अस्थिर बेसाल्ट कच्चे माल की संरचना का वास्तविक उत्पादन पर प्रभाव और सुधार के उपाय
कार्बन फाइबर के समान और ग्लास फाइबरनिरंतर बेसाल्ट फाइबर के उत्पादन के लिए कच्चे माल का मानकीकरण आवश्यक है। विभिन्न क्षेत्रों से प्राप्त बेसाल्ट फाइबर उत्पादों की गुणवत्ता और अनुप्रयोग प्रभावों में महत्वपूर्ण अंतर पाए जाते हैं। यहां तक कि एक ही क्षेत्र के भीतर भी, एक ही खदान के विभिन्न भागों से प्राप्त बेसाल्ट में भिन्नताएं मौजूद होती हैं।
व्यवहार में, तीन मुख्य समस्याएं पहचानी गई हैं:
(1) कुछ बेसाल्ट अयस्क कच्चे माल में खींचने का तापमान बहुत कम होता है, जो क्रिस्टलीकरण तापमान के बहुत करीब होता है। ऐसे कच्चे माल खींचने पर तुरंत क्रिस्टलीकृत हो जाते हैं, जिससे रेशों की निरंतरता नष्ट हो जाती है और तन्यता शक्ति कम हो जाती है।
(2) कुछ बेसाल्ट अयस्क कच्चे माल में उच्च तापमान प्रतिरोधी क्रिस्टलीय कणों की उच्च संख्या होती है, जैसे कि ओलिविन और कोरंडम, जिससे एक सजातीय पिघल प्राप्त करना मुश्किल हो जाता है।
(3) रासायनिक बेसाल्ट अयस्क कच्चे माल के विभिन्न बैचों की संरचना भिन्न होती है, जो उत्पादित निरंतर बेसाल्ट फाइबर के प्रदर्शन की स्थिरता को प्रभावित करती है।
कच्चे माल की संरचना में अस्थिरता को दूर करने के लिए, उपर्युक्त बिंदुओं के आधार पर, सुधार के लिए निम्नलिखित उपाय किए जा सकते हैं:
- उच्च गुणवत्ता वाले बेसाल्ट अयस्क कच्चे माल का चयन करें। बेसाल्ट अयस्क समरूप होना चाहिए, उसमें क्रिस्टलीकरण की डिग्री कम होनी चाहिए, बड़े फेनोक्रिस्ट नहीं होने चाहिए, दरारें कम होनी चाहिए, अपक्षय कम होना चाहिए और क्वार्ट्ज और चर्ट जैसी बाहरी अशुद्धियाँ नहीं होनी चाहिए। बेसाल्ट अयस्क की रासायनिक संरचना उचित सीमा के भीतर होनी चाहिए। इसके अतिरिक्त, इसमें उपयुक्त अम्लता गुणांक होना चाहिए।) की सीमा में और एक श्यानता () का श्यानता (सिलिकेट पिघलों का तापमान, दबाव और संरचना पर निर्भर करता है, और इसे आर्हेनियस समीकरण द्वारा दर्शाया जा सकता है: , कहाँ यह एक स्थिरांक (पूर्व-घातांकीय कारक) है और यह पिघले हुए पदार्थ के श्यान प्रवाह की सक्रियण ऊर्जा है। बेसाल्ट अयस्क को खींचने की प्रक्रिया के दौरान तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला बनाए रखनी चाहिए, जिससे पिघलना और खींचना अपेक्षाकृत आसान हो जाता है, और इसमें ओलिविन और कोरंडम जैसे उच्च तापमान प्रतिरोधी क्रिस्टलीय कण लगभग न के बराबर होने चाहिए।
- कच्चे माल के समरूपीकरण को मजबूत करें। योग्य कच्चे माल को विशेष उपकरणों का उपयोग करके कुचला, छाना और समरूप बनाया जाता है, फिर उन्हें भट्टी से पहले के साइलो में भेजा जाता है। अयस्क कच्चे माल की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए, कणों का आकार लगभग एक समान रखना आवश्यक है। बहुत बड़े कण पिघलने में कठिनाई पैदा कर सकते हैं, जबकि बहुत छोटे कण पिघले हुए पदार्थ की गुणवत्ता को कम कर सकते हैं।
- उच्च गुणवत्ता वाले बेसाल्ट अयस्क कच्चे माल का मिश्रण करें। प्राकृतिक बेसाल्ट अयस्क की जटिल संरचना के कारण, जिसमें विभिन्न खनिज एक साथ मौजूद होते हैं और अलग-अलग खनिजों के गलनांक भिन्न होते हैं, कच्चे माल की पूर्ण समरूपता यह निर्धारित करती है कि फाइबर बनाने की प्रक्रिया किस प्रकार प्रभावित होती है। सामग्री को बेहतर ढंग से पिघलाने और परिणामी फाइबर के प्रदर्शन की स्थिरता में सुधार करने के लिए, कुछ उत्पादन उद्यमों ने ग्लास फाइबर उत्पादन से प्रेरित होकर "कृत्रिम बैचिंग" विधि अपनाई है। इसमें मानकों के अनुसार कच्चे माल को तैयार करना, उच्च गुणवत्ता वाले शुद्ध प्राकृतिक बेसाल्ट का चयन करना और "कमी को पूरा करना" और "शुद्ध से शुद्ध" दृष्टिकोण का उपयोग करके इसे मानक मूल्यों के अनुसार समायोजित करना शामिल है—उदाहरण के लिए, कैल्शियम की कमी होने पर उसे पूरक करना। इसके अतिरिक्त, विशेष प्रदर्शन आवश्यकताओं वाले उत्पादों के लिए, क्षार-प्रतिरोधी फाइबर, उच्च-तापमान-प्रतिरोधी फाइबर और उच्च-शक्ति, उच्च-मापांक फाइबर जैसे सभी प्रदर्शन संकेतकों को डिज़ाइन आवश्यकताओं के अनुरूप सुनिश्चित करने के लिए चयनात्मक डोपिंग संशोधन किया जा सकता है। इसके लिए शुद्ध बेसाल्ट कच्चे माल के उपयुक्त "डोपिंग संशोधन" के लिए संबंधित एकल-घटक खनिज पदार्थों या अन्य बेसाल्ट अयस्कों का चयन करना आवश्यक है।
