉产生粉化而解体。因此,矿渣棉的使用温度,不宜超过β-构造向γ-构造转化的温度(675℃).而岩棉没有这一转化,使用温度可高达 800℃以上 ,尽管岩棉主要矿物组成 CS-C2AS-CAS2 的共融点为 1265 ℃,其软化温度仍高达 900~1000 ℃。
 
 
  4.岩棉与矿渣棉耐腐蚀性的差别
 

 

  高炉在冶炼中主要作用之一是脱除生铁中的大部分硫,防止生铁在使用过程中产生热脆现象。这些脱除的硫,以硫化钙(CaS)的形态留在高渣之中在生产矿渣棉时,这部分CaS又随之进入矿渣棉中,其含量在5%左右当矿渣棉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:CaS+2H2O=Ca(OH)2+H2S.这两种反应产物对矿渣棉的使用均产生不良影响:①Ca(OH)2使水呈碱性,矿渣棉中的β-2CaO·SiO2 在碱性水溶液的激发之下,更促使其水化反应的进行,使矿渣棉耐水性进一步降低;②H2S体可溶解于水生成氢硫酸 ,在与金属接触时将起腐蚀作用。岩棉一般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 ,因而其对金属无腐蚀作用。事实上,无论是岩棉或矿渣棉 ,在其使用过程中不可避免地会与金属接触以及存在水气 ,因此 ,在选材时这两种材料在耐腐蚀方面的差异不容忽视。