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摘要:玻璃纖維生產用生石灰質量及性能要求與冶金石灰等有較大差異，介紹了玻璃纖維用生石灰的原料成分、粒徑及運輸、存儲等方面的要求及管控措施。

關鍵詞:玻璃纖維;生石灰;管控措施

1引言

玻璃纖維是一種性能優(yōu)異的無機非金屬材料，其主要成分為SiO2、Al2O3、CaO、MgO、TiO2、Fe2O3、R2O等。玻璃中適量的CaO，能降低玻璃液的高溫黏度，促進玻璃液的熔化和澄清，溫度降低時，能增加玻璃液黏度，有利于提高玻璃纖維引絲上車速度。但其缺點是CaO含量增高時，會增大玻璃的析晶傾向，降低玻璃的熱穩(wěn)定性。生石灰作為無堿玻璃中CaO成分攝入的主要原料，在玻璃原料中的使用比例占15%～25%，對生產穩(wěn)定性影響較大。由于生石灰原料成分的波動造成玻璃黏度的變化，影響拉絲作業(yè)穩(wěn)定;同時生石灰的灼減、含碳、含硫及粒徑等指標的變化也會影響玻璃窯爐的熔化狀態(tài)。目前，生石灰供應商產品主要針對冶金、化工、橡膠、造紙等行業(yè)，上述行業(yè)對生石灰品質的要求與玻璃纖維有本質的不同，這也是國內玻璃纖維生產企業(yè)無法充分利用窯外分解技術節(jié)能降耗的原因。為進一步節(jié)約挖潛、穩(wěn)定生產、提高產品質量，各玻纖生產企業(yè)都在積極調研，對玻璃纖維級生石灰的采購和使用提出更高的要求。本文分析了玻璃纖維級生石灰原料的質量影響因素及管控措施。

2影響因素

2．1成分

玻璃纖維配方中使用葉蠟石、高嶺土、生石灰、白云石、純堿等多種原料，各原料成分必須保持穩(wěn)定，才能保證玻璃配方的準確。生石灰主要成分為CaO及少量MgO、SiO2等，這些氧化物都屬于玻璃結構組成。以某條玻璃纖維生產線玻璃配方為例，該生產線玻璃中CaO引入原料為生石灰、白云石、石灰石和助熔劑(高爐礦渣)，其中生石灰攝入CaO量最高，為玻璃成分的17．06%，一旦生石灰中CaO成分發(fā)生較大變化就會造成玻璃黏度及熔制發(fā)生變化，從而使玻璃性能發(fā)生改變，最終影響玻璃纖維生產效率并造成產品質量波動。

2．2粒徑

玻璃纖維屬于細纖維產品，其單絲的直徑為幾微米到二十幾微米，相當于一根頭發(fā)絲的1/20～1/5，每束纖維原絲都由數(shù)百根甚至上千根單絲組成。因此在生產過程中對玻璃液的質量要求非常嚴格，而原料的粒徑是影響玻璃液熔化質量的重要因素。以生石灰原料為例，粒徑過小，配合料進窯后，易造成投料區(qū)空間粉料飛揚，附著、粘結在耐火材料表面，縮短耐火材料使用壽命。同時，來不及反應的懸浮微粉會經煙道和換熱器排出，加劇管道的堵塞，影響窯壓的穩(wěn)定，并造成尾氣中顆粒物排放量的增加，不利于環(huán)保管控。生石灰原料粒徑過大，則會增加配合料熔化難度、降低熔化速度，導致窯爐內料界線延長，玻璃熔制過程中能耗上升，并產生結石、氣泡等缺陷，造成玻璃纖維拉絲生產過程中斷頭現(xiàn)象的發(fā)生。根據(jù)近幾年對生石灰粒徑與玻璃纖維拉絲生產斷絲數(shù)據(jù)的總結與分析，生石灰粒徑D50應控制在60～100μm之間。玻璃纖維產品纖維直徑＜12μm時，D50應控制在60～80μm;玻璃纖維產品纖維直徑＞12μm時，可將D50控制在80～100μm。

2．3運輸及存儲

生石灰遇水或吸收空氣中水分會發(fā)生反應，生成氫氧化鈣［CaO+H2O=Ca(OH)2］，造成物料比重上升，有效CaO含量下降。生石灰吸潮會導致玻璃配合料中CaO實際攝入量的下降，影響配方的準確性。因此要避免袋裝運輸或存儲，應采用罐車運輸。建議使用冷干壓縮空氣進行卸料，減少水分帶入;同時確保生石灰在儲料倉內始終保持高料位運行，減少倉內生石灰與空氣的接觸空間。

3管控措施

(1)制定嚴格的化學分析標準，對入廠生石灰進行檢測，確保質量。

(2)運輸方式采用罐車散裝，避免噸袋包裝，并對運輸罐車進行嚴格要求，防止罐車混裝其他物料造成生石灰污染。

(3)應避免陰雨潮濕天氣卸料，并合理控制生石灰的庫存量，避免受潮現(xiàn)象發(fā)生。

(4)對生石灰供貨廠家及上游礦石生產單位定期進行檢查走訪工作，對影響生石灰質量的因素及時排查，并要求供貨單位及時整改，保證生石灰質量的穩(wěn)定。

(5)配合料系統(tǒng)應確保生石灰配料倉數(shù)量在3個以上，入廠生石灰經化驗檢測分析后，根據(jù)CaO含量的高低進行分倉存儲，并保留一個備用料倉，各倉生石灰設置比例同時使用，如后續(xù)入廠生石灰質量在合格范圍內但與之前出現(xiàn)較大差距時，應送入備用料倉，通過計算后，調整比例進行使用。

(6)因礦石品位變化造成生石灰品質發(fā)生變化時，應及時對玻璃配方進行調整，確保玻璃組分攝入的準確。

作者:孫鳳瑩 李宗偉 單位:山東玻纖集團股份有限公司