[发明专利]一种耐高温超细石英玻璃纤维棉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及石英玻璃纤维棉的制备技术领域，具体涉及一种耐高温超细石英玻璃纤维棉及其制备方法。

背景技术

普通玻璃纤维棉的纤维长度一般为50～150mm，纤维直径为12μm，外观洁白，形态蓬松，类似棉絮，故又称短棉。普通玻璃纤维棉由相互交错的玻璃纤维构成多孔结构，具有质量轻(表观密度仅为矿棉表观密度的一半)、吸声性能好、过滤效率高、不易燃烧等优点，广泛应用于国防、石油化工、建筑、冶金、冷藏、交通运输等行业，是各种管道、锅炉、热交换器、风机和车船等工业设备的优良保温、绝热、隔冷、吸声材料。但普通玻璃纤维棉的使用温度在600℃以下，不能适用于一些高温的特殊使用环境。

为了解决普通玻璃纤维棉无法适用于高温使用环境的问题，目前的替代产品是一种石英玻璃棉，该石英玻璃棉由石英玻璃棒先经高温火焰熔融、拉制成丝后，再经超高温火焰二次熔融而成，具有比普通玻璃纤维棉更好的耐热性能。

但在实际使用过程中发现，采用两级熔融方式拉制而成的石英玻璃棉，存在单丝直径较粗且生产过程中直径均匀性较难控制的问题，使得制成的石英玻璃棉的孔密度较疏松，保温隔热性能不够理想，影响了使用效果。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种耐高温超细石英玻璃纤维棉及其制备方法，不但能耐1100℃的超高温，而且单丝直径较细、直径均匀性更好，产品质量高。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：提供一种耐高温超细石英玻璃纤维棉的制备方法，该制备方法需要采用的制备装置包括移动夹棒装置、电加热装置、初级火头装置、次级火头装置、初级滚筒和次级滚筒，该制备方法包括以下步骤：

A、准备原料：选取3至9根直径为1.6～2.0mm、二氧化硅含量≥99.95％的石英玻璃棒；将所有的石英玻璃棒并齐装入移动夹棒装置内，转到步骤B；

B、一级熔融：开启移动夹棒装置，将其线速度调至7～10mm/min；移动夹棒装置带动所有石英玻璃棒匀速通过1800～2000℃的电加热装置，所有石英玻璃棒经电加热装置加热至熔融状态后，进入到线速度为25～40mm/min的初级滚筒内；初级滚筒将熔融的石英玻璃棒拉制成直径为0.8～1.0mm的石英玻璃细棒，转到步骤C；

C、二级熔融：将石英玻璃细棒在温度为1900～2300℃的初级火头装置中加热至熔融状态；将熔融状态的石英玻璃细棒在线速度为6000～16000mm/min的次级滚筒中，拉制成直径为50～80μm的石英玻璃丝，转到步骤D；

D、三级熔融：将石英玻璃丝在温度为1900～2300℃、喷射气流速度为200～400m/s的次级火头装置中喷吹成直径为1～3μm的石英玻璃纤维棉。

在上述技术方案的基础上，步骤A中所述石英玻璃棒的数量为6根，直径为1.85mm。

在上述技术方案的基础上，步骤B中所述电加热装置的温度为1850℃；所述移动夹棒装置的线速度为10mm/min；所述初级滚筒的线速度为35mm/min；所述石英玻璃细棒的直径为1.0mm。

在上述技术方案的基础上，步骤C中所述初级火头装置的温度为1950℃；所述次级滚筒的线速度为6500mm/min；所述石英玻璃丝的直径为73μm。

在上述技术方案的基础上，步骤D中所述次级火头装置的温度为2250℃、喷射气流速度为230m/s。

在上述技术方案的基础上，步骤A与B之间还包括调试装置的操作：开启电加热装置，使其温度上升至1800～2000℃；开启初级火头装置，通过调节天燃气阀门、氧气阀门，将初级火头装置的火焰温度调为1900～2300℃；开启次级火头装置，通过调节天燃气阀门、氧气阀门，将次级火头装置的火焰温度调为1900～2300℃、喷射气流速度调为200～400m/s。

在上述技术方案的基础上，步骤D中将石英玻璃丝喷吹成石英玻璃纤维棉之前，需将石英玻璃丝从次级滚筒中引出，并固定在石英玻璃分丝器上；步骤D之后还包括以下步骤：用干净的专用石英玻璃棒工具，将石英玻璃纤维棉取下待用。

本发明还提供一种耐高温超细石英玻璃纤维棉，采用所述制备方法制成。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明中，采用二氧化硅含量≥99.95％的石英玻璃棒作为原料，高含量的二氧化硅使得制造出的石英玻璃纤维棉的耐热性更好，能耐1100℃以下高温，满足了适用于高温使用环境的要求。