दुई मुख्यधारा निरन्तर बेसाल्ट फाइबर तयारी प्रविधिहरू

१. ज्वाला विधि

ज्वाला विधिमा उत्पादन प्रक्रिया समावेश छ जहाँ ताप सिधै सतहमा पुर्‍याइन्छ बेसाल्ट रिफ्र्याक्टरी इँटा-संरचित बेसाल्ट भट्टी भित्र पग्लन्छ। यो ताप सामान्यतया भट्टीको माथिबाट आगो (जस्तै प्राकृतिक ग्यास-अक्सिजन वा तातो हावा दहन, वा प्लाज्मा ज्वाला) द्वारा उत्पन्न हुन्छ। यो प्राथमिक ताप विधिलाई तल्लो इलेक्ट्रोड तताएर पूरक बनाउन सकिन्छ। सम्पूर्ण प्रक्रियाले पग्लने, स्पष्ट पार्ने र गठन गर्ने काम समेट्छ।

साना, स्ट्यान्डअलोन ज्वाला भट्टीहरू, जुन हाल उद्योगमा मुख्यधारा हुन्, केवल माथिल्लो प्राकृतिक ग्यास दहन ताप प्रयोग गर्छन् र सहायक तल्लो इलेक्ट्रोडहरूको अभाव छ। यद्यपि, तिनीहरूको उच्च ऊर्जा खपत, उच्च उत्पादन लागत, र कम उत्पादन लागत-प्रभावकारिताका कारण, यो प्रविधि प्रयोग गर्ने अधिकांश कम्पनीहरूले गम्भीर घाटा भोगिरहेका छन् र दिवालियापनको कगारमा छन्।

ज्वाला विधिको विकास दिशा यो हो ज्वालाले तताउने ट्याङ्की भट्टी, जसले माथिल्लो प्राकृतिक ग्यास-अक्सिजन दहन र सहायक तल्लो इलेक्ट्रोड तताउने "ग्यास-विद्युत संयोजन" दृष्टिकोण प्रयोग गर्दछ। यो "ग्यास-विद्युत संयोजन" विधि उत्पादनको लागि पूर्ण मुख्यधारा प्रविधि हो। ग्लास फाइबरs, र यी गिलास फाइबर भट्टीहरू धेरै परिपक्व र सफलतापूर्वक सञ्चालन हुन्छन्, विशेष गरी युनिट भट्टीहरू, जुन गिलास फाइबर ट्याङ्क फर्नेस ड्रइङ भट्टी डिजाइनहरूको लागि लगभग मानक बनिसकेका छन्। यो प्रविधिलाई निरन्तर बेसाल्ट फाइबर निर्माणमा स्थानान्तरण गर्ने प्रयास गरिएको छ, तर सीमित परीक्षणहरूको बावजुद, सफलता अझै प्राप्त भएको छैन। विगत दुई वर्षमा, केहीले फरक दृष्टिकोण अपनाएका छन्, शुद्ध प्राकृतिक ज्वालामुखी चट्टान कच्चा पदार्थबाट सूत्रबद्ध कच्चा पदार्थमा परिवर्तन गर्दै (अर्थात्, गैर-ज्वालामुखी चट्टानको ठूलो अनुपात समावेश गर्दै)। यसले १०,०००-टन/वर्ष र ३,५००-टन/वर्ष ज्वाला-तातो ट्याङ्क भट्टी उत्पादन लाइनहरूको सफल कमीशन र सञ्चालनको नेतृत्व गरेको छ।

२. पूर्ण-विद्युतीय पग्लने विधि

पूर्ण-विद्युतीय पग्लने विधिमा उत्पादन प्रक्रिया समावेश छ जहाँ विद्युतीय ऊर्जा सिधै दुर्दम्य इँटा-संरचित बेसाल्ट भट्टी भित्र उच्च-तापमान बेसाल्ट पग्लनेमा पुर्‍याइन्छ। यो इलेक्ट्रोडहरू (जस्तै ग्रेफाइट, मोलिब्डेनम, टिन डाइअक्साइड, आदि) वा (र) अन्य भौतिक विधिहरू (जस्तै प्लाज्मा विधिहरू) मार्फत प्राप्त गरिन्छ। यो प्रविधिले पग्लने, स्पष्ट पार्ने र गठनलाई समेट्छ।

चीनको निरन्तर बेसाल्ट फाइबर अल-इलेक्ट्रिक पग्लने विधि २००२ मा राष्ट्रिय ८६३ कार्यक्रमबाट सुरु भयो, जसले यो विधि प्रयोग गरेर सानो स्तरको स्ट्यान्डअलोन फर्नेस ड्रइङ उपकरण पूरा गर्‍यो। निरन्तरतामा महत्त्वपूर्ण सफलताहरू बेसाल्ट फाइबर २०१६ मा पाइलट-स्केल हजार-टन/वर्षको पूर्ण-विद्युतीय पग्लने ट्याङ्क भट्टीको काम पूरा भएपछि पूर्ण-विद्युतीय पग्लने रेखाचित्र प्रविधि हासिल गरिएको थियो। यो प्रणालीले बहु-पङ्क्ति प्रगतिशील इलेक्ट्रोडहरू प्रयोग गर्दछ, जसले गर्दा १३०० मिमी सम्मको पग्लने तरल स्तरको गहिराइ प्राप्त हुन्छ। उत्पादन मोनोफिलामेन्ट व्यास ९-२२μm बीचमा केन्द्रित छ, र व्यापक एकाइ पावर खपत ३.०-३.५ kWh/kg छ, जसले उत्कृष्ट ऊर्जा-बचत प्रभावहरू प्रदर्शन गर्दछ। २०१८ मा, १२००-टन/वर्षको पूर्ण-विद्युतीय पग्लने ट्याङ्क भट्टी उत्पादन लाइन ("एक-देखि-आठ," ४००-प्वाल स्पिनरेट्स प्रयोग गरेर) आधिकारिक रूपमा सञ्चालनमा ल्याइएको थियो। यो तीन वर्षभन्दा बढी समयदेखि स्थिर रूपमा चलिरहेको छ, जसले भट्टीको आयु तीन वर्षभन्दा बढी पुग्न सक्छ भनेर प्रमाणित गर्दछ।

आजसम्म, शुद्ध प्राकृतिक ज्वालामुखी चट्टान कच्चा पदार्थहरूको लागि, निरन्तर बेसाल्ट फाइबर उत्पादन प्रविधि केवल हजार-टन/वर्ष ट्याङ्क फर्नेस प्रविधि स्तरमा मात्र कायम राखिएको छ, र विशेष रूपमा पूर्ण-विद्युतीय पग्लने विधिको लागि।

३. दुई प्राविधिक मार्गहरूको तुलना

उच्च तापक्रमका विशेषताहरू बेसाल्ट पग्लनुअर्थात्, यसको कमजोर थर्मल चालकता, उच्च चिपचिपापन, र छोटो भौतिक गुणहरू, निरन्तर बेसाल्ट फाइबरको उत्पादनलाई चुनौतीपूर्ण बनाउने कुराहरू हुन्।

• ज्वाला विधि

पूर्व सोभियत संघ (अहिले रूस र युक्रेन) बाट ल्याइएका र चीनका विशिष्ट परिस्थितिहरूका लागि अनुकूलित, अपेक्षाकृत परिपक्व प्रविधि, ज्वाला विधिको व्यापक प्रयोग भएको छ। यद्यपि, औद्योगिकीकरणमा यसको सबैभन्दा ठूलो कमजोरी उच्च उत्पादन लागत र कम लागत-प्रभावकारिता हो, जुन मुख्यतया विधिमा नै निहित भौतिक संरचनात्मक दोषहरूको कारणले हो।

कम ताप उपयोग

यस विधिमा, प्राकृतिक ग्यासलाई भट्टीको माथिबाट जलाइन्छ, ज्वालाले बेसाल्ट पग्लिएको सतहलाई सिधै तताउँछ। ६०% भन्दा बढी ताप पग्लिएको सतहबाट प्रतिबिम्बित हुन्छ र निकास ग्यासहरूद्वारा बगाइन्छ। उच्च-तापमान बेसाल्ट पग्लिएको तापीय चालकता उच्च-तापमान गिलास पग्लिएको भन्दा दस गुणा कम भएको हुनाले, ताप स्थानान्तरण अत्यन्तै ढिलो हुन्छ। साना, एकल-इकाई भट्टीहरूले लगभग १५ सेन्टिमिटरको पग्लिएको गहिराइ मात्र कायम राख्न सक्छन्। १०,०००-टन/वर्ष ज्वाला-तप्त बेसाल्ट ब्याच ट्याङ्क भट्टीहरू सहायक तल्लो इलेक्ट्रोड तताउने क्रममा ५० सेन्टिमिटरको पग्लिएको गहिराइमा पुग्न सक्छन्, पग्लिएको भट्टी भित्र भाँडा जस्तो संरचना बनाउँछ, जसले गर्दा ठूलो विशिष्ट सतह क्षेत्रफल र महत्त्वपूर्ण ताप अपव्यय हुन्छ। इन्सुलेशन सामग्रीहरू मार्फत ताप हानि १०% भन्दा बढी हुन्छ। फलस्वरूप, वास्तविक ताप उपयोग दर ३०% भन्दा कम छ।

कम पग्लने गुणस्तर

ज्वाला विधिमा पग्लने स्तर कम हुने भएकाले, स्पष्टीकरण र एकरूपता खण्डहरूले पूर्ण एकरूपता प्राप्त गर्न सक्दैनन्, जसले गर्दा पग्लने गुणस्तर कम हुन्छ।

निकास ग्यास उत्सर्जन

प्राकृतिक ग्यासको दहनले सल्फर र नाइट्रोजन अक्साइड जस्ता निकास ग्यासहरू उत्पादन गर्छ।

हरितगृह ग्यास उत्सर्जन

जीवाश्म इन्धनको रूपमा, प्राकृतिक ग्यास दहनले CO2 को उल्लेखनीय मात्रा उत्सर्जन गर्छ, जुन हरितगृह ग्यास हो।

उच्च उपकरण लगानी

प्राकृतिक ग्यास दहनबाट निस्कने निकास ग्यास उत्सर्जनलाई सम्बोधन गर्न प्रदूषण नियन्त्रण उपायहरू आवश्यक पर्दछ। कम ताप उपयोगको लागि फोहोर ताप पुन: प्राप्ति उपायहरू पनि आवश्यक पर्दछ। यसबाहेक, शुद्ध अक्सिजन दहनको लागि अक्सिजन उत्पादन उपकरण आवश्यक पर्दछ। यी तीन कारकहरूले उपकरण लगानीलाई उल्लेखनीय रूपमा बढाउँछन्। ज्वाला विधिको लागि एकाइ लगानी प्रति टन लगभग ११,०००-२०,००० RMB छ।

• पूर्ण-विद्युतीय पग्लने विधि

ज्वाला विधिको तुलनामा, पूर्ण-विद्युतीय पग्लने विधिले उल्लेखनीय फाइदाहरू प्रदान गर्दछ।

उच्च पग्लने गुणस्तर

पूर्ण-विद्युतीय पग्लने प्रविधि यो सिद्धान्तमा आधारित छ कि पग्लिएको पदार्थ उच्च-तापमान पग्लिएको अवस्थामा विद्युतीय रूपमा प्रवाहकीय हुन्छ, जसले गर्दा आन्तरिक तताउने कामको लागि विद्युतीय ऊर्जा सिधै पग्लिएको पदार्थमा आपूर्ति गर्न सकिन्छ। इलेक्ट्रोडहरूको ठाडो व्यवस्थाले ठाडो पग्लने सुविधा दिन्छ। प्रति वर्ष हजार टन पूर्ण-विद्युतीय पग्लने ट्याङ्की भट्टीहरूले १.२ मिटरभन्दा बढीको पग्लने गहिराइ प्राप्त गर्न सक्छन्, जसले गर्दा लामो स्पष्टीकरण र एकरूपता खण्ड प्रदान गरिन्छ। ट्याङ्की भित्रको उच्च-तापमान आइसोथर्मल क्षेत्र गहिरो छ, जसले गर्दा बेसाल्टको लागि राम्रो पग्लने र एकरूपता गुणस्तर हुन्छ।

ऊर्जा दक्षता

पग्लने सतहमा पग्लने प्रत्यक्ष आन्तरिक ताप, ठाडो पग्लने, गहिरो ट्याङ्कीहरू, र चिसो सामग्री कभरेजले उच्च पग्लने दर र उच्च थर्मल दक्षतामा योगदान पुर्‍याउँछ। पहिलो, पग्लने सतहमा सिधै घुसाइएका इलेक्ट्रोडहरूले जुल तापको पूर्ण उपयोग सुनिश्चित गर्दछ। दोस्रो, गहिरो पग्लने स्तर, यसको गहिराई भट्टीको आन्तरिक व्यास नजिक पुग्दा, पग्लनेको लागि सानो, लगभग न्यूनतम विशिष्ट सतह क्षेत्रको परिणाम हुन्छ। यो ज्यामितीय संरचनाले ज्वाला विधिको थाल जस्तो संरचनाको तुलनामा ताप अपव्ययलाई उल्लेखनीय रूपमा कम गर्छ। तेस्रो, पग्लने सतहमा चिसो सामग्री कभरेजले "चिसो भट्टी माथि" बनाउँछ, जसले गर्दा तापको क्षति अझ कम हुन्छ।

कम कार्बन फुटप्रिन्ट

पूर्ण-विद्युतीय पग्लने प्रविधिले ज्वाला विधिमा प्राकृतिक ग्यास दहनसँग सम्बन्धित कार्बन उत्सर्जनलाई हटाउँछ। यसको कार्बन उत्सर्जन केवल पावर ग्रिडको ऊर्जा मिश्रणद्वारा निर्धारण गरिन्छ। यदि जलविद्युत वा अन्य नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतहरू प्रयोग गरियो भने, शून्य कार्बन उत्सर्जन हासिल गर्न सकिन्छ।

कम लगानी

पूर्ण-विद्युतीय पग्लने विधिमा प्राकृतिक ग्यासको शुद्ध अक्सिजन दहन समावेश नभएकोले, निकास ग्यास वातावरणीय उपचार उपकरण वा अक्सिजन उत्पादन उपकरणमा लगानी गर्नु आवश्यक छैन। थप रूपमा, पग्लने सतहमा चिसो सामग्री कभरेजको अर्थ फोहोर ताप पुन: प्राप्ति उपकरणमा कुनै लगानी आवश्यक पर्दैन। त्यसैले पूर्ण-विद्युतीय पग्लने विधिको लागि एकाइ लगानी कम छ।

लागत लाभ

उल्लेखनीय ऊर्जा बचत र कम स्थिर सम्पत्ति मूल्यह्रासले एक विशिष्ट लागत लाभमा अनुवाद गर्दछ।