Teknolojia mbili kuu zinazoendelea za utayarishaji wa nyuzi za basalt

1. Njia ya Moto

Njia ya moto inahusisha mchakato wa uzalishaji ambapo joto hutolewa moja kwa moja kwenye uso wa Basalt kuyeyuka ndani ya tanuru ya basalt yenye muundo wa kinzani. Joto hili kwa kawaida huzalishwa na miali ya moto (kama vile gesi-oksijeni asilia au mwako wa hewa moto, au miali ya plasma) kutoka juu ya tanuru. Njia hii ya joto ya msingi inaweza kuongezewa na inapokanzwa chini ya electrode. Mchakato mzima unahusu kuyeyuka, kufafanua, na kutengeneza.

Tanuru ndogo za miali ya pekee, ambazo kwa sasa ni za kawaida katika tasnia, hutumia tu joto la juu la mwako wa gesi asilia na hazina elektroni za ziada za chini. Hata hivyo, kutokana na matumizi yao makubwa ya nishati, gharama kubwa za uzalishaji, na ufanisi mdogo wa bidhaa, makampuni mengi yanayotumia teknolojia hii yanapata hasara kubwa na yanakaribia kufilisika.

Mwelekeo wa maendeleo kwa njia ya moto ni tanuru ya tank yenye moto, ambayo hutumia "mchanganyiko wa gesi-umeme" na mwako wa juu wa gesi asilia-oksijeni na joto la chini la elektrodi. Mbinu hii ya "gesi-umeme" ndiyo teknolojia kuu ya utengenezaji Fiber ya kioos, na tanuu hizi za nyuzi za glasi hufanya kazi kwa ukomavu na kwa mafanikio, haswa tanuu za vitengo, ambazo karibu zimekuwa kiwango cha miundo ya tanuru ya tanuru ya glasi ya kuchora. Jitihada zimefanywa kuhamisha teknolojia hii kwa utengenezaji wa nyuzi za basalt zinazoendelea, lakini licha ya majaribio machache, mafanikio bado hayajapatikana. Katika miaka miwili iliyopita, wengine wamechukua mtazamo tofauti, wakibadilisha kutoka kwa malighafi ya asili ya mwamba wa volkeno hadi malighafi iliyotengenezwa (yaani, kujumuisha sehemu kubwa ya miamba isiyo ya volkeno). Hii imesababisha kuagizwa kwa mafanikio na uendeshaji wa tani 10,000 / mwaka na tani 3,500 / mwaka wa uzalishaji wa tanuru ya moto ya moto.

2. Mbinu ya kuyeyusha Umeme Wote

Mbinu ya kuyeyuka kwa umeme wote inahusisha mchakato wa uzalishaji ambapo nishati ya umeme hutolewa moja kwa moja kwenye basalt ya joto la juu ya kuyeyuka ndani ya tanuru ya basalt yenye muundo wa kinzani. Hii inafanikiwa kupitia elektroni (kama vile grafiti, molybdenum, dioksidi ya bati, nk.) au (na) njia zingine za kimwili (kama vile mbinu za plasma). Teknolojia hii inashughulikia kuyeyuka, kufafanua, na kutengeneza.

Mbinu inayoendelea ya China ya kuyeyusha nyuzi za basalt kwa njia ya umeme ilianza na Programu ya kitaifa ya 863 mwaka 2002, ambayo ilikamilisha kifaa kidogo cha kuchora tanuru kwa kutumia njia hii. Mafanikio makubwa katika kuendelea nyuzi za basalt teknolojia ya kuchora ya kuyeyusha kwa umeme yote ilipatikana mnamo 2016, na kukamilika kwa tanuru ya majaribio ya tani elfu / mwaka ya tangi ya kuyeyusha ya umeme. Mfumo huu hutumia elektroni zinazoendelea za safu nyingi, kuruhusu kina cha kiwango cha kioevu kuyeyuka cha hadi 1300mm. Kipenyo cha monofilamenti ya bidhaa hujilimbikizia kati ya 9-22μm, na matumizi ya nguvu ya kitengo cha kina ni 3.0-3.5 kWh/kg, inayoonyesha athari bora za kuokoa nishati. Mnamo mwaka wa 2018, njia ya uzalishaji wa tanuru ya kuyeyusha ya tani 1200 kwa mwaka kwa mwaka mzima ("moja hadi nane," kwa kutumia spinnerets zenye mashimo 400) ilianza kutumika rasmi. Imeendeshwa kwa utulivu kwa zaidi ya miaka mitatu, ikithibitisha kuwa maisha ya tanuru yanaweza kufikia zaidi ya miaka mitatu.

Hadi sasa, kwa malighafi ya miamba ya asili ya volkeno, teknolojia endelevu ya utengenezaji wa nyuzi za basalt hudumishwa tu katika kiwango cha teknolojia ya tanuru ya tanuru ya tani elfu kwa mwaka, na kwa njia ya kipekee ya kuyeyusha umeme.

3. Ulinganisho wa Njia Mbili za Kiteknolojia

Tabia za hali ya juu ya joto basalt kuyeyuka, yaani upitishaji wake duni wa mafuta, mnato wa juu, na sifa fupi za nyenzo, ndizo hasa hufanya utengenezaji wa nyuzi za basalt zenye changamoto.

• Njia ya Moto

Mbinu ya mwali, teknolojia iliyokomaa kiasi iliyoletwa kutoka uliokuwa Umoja wa Kisovieti (sasa Urusi na Ukrainia) na ilichukuliwa kwa ajili ya hali mahususi ya Uchina, imeonekana kutumika sana. Hata hivyo, hasara yake kubwa katika ukuaji wa viwanda ni gharama kubwa za uzalishaji na ufanisi wa chini, hasa kutokana na kasoro za kimuundo za asili katika mbinu yenyewe.

Utumiaji wa joto la chini

Kwa njia hii, gesi asilia huwaka kutoka juu ya tanuru, na moto inapokanzwa moja kwa moja uso wa kuyeyuka kwa basalt. Zaidi ya 60% ya joto huonyeshwa na uso wa kuyeyuka na kuchukuliwa na gesi za kutolea nje. Kwa kuzingatia kwamba kuyeyuka kwa joto la juu la basalt kuna conductivity ya joto mara kumi chini kuliko kuyeyuka kwa glasi ya joto la juu, uhamishaji wa joto ni polepole sana. Tanuru ndogo za kitengo kimoja zinaweza tu kudumisha kina cha kuyeyuka kwa takriban 15cm. Ingawa tanuu za tanki za basalt zenye joto la tani 10,000 kwa mwaka zinaweza kufikia kina cha kuyeyuka cha 50cm na joto la chini la elektrodi, kuyeyuka huunda muundo unaofanana na sahani ndani ya tanuru, na kusababisha eneo kubwa la uso na utaftaji mkubwa wa joto. Kupoteza joto kwa nyenzo za insulation huzidi 10%. Kwa hivyo, kiwango halisi cha matumizi ya joto ni chini ya 30%.

Ubora wa Chini wa kuyeyuka

Kutokana na kiwango cha kina cha kuyeyuka katika njia ya moto, sehemu za ufafanuzi na homogenization haziwezi kufikia homogenization kamili, na kusababisha ubora wa chini wa kuyeyuka.

Utoaji wa gesi ya kutolea nje

Mwako wa gesi asilia hutoa gesi za kutolea nje kama vile oksidi za sulfuri na nitrojeni.

Uzalishaji wa gesi ya Greenhouse

Kama mafuta ya kisukuku, mwako wa gesi asilia hutoa kiasi kikubwa cha CO2, gesi chafu.

Uwekezaji wa Vifaa vya Juu

Kushughulikia utoaji wa gesi chafu kutoka kwa mwako wa gesi asilia kunahitaji hatua za kudhibiti uchafuzi. Utumiaji wa joto la chini pia unahitaji hatua za uokoaji wa joto taka. Zaidi ya hayo, mwako safi wa oksijeni unahitaji vifaa vya kuzalisha oksijeni. Sababu hizi tatu huongeza kwa kiasi kikubwa uwekezaji wa vifaa. Uwekezaji wa kitengo cha mbinu ya mwali ni takriban 11,000-20,000 RMB kwa tani.

• Mbinu ya Kuyeyusha Umeme Wote

Ikilinganishwa na njia ya moto, njia ya kuyeyuka kwa umeme wote inatoa faida kubwa.

Ubora wa Juu wa kuyeyuka

Teknolojia ya kuyeyuka kwa umeme wote inategemea kanuni kwamba kuyeyuka kunapitisha umeme katika hali ya kuyeyuka kwa halijoto ya juu, kuruhusu nishati ya umeme kutolewa moja kwa moja kwa kuyeyuka kwa joto la ndani. Mpangilio wa wima wa electrodes huwezesha kuyeyuka kwa wima. Tanuru za tani elfu moja kwa mwaka zote za tangi za kuyeyusha za umeme zinaweza kufikia kina cha kuyeyuka cha zaidi ya mita 1.2, kutoa ufafanuzi mrefu zaidi na sehemu ya homogenization. Eneo la joto la juu la isothermal ndani ya tanki ni la kina zaidi, na kusababisha kuyeyuka bora na ubora wa homogenization kwa basalt.

Ufanisi wa Nishati

Upashaji joto wa ndani wa moja kwa moja wa kuyeyuka, kuyeyuka kwa wima, matangi ya kina zaidi, na kufunika kwa nyenzo baridi kwenye uso wa kuyeyuka huchangia viwango vya juu vya kuyeyuka na ufanisi wa juu wa mafuta. Kwanza, elektroni zinazoingizwa moja kwa moja kwenye kuyeyuka huhakikisha matumizi kamili ya joto la Joule. Pili, kiwango cha kina cha kuyeyuka, na kina chake kikikaribia kipenyo cha ndani cha tanuru, husababisha eneo dogo, karibu na la chini kabisa la uso wa kuyeyuka. Muundo huu wa kijiometri hupunguza kwa kiasi kikubwa uharibifu wa joto ikilinganishwa na muundo wa sahani ya njia ya moto. Tatu, kifuniko cha nyenzo baridi kwenye uso wa kuyeyuka huunda "juu ya tanuru baridi," na hivyo kupunguza upotezaji wa joto.

Alama ya chini ya Carbon

Teknolojia ya kuyeyuka kwa umeme wote huondoa utoaji wa kaboni unaohusishwa na mwako wa gesi asilia katika njia ya moto. Uzalishaji wake wa kaboni huamuliwa pekee na mchanganyiko wa nishati ya gridi ya nishati. Iwapo nishati ya maji au vyanzo vingine vya nishati mbadala vinatumiwa, utoaji wa kaboni sufuri unaweza kupatikana.

Uwekezaji wa Chini

Kwa kuwa mbinu ya kuyeyusha kwa kutumia umeme wote haijumuishi mwako kamili wa oksijeni ya gesi asilia, hakuna haja ya kuwekeza katika vifaa vya matibabu ya mazingira ya gesi ya moshi au vifaa vya kuzalisha oksijeni. Zaidi ya hayo, chanjo ya nyenzo za baridi kwenye uso wa kuyeyuka inamaanisha hakuna uwekezaji katika vifaa vya kurejesha joto la taka inahitajika. Uwekezaji wa kitengo cha njia ya kuyeyusha umeme kwa hivyo ni mdogo.

Faida ya Gharama

Akiba kubwa ya nishati na uchakavu wa chini wa mali isiyobadilika hutafsiri kuwa faida mahususi ya gharama.