矿渣棉（由钢铁高炉渣矿渣制成的短纤维）

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更新时间：2023-05-19
矿渣棉
由钢铁高炉渣矿渣制成的短纤维
矿渣棉，矿物棉的一种。由钢铁高炉渣矿渣制成的短纤维。常用的原料有铁、磷、镍、铅、铬、铜、锰、锌、钛等矿渣。主要用作砌筑材料和吸音材料。也可用铁包装材料。矿渣棉是利用工业废料矿渣（高炉矿渣或铜矿渣、铝矿渣等）为主要原料，经熔化、采用高速离心法或喷吹法等工艺制成的棉丝状无机纤维。它具有质轻、导热系数小、不燃烧、防蛀、价廉、耐腐蚀、化学稳定性好、吸声性能好等特点。可用于建筑物的填充绝热、吸声、隔声、制氧机和冷库保冷及各种热力设备填充隔热等。
基本信息
中文名
矿渣棉
外文名
slag wool
特点
质轻、导热系数小、不燃烧等
用途
工业热力管网和工业炉窑等
表观密度
77kg/m3
原料
含有铁、磷、铬、钛等的矿渣
收起
简介
矿渣棉
矿渣棉（slag wool）以工业废料高炉矿渣为主要原料制成的矿物棉。其主要成分（%）有：SiO36～39，AlO 10～14，FeO 0.6～1.2，CaO 38～42，MgO 6～10，S<0.7。导热系数0.036～0.05W/（m·K）；渣球含量3%～10%；熔融温度800℃。当含铁量或含镁量过高并导致渣球含量太多时，需加入适量岩石或工业废料以减少熔体的表面张力，从而降低渣球的含量和扩展纤维的使用温度范围。将本品在制粒机中去除渣质，制成粒径10～15mm的颗粒，叫做粒状矿棉（granulated wool），可作为填充或喷涂材料，也可制成板材，用途与矿物棉相同，更便于施工。
矿渣棉的主要技术性能为：表观密度为77kg/m ，导热系数（常温）为0.041W/（m·K）左右，使用温度为650℃。
2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，矿渣棉在3类致癌物（对人类致癌性尚未归类）清单中。
特性
矿渣棉利用高炉或锰铁渣、镍铁渣作为原料；岩棉使用玄武岩、橄榄岩等天然岩石作原料；玻璃纤维使用石英砂等作原料；陶瓷纤维使用人工合成矾土、硅石等作原料。
矿渣棉纤维
岩棉、矿渣棉均是无机纤维类保温、隔热、吸声材料。它们具有密度小、导热系数低、不燃，吸声效果好的特点。而且具有一定的弹性和柔软性，适合于各种形状的保温和吸声工程的填充材料，以岩棉和矿渣棉为原料还可以进一步加工成为各种形状的异形保温、保冷、隔热、吸声制品，从而应用施工更为简便。岩棉还具有较大的酸度系数，故对金属的腐蚀性较小，更适合于金属的炉、管道的保温、隔热工程。
保温材料的质量通常用容重、导热系数、使用温度、产品价格、绝热能力等几项指标来衡量。玻璃棉、泡沫塑料的容重和导热系数都较低，但存在使用温度低、成本较高、安全防火性能差的问题。从产品绝热能力和安全性来衡量矿棉制品，其性价比最高。
分类
矿渣棉照片
在矿渣棉中加入其它具有各种特殊物理性能的胶粘剂，可制成各种矿渣棉制品，主要有粒状棉、矿棉沥青毡、矿棉半硬板、矿棉保温管、矿棉半硬板缝毡、矿棉保温带、矿棉吸声带以及矿棉装饰吸声板等。
矿棉装饰吸声板是以矿棉为主要原料。
加入适量的胶粘剂、防潮剂，防腐剂，加压烘干制成的。它具有吸声、质轻、防火、隔热和施工装配化等特点。吸声板的内部结构、饰面、穿孔和压花等对高、中频声音均有良好的吸收效果。
如果按一定的穿孔率进行穿孔，在一定的安装条件下，可成为一种对低频噪声有良好吸收作用的低频共振吸声结构。
望星矿棉装饰吸声板的用途与玻璃棉装饰吸声板相同。隔热、吸音效果优于玻璃棉。
构成
岩棉是以玄武岩（或辉绿岩）、石灰石为主要原料（以及少量矿渣），并加入焦炭（焦炭与其他原料的重量比一般为1：3～4）。
岩棉、矿渣棉的生产工艺有喷吹法、离心法和摆锤法等。但目前以离心法应用最为广泛，现介绍如下。
矿渣棉是以矿渣和石灰石为主要原料，并加入焦炭（焦炭与其他原料的重量比一般为3.3～4.1）。
矿渣棉
岩棉和矿渣棉的生产工艺是将原料按一定比例装入炉中，经过1360～1400℃的高温（岩棉的温度高些，一般为1500℃。矿渣棉的温度则低些），使原料熔融，熔融后的料液由出料口逐步、均匀、连续地落在离心机的高速旋转的辊上，使其在巨大离心力的作用下被抛成直径小于7μm的纤维。在成纤的同时，也可将雾状的防尘油（使纤维变软，以免使用时刺激皮肤）和作为粘结剂的水溶性热固型酚醛树脂喷于纤维上。然后经风选使纤维沉降于集棉室，同时通过集棉室提供的负压使纤维均匀地分布在传送带上，并输出。
岩棉、矿渣棉的生产方法可分为三大类，即吹喷法，离心法和离心吹制法。
矿渣棉被用于防盗门填充物时的综合性能比蜂窝纸、发泡剂好。
生产工艺
矿渣棉是以矿渣为主要原料，在熔化炉中熔化后获得熔融物，经进一步加工得到的一种白色棉状矿物纤维，具有保温、隔声等性能。生产矿渣棉主要有喷吹法和离心法两种方法。原料在熔炉熔化流出，用蒸汽或压缩空气喷吹成矿渣棉的方法叫做喷吹法；原料在熔炉熔化后落在旋转的圆盘上，用离心力甩成矿渣棉的方法叫做离心法。生产矿渣棉的主要原料是高炉渣，占80%～90%，燃料是焦炭。生产矿渣棉的工艺流程如图所示。
喷吹法生产矿渣棉的工艺流程
采用高炉渣、锰铁和镍铁等炉渣作矿渣棉原料可显著降低生产能耗和成本，改善环境，同时有较好的经济效益。统计表明，建筑中每使用1t矿物棉绝热制品，一年可节约1t石油。单位面积节煤率每年为11.91kg-标煤/m 。随着我国节能减排工作的不断深入，矿棉制品及其应用面临巨大的发展机遇。近20年来，能源供应日趋紧张，建筑节能、防火、隔音降噪已成为人们关注的焦点，矿棉制品作为新型建筑材料在建筑领域广泛使用。
矿渣棉通常是用高速旋转的四辊离心机将矿渣流体分离，并利用高速空气或蒸汽流喷吹制成。矿渣棉含有较高的碱性氧化物，CaO会降低炉渣熔化温度，喷吹时容易生成纤维。
含CaO高的无机纤维耐热能差，硅酸盐中的CaO还会与碱或水作用，发生溶解。当纤维用于农业上非溶液培养和溶液培养时，由于与纤维接触的水会使pH值升高，这将影响植物的生长。另一方面，当无机纤维生产所用原料不含CaO时，其熔点相当高，这使纤维生产更困难，并增加生产成本。但使用含CaO较低的铁合金炉渣生产矿渣棉纤维时，矿渣棉的制取比较容易而且成本很低。
用途
矿渣棉、岩棉、玻璃纤维和陶瓷纤维等无机纤维材料具有质量轻、导热系数小、防火、耐腐蚀、化学稳定性好、吸声性能好等优良性能，在各个工业领域的应用不断增加。矿渣棉是由炉渣制成的短纤维矿物棉，主要用作隔热保温材料和吸声材料。矿渣棉制品具有的渗透性和水保持性能使其应用范围扩展到农业方面。
矿棉制品主要用于工业热力管网和工业炉窑的保温隔热、船舶等交通工具的保温隔热。在建筑业中，矿棉制品常用于建筑物的外保温维护结构、建筑物内部的分隔墙的隔声填充材料及建筑物室内的吊顶吸声材料。