Технологии

Разработанная нашим коллективом технология производства минеральной ваты из горных пород основана на индукционном способе плавления горной породы в водоохлаждаемом тигле. 

Разработанные плавильные комплексы «Базальт» позволяют на практике реализовать следующие преимущества индукционной плавки горных пород в водоохлаждаемом тигле:

  • температура плавления свыше 2000ºС;
  • выход индукционной печи на рабочий режим  не более одного часа; 
  • возможность многократно выполнять цикл "нагрев-охлаждение" без   повреждения печи.
  • конструкция индукционной печи позволяет получать непрерывную струю расплава;
  • отсутствие в конструкции печи огнеупорных материалов;
  • ресурс работы тигля до ремонта составляет более года;
  • высокая ремонтопригодность конструкции водоохлаждаемого тигля. 

На рисунках 1 и 2 изображены  схемы производства штапельного базальтового волокна, прошивных матов и минераловатных плит:  горная порода (шихта), находящаяся в бункере дозатора, непрерывно засыпается в водоохлаждаемый тигель индукционной печи плавильного комплекса "Базальт".

Приготовленный расплав из тигля непрерывной струёй подается во входное отверстие дутьевой головки. В дутьевой головке струя расплава сжатым воздухом перерабатывается в штапельное волокно, которое вместе с отработанным воздухом и неволокнистыми включениями подается в камеру волокноосаждения.

Далее волокно ложится на сетчатый конвейер в виде ковра, а неволокнистые включения выпадают на дно камеры. При выходе из камеры волокноосаждения ковер подпрессовывается до заданной толщины и используется для производства различных теплоизоляционных и композитных изделий, в том числе прошивных матов и минераловатных плит.

 Плавление базальта производится в медном водоохлаждаемом тигле.

Между медными пластинами тигля и расплавом находится тонкий гарнисажный слой нерасплавленного базальта, который препятствует оплавлению медных пластин и загрязнению расплава.  При плавлении базальта в газовой печи происходит постоянное разрушение  огнеупоров печи и загрязнение расплава материалами,  входящими в состав огнеупоров. В индукционной печи ванна расплава базальта имеет температуру 2000-2100°С.

Шихта, подаваемая в ванну расплава базальта, при этой температуре быстро плавиться и происходит полная дегазация и гомогенизация базальта, с разрушением всевозможных тугоплавких микрокристаллических  включений.

Экспериментально установлено, что  использование более гомогенизированного расплава, прошедшего плавление в индукционной печи повышает качество волокна.  

При использовании индукционных печей существенно  расширяется возможная сырьевая база (за счет базальтов, которые не могут быть переработаны с использованием газовых печей).

Преимуществом индукционного способа плавления горных пород также является возможность подшихтовки этих пород  в целях обеспечения необходимых выработочных свойств расплавов и получения термостойких волокон с высокими прочностными характеристиками, устойчивых в щелочных и кислых средах. Для плавления в газовых печах такие технологические приемы не осуществимы.

Фирма "Рось-Базальт" проводит работы по разработке технологии и оборудования для изготовления высокотемпературного волокна. На экспериментальной линии получено минеральное волокно с температурой эксплуатации свыше 1500 ºС.