عملکرد فرآیند آماده‌سازی و کشش الیاف بازالت

فرآیند تولید:
الیاف بازالت عمدتاً در کوره‌های برکه‌ای تولید می‌شود و فرآیند کلی تولید آن در شکل نشان داده شده است که تقریباً می‌توان آن را به چهار مرحله زیر تقسیم کرد:
(1) تغذیه: خرد شده را قرار دهید بازالت مواد اولیه به داخل دستگاه ذخیره سازی منتقل می شوند و سپس طبق یک روش خاص زمان بندی، به صورت کمی و یکنواخت به داخل کوره ذوب ریخته می شوند.
(2) ذوب نمونه: در کوره ذوب نمونه، با استفاده از برق یا گاز یا ترکیبی از وسایل الکتریکی، ماده اولیه به مذابی با ترکیب یکنواخت و دما و ویسکوزیته پایدار، با دمای ذوب حدود 1500 درجه سانتیگراد، ذوب می‌شود.
(3) انتقال مذاب: مذاب با دمای ثابت و یکنواخت بالای صفحه تخلیه به سیستم کشش سیم منتقل می‌شود.
(4) کشش: مذاب از طریق صفحه نشتی، تحت اثر کشش وزن خود به یک رشته، جمع آوری به یک بسته، در سیم پیچ سریع تحت اثر کشش و نازک شدن مداوم، دمای کشش به طور کلی 1320 ~ 1450 ℃ است.

مشکلات فرآیند ترسیم:
الیاف بازالتدر فرآیند طراحی هنوز مشکلاتی وجود دارد، الیاف بازالت در شرکت‌های تولیدکننده الیاف، و سطح فناوری تولید، تفاوت‌های خاصی وجود دارد:

(1) راندمان ذوب پایین و هزینه‌های بالای انرژی. در فناوری کوره، الیاف بازالت چینشرکت‌ها عمدتاً از کوره‌های ذوب تمام الکتریکی و ترکیبی از دو نوع کوره گازی-الکتریکی استفاده می‌کنند، که عمدتاً مشکلاتی مانند راندمان ذوب پایین، بازده کم، ذوب ناکافی و غیره وجود دارد. معمولاً در طراحی تعداد صفحات نشتی برای ۴۰۰ یا ۶۰۰ سوراخ استفاده می‌شود، تعداد کمی از شرکت‌ها می‌توانند با روش‌های معمولی به ۸۰۰ تا ۱۲۰۰ سوراخ یا حتی بیشتر برسند. الیاف شیشه با استفاده از ۴۰۰۰ تا ۸۰۰۰ سوراخ در صفحه نشتی، در مقایسه با صفحه نشتی فایبرگلاس معمولی با ۴۰۰۰ تا ۸۰۰۰ سوراخ، راندمان تولید بسیار پایین است.

(2) فناوری عامل نفوذکننده پیچیده است. عامل نفوذکننده، ترکیبی از الیاف بازالت است که با افزودنی‌های کلیدی تهیه می‌شود تا روانکاری الیاف، خاصیت ضد الکتریسیته ساکن، چسبندگی و غیره را افزایش دهد. در حال حاضر، انواع مختلفی از عامل نفوذکننده وجود دارد که پیچیدگی طراحی فرمول، مشکلات فنی و سایر مسائل را به همراه دارد.

(3) صفحه نشتی به راحتی خورده می‌شود و هزینه تعویض آن بالاست. در حال حاضر، تولیدکنندگان الیاف بازالت عمدتاً از صفحات نشتی آلیاژ پلاتین-رودیوم استفاده می‌کنند. گرمایش ذوب الکتریکی باعث می‌شود اکسیدهای آهن ته کوره غنی شوند و فرسایش آلیاژ پلاتین-رودیوم را تسریع می‌کند و عمر مفید صفحه نشتی را کوتاه می‌کند، به طوری که هزینه تولید افزایش می‌یابد.

نمودار شماتیک فرآیند تولید الیاف بازالت

۱ - سیلوی سنگ خرد شده؛ ۲ - قیف؛ ۳ - سیستم حمل و نقل؛ ۴ - دستگاه شارژ دسته‌ای؛ ۵ - منطقه ذوب اولیه؛ ۶ - منطقه گرمایش ثانویه با کنترل دقیق دما؛
۷ - صفحه نشتی و کشش؛ ۸ - دستگاه اندازه گیری؛ ۹ - تشکیل رشته ها؛ ۱۰ - دستگاه کشش الیاف؛ ۱۱ - دستگاه سیم پیچی خودکار