સતત બેસાલ્ટ ફાઇબર માટે ઉત્પાદન સાધનો અને ચોકસાઇ નિયંત્રણ ટેકનોલોજી

1. સતત ઉત્પાદન માટે મુખ્ય ઉત્પાદન સાધનો બેસાલ્ટ ફાઇબર 
સતત બેસાલ્ટ ફાઇબર ઉત્પાદન "એક-પગલાની પ્રક્રિયા" અપનાવે છે, જે સરળ કાર્યપ્રવાહ પરંતુ ઉચ્ચ તકનીકી અવરોધો દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. કાર્બન ફાઇબર ઉત્પાદનની તુલનામાં, સતત બેસાલ્ટ ફાઇબર નોંધપાત્ર રીતે ઓછી ઉર્જા વાપરે છે (કાર્બન ફાઇબરના ઉર્જા વપરાશના 1/10 કરતા ઓછી) અને CO₂, SO₂, અથવા અન્ય હાનિકારક વાયુઓનું ઉત્સર્જન કરતું નથી, જે તેને પર્યાવરણને અનુકૂળ અને ઓછા કાર્બન ઉત્પાદન પદ્ધતિ બનાવે છે. સતત બેસાલ્ટ ફાઇબર ઉત્પાદન માટે પ્રાથમિક થર્મલ સાધનો ભઠ્ઠી છે, જેને ક્રુસિબલ ભઠ્ઠીઓ અને ટાંકી ભઠ્ઠીઓમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.

(૧) ક્રુસિબલ ફર્નેસ
ક્રુસિબલ ભઠ્ઠી સામાન્ય રીતે પ્રતિ બુશિંગ એક ભઠ્ઠી સાથે કાર્ય કરે છે.
ફાયદા: કોમ્પેક્ટ કદ, ઓછું રોકાણ, સ્થાનિક પ્રક્રિયા ગોઠવણો માટે સુગમતા, અને નાના-બેચ અથવા વિશિષ્ટ ઉત્પાદન માટે યોગ્યતા.
ગેરફાયદા: ઓછી થર્મલ કાર્યક્ષમતા, ઉચ્ચ ઉર્જા વપરાશ, અસંગત ઉત્પાદન ગુણવત્તા, ઓછી ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતા અને ઉચ્ચ એકંદર ખર્ચ.
હાલમાં, ક્રુસિબલ ભઠ્ઠીઓ સતત બેસાલ્ટ ફાઇબર ઉદ્યોગમાં પ્રભુત્વ ધરાવે છે, જેની વાર્ષિક ઉત્પાદન ક્ષમતા 100-300 ટન છે. ઇલેક્ટ્રોડ અને પ્રત્યાવર્તન સામગ્રીના અધોગતિને કારણે, ક્રુસિબલ ભઠ્ઠીઓનું આયુષ્ય 6-12 મહિના જેટલું ટૂંકું હોય છે. ઉદ્યોગ વિકાસના પ્રારંભિક તબક્કા દરમિયાન, ક્રુસિબલ ભઠ્ઠીઓ નાના પાયે ઉત્પાદન અને સાધનો સંશોધન માટે આદર્શ હતી.
ક્રુસિબલ ભઠ્ઠીઓના પ્રકાર:

• ફ્લેમ ક્રુસિબલ ફર્નેસ: કુદરતી ગેસ અને હવાના દહન દ્વારા ગરમ.
  ફાયદા: લવચીક જ્યોત નિયંત્રણ, ઝડપી શરૂઆત/રોકવાની ક્ષમતા.
  ગેરફાયદા: નીચું જ્યોત તાપમાન, નબળી ગલન ક્ષમતા, નાઇટ્રોજન (હવાના 78%) ને કારણે ઉર્જાનો બગાડ જે હાનિકારક NOₓ ઉત્સર્જન ઉત્પન્ન કરે છે, અને અસમાન ગરમીને કારણે પીગળવાની એકરૂપતા અસંગત બને છે.
• ઓલ-ઇલેક્ટ્રિક ક્રુસિબલ ફર્નેસ: પ્લેટ અથવા રોડ ઇલેક્ટ્રોડ દ્વારા આંતરિક રીતે ગરમ થાય છે.
  ફાયદા: ઉચ્ચ થર્મલ કાર્યક્ષમતા, એકસમાન આંતરિક ગરમી.
  ગેરફાયદા: ઇલેક્ટ્રોડ ઘસારાને કારણે ટૂંકું આયુષ્ય, ડિગ્રેડેશન પછી સંપૂર્ણ રિપ્લેસમેન્ટની જરૂર પડે છે.

(2) ટાંકી ભઠ્ઠી
ફાઇબરના જથ્થા અને ગુણવત્તાની માંગ વધતી જાય છે તેમ, ટાંકી ભઠ્ઠીઓ (બહુવિધ બુશિંગ્સ સાથેની એક ભઠ્ઠી) મોટા પાયે ઉત્પાદન માટે મહત્વપૂર્ણ બની ગઈ છે. તેઓ કડક તાપમાન નિયંત્રણ, સુધારેલ ઓગળવાની એકરૂપતા, સ્થિર ઉત્પાદન ગુણવત્તા અને ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાને સક્ષમ કરે છે, જેની વાર્ષિક ક્ષમતા હજારોથી દસ હજાર ટન સુધી પહોંચે છે.
ટાંકી ભઠ્ઠીઓના પ્રકાર:

• ઓલ-ઇલેક્ટ્રિક ટાંકી ફર્નેસ: રોડ ઇલેક્ટ્રોડનો ઉપયોગ કરે છે (આડી અથવા નીચે માઉન્ટ થયેલ).
  ફાયદા: ઉચ્ચ થર્મલ કાર્યક્ષમતા અને એકસમાન ગરમી.
  ગેરફાયદા: ઇલેક્ટ્રોડ હોટસ્પોટ્સ, અસમાન ઘસારો અને ટૂંકું આયુષ્ય (~1 વર્ષ).
• ઓલ-ફ્લેમ ટાંકી ભઠ્ઠી: કુદરતી ગેસ દ્વારા હવા અથવા શુદ્ધ ઓક્સિજન સાથે ગરમ. કાર્યક્ષમતા અને ઓછા ઉત્સર્જન માટે શુદ્ધ ઓક્સિજન દહન પસંદ કરવામાં આવે છે.
  ફાયદા: લાંબુ આયુષ્ય (3+ વર્ષ), શુદ્ધ ઓક્સિજન સાથે ઊર્જા બચત.
  ગેરફાયદા: ઊંડા પીગળેલા વિસ્તારોમાં તાપમાનના ગ્રેડિયન્ટ્સ, જોકે છીછરા પીગળેલા વિસ્તારોમાં એકરૂપતામાં સુધારો કરે છે.
• હાઇબ્રિડ ફ્લેમ-ઇલેક્ટ્રિક ટાંકી ભઠ્ઠી: ટોચની ફ્લેમ હીટિંગ અને નીચે/બાજુના ઇલેક્ટ્રોડ્સને જોડે છે.
  ફાયદા: ઉન્નત મેલ્ટ એકરૂપીકરણ.
  ગેરફાયદા: જટિલ ડિઝાઇન, અસમાન સપાટી ગરમી, વોટર-કૂલ્ડ ઇલેક્ટ્રોડથી ઉચ્ચ ઉર્જા નુકશાન, અને ઇલેક્ટ્રોડ ઘસારાને કારણે ટૂંકી આયુષ્ય.

(3) બુશિંગ
સામાન્ય રીતે પ્લેટિનમ-રોડિયમ એલોયથી બનેલું બુશિંગ, ફાઇબર બનાવવા માટેનો મુખ્ય ઘટક છે. મોટા પાયે ઉત્પાદન માટે ઉચ્ચ-ક્ષમતાવાળા બુશિંગની જરૂર પડે છે. પ્રારંભિક બુશિંગમાં 200 છિદ્રો હતા; વર્તમાન ધોરણોમાં 400, 800 અને 1,200 છિદ્રોનો સમાવેશ થાય છે. બુશિંગ ટેકનોલોજીની પ્રગતિ ટાંકી ભઠ્ઠીના વિકાસ સાથે સુમેળ સાધે છે.

2. ચોકસાઇ નિયંત્રણ ટેકનોલોજી 
બેસાલ્ટ પીગળવાથી ઉચ્ચ ડ્રોઇંગ/સ્ફટિકીકરણ તાપમાન, ઝડપી સ્ફટિકીકરણ, સાંકડી રચના તાપમાન બારીઓ, અસમાન ફાઇબર સખતતા, મજબૂત બુશિંગ ભીનાશ અને નબળી ગરમી પારદર્શિતા જેવા પડકારો ઉદ્ભવે છે. આ પરિબળો ફાઇબર ડ્રોઇંગ દરમિયાન અસ્થિરતાનું કારણ બને છે (દા.ત., તૂટવું, ફ્લાયઅવે, વ્યાસમાં ફેરફાર). સ્થિરીકરણ ત્રણ પાસાઓ પર આધાર રાખે છે:

• પીગળવાની એકરૂપતા અને સ્થિરતા: કાચા માલના ચોક્કસ મિશ્રણ, ભઠ્ઠીના તાપમાન નિયંત્રણ, પીગળવાના સ્તરનું નિયમન અને દબાણ વ્યવસ્થાપન દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે.
• બુશિંગ અને તાપમાન નિયંત્રણ: બુશિંગને એકસમાન ગરમી આપે છે અને સ્ફટિકીકરણ ટાળે છે.
• ડ્રોઇંગ પ્રક્રિયા ઑપ્ટિમાઇઝેશન: ડ્રોઇંગ ગતિ, ઠંડક પરિમાણો અને ફાઇબર ટેન્શનનું ચોક્કસ નિયંત્રણ શામેલ છે.

મુખ્ય તકનીકોમાં સામગ્રીના મિશ્રણ, ભઠ્ઠીનું તાપમાન, પીગળવાનું સ્તર, ચેમ્બરનું દબાણ, ચેનલનું તાપમાન, બુશિંગનું તાપમાન અને ડ્રોઇંગ ઝડપ માટે અદ્યતન નિયંત્રણ પ્રણાલીઓનો સમાવેશ થાય છે. આ સ્થિર, ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા સતત બેસાલ્ટ ફાઇબર ઉત્પાદનની ખાતરી કરે છે.