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离心器对玻璃棉超细化影响因素和机理研究

时间:2017-04-23来源:玻璃棉保温板厂家浏览次数:

        离心法生产的玻璃棉板蓬松柔软,内部纤维交织排列,是典型的无机多孔材料,拥有优异的隔热吸音特性,可用于航空、航天、建筑、家电、交通等工业领域。研究表明,纤维直径越细,玻璃棉的吸音隔热性能越好,为了获得高质量的的玻璃棉,就需要降低玻璃棉纤维的直径。离心器是离心喷吹法制备超细玻璃棉的关键部件,对玻璃棉的超细化起着最主要的作用。本文利用离心喷吹法制备了超细玻璃棉,深入研究了玻璃棉超细化工艺,采用多种表征手段测试了玻璃棉超细化的工艺过程和影响因素,并讨论了离心器对玻璃棉超细化的影响机理。研究表明,离心器孔径、离心器直径、离心器转速都是玻璃棉超细化影响因素。离心器孔径增大,导致单孔流量增大,玻璃棉纤维的平均直径亦随之增大。离心器直径增大,开口部分热量散失较多,导致玻璃液温度降低,粘度增大,玻璃液不易于牵伸,纤维直径增大;离心器直径更小时,其内玻璃液温度过高,粘度非常低,纤维的牵伸力不能均匀传递,容易生成渣球,导致纤维平均直径增大。离心器转速越高,拉丝速度增大,纤维直径变细,但是转速过大时导致离心器振动不平衡,纤维直径分布不均匀。通过不同工艺参数控制研究,最终采用微量元素强化的Ni-Cr基合金离心器,在直径250~300mm,孔数8000~10000,玻璃液温度950~1170℃,转速3300~3900rpm,单孔流量0.0010~0.0015cm3/s的工艺条件下,获得了平均纤维直径为2.5~4μm,纤维形态完整的超细玻璃棉。本文还采用流体力学软件FLUENT对玻璃棉离心过程进行了数值模拟研究,建立了离心器侧壁小孔喷射出玻璃液的二维瞬态流动模型,对玻璃液从离心器侧壁小孔喷射的特征规律进行系统的研究分析,计算得到了收敛较好的离心过程2D效果图,直观反映了玻璃液的离心过程。达到了促进玻璃棉超细化工艺优化、提高超细玻璃棉板质量的目的。

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