İki əsas davamlı bazalt lifinin hazırlanması texnologiyası
1. Alov metodu
Alov üsulu istiliyin birbaşa səthə çatdırıldığı bir istehsal prosesini əhatə edir bazalt odadavamlı kərpic strukturlu bazalt sobasında əriyir. Bu istilik adətən sobanın yuxarı hissəsindən alovlar (məsələn, təbii qaz-oksigen və ya isti havanın yanması və ya plazma alovları) ilə əmələ gəlir. Bu ilkin isitmə üsulu alt elektrod istiliyi ilə tamamlana bilər. Bütün proses ərimə, aydınlaşdırma və formalaşdırmanı əhatə edir.
Hal-hazırda sənayedə əsas olan kiçik, müstəqil alov sobaları yalnız üst təbii qaz yanma qızdırıcısından istifadə edir və köməkçi alt elektrodlardan məhrumdur. Bununla belə, yüksək enerji sərfiyyatı, yüksək istehsal xərcləri və məhsulun aşağı səmərəliliyi səbəbindən bu texnologiyadan istifadə edən şirkətlərin əksəriyyəti ciddi itkilərlə üzləşir və iflas ərəfəsindədir.
Alov metodunun inkişaf istiqaməti alovla qızdırılan çən sobası, yuxarı təbii qaz-oksigen yanması və köməkçi alt elektrod qızdırması ilə "qaz-elektrik kombinasiyası" yanaşmasından istifadə edir. Bu "qaz-elektrik kombinasiyası" üsulu istehsal üçün mütləq əsas texnologiyadır Şüşə lifis və bu şüşə lifli sobalar çox yetkin və uğurla işləyir, xüsusən də şüşə lifli çən sobası rəsm soba dizaynları üçün demək olar ki, standart halına gələn vahid sobalar. Bu texnologiyanı davamlı bazalt lif istehsalına köçürmək üçün səylər göstərildi, lakin məhdud sınaqlara baxmayaraq, uğur hələ əldə edilməyib. Son iki ildə bəziləri təmiz təbii vulkanik qaya xammalından formalaşmış xammala (yəni, vulkanik olmayan süxurların böyük bir hissəsini daxil etməklə) dəyişərək fərqli yanaşma tətbiq etdilər. Bu, ildə 10.000 ton və 3.500 ton/il alovla qızdırılan çən sobası istehsal xətlərinin uğurla istismara verilməsinə və istismara verilməsinə səbəb olmuşdur.
2. Bütün Elektrikli Ərimə Metodu
Tam elektrik ərimə üsulu, elektrik enerjisinin odadavamlı kərpic strukturlu bazalt sobası daxilində birbaşa yüksək temperaturlu bazalt əriməsinə verildiyi istehsal prosesini əhatə edir. Buna elektrodlar (məsələn, qrafit, molibden, qalay dioksid və s.) və ya (və) digər fiziki üsullar (məsələn, plazma üsulları) vasitəsilə nail olunur. Bu texnologiya ərimə, aydınlaşdırma və formalaşdırmanı əhatə edir.
Çinin davamlı bazalt lifi tamamilə elektrik ərimə üsulu 2002-ci ildə milli 863 Proqramı ilə başladı və bu metoddan istifadə edərək kiçik miqyaslı müstəqil soba çəkmə aparatını tamamladı. Davamlı olaraq əhəmiyyətli irəliləyişlər bazalt lifi 2016-cı ildə bütün elektrik əritmə çənləri ilə işləyən min ton/illik pilot miqyaslı sobanın tamamlanması ilə bütün elektrik ərimə çəkmə texnologiyasına nail olundu. Bu sistem 1300 mm-ə qədər ərimə maye səviyyəsinin dərinliyinə imkan verən çox sıralı mütərəqqi elektrodlardan istifadə edir. Məhsulun monofilament diametri 9-22μm arasında cəmlənmişdir və hərtərəfli vahid enerji istehlakı 3.0-3.5 kWh/kq təşkil edir və əla enerjiyə qənaət effektləri nümayiş etdirir. 2018-ci ildə 1200 ton/illik tam elektrik ərimə tankı sobası istehsal xətti (“birdən səkkiz”ə, 400 deşikli spinneretlərdən istifadə etməklə) rəsmi olaraq istifadəyə verildi. O, üç ildən artıqdır ki, stabil işləyir və sobanın ömrünün üç ildən çox ola biləcəyini təsdiqləyir.
Bu günə qədər, təmiz təbii vulkanik qaya xammalı üçün davamlı bazalt lifi istehsal texnologiyası yalnız min ton/illik çən sobası texnologiyası səviyyəsində və yalnız tam elektrik ərimə üsulu üçün saxlanılır.
3. İki Texnoloji Marşrutun Müqayisəsi
Yüksək temperaturun xüsusiyyətləri bazalt əriməsi, yəni onun zəif istilik keçiriciliyi, yüksək özlülük və qısa material xassələri, davamlı bazalt lifinin istehsalını çətinləşdirən şeylərdir.
- Alov üsulu
Keçmiş Sovet İttifaqından (indiki Rusiya və Ukrayna) tətbiq edilən və Çinin spesifik şərtləri üçün uyğunlaşdırılmış nisbətən yetkin texnologiya olan alov metodu geniş yayılmışdır. Bununla belə, sənayeləşmədə onun ən böyük çatışmazlığı, əsasən metodun özündə olan fiziki struktur qüsurları ilə əlaqədar yüksək istehsal xərcləri və aşağı qiymət səmərəliliyidir.
Aşağı İstilik İstifadəsi
Bu üsulda təbii qaz sobanın yuxarı hissəsindən yandırılır, alov bazalt ərimə səthini birbaşa qızdırır. İstiliyin 60% -dən çoxu ərimə səthi tərəfindən əks olunur və işlənmiş qazlar tərəfindən daşınır. Nəzərə alsaq ki, yüksək temperaturlu bazalt əriməsi yüksək temperaturlu şüşə ərintisindən on dəfə aşağı istilik keçiriciliyinə malikdir, istilik ötürülməsi olduqca yavaş olur. Kiçik, bir vahidli sobalar yalnız təxminən 15 sm ərimə dərinliyini saxlaya bilər. 10.000 ton/il alovla qızdırılan bazalt partiyalı çən sobaları köməkçi alt elektrod qızdırması ilə 50 sm ərimə dərinliyinə çata bilsə də, ərimə soba daxilində qaba bənzər bir quruluş meydana gətirir və bu, böyük bir xüsusi səth sahəsinə və əhəmiyyətli istilik yayılmasına səbəb olur. İzolyasiya materialları vasitəsilə istilik itkisi 10% -dən çoxdur. Nəticə etibarilə, faktiki istilikdən istifadə dərəcəsi 30%-dən azdır.
Aşağı Ərimə Keyfiyyəti
Alov metodunda ərimə səviyyəsinin dayaz olması səbəbindən aydınlaşdırma və homogenləşdirmə bölmələri hərtərəfli homogenləşməyə nail ola bilmir, nəticədə ərimə keyfiyyəti aşağı olur.
Egzoz Qaz Emissiyaları
Təbii qazın yanması nəticəsində kükürd və azot oksidləri kimi işlənmiş qazlar əmələ gəlir.
İstixana qazı emissiyaları
Qalıq yanacaq kimi təbii qazın yanması istixana qazı olan əhəmiyyətli miqdarda CO2 buraxır.
Yüksək Avadanlıq İnvestisiyaları
Təbii qazın yanması nəticəsində yaranan işlənmiş qaz emissiyalarının həlli çirklənməyə nəzarət tədbirlərini tələb edir. Aşağı istilik istifadəsi də tullantıların istilik bərpası tədbirlərini tələb edir. Bundan əlavə, təmiz oksigenin yanması oksigen istehsal edən avadanlıq tələb edir. Bu üç amil avadanlıq investisiyalarını əhəmiyyətli dərəcədə artırır. Alov üsulu üçün vahid investisiya ton başına təxminən 11,000-20,000 RMB təşkil edir.
- Tam Elektrikli Ərimə Metodu
Alov üsulu ilə müqayisədə, tam elektrik ərimə üsulu nəzərəçarpacaq üstünlüklər təklif edir.
Yüksək ərimə keyfiyyəti
Tam elektrik ərimə texnologiyası, ərimənin yüksək temperaturda ərimiş vəziyyətdə elektrik keçiriciliyi prinsipinə əsaslanır və bu, elektrik enerjisinin daxili isitmə üçün əriməyə birbaşa tədarük edilməsinə imkan verir. Elektrodların şaquli düzülüşü şaquli əriməni asanlaşdırır. İldə min tonluq tam elektrik ərimə tankı sobaları daha uzun aydınlaşdırma və homogenləşdirmə bölməsini təmin edərək 1,2 metrdən çox ərimə dərinliyinə nail ola bilər. Tank daxilində yüksək temperaturlu izotermik zona daha dərindir və bazalt üçün daha yaxşı ərimə və homogenləşmə keyfiyyətinə səbəb olur.
Enerji səmərəliliyi
Ərinmənin birbaşa daxili istiləşməsi, şaquli ərimə, daha dərin çənlər və ərimə səthində soyuq materialın örtülməsi yüksək ərimə sürətinə və yüksək istilik səmərəliliyinə kömək edir. Birincisi, birbaşa əriməyə daxil edilən elektrodlar Joule istiliyinin tam istifadəsini təmin edir. İkincisi, dərin ərimə səviyyəsi, dərinliyi sobanın daxili diametrinə yaxınlaşaraq, ərimə üçün daha kiçik, minimuma yaxın xüsusi səth sahəsi ilə nəticələnir. Bu həndəsi quruluş alov metodunun qaba bənzər quruluşu ilə müqayisədə istilik yayılmasını əhəmiyyətli dərəcədə azaldır. Üçüncüsü, ərimə səthindəki soyuq materialın örtülməsi istilik itkisini daha da azaldan "soyuq soba üstü" təşkil edir.
Aşağı Karbon İzi
Tam elektrik ərimə texnologiyası alov metodunda təbii qazın yanması ilə bağlı karbon emissiyalarını aradan qaldırır. Onun karbon emissiyaları yalnız elektrik şəbəkəsinin enerji qarışığı ilə müəyyən edilir. Hidroenergetika və ya digər bərpa olunan enerji mənbələrindən istifadə edilərsə, sıfır karbon emissiyasına nail olmaq olar.
Aşağı İnvestisiya
Tam elektrik ərimə üsulu təbii qazın təmiz oksigenlə yanmasını nəzərdə tutmadığından, işlənmiş qazın ətraf mühitin təmizlənməsi avadanlığına və ya oksigen istehsalı avadanlığına investisiya qoymağa ehtiyac yoxdur. Bundan əlavə, ərimə səthində soyuq materialın örtülməsi o deməkdir ki, tullantıların istilik bərpa avadanlığına heç bir investisiya tələb olunmur. Bütün elektrik ərimə üsulu üçün vahid investisiya buna görə də daha azdır.
Xərc Üstünlüyü
Əhəmiyyətli enerji qənaəti və daha aşağı əsas vəsaitlərin köhnəlməsi fərqli xərc üstünlüyünə çevrilir.
