礦渣棉

礦渣棉，礦物棉的一種。由鋼鐵高爐渣礦渣製成的短纖維。常用的原料有鐵、磷、鎳、鉛、鉻、銅、錳、鋅、鈦等礦渣。主要用作砌築材料和吸音材料。也可用鐵包裝材料。礦渣棉是利用工業廢料礦渣（高爐礦渣或銅礦渣、鋁礦渣等）為主要原料，經熔化、採用高速離心法或噴吹法等工藝製成的棉絲狀無機纖維。它具有質輕、導熱係數小、不燃燒、防蛀、價廉、耐腐蝕、化學穩定性好、吸聲性能好等特點。可用於建築物的填充絕熱、吸聲、隔聲、制氧機和冷庫保冷及各種熱力設備填充隔熱等。

基本介紹

• 中文名：礦渣棉
• 外文名：slag wool
• 表觀密度：77kg/m3
• 原料：含有鐵、磷、鉻、鈦等的礦渣
• 特點：質輕、導熱係數小、不燃燒等
• 用途：工業熱力管網和工業爐窯等

簡介

礦渣棉

礦渣棉（slag wool） 以工業廢料高爐礦渣為主要原料製成的礦物棉。其主要成分（%）有：SiO₂ 36～39，Al₂O₃ 10～14，Fe₂O₃ 0.6～1.2，CaO 38～42，MgO 6～10，S<0.7。導熱係數0.036～0.05W/（m·K）；渣球含量3%～10%；熔融溫度800℃。當含鐵量或含鎂量過高並導致渣球含量太多時，需加入適量岩石或工業廢料以減少熔體的表面張力，從而降低渣球的含量和擴展纖維的使用溫度範圍。將本品在制粒機中去除渣質，製成粒徑10～15mm的顆粒，叫做粒狀礦棉（granulated wool），可作為填充或噴塗材料，也可製成板材，用途與礦物棉相同，更便於施工。

礦渣棉的主要技術性能為：表觀密度為77kg/m，導熱係數（常溫）為0.041W/（m·K）左右，使用溫度為650℃。

2017年10月27日，世界衛生組織國際癌症研究機構公布的致癌物清單初步整理參考，礦渣棉在3類致癌物（對人類致癌性尚未歸類）清單中。

特性

礦渣棉利用高爐或錳鐵渣、鎳鐵渣作為原料；岩棉使用玄武岩、橄欖岩等天然岩石作原料；玻璃纖維使用石英砂等作原料；陶瓷纖維使用人工合成礬土、矽石等作原料。

岩棉、礦渣棉均是無機纖維類保溫、隔熱、吸聲材料。它們具有密度小、導熱係數低、不燃，吸聲效果好的特點。而且具有一定的彈性和柔軟性，適合於各種形狀的保溫和吸聲工程的填充材料，以岩棉和礦渣棉為原料還可以進一步加工成為各種形狀的異形保溫、保冷、隔熱、吸聲製品，從而套用施工更為簡便。岩棉還具有較大的酸度係數，故對金屬的腐蝕性較小，更適合於金屬的爐、管道的保溫、隔熱工程。

礦渣棉纖維

保溫材料的質量通常用容重、導熱係數、使用溫度、產品價格、絕熱能力等幾項指標來衡量。玻璃棉、泡沫塑膠的容重和導熱係數都較低，但存在使用溫度低、成本較高、安全防火性能差的問題。從產品絕熱能力和安全性來衡量礦棉製品，其性價比最高。

分類

在礦渣棉中加入其它具有各種特殊物理性能的膠粘劑，可製成各種礦渣棉製品，主要有粒狀棉、礦棉瀝青氈、礦棉半硬板、礦棉保溫管、礦棉半硬板縫氈、礦棉保溫帶、礦棉吸聲帶以及礦棉裝飾吸聲板等。

礦渣棉照片

礦棉裝飾吸聲板是以礦棉為主要原料。

加入適量的膠粘劑、防潮劑，防腐劑，加壓烘乾製成的。它具有吸聲、質輕、防火、隔熱和施工裝配化等特點。吸聲板的內部結構、飾面、穿孔和壓花等對高、中頻聲音均有良好的吸收效果。

如果按一定的穿孔率進行穿孔，在一定的安裝條件下，可成為一種對低頻噪聲有良好吸收作用的低頻共振吸聲結構。

望星礦棉裝飾吸聲板的用途與玻璃棉裝飾吸聲板相同。隔熱、吸音效果優於玻璃棉。

構成

岩棉是以玄武岩（或輝綠岩）、石灰石為主要原料（以及少量礦渣），並加入焦炭（焦炭與其他原料的重量比一般為1：3～4）。

岩棉、礦渣棉的生產工藝有噴吹法、離心法和擺錘法等。但目前以離心法套用最為廣泛，現介紹如下。

礦渣棉是以礦渣和石灰石為主要原料，並加入焦炭（焦炭與其他原料的重量比一般為3.3～4.1）。

岩棉和礦渣棉的生產工藝是將原料按一定比例裝入爐中，經過1360～1400℃的高溫（岩棉的溫度高些，一般為1500℃。礦渣棉的溫度則低些），使原料熔融，熔融後的料液由出料口逐步、均勻、連續地落在離心機的高速旋轉的輥上，使其在巨大離心力的作用下被拋成直徑小於7μm的纖維。在成纖的同時，也可將霧狀的防塵油（使纖維變軟，以免使用時刺激皮膚）和作為粘結劑的水溶性熱固型酚醛樹脂噴於纖維上。然後經風選使纖維沉降於集棉室，同時通過集棉室提供的負壓使纖維均勻地分布在傳送帶上，並輸出。

礦渣棉

岩棉、礦渣棉的生產方法可分為三大類，即吹噴法，離心法和離心吹製法。

礦渣棉被用於防盜門填充物時的綜合性能比蜂窩紙、發泡劑好。

生產工藝

礦渣棉是以礦渣為主要原料，在熔化爐中熔化後獲得熔融物，經進一步加工得到的一種白色棉狀礦物纖維，具有保溫、隔聲等性能。生產礦渣棉主要有噴吹法和離心法兩種方法。原料在熔爐熔化流出，用蒸汽或壓縮空氣噴吹成礦渣棉的方法叫做噴吹法；原料在熔爐熔化後落在旋轉的圓盤上，用離心力甩成礦渣棉的方法叫做離心法。生產礦渣棉的主要原料是高爐渣，占80%～90%，燃料是焦炭。生產礦渣棉的工藝流程如圖所示。

噴吹法生產礦渣棉的工藝流程

採用高爐渣、錳鐵和鎳鐵等爐渣作礦渣棉原料可顯著降低生產能耗和成本，改善環境，同時有較好的經濟效益。統計表明，建築中每使用1t礦物棉絕熱製品，一年可節約1t石油。單位面積節煤率每年為11.91kg-標煤/m。隨著我國節能減排工作的不斷深入，礦棉製品及其套用面臨巨大的發展機遇。近20年來，能源供應日趨緊張，建築節能、防火、隔音降噪已成為人們關注的焦點，礦棉製品作為新型建築材料在建築領域廣泛使用。

礦渣棉通常是用高速旋轉的四輥離心機將礦渣流體分離，並利用高速空氣或蒸汽流噴吹製成。礦渣棉含有較高的鹼性氧化物，CaO會降低爐渣熔化溫度，噴吹時容易生成纖維。

含CaO高的無機纖維耐熱能差，矽酸鹽中的CaO還會與鹼或水作用，發生溶解。當纖維用於農業上非溶液培養和溶液培養時，由於與纖維接觸的水會使pH值升高，這將影響植物的生長。另一方面，當無機纖維生產所用原料不含CaO時，其熔點相當高，這使纖維生產更困難，並增加生產成本。但使用含CaO較低的鐵合金爐渣生產礦渣棉纖維時，礦渣棉的製取比較容易而且成本很低。

用途

礦渣棉、岩棉、玻璃纖維和陶瓷纖維等無機纖維材料具有質量輕、導熱係數小、防火、耐腐蝕、化學穩定性好、吸聲性能好等優良性能，在各個工業領域的套用不斷增加。礦渣棉是由爐渣製成的短纖維礦物棉，主要用作隔熱保溫材料和吸聲材料。礦渣棉製品具有的滲透性和水保持性能使其套用範圍擴展到農業方面。

礦棉製品主要用於工業熱力管網和工業爐窯的保溫隔熱、船舶等交通工具的保溫隔熱。在建築業中，礦棉製品常用於建築物的外保溫維護結構、建築物內部的分隔牆的隔聲填充材料及建築物室內的吊頂吸聲材料。