দুটি মূলধারার অবিচ্ছিন্ন বেসাল্ট ফাইবার প্রস্তুতি প্রযুক্তি

১. শিখা পদ্ধতি

শিখা পদ্ধতিতে একটি উৎপাদন প্রক্রিয়া জড়িত যেখানে তাপ সরাসরি পৃষ্ঠে সরবরাহ করা হয় ব্যাসল্ট একটি অবাধ্য ইট-কাঠামোযুক্ত বেসাল্ট ভাটির মধ্যে গলে যায়। এই তাপ সাধারণত চুল্লির উপর থেকে অগ্নিশিখা (যেমন প্রাকৃতিক গ্যাস-অক্সিজেন বা গরম বাতাসের দহন, অথবা প্লাজমা শিখা) দ্বারা উৎপন্ন হয়। এই প্রাথমিক তাপ পদ্ধতিটি নীচের ইলেকট্রোড গরম করার মাধ্যমে পরিপূরক করা যেতে পারে। পুরো প্রক্রিয়াটি গলানো, স্পষ্টকরণ এবং গঠনকে অন্তর্ভুক্ত করে।

ছোট, স্বতন্ত্র শিখা চুল্লি, যা বর্তমানে শিল্পে মূলধারার, শুধুমাত্র উপরের প্রাকৃতিক গ্যাস দহন তাপ ব্যবহার করে এবং সহায়ক নীচের ইলেকট্রোডের অভাব রয়েছে। তবে, তাদের উচ্চ শক্তি খরচ, উচ্চ উৎপাদন খরচ এবং কম পণ্য খরচ-কার্যকারিতার কারণে, এই প্রযুক্তি ব্যবহারকারী বেশিরভাগ কোম্পানি মারাত্মক ক্ষতির সম্মুখীন হচ্ছে এবং দেউলিয়া হওয়ার পথে।

শিখা পদ্ধতির বিকাশের দিক হল শিখা-উত্তপ্ত ট্যাঙ্ক চুল্লি, যা উপরের প্রাকৃতিক গ্যাস-অক্সিজেন দহন এবং সহায়ক নীচের ইলেকট্রোড গরম করার সাথে একটি "গ্যাস-বৈদ্যুতিক সংমিশ্রণ" পদ্ধতি ব্যবহার করে। এই "গ্যাস-বৈদ্যুতিক সংমিশ্রণ" পদ্ধতিটি উৎপাদনের জন্য পরম মূলধারার প্রযুক্তি কাচের তন্তুs, এবং এই গ্লাস ফাইবার ভাটাগুলি খুব পরিপক্ক এবং সফলভাবে কাজ করে, বিশেষ করে ইউনিট ভাটাগুলি, যা প্রায় গ্লাস ফাইবার ট্যাঙ্ক ফার্নেস ড্রয়িং ভাটা নকশার জন্য আদর্শ হয়ে উঠেছে। এই প্রযুক্তিকে ক্রমাগত বেসাল্ট ফাইবার উৎপাদনে স্থানান্তর করার প্রচেষ্টা করা হয়েছে, কিন্তু সীমিত পরীক্ষা সত্ত্বেও, এখনও সাফল্য অর্জিত হয়নি। গত দুই বছরে, কেউ কেউ ভিন্ন পদ্ধতি গ্রহণ করেছেন, বিশুদ্ধ প্রাকৃতিক আগ্নেয়গিরির শিলা কাঁচামাল থেকে ফর্মুলেটেড কাঁচামালে (অর্থাৎ, অ-আগ্নেয়গিরির শিলার একটি বৃহৎ অংশ অন্তর্ভুক্ত করে) পরিবর্তন করেছেন। এর ফলে ১০,০০০-টন/বছর এবং ৩,৫০০-টন/বছর শিখা-উত্তপ্ত ট্যাঙ্ক ফার্নেস উৎপাদন লাইন সফলভাবে কমিশনিং এবং পরিচালনা করা হয়েছে।

2. সম্পূর্ণ বৈদ্যুতিক গলানোর পদ্ধতি

সম্পূর্ণ বৈদ্যুতিক গলানোর পদ্ধতিতে একটি উৎপাদন প্রক্রিয়া জড়িত যেখানে বৈদ্যুতিক শক্তি সরাসরি একটি অবাধ্য ইট-কাঠামোযুক্ত বেসাল্ট ভাটির মধ্যে উচ্চ-তাপমাত্রার বেসাল্ট গলানোর মধ্যে সরবরাহ করা হয়। এটি ইলেক্ট্রোড (যেমন গ্রাফাইট, মলিবডেনাম, টিন ডাই অক্সাইড, ইত্যাদি) বা (এবং) অন্যান্য ভৌত পদ্ধতির (যেমন প্লাজমা পদ্ধতি) মাধ্যমে অর্জন করা হয়। এই প্রযুক্তি গলানো, স্পষ্টকরণ এবং গঠনকে অন্তর্ভুক্ত করে।

চীনের অবিচ্ছিন্ন বেসাল্ট ফাইবার সম্পূর্ণ-বৈদ্যুতিক গলানোর পদ্ধতিটি ২০০২ সালে জাতীয় ৮৬৩ প্রোগ্রামের মাধ্যমে শুরু হয়েছিল, যা এই পদ্ধতি ব্যবহার করে একটি ছোট-স্কেল স্বতন্ত্র ফার্নেস অঙ্কন যন্ত্রপাতি সম্পন্ন করেছিল। অবিচ্ছিন্ন ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি বেসাল্ট ফাইবার ২০১৬ সালে সম্পূর্ণ বৈদ্যুতিক গলনাঙ্কন প্রযুক্তি অর্জন করা হয়, যার ফলে পাইলট-স্কেল হাজার টন/বছরের সম্পূর্ণ বৈদ্যুতিক গলনাঙ্ক চুল্লি তৈরি করা হয়। এই সিস্টেমটি বহু-সারি প্রগতিশীল ইলেকট্রোড ব্যবহার করে, যা ১৩০০ মিমি পর্যন্ত গলিত তরল স্তরের গভীরতা তৈরি করতে সাহায্য করে। পণ্যের মনোফিলামেন্ট ব্যাস ৯-২২μm এর মধ্যে ঘনীভূত, এবং ব্যাপক ইউনিট বিদ্যুৎ খরচ ৩.০-৩.৫ kWh/কেজি, যা চমৎকার শক্তি-সাশ্রয়ী প্রভাব প্রদর্শন করে। ২০১৮ সালে, একটি ১২০০-টন/বছরের সম্পূর্ণ বৈদ্যুতিক গলনাঙ্ক চুল্লি উৎপাদন লাইন ("এক থেকে আট," ৪০০-গর্ত স্পিনিরেট ব্যবহার করে) আনুষ্ঠানিকভাবে চালু করা হয়। এটি তিন বছরেরও বেশি সময় ধরে স্থিতিশীলভাবে চলছে, যা যাচাই করে যে চুল্লির আয়ু তিন বছরেরও বেশি হতে পারে।

আজ অবধি, বিশুদ্ধ প্রাকৃতিক আগ্নেয়গিরির শিলা কাঁচামালের জন্য, অবিচ্ছিন্ন বেসাল্ট ফাইবার উৎপাদন প্রযুক্তি শুধুমাত্র হাজার টন/বছরের ট্যাঙ্ক ফার্নেস প্রযুক্তি স্তরে বজায় রাখা হয়, এবং একচেটিয়াভাবে সম্পূর্ণ বৈদ্যুতিক গলানোর পদ্ধতির জন্য।

৩. দুটি প্রযুক্তিগত রুটের তুলনা

উচ্চ-তাপমাত্রার বৈশিষ্ট্য ব্যাসল্ট গলানো, অর্থাৎ এর দুর্বল তাপ পরিবাহিতা, উচ্চ সান্দ্রতা এবং স্বল্প উপাদান বৈশিষ্ট্য, অবিকল যা অবিচ্ছিন্ন বেসাল্ট ফাইবার তৈরিকে চ্যালেঞ্জিং করে তোলে।

• শিখা পদ্ধতি

প্রাক্তন সোভিয়েত ইউনিয়ন (বর্তমানে রাশিয়া এবং ইউক্রেন) থেকে প্রবর্তিত এবং চীনের নির্দিষ্ট অবস্থার জন্য অভিযোজিত একটি অপেক্ষাকৃত পরিপক্ক প্রযুক্তি, শিখা পদ্ধতির ব্যাপক ব্যবহার দেখা গেছে। তবে, শিল্পায়নে এর সবচেয়ে বড় অসুবিধা হল উচ্চ উৎপাদন খরচ এবং কম খরচ-কার্যকারিতা, মূলত পদ্ধতিতে অন্তর্নিহিত শারীরিক কাঠামোগত ত্রুটির কারণে।

কম তাপ ব্যবহার

এই পদ্ধতিতে, চুল্লির উপর থেকে প্রাকৃতিক গ্যাস পুড়িয়ে ফেলা হয়, যার শিখা সরাসরি বেসাল্ট গলানো পৃষ্ঠকে উত্তপ্ত করে। ৬০% এরও বেশি তাপ গলিত পৃষ্ঠ দ্বারা প্রতিফলিত হয় এবং নিষ্কাশন গ্যাস দ্বারা বহন করা হয়। উচ্চ-তাপমাত্রার বেসাল্ট গলানোর তাপ পরিবাহিতা উচ্চ-তাপমাত্রার কাচ গলানোর তুলনায় দশ গুণ কম হওয়ায়, তাপ স্থানান্তর অত্যন্ত ধীর। ছোট, একক-ইউনিট চুল্লিগুলি কেবল প্রায় ১৫ সেমি গলিত গভীরতা বজায় রাখতে পারে। ১০,০০০-টন/বছর শিখা-উত্তপ্ত বেসাল্ট ব্যাচ ট্যাঙ্ক চুল্লিগুলি সহায়ক নীচের ইলেকট্রোড গরম করার মাধ্যমে ৫০ সেমি গলিত গভীরতায় পৌঁছাতে পারে, তবে গলিত চুল্লির মধ্যে একটি থালার মতো কাঠামো তৈরি করে, যার ফলে একটি বৃহৎ নির্দিষ্ট পৃষ্ঠতল এলাকা এবং উল্লেখযোগ্য তাপ অপচয় হয়। অন্তরক উপকরণের মাধ্যমে তাপ হ্রাস ১০% ছাড়িয়ে যায়। ফলস্বরূপ, প্রকৃত তাপ ব্যবহারের হার ৩০% এরও কম।

নিম্ন গলানোর গুণমান

শিখা পদ্ধতিতে অগভীর গলনের স্তরের কারণে, স্পষ্টীকরণ এবং একজাতকরণ অংশগুলি সম্পূর্ণ একজাতকরণ অর্জন করতে পারে না, যার ফলে গলে যাওয়ার মান কম হয়।

নিষ্কাশন গ্যাস নির্গমন

প্রাকৃতিক গ্যাসের দহনের ফলে সালফার এবং নাইট্রোজেন অক্সাইডের মতো নিষ্কাশন গ্যাস উৎপন্ন হয়।

গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমন

জীবাশ্ম জ্বালানি হিসেবে, প্রাকৃতিক গ্যাস দহনের ফলে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে CO2 নির্গত হয়, যা একটি গ্রিনহাউস গ্যাস।

উচ্চ সরঞ্জাম বিনিয়োগ

প্রাকৃতিক গ্যাস দহন থেকে নির্গমন গ্যাস নির্গমন মোকাবেলায় দূষণ নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা গ্রহণ করা প্রয়োজন। কম তাপ ব্যবহারের জন্য বর্জ্য তাপ পুনরুদ্ধার ব্যবস্থাও প্রয়োজন। অধিকন্তু, বিশুদ্ধ অক্সিজেন দহনের জন্য অক্সিজেন উৎপাদনের সরঞ্জাম প্রয়োজন। এই তিনটি বিষয় সরঞ্জাম বিনিয়োগ উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে। শিখা পদ্ধতির জন্য ইউনিট বিনিয়োগ প্রতি টনে প্রায় ১১,০০০-২০,০০০ আরএমবি।

• সম্পূর্ণ বৈদ্যুতিক গলানোর পদ্ধতি

শিখা পদ্ধতির তুলনায়, সম্পূর্ণ বৈদ্যুতিক গলানোর পদ্ধতি উল্লেখযোগ্য সুবিধা প্রদান করে।

উচ্চ গলানোর গুণমান

সম্পূর্ণ বৈদ্যুতিক গলানোর প্রযুক্তি এই নীতির উপর ভিত্তি করে তৈরি যে উচ্চ-তাপমাত্রার গলিত অবস্থায় গলিত পদার্থ বৈদ্যুতিকভাবে পরিবাহী, যার ফলে অভ্যন্তরীণ উত্তাপের জন্য সরাসরি গলিত পদার্থে বৈদ্যুতিক শক্তি সরবরাহ করা যায়। ইলেকট্রোডের উল্লম্ব বিন্যাস উল্লম্ব গলানোর সুবিধা প্রদান করে। প্রতি বছর হাজার টন সম্পূর্ণ বৈদ্যুতিক গলানোর ট্যাঙ্ক চুল্লিগুলি 1.2 মিটারেরও বেশি গলিত গভীরতা অর্জন করতে পারে, যা দীর্ঘতর স্পষ্টীকরণ এবং সমজাতকরণ বিভাগ প্রদান করে। ট্যাঙ্কের মধ্যে উচ্চ-তাপমাত্রার আইসোথার্মাল জোনটি আরও গভীর, যা বেসাল্টের জন্য উন্নত গলিতকরণ এবং সমজাতকরণ মানের দিকে পরিচালিত করে।

শক্তি দক্ষতা

গলিত পদার্থের সরাসরি অভ্যন্তরীণ উত্তাপ, উল্লম্ব গলন, গভীর ট্যাঙ্ক এবং গলিত পৃষ্ঠের উপর ঠান্ডা পদার্থের আবরণ উচ্চ গলিত হার এবং উচ্চ তাপ দক্ষতায় অবদান রাখে। প্রথমত, গলিত পদার্থে সরাসরি ঢোকানো ইলেকট্রোডগুলি জুলের তাপের সম্পূর্ণ ব্যবহার নিশ্চিত করে। দ্বিতীয়ত, গভীর গলিত স্তর, যার গভীরতা চুল্লির অভ্যন্তরীণ ব্যাসের কাছাকাছি, গলিত পদার্থের জন্য একটি ছোট, প্রায়-ন্যূনতম নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল তৈরি করে। এই জ্যামিতিক কাঠামো শিখা পদ্ধতির থালা-সদৃশ কাঠামোর তুলনায় তাপ অপচয়কে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে। তৃতীয়ত, গলিত পৃষ্ঠের উপর ঠান্ডা পদার্থের আবরণ একটি "ঠান্ডা চুল্লির শীর্ষ" গঠন করে, যা তাপের ক্ষতি আরও কমায়।

কম কার্বন পদচিহ্ন

সম্পূর্ণ বৈদ্যুতিক গলানোর প্রযুক্তি শিখা পদ্ধতিতে প্রাকৃতিক গ্যাস দহনের সাথে সম্পর্কিত কার্বন নির্গমন দূর করে। এর কার্বন নির্গমন কেবলমাত্র পাওয়ার গ্রিডের শক্তি মিশ্রণ দ্বারা নির্ধারিত হয়। যদি জলবিদ্যুৎ বা অন্যান্য পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির উৎস ব্যবহার করা হয়, তাহলে শূন্য কার্বন নির্গমন অর্জন করা সম্ভব।

কম বিনিয়োগ

যেহেতু সম্পূর্ণ বৈদ্যুতিক গলানোর পদ্ধতিতে প্রাকৃতিক গ্যাসের বিশুদ্ধ অক্সিজেন দহন জড়িত নয়, তাই নিষ্কাশন গ্যাস পরিবেশগত চিকিৎসা সরঞ্জাম বা অক্সিজেন উৎপাদন সরঞ্জামে বিনিয়োগ করার প্রয়োজন নেই। অতিরিক্তভাবে, গলিত পৃষ্ঠের উপর ঠান্ডা উপাদানের আবরণের অর্থ বর্জ্য তাপ পুনরুদ্ধার সরঞ্জামে কোনও বিনিয়োগের প্রয়োজন নেই। তাই সম্পূর্ণ বৈদ্যুতিক গলানোর পদ্ধতির জন্য ইউনিট বিনিয়োগ কম।

খরচের সুবিধা

উল্লেখযোগ্য শক্তি সাশ্রয় এবং স্থায়ী সম্পদের অবচয় কম হলে তা একটি স্বতন্ত্র খরচ সুবিধায় রূপান্তরিত হয়।