熔融高爐渣成纖技術(shù)及纖維制品研究.pdf

1、高爐渣是煉鐵過程的副產(chǎn)品，其產(chǎn)量巨大。目前處理高爐熔渣的方式浪費(fèi)了熔渣中的熱量，而且在高爐渣應(yīng)用過程中其附加值較低。通過添加調(diào)質(zhì)劑對高爐熔渣的成分進(jìn)行調(diào)整，利用離心成纖工藝生產(chǎn)礦渣纖維，并最終制得纖維制品，這種方法可以在充分利用熔渣熱量的同時，提升高爐渣的附加值。針對熔融高爐渣的纖維化及纖維制品的制備，本文主要進(jìn)行了以下研究：
　　從理論上對礦渣纖維的形成機(jī)理進(jìn)行了分析，將熔渣的纖維化過程分為纖維形成初期與纖維拉伸變形期兩個階段進(jìn)

2、行研究。在纖維形成初期，結(jié)合離心成纖方式與噴吹成纖方式，得到了熔渣進(jìn)行纖維化分解的最不穩(wěn)定擾動出現(xiàn)時波長的統(tǒng)一形式的表達(dá)式，并進(jìn)行了驗(yàn)證。在纖維拉伸變形期，根據(jù)纖維發(fā)生斷裂的現(xiàn)象，結(jié)合前人的研究成果，提出了自由拉伸的液絲的假設(shè)來研究纖維拉伸過程，并分析了熔渣的剪切變稀特性對纖維拉伸變形的影響。
　　利用離心成纖方法對熔融高爐渣的纖維化過程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，通過對不同酸度系數(shù)的熔融高爐渣進(jìn)行離心成纖實(shí)驗(yàn)，確定了實(shí)驗(yàn)條件下適宜成纖的工藝

3、參數(shù)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對礦渣纖維直徑和長度的影響因素及熔渣纖維化分解的不穩(wěn)定波長進(jìn)行了分析，主要研究了出渣溫度、輥輪直徑、輥輪轉(zhuǎn)速等參數(shù)對熔渣纖維化過程及所制得的礦渣纖維的影響。
　　通過對制得的不同酸度系數(shù)的礦渣纖維進(jìn)行酸堿腐蝕實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)礦渣纖維的耐酸、堿腐蝕性隨著酸度系數(shù)的增大而逐漸增強(qiáng)，最終確定使用酸度系數(shù)為1.3的礦渣纖維用來制備纖維板并進(jìn)行性能研究。在制備過程中，為了克服傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)中有機(jī)粘結(jié)劑酚醛樹脂污染環(huán)境及危害人體健

4、康這一大弊端，采用經(jīng)過硅溶膠、硼砂改性的聚乙烯醇溶液為粘結(jié)劑，以酸度系數(shù)為1.3的礦渣纖維為原料，通過設(shè)計正交實(shí)驗(yàn)確定不同粘結(jié)劑配比，制備了多組礦渣纖維板。參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，利用導(dǎo)熱系數(shù)測定儀、電子萬能試驗(yàn)機(jī)等設(shè)備對礦渣纖維板的導(dǎo)熱系數(shù)、壓縮強(qiáng)度、垂直板面抗拉強(qiáng)度以及憎水率、熱荷重收縮溫度等性能進(jìn)行了分析，研究了不同粘結(jié)劑種類和用量對礦渣纖維板性能的影響。結(jié)果表明硅溶膠的加入提高了礦渣纖維板的耐高溫性能，而硼砂的加入提高了礦渣纖維板的憎水性