.小议岩棉和矿渣棉文懿 〔**市博尔纤维** ** 511533〕摘要：本文通过岩棉、矿渣棉的原材料及其纤维的主要化学成分、外观颜色、酸度系数、pH值、耐水性、耐热度及耐腐蚀性等方面的分析比照，简述了岩棉与矿渣棉之间的各自性能与特点，协助大家对此二种材料进展选择及应用关键词：人造矿物纤维、岩棉、矿渣棉、辉绿岩、耐水性、耐热度、耐腐蚀性A Discussion Between Rock Wool and Slag WoolWen YiQING YUAN BOER FIBRE CO.,LTD. QING YUAN 511533)Abstract:In this paper, it describes the performance and features of rock wool and slag wool; also it makes an analysis and parison of these two materials from some aspects, like raw materials, fibreschemical position, color, acidity coefficient, pH Value, water resistance, heat resistance and corrosion resistance etc.It helpsto choose and use with which these two kinds of materials.Key Words: Man-made Mineral Fibre, Rock Wool, Slag Wool, Diabase, Water Resistance, Heat Resistance, Corrosion Resistance.岩棉和矿渣棉作为摩擦密封材料行业用人造矿物纤维的初级纤维，我们重新梳理它们的同异性，以便大家结合岩棉和矿渣棉各自的特点加以正确的选择和应用。
1. 定义：1.1岩棉：以天然岩石如玄武岩、辉绿岩、白云石等为主要原料，经熔化、纤维化而制成的无机质纤维1.2 矿渣棉：利用工业废料矿渣(高炉矿渣或铜矿渣、铝矿渣等)为主要原料，经熔化、纤维化而制成的无机质纤维1.3矿棉：在国家标准中并没有“矿棉〞这一定义，而只有矿渣棉和岩棉的定义但是在通常情况下，习惯将矿渣棉和岩棉统称为矿棉因此易将两者看成是同一种东西2. 主要原材料：2.1岩棉：玄武岩、辉绿岩、辉长岩、白云石、石灰石等天然矿石一般用焦炭做燃料在冲天炉熔融2.2矿渣棉：高炉渣、炼钢炉渣、铁合金炉渣、有色冶炼炉渣、红砖渣、化铁炉渣、粉煤灰、旋风炉渣等等一般也是用焦炭做燃料在冲天炉熔融2.3化学成分：表1 矿石的主要化学成分原料名称SiO2Al2O3CaOMgOFe2O3+FeO世界玄武岩平均49.2015.749.476.7310.92世界辉绿岩平均50.1415.028.906.4011.61博尔辉绿岩52.9318.638.866.058.77生石灰2.790.3795.820.88——熟石灰————75.70————白云石————31.4021.25——铸造生铁高炉渣40～418～1736～426～8——炼钢生铁高炉渣38～406～1238～435～12——3. 外观颜色：3.1岩棉：灰绿色。
主要原因是铁氧化物〔Fe2O3〕的强烈染色作用3.2矿渣棉：白色或灰白色4. 岩棉和矿渣棉化学成分及分析：4.1岩棉和矿渣棉化学分析数据表2 岩棉与矿渣棉化学成分 〔%〕类别主要化学成分 〔%〕SiO2Al2O3CaOMgOFe2O3+FeO矿渣棉136.0416.5735.987.930.64239.2614.6536.406.761.07338.1017.9033.418.560.29岩棉441.8015.4016.7010.1311.77539.6015.4418.0512.069.61博尔矿物纤维42.2016.8421.0911.796.494.2.主要成分：WSiO2+ WAl2O3 + WCaO+ WMgO岩棉：仅为84%～92%矿渣棉：达95%以上4.3铁氧化物含量：WFeO+WFe2O3.岩棉：高达5%～12%矿渣棉：一般少于2%5. 酸度系数及计算公式：5.1定义：酸度系数是一个表征矿棉熔体高温黏度、成纤性能、易熔性和耐水性的重要的综合性参数酸度系数对岩棉、矿渣棉而言是一个衡量其化学耐久性的特定参数5.2计算公式：酸度系数表示配方成分中所含酸性氧化物和碱性氧化物的质量比，常用符号Mk来表示。
Mk= 〔WSiO2+WAl2O3〕/〔WCaO+WMgO〕5.3岩棉的酸度系数：一般控制在1.4-2.5之间5.4矿渣棉的酸度系数：一般控制在1.0-1.4之间5.5化学耐久性：一般来讲，酸度系数越大，那么岩棉和矿渣棉的化学耐久性越好当Mk过高时，制成的纤维可能较长，化学稳定性得到改善，使用温度提高，但较难熔化，纤维较粗所以一般要根据使用要求和制造工艺来平衡酸度系数的数值6. pH值和计算公式：6.1定义：pH值是衡量岩棉和矿渣棉化学稳定性〔抗大气、抗水〕较准确的指标pH值越高，抗水性越差6.2计算公式：pH值一般经试验确定也可根据从大量试验中总结出来的简易计算方法从成分得出pH=-0.0602WSiO2-0.120WAl2O3+0.232WCaO+0.120WMgO+0.144WFe2O3+0.21WNa2O6.3pH值和稳定性关系：pH值＜4是最稳定的，pH值＜5是稳定的，pH值＜6是中等稳定的，pH值＜7是不太稳定的，pH值＞7那么是最不稳定6.4岩棉的pH值：一般＜46.5矿渣棉的pH值：一般＞5，甚至＞67.耐水性差异：化学稳定性一般指矿物纤维的水解性能，这一特性决定了矿物纤维在大气条件下〔特别是潮湿区域和环境〕的使用价值，习惯上称这之为耐水性。
尽管岩棉与矿渣棉都属于硅酸盐CaO-Al2O3-SiO2 物系中的产物，但由于它们化学成份上的差异，使它们的物相组成点落在CaO-Al2O3-SiO2三元相图中不同的结晶作用区域内导致它们两者在耐水性上表现不同7.1岩棉：岩棉组成点均落在硅灰石-铝方柱石-钙长石结晶作用区(即CS-C2AS-CAS2 区)内，其固相中必定留有这三种结晶相，由于硅灰石、铝方柱石、钙长石均不具备水硬特性，遇水后变化很小，加上岩棉中很少存在 2CaO·SiO2使岩棉具有较好的耐水性7.2矿渣棉：矿渣棉组成点均落于硅灰石-铝方柱石-硅酸二钙的结晶作用区(即 CS-C2AS-C2S区)内，其中虽然铝方柱石、硅灰石不会与水发生反响，但硅酸二钙在一定条件下能同水起反响，它将在水溶液的作用下，形成更多的水化硅酸盐和水化铝酸盐，使矿渣棉纤维在潮湿环境中的稳定性下降所以矿渣棉不宜在潮湿环境中使用8. 耐热度差异：8.1岩棉：因为岩棉不含硅酸二钙〔2CaO·SiO2〕没有它的晶型转化，高温体积稳定使用温度可高达 800 ℃以上，尽管岩棉主要矿物组成 CS-C2AS-CAS2 的共融点为 1265 ℃，其软化温度仍高达 900～1000 ℃。
8.2矿渣棉：所含硅酸二钙(2CaO·SiO2)具有三种不同的结晶构造，即α、β、γ型结晶随着使用温度的不同三种结晶构造间会发生转换，并伴随密度和体积变化譬如在675 ℃时β-构造向γ-构造转化，其密度由3.28 降至 2.97，体积膨胀了 10 %左右，使矿渣棉产生粉化而解体因此，矿渣棉的使用温度不宜超过的温度675 ℃9. 耐腐蚀性差异：9.1岩棉：一般以玄武岩或辉绿岩为原料，除在熔炼时由焦炭带入微量硫外，不存在更多的硫来源，因而其对金属无腐蚀作用9.2矿渣棉：其主要原材料矿渣产生的主要设备高炉在冶炼中主要作用之一是脱除生铁中的大局部硫，防止生铁在使用过程中产生热脆现象这些脱除的硫，以硫化钙(CaS)的形态留在高炉渣之中在生产矿渣棉时，这局部CaS又随之进入矿渣棉中，其含量在5%左右当矿渣棉在湿度大的环境中使用时，其中的CaS遇水会分解为 Ca(OH)2 和 H2S:CaS+2H2O= Ca(OH)2 + H2S这两种反响产物对矿渣棉的使用均产生不良影响: ①Ca(OH)2 使水呈碱性 ,矿渣棉中的β-2CaO·SiO2 在碱性水溶液的激发之下，更促使其水化反响的进展，使矿渣棉耐水性进一步降低；②H2S气体可溶解于水生成氢硫酸，在与金属接触时将起腐蚀作用。
9.3使用环境：事实上，无论是岩棉或矿渣棉，在其使用过程中不可防止地会与金属接触以及存在水气，因此，在选材时这两种材料在耐腐蚀方面的差异不容无视10. 结论：10.1岩棉和矿渣棉从名称和制造工艺上有很多的相似性，包括在保温材料的应用方面；10.2从主要生产原材料、化学性能和物理性能上还是有明显区别，作为摩擦密封材料的初级纤维，大家有必要注意及权衡两者性能的差异性10.3对于特定使用环境下，更应重视其耐水性、耐温性和耐腐蚀性的不同以便做出正确选择参考文献[1]X耀明、李巨白、姜肇中，岩棉、矿渣棉、玄武岩纤维生产工艺及其制品、玻璃纤维与矿物棉全书，2001，化学工业：634-635[2]范世琦，辉绿岩棉的性能特点与生产，1998年第5期[3]杨铧等著，矿棉冲天炉的熔炼原理及过程，中国建材工业[4]宋世林，岩棉与矿渣棉性能差异研究，**师范学院化工系- 优选。