Peralatan Pengeluaran dan Teknologi Kawalan Ketepatan untuk Serat Basalt Berterusan

1. Peralatan Pengeluaran Utama untuk Berterusan Serat Basalt 
Berterusan gentian basalt Pengeluaran menggunakan "proses satu langkah", yang dicirikan oleh aliran kerja yang dipermudahkan tetapi halangan teknikal yang tinggi. Berbanding dengan pengeluaran gentian karbon, gentian basalt berterusan menggunakan tenaga yang jauh lebih sedikit (kurang daripada 1/10 daripada penggunaan tenaga gentian karbon) dan tidak mengeluarkan CO₂, SO₂ atau gas berbahaya yang lain, menjadikannya kaedah pengeluaran yang mesra alam dan rendah karbon. Peralatan terma utama untuk pengeluaran gentian basalt berterusan ialah relau, yang dikategorikan kepada relau mangkuk pijar dan relau tangki.

(1) Relau Pijar
Relau mangkuk pijar biasanya beroperasi dengan satu relau bagi setiap sesendal.
Kelebihan: Saiz padat, pelaburan yang rendah, fleksibiliti untuk pelarasan proses setempat dan kesesuaian untuk pengeluaran kelompok kecil atau khusus.
Kelemahan: Kecekapan terma yang rendah, penggunaan tenaga yang tinggi, kualiti produk yang tidak konsisten, kecekapan pengeluaran yang rendah dan kos keseluruhan yang tinggi.
Pada masa ini, relau mangkuk pijar mendominasi industri gentian basalt berterusan, dengan kapasiti pengeluaran tahunan sebanyak 100–300 tan. Disebabkan oleh degradasi elektrod dan bahan refraktori, relau mangkuk pijar mempunyai jangka hayat yang pendek iaitu 6–12 bulan. Semasa peringkat awal pembangunan industri, relau mangkuk pijar sesuai untuk pengeluaran dan penyelidikan peralatan berskala kecil.
Jenis-jenis Relau Pijar:

• Relau Pijar Api: Dipanaskan oleh pembakaran gas asli dan udara.
  Kelebihan: Kawalan nyalaan yang fleksibel, keupayaan mula/henti pantas.
  Keburukan: Suhu nyalaan rendah, kapasiti lebur yang lemah, pembaziran tenaga akibat nitrogen (78% udara) yang menghasilkan pelepasan NOₓ yang berbahaya, dan pemanasan yang tidak sekata yang membawa kepada homogeniti lebur yang tidak konsisten.
• Relau Pijar Elektrik Serba Ada: Dipanaskan secara dalaman melalui elektrod plat atau rod.
  Kelebihan: Kecekapan terma yang tinggi, pemanasan dalaman yang seragam.
  Keburukan: Jangka hayat yang pendek disebabkan oleh haus elektrod, memerlukan penggantian penuh selepas degradasi.

(2) Relau Tangki
Memandangkan permintaan untuk kuantiti dan kualiti gentian meningkat, relau tangki (satu relau dengan berbilang sesendal) telah menjadi kritikal untuk pengeluaran berskala besar. Ia membolehkan kawalan suhu yang ketat, homogeniti leburan yang lebih baik, kualiti produk yang stabil dan kecekapan yang tinggi, dengan kapasiti tahunan mencecah ribuan hingga puluhan ribu tan.
Jenis-jenis Relau Tangki:

• Relau Tangki Elektrik Semua: Menggunakan elektrod rod (secara mendatar atau dipasang di bawah).
  Kelebihan: Kecekapan terma yang tinggi dan pemanasan seragam.
  Keburukan: Titik panas elektrod, haus yang tidak sekata dan jangka hayat yang pendek (~1 tahun).
• Relau Tangki Semua Api: Dipanaskan oleh gas asli dengan udara atau oksigen tulen. Pembakaran oksigen tulen diutamakan untuk kecekapan dan pengurangan pelepasan.
  Kelebihan: Jangka hayat yang panjang (3+ tahun), penjimatan tenaga dengan oksigen tulen.
  Keburukan: Kecerunan suhu dalam lelehan dalam, walaupun lelehan cetek meningkatkan keseragaman.
• Relau Tangki Elektrik Api Hibrid: Menggabungkan pemanasan api atas dan elektrod bawah/sisi.
  Kelebihan: Penghomogenan leburan yang dipertingkatkan.
  Keburukan: Reka bentuk yang kompleks, pemanasan permukaan yang tidak sekata, kehilangan tenaga yang tinggi daripada elektrod yang disejukkan dengan air dan jangka hayat yang pendek disebabkan oleh haus elektrod.

(3) Sesendal
Sesendal, biasanya diperbuat daripada aloi platinum-rodium, merupakan komponen teras untuk pembentukan gentian. Pengeluaran berskala besar memerlukan sesendal berkapasiti tinggi. Sesendal awal mempunyai 200 lubang; piawaian semasa termasuk 400, 800, dan 1,200 lubang. Kemajuan teknologi sesendal bersinergi dengan pembangunan relau tangki.

2. Teknologi Kawalan Ketepatan 
Cairan basalt menunjukkan cabaran seperti suhu penarikan/penghabluran yang tinggi, penghabluran yang cepat, tingkap suhu pembentukan yang sempit, pengerasan gentian yang tidak sekata, kebolehbasahan sesendal yang kuat, dan ketelusan haba yang lemah. Faktor-faktor ini menyebabkan ketidakstabilan semasa penarikan gentian (contohnya, kerosakan, penyingkiran, variasi diameter). Penstabilan bergantung kepada tiga aspek:

• Kehomogenan dan Kestabilan Leburan: Dicapai melalui pencampuran bahan mentah yang tepat, kawalan suhu relau, pengawalaturan tahap leburan dan pengurusan tekanan.
• Sesendal dan Kawalan Suhu: Memastikan pemanasan sesendal yang seragam dan mengelakkan penghabluran.
• Pengoptimuman Proses Lukisan: Termasuk kawalan tepat kelajuan lukisan, parameter penyejukan dan ketegangan gentian.

Teknologi utama melibatkan sistem kawalan canggih untuk pengadunan bahan, suhu relau, tahap leburan, tekanan ruang, suhu saluran, suhu sesendal dan kelajuan penarikan. Ini memastikan pengeluaran gentian basalt berterusan yang stabil dan berkualiti tinggi.