দুটি প্রধান অবিচ্ছিন্ন ব্যাসল্ট ফাইবার প্রস্তুতি প্রযুক্তি

১. অগ্নি পদ্ধতি

ফ্লেম মেথড হলো এমন একটি উৎপাদন প্রক্রিয়া যেখানে সরাসরি পৃষ্ঠে তাপ সরবরাহ করা হয়। ব্যাসল্ট তাপ-প্রতিরোধী ইটের কাঠামোযুক্ত ব্যাসল্ট চুল্লির মধ্যে গলানো হয়। এই তাপ সাধারণত চুল্লির উপর থেকে শিখার (যেমন প্রাকৃতিক গ্যাস-অক্সিজেন বা গরম বাতাসের দহন, অথবা প্লাজমা শিখা) মাধ্যমে উৎপন্ন করা হয়। এই প্রাথমিক উত্তাপন পদ্ধতির পাশাপাশি বটম ইলেকট্রোড হিটিং-এর মাধ্যমেও তাপ দেওয়া যেতে পারে। সম্পূর্ণ প্রক্রিয়াটিতে গলানো, স্বচ্ছ করা এবং আকার দেওয়া অন্তর্ভুক্ত।

ছোট, স্বতন্ত্র ফ্লেম ফার্নেস, যা বর্তমানে শিল্পে প্রচলিত, কেবল ওপরের দিক থেকে প্রাকৃতিক গ্যাসের দহন তাপ ব্যবহার করে এবং এতে সহায়ক নিচের ইলেকট্রোড থাকে না। তবে, এর উচ্চ শক্তি খরচ, উচ্চ উৎপাদন ব্যয় এবং কম ব্যয়-সাশ্রয়ীতার কারণে, এই প্রযুক্তি ব্যবহারকারী বেশিরভাগ কোম্পানি মারাত্মক ক্ষতির সম্মুখীন হচ্ছে এবং দেউলিয়া হওয়ার দ্বারপ্রান্তে রয়েছে।

শিখা পদ্ধতির উন্নয়নের দিকনির্দেশনা হলো শিখা-উত্তপ্ত ট্যাঙ্ক চুল্লিযা একটি 'গ্যাস-ইলেকট্রিক সংমিশ্রণ' পদ্ধতি ব্যবহার করে, যেখানে উপরে প্রাকৃতিক গ্যাস-অক্সিজেন দহন এবং সহায়ক হিসেবে নিচে ইলেকট্রোড গরম করার ব্যবস্থা থাকে। এই 'গ্যাস-ইলেকট্রিক সংমিশ্রণ' পদ্ধতিটিই উৎপাদনের জন্য সর্বাধুনিক মূলধারার প্রযুক্তি। গ্লাস ফাইবারএবং এই গ্লাস ফাইবার চুল্লিগুলো অত্যন্ত পরিপক্ক ও সফলভাবে পরিচালিত হচ্ছে, বিশেষ করে ইউনিট চুল্লিগুলো, যা গ্লাস ফাইবার ট্যাঙ্ক ফার্নেস ড্রয়িং চুল্লির নকশার ক্ষেত্রে প্রায় একটি মানদণ্ডে পরিণত হয়েছে। এই প্রযুক্তিকে অবিচ্ছিন্ন ব্যাসল্ট ফাইবার উৎপাদনে স্থানান্তরের প্রচেষ্টা করা হয়েছে, কিন্তু সীমিত পরীক্ষা-নিরীক্ষা সত্ত্বেও এখনও সাফল্য অর্জিত হয়নি। গত দুই বছরে, কেউ কেউ একটি ভিন্ন পন্থা অবলম্বন করেছেন, বিশুদ্ধ প্রাকৃতিক আগ্নেয় শিলার কাঁচামাল থেকে ফর্মুলেটেড কাঁচামালে (অর্থাৎ, অ-আগ্নেয় শিলার একটি বড় অংশ অন্তর্ভুক্ত করে) পরিবর্তিত হয়েছেন। এর ফলে বছরে ১০,০০০ টন এবং ৩,৫০০ টন উৎপাদন ক্ষমতাসম্পন্ন শিখা-উত্তপ্ত ট্যাঙ্ক ফার্নেস উৎপাদন লাইন সফলভাবে চালু ও পরিচালিত হয়েছে।

২. সম্পূর্ণ বৈদ্যুতিক গলন পদ্ধতি

সম্পূর্ণ বৈদ্যুতিক গলন পদ্ধতিতে একটি উৎপাদন প্রক্রিয়া অন্তর্ভুক্ত, যেখানে একটি তাপ-প্রতিরোধী ইটের কাঠামোযুক্ত ব্যাসল্ট চুল্লির ভেতরে উচ্চ-তাপমাত্রার গলিত ব্যাসল্টে সরাসরি বৈদ্যুতিক শক্তি সরবরাহ করা হয়। এটি ইলেকট্রোড (যেমন গ্রাফাইট, মলিবডেনাম, টিন ডাইঅক্সাইড, ইত্যাদি) অথবা অন্যান্য ভৌত পদ্ধতির (যেমন প্লাজমা পদ্ধতি) মাধ্যমে সম্পন্ন করা হয়। এই প্রযুক্তি গলানো, স্বচ্ছকরণ এবং গঠন প্রক্রিয়াকে অন্তর্ভুক্ত করে।

চীনের অবিচ্ছিন্ন ব্যাসল্ট ফাইবার সম্পূর্ণ-বৈদ্যুতিক গলন পদ্ধতি ২০০২ সালে জাতীয় ৮৬৩ প্রোগ্রামের মাধ্যমে শুরু হয়েছিল, যা এই পদ্ধতি ব্যবহার করে একটি ছোট আকারের স্বয়ংসম্পূর্ণ চুল্লি টানার যন্ত্র তৈরি সম্পন্ন করে। অবিচ্ছিন্ন গলন প্রক্রিয়ায় উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি সাধিত হয়েছে। ব্যাসল্ট ফাইবার ২০১৬ সালে, একটি পরীক্ষামূলক পর্যায়ের হাজার টন/বছর উৎপাদন ক্ষমতাসম্পন্ন সম্পূর্ণ বৈদ্যুতিক গলন ট্যাংক ফার্নেসের নির্মাণকাজ সম্পন্ন হওয়ার মাধ্যমে সম্পূর্ণ বৈদ্যুতিক গলন ও টানা প্রযুক্তি অর্জন করা হয়। এই সিস্টেমে বহু-সারি বিশিষ্ট প্রগতিশীল ইলেকট্রোড ব্যবহৃত হয়, যা গলিত তরলের স্তরকে ১৩০০ মিমি পর্যন্ত গভীর করতে সক্ষম। উৎপাদিত মনোফিলামেন্টের ব্যাস ৯-২২μm-এর মধ্যে কেন্দ্রীভূত থাকে এবং এর একক মোট বিদ্যুৎ খরচ ৩.০-৩.৫ kWh/kg, যা চমৎকার শক্তি-সাশ্রয়ী প্রভাব প্রদর্শন করে। ২০১৮ সালে, একটি ১২০০ টন/বছর উৎপাদন ক্ষমতাসম্পন্ন সম্পূর্ণ বৈদ্যুতিক গলন ট্যাংক ফার্নেস উৎপাদন লাইন ("এক-থেকে-আট," ৪০০-ছিদ্রযুক্ত স্পিনারেট ব্যবহার করে) আনুষ্ঠানিকভাবে চালু করা হয়। এটি তিন বছরেরও বেশি সময় ধরে স্থিতিশীলভাবে চলছে, যা প্রমাণ করে যে চুল্লির আয়ুষ্কাল তিন বছরের বেশি হতে পারে।

আজ পর্যন্ত, বিশুদ্ধ প্রাকৃতিক আগ্নেয় শিলার কাঁচামালের জন্য, অবিচ্ছিন্ন ব্যাসল্ট ফাইবার উৎপাদন প্রযুক্তি শুধুমাত্র হাজার-টন/বছর ট্যাংক ফার্নেস প্রযুক্তি স্তরে এবং একচেটিয়াভাবে সম্পূর্ণ-বৈদ্যুতিক গলন পদ্ধতিতেই বজায় রাখা হয়েছে।

৩. দুটি প্রযুক্তিগত পথের তুলনা

উচ্চ-তাপমাত্রার বৈশিষ্ট্য ব্যাসল্ট গলনঅর্থাৎ এর দুর্বল তাপ পরিবাহিতা, উচ্চ সান্দ্রতা এবং ভঙ্গুর উপাদানগত বৈশিষ্ট্যই অবিচ্ছিন্ন ব্যাসল্ট ফাইবার উৎপাদনকে কঠিন করে তোলে।

• অগ্নি পদ্ধতি

অগ্নি পদ্ধতি, যা প্রাক্তন সোভিয়েত ইউনিয়ন (বর্তমানে রাশিয়া ও ইউক্রেন) থেকে প্রবর্তিত এবং চীনের নির্দিষ্ট পরিস্থিতির জন্য অভিযোজিত একটি অপেক্ষাকৃত পরিপক্ক প্রযুক্তি, ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। তবে, শিল্পায়নের ক্ষেত্রে এর সবচেয়ে বড় অসুবিধা হলো উচ্চ উৎপাদন ব্যয় এবং কম ব্যয়-কার্যকারিতা, যার প্রধান কারণ হলো এই পদ্ধতির অন্তর্নিহিত ভৌত কাঠামোগত ত্রুটি।

কম তাপ ব্যবহার

এই পদ্ধতিতে, চুল্লির উপর থেকে প্রাকৃতিক গ্যাস দহন করা হয় এবং শিখা সরাসরি ব্যাসল্ট গলিত পৃষ্ঠকে উত্তপ্ত করে। ৬০% এরও বেশি তাপ গলিত পৃষ্ঠ দ্বারা প্রতিফলিত হয় এবং নিষ্কাশন গ্যাসের মাধ্যমে অপসারিত হয়। যেহেতু উচ্চ-তাপমাত্রার ব্যাসল্ট গলিত পদার্থের তাপ পরিবাহিতা উচ্চ-তাপমাত্রার কাচ গলিত পদার্থের তুলনায় দশগুণ কম, তাই তাপ স্থানান্তর অত্যন্ত ধীর। ছোট, একক-ইউনিট চুল্লিগুলো কেবল প্রায় ১৫ সেমি গলিত গভীরতা বজায় রাখতে পারে। যদিও ১০,০০০ টন/বছর উৎপাদন ক্ষমতার শিখা-উত্তপ্ত ব্যাসল্ট ব্যাচ ট্যাঙ্ক চুল্লিগুলো সহায়ক বটম ইলেকট্রোড হিটিং-এর মাধ্যমে ৫০ সেমি গলিত গভীরতায় পৌঁছাতে পারে, কিন্তু এতে গলিত পদার্থটি চুল্লির ভেতরে একটি থালার মতো কাঠামো তৈরি করে, যার ফলে একটি বৃহৎ নির্দিষ্ট পৃষ্ঠতল ক্ষেত্রফল এবং উল্লেখযোগ্য পরিমাণে তাপ অপচয় ঘটে। ইনসুলেশন উপকরণের মাধ্যমে তাপের অপচয় ১০% ছাড়িয়ে যায়। ফলস্বরূপ, প্রকৃত তাপ ব্যবহারের হার ৩০% এরও কম হয়।

নিম্ন গলনাঙ্ক গুণমান

ফ্লেম পদ্ধতিতে গলনাঙ্ক অগভীর হওয়ায়, পরিশোধন এবং সমসত্ত্বকরণ পর্যায়ে পুঙ্খানুপুঙ্খ সমসত্ত্বকরণ সম্ভব হয় না, ফলে গলনের গুণমান হ্রাস পায়।

নিষ্কাশন গ্যাস নির্গমন

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

গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমন

জীবাশ্ম জ্বালানি হিসেবে প্রাকৃতিক গ্যাসের দহনের ফলে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে কার্বন ডাইঅক্সাইড (CO2) নির্গত হয়, যা একটি গ্রিনহাউস গ্যাস।

উচ্চ সরঞ্জাম বিনিয়োগ

প্রাকৃতিক গ্যাস দহন থেকে নির্গত নিষ্কাশন গ্যাস মোকাবেলার জন্য দূষণ নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা গ্রহণ করা আবশ্যক। তাপের স্বল্প ব্যবহারের কারণে বর্জ্য তাপ পুনরুদ্ধার ব্যবস্থারও প্রয়োজন হয়। অধিকন্তু, বিশুদ্ধ অক্সিজেন দহনের জন্য অক্সিজেন উৎপাদনকারী যন্ত্রপাতির প্রয়োজন হয়। এই তিনটি কারণ যন্ত্রপাতিতে বিনিয়োগ উল্লেখযোগ্যভাবে বাড়িয়ে দেয়। ফ্লেম পদ্ধতির জন্য প্রতি টনে ইউনিট বিনিয়োগ প্রায় ১১,০০০-২০,০০০ RMB।

• সম্পূর্ণ বৈদ্যুতিক গলন পদ্ধতি

অগ্নি পদ্ধতির তুলনায় সম্পূর্ণ বৈদ্যুতিক গলন পদ্ধতি উল্লেখযোগ্য সুবিধা প্রদান করে।

উচ্চ গলনাঙ্কের গুণমান

সম্পূর্ণ বৈদ্যুতিক গলন প্রযুক্তি এই নীতির উপর ভিত্তি করে কাজ করে যে, উচ্চ-তাপমাত্রার গলিত অবস্থায় থাকা পদার্থটি বিদ্যুৎ পরিবাহী হয়, যার ফলে অভ্যন্তরীণ উত্তাপের জন্য সরাসরি গলিত পদার্থে বৈদ্যুতিক শক্তি সরবরাহ করা যায়। ইলেকট্রোডগুলির উল্লম্ব বিন্যাস উল্লম্ব গলনকে সহজতর করে। প্রতি বছর হাজার টন উৎপাদন ক্ষমতাসম্পন্ন সম্পূর্ণ বৈদ্যুতিক গলন ট্যাংক ফার্নেসগুলি ১.২ মিটারেরও বেশি গভীরতার গলন ঘটাতে পারে, যা একটি দীর্ঘতর পরিশোধন এবং সমসত্ত্বকরণ পর্যায় প্রদান করে। ট্যাংকের অভ্যন্তরে উচ্চ-তাপমাত্রার সমতাপীয় অঞ্চলটি আরও গভীর হয়, যার ফলে ব্যাসল্টের গলন এবং সমসত্ত্বকরণের মান উন্নততর হয়।

শক্তি দক্ষতা

গলিত পদার্থের সরাসরি অভ্যন্তরীণ উত্তাপন, উল্লম্ব গলন, গভীরতর ট্যাঙ্ক এবং গলিত পদার্থের পৃষ্ঠে শীতল পদার্থের আবরণ উচ্চ গলন হার এবং উচ্চ তাপীয় দক্ষতায় অবদান রাখে। প্রথমত, গলিত পদার্থের মধ্যে সরাসরি প্রবেশ করানো ইলেকট্রোড জুলের তাপের সম্পূর্ণ ব্যবহার নিশ্চিত করে। দ্বিতীয়ত, গলিত পদার্থের গভীর স্তর, যার গভীরতা চুল্লির অভ্যন্তরীণ ব্যাসের কাছাকাছি, গলিত পদার্থের জন্য একটি ক্ষুদ্রতর, প্রায়-ন্যূনতম নির্দিষ্ট পৃষ্ঠতল ক্ষেত্রফল তৈরি করে। এই জ্যামিতিক কাঠামো শিখা পদ্ধতির থালার মতো কাঠামোর তুলনায় তাপের অপচয় উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে। তৃতীয়ত, গলিত পদার্থের পৃষ্ঠে শীতল পদার্থের আবরণ একটি "শীতল চুল্লির শীর্ষ" গঠন করে, যা তাপের অপচয় আরও কমিয়ে দেয়।

কম কার্বন পদচিহ্ন

সম্পূর্ণ বৈদ্যুতিক গলন প্রযুক্তি অগ্নি পদ্ধতিতে প্রাকৃতিক গ্যাস দহনের সাথে সম্পর্কিত কার্বন নিঃসরণ দূর করে। এর কার্বন নিঃসরণ সম্পূর্ণরূপে বিদ্যুৎ গ্রিডের শক্তি মিশ্রণের উপর নির্ভর করে। জলবিদ্যুৎ বা অন্যান্য নবায়নযোগ্য শক্তির উৎস ব্যবহার করা হলে শূন্য কার্বন নিঃসরণ অর্জন করা সম্ভব।

কম বিনিয়োগ

যেহেতু সম্পূর্ণ বৈদ্যুতিক গলন পদ্ধতিতে প্রাকৃতিক গ্যাসের বিশুদ্ধ অক্সিজেন দহন জড়িত নয়, তাই নিষ্কাশিত গ্যাসের পরিবেশগত পরিশোধন সরঞ্জাম বা অক্সিজেন উৎপাদন সরঞ্জামে বিনিয়োগ করার প্রয়োজন হয় না। এছাড়াও, গলিত পৃষ্ঠের উপর শীতল পদার্থের আবরণের কারণে বর্জ্য তাপ পুনরুদ্ধার সরঞ্জামে বিনিয়োগের প্রয়োজন হয় না। তাই সম্পূর্ণ বৈদ্যুতিক গলন পদ্ধতির জন্য প্রতি ইউনিটের বিনিয়োগ কম।

খরচের সুবিধা

উল্লেখযোগ্য শক্তি সাশ্রয় এবং স্থায়ী সম্পদের কম অবচয় একটি সুস্পষ্ট ব্যয়গত সুবিধা প্রদান করে।