高爐渣是高爐生產過程的副產物,是一類不可再生的礦物資源。近年來,國內外學者逐漸意識到高爐熔渣制備礦渣棉的廣闊前景,開始探索高爐熔渣直接纖維化制備礦渣棉新技術,并取得了一定的成果。高爐渣調質過程中均質化不僅影響著礦渣棉的纖維性能,還對制備礦渣棉過程中的資源消耗有著重要影響,因此,高爐渣調質過程的均質化是高爐熔渣直接纖維化過程需要考慮的重要問題之一。
科研工作者以實際生產高爐渣為原料,以鐵尾礦為調質劑,采用測定熔渣黏度的方法確定調質高爐渣均質化過程,反映了鐵尾礦的熔化、溶解和擴散的均勻化過程。并通過渣樣中SiO2質量分數測定以及調質渣中礦相組成等方法驗證了通過黏度測定調質高爐渣均質化的可行性。結果表明,同一酸度系數Mk下,調質高爐渣黏度隨恒溫時間的延長呈先下降后上升,最后趨于平穩的變化趨勢;調質高爐渣均質化時間隨鐵尾礦添加量的增加而延長;當鐵尾礦加入量大于15.88%時,調質高爐渣均質化時間顯著延長;隨著恒溫時間進一步延長,試樣上、中、下部SiO2質量分數趨于一致,而試樣礦相組成與充分均質的調質礦渣一致,這說明通過黏度測定爐渣均質化的方法是可行的。
中試試驗證實,隨著酸度系數的增加,纖維絲的直徑增加,化學穩定性增強,纖維質量符合國家生產標準。