概述巖棉是以天然巖石如玄武巖、輝綠巖、安山巖等為主要原料,經熔化、纖維化而制成的無機質纖維。礦渣棉是以工業礦渣如高爐礦渣、磷礦渣、粉煤灰等為主要原料,經過重熔、纖維化而制成的無機質纖維。
這兩種纖維經加工,可制成板、管、氈、帶、紙等各種制品,應可用于建筑和工業裝備、管道、窯爐的絕熱、防火、吸聲、抗震等。
絕熱性能絕熱性能好是巖棉、礦渣棉制品的基本特性,在常溫條件下(25℃左右)它們的熱導率通常在0.03~0.047W/(moK)之間。
燃燒性能巖棉、礦渣棉制品的燃燒性能取決于其中可燃性粘接劑的多少。巖棉、礦渣棉本身屬無機質硅酸鹽纖維,不可燃,在加工成制品的過程中,有時要加入有機粘結劑或添加物,這些對制品的燃燒性能會產生一定的影響。
隔音性能巖棉、礦渣棉制品具有優良的隔音和吸聲性能,其吸聲機理是這種制品具有多孔性結構,當聲波通過時,由于流阻的作用產生磨擦,使聲能的一部分為纖維所吸收,陰礙了聲波的傳遞。GB/T 11835-1998《絕熱用巖棉、礦渣棉及其制品》標準規定了巖棉、礦渣棉制品的主要物性指標為:尺寸、密度、渣球含量、燃燒性能、熱荷重收縮溫度、有機物含量、導熱系數、纖維平均直徑八項。對于防水制品需測其憎水率和吸濕率。覆蓋奧氏體不銹鋼時,需測其浸取液離子含量。
合格原料(通常是礦渣、基性巖石和石灰巖或白云石)和燃料經配料計量后加入沖天爐中熔化,熔體通過沖天爐流口進入可調活動流槽并使其流至四輥離心機制成纖維。這些纖維在高壓風的作用下通過除渣輥除掉渣球后被送入沉降室,沉降室的下部設有一個網帶輸送機,網帶下有吸風筒,通過風管和過濾室與負壓風機相連,在負壓作用下,纖維均勻地降落在網帶上,從而制得厚度均勻的礦渣棉或巖棉氈,這些棉或氈經過加壓、固化、切邊后可制成各種制品。使熔體成型為纖維也可以采用吹制法或盤式離心法來實現,但這種工藝所生產的纖維質量差,近年大多已被淘汰。目前纖維成型主要方法有吹制法、離心法和離心吹制法。
國內外生產應用情況國外巖棉、礦渣棉制品的年總產量在700萬噸以上。主要是用沖天爐熔化,多輥離心法成纖生產巖棉,礦渣棉制品。美國生產的巖棉、礦渣棉80%以上用于建筑業,其中約50%左右的原棉用于制取裝飾吸音天花板,30%的原棉用于制取粒狀棉并采用吹敷法,用于房屋天棚、夾墻的保溫或與水泥混合噴涂于墻壁、梁柱和窯爐表面,作為防火保溫或裝飾層。
目前我國年生產能力近50萬噸,僅次于美國、俄羅斯,居世界第三位。國內產品的銷售市場主要集中在石油、化工、電力三個部門,而在建筑部門的應用還沒有廣泛普及。