இரண்டு முக்கிய தொடர்ச்சியான பசால்ட் ஃபைபர் தயாரிப்பு தொழில்நுட்பங்கள்

1. சுடர் முறை

சுடர் முறை என்பது, பொருளின் மேற்பரப்பிற்கு நேரடியாக வெப்பம் அளிக்கப்படும் ஒரு உற்பத்தி செயல்முறையாகும். பசால்ட் வெப்பத்தைத் தாங்கும் செங்கல் கட்டமைப்பு கொண்ட பசால்ட் சூளைக்குள் உருகுதல். இந்த வெப்பம் பொதுவாக சூளையின் மேற்பகுதியிலிருந்து எழும் தீச்சுவாலைகளால் (இயற்கை எரிவாயு-ஆக்ஸிஜன் அல்லது சூடான காற்று எரிப்பு, அல்லது பிளாஸ்மா தீச்சுவாலைகள் போன்றவை) உருவாக்கப்படுகிறது. இந்த முதன்மை வெப்பமூட்டும் முறையானது, கீழ் மின்முனை வெப்பமூட்டல் மூலம் கூடுதலாக அளிக்கப்படலாம். இந்த முழு செயல்முறையும் உருகுதல், தெளிவாக்குதல் மற்றும் வடிவமைத்தல் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கியது.

தற்போது தொழில்துறையில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் சிறிய, தனித்தீவு உலைகள், மேற்புறத்தில் இயற்கை எரிவாயு எரிப்பு வெப்பமூட்டலை மட்டுமே பயன்படுத்துகின்றன, மேலும் இவற்றில் துணை கீழ் மின்முனைகள் இல்லை. இருப்பினும், அவற்றின் அதிக ஆற்றல் நுகர்வு, அதிக உற்பத்திச் செலவுகள் மற்றும் குறைந்த தயாரிப்புச் செலவுத் திறன் ஆகியவற்றின் காரணமாக, இந்தத் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தும் பெரும்பாலான நிறுவனங்கள் கடுமையான நஷ்டங்களைச் சந்தித்து, திவால் நிலையின் விளிம்பில் உள்ளன.

சுடர் முறையின் வளர்ச்சி திசை என்பது சுடர் வெப்பமூட்டப்பட்ட தொட்டி உலைஇது, மேற்புறத்தில் இயற்கை எரிவாயு-ஆக்ஸிஜன் எரிப்பு மற்றும் கீழ்ப்புறத்தில் துணை மின்முனை வெப்பமூட்டல் ஆகியவற்றுடன் கூடிய "எரிவாயு-மின்சாரக் கலவை" அணுகுமுறையைப் பயன்படுத்துகிறது. இந்த "எரிவாயு-மின்சாரக் கலவை" முறையானது, உற்பத்தி செய்வதற்கான முற்றிலும் பிரதான தொழில்நுட்பமாகும். கண்ணாடி இழைமேலும், இந்தக் கண்ணாடியிழை சூளைகள் மிகவும் முதிர்ச்சியுடனும் வெற்றிகரமாகவும் இயங்குகின்றன, குறிப்பாக அலகு சூளைகள், அவை கண்ணாடியிழை தொட்டி உலை வரைதல் சூளை வடிவமைப்புகளுக்கு கிட்டத்தட்ட ஒரு தரநிலையாகிவிட்டன. இந்தத் தொழில்நுட்பத்தை தொடர்ச்சியான பசால்ட் இழை உற்பத்திக்கு மாற்றுவதற்கான முயற்சிகள் மேற்கொள்ளப்பட்டுள்ளன, ஆனால் குறைந்த அளவிலான சோதனைகள் இருந்தபோதிலும், இன்னும் வெற்றி அடையப்படவில்லை. கடந்த இரண்டு ஆண்டுகளில், சிலர் ஒரு மாறுபட்ட அணுகுமுறையைக் கையாண்டுள்ளனர்; தூய இயற்கை எரிமலைப் பாறை மூலப்பொருட்களிலிருந்து, உருவாக்கப்பட்ட மூலப்பொருட்களுக்கு (அதாவது, எரிமலை அல்லாத பாறையின் பெரும் பகுதியை உள்ளடக்கிய) மாறியுள்ளனர். இது, ஆண்டுக்கு 10,000 டன் மற்றும் ஆண்டுக்கு 3,500 டன் திறன் கொண்ட சுடர் வெப்பமூட்டப்பட்ட தொட்டி உலை உற்பத்தித் தொடர்களை வெற்றிகரமாக நிறுவி இயக்க வழிவகுத்துள்ளது.

2. முழு மின்சார உருக்கும் முறை

முழுவதும் மின்சாரத்தில் உருக்கும் முறையானது, வெப்பத்தைத் தாங்கும் செங்கல் கட்டமைப்பு கொண்ட பசால்ட் சூளைக்குள் இருக்கும் உயர்-வெப்பநிலை பசால்ட் உருகலுக்குள் மின் ஆற்றலை நேரடியாகச் செலுத்தும் ஒரு உற்பத்திச் செயல்முறையை உள்ளடக்கியது. இது மின்முனைகள் (கிராஃபைட், மாலிப்டினம், டின் டைஆக்சைடு போன்றவை) அல்லது (மற்றும்) பிற இயற்பியல் முறைகள் (பிளாஸ்மா முறைகள் போன்றவை) மூலம் அடையப்படுகிறது. இந்தத் தொழில்நுட்பம் உருக்குதல், தெளிவாக்குதல் மற்றும் வடிவமைத்தல் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கியது.

சீனாவின் தொடர்ச்சியான பசால்ட் ஃபைபர் முழு மின்சார உருக்கும் முறையானது, 2002 ஆம் ஆண்டில் தேசிய 863 திட்டத்துடன் தொடங்கியது. இத்திட்டத்தின் கீழ், இந்த முறையைப் பயன்படுத்தி ஒரு சிறிய அளவிலான, தனியாக இயங்கும் உலை இழுக்கும் சாதனம் உருவாக்கப்பட்டது. தொடர்ச்சியான உருக்கும் முறையில் குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றங்கள் ஏற்பட்டுள்ளன. பசால்ட் இழை 2016-ஆம் ஆண்டில், ஒரு சோதனை அளவிலான, ஆண்டுக்கு ஆயிரம் டன் உற்பத்தித் திறன் கொண்ட முழு மின்சார உருக்கும் தொட்டி உலை கட்டி முடிக்கப்பட்டதன் மூலம், முழு மின்சார உருக்குதல் மற்றும் இழுத்தல் தொழில்நுட்பம் அடையப்பட்டது. இந்த அமைப்பு பல-வரிசை முன்னேறும் மின்முனைகளைப் பயன்படுத்துகிறது, இது உருகிய திரவ மட்டத்தின் ஆழத்தை 1300 மி.மீ. வரை அனுமதிக்கிறது. உற்பத்தி செய்யப்படும் ஒற்றை இழையின் விட்டம் 9-22μm-க்கு இடையில் செறிவூட்டப்பட்டுள்ளது, மேலும் ஒட்டுமொத்த அலகு மின் நுகர்வு 3.0-3.5 kWh/kg ஆக உள்ளது, இது சிறந்த ஆற்றல் சேமிப்பு விளைவுகளை வெளிப்படுத்துகிறது. 2018-ஆம் ஆண்டில், ஆண்டுக்கு 1200 டன் உற்பத்தித் திறன் கொண்ட முழு மின்சார உருக்கும் தொட்டி உலை உற்பத்தி வரிசை ("ஒன்றுக்கு-எட்டு," 400-துளை நூற்புக்கருவிகளைப் பயன்படுத்தி) அதிகாரப்பூர்வமாக செயல்பாட்டிற்குக் கொண்டுவரப்பட்டது. இது மூன்று ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக நிலையாக இயங்கி வருகிறது, இது உலையின் ஆயுட்காலம் மூன்று ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக நீடிக்கும் என்பதைச் சரிபார்க்கிறது.

இன்றுவரை, தூய இயற்கை எரிமலைப் பாறை மூலப்பொருட்களுக்கு, தொடர்ச்சியான பசால்ட் இழை உற்பத்தித் தொழில்நுட்பமானது, ஆண்டுக்கு ஆயிரம் டன் கொள்ளளவு கொண்ட தொட்டி உலைத் தொழில்நுட்ப மட்டத்தில் மட்டுமே பராமரிக்கப்பட்டு வருகிறது, அதுவும் பிரத்தியேகமாக முழு மின்சார உருக்கும் முறைக்கு மட்டுமேயானது.

3. இரண்டு தொழில்நுட்ப வழிமுறைகளின் ஒப்பீடு

உயர் வெப்பநிலையின் பண்புகள் பசால்ட் உருகல்அதாவது, அதன் குறைந்த வெப்பக் கடத்துத்திறன், அதிக பாகுத்தன்மை மற்றும் குறுகிய பொருள் பண்புகள் போன்றவையே, தொடர்ச்சியான பசால்ட் இழையின் உற்பத்தியைச் சவாலானதாக ஆக்குகின்றன.

• சுடர் முறை

முன்னாள் சோவியத் ஒன்றியத்திலிருந்து (தற்போது ரஷ்யா மற்றும் உக்ரைன்) அறிமுகப்படுத்தப்பட்டு, சீனாவின் குறிப்பிட்ட நிலைமைகளுக்கு ஏற்ப மாற்றியமைக்கப்பட்ட, ஒப்பீட்டளவில் முதிர்ச்சியடைந்த தொழில்நுட்பமான சுடர் முறை, பரவலான பயன்பாட்டைக் கண்டுள்ளது. இருப்பினும், தொழில்மயமாக்கலில் அதன் மிகப்பெரிய குறைபாடு, அதிக உற்பத்திச் செலவுகள் மற்றும் குறைந்த செலவுத் திறன் ஆகும்; இது பெரும்பாலும் அந்த முறையிலேயே உள்ள உள்ளார்ந்த பௌதீகக் கட்டமைப்பு குறைபாடுகளால் ஏற்படுகிறது.

குறைந்த வெப்பப் பயன்பாடு

இந்த முறையில், உலையின் மேற்புறத்திலிருந்து இயற்கை எரிவாயு எரிக்கப்படுகிறது, மேலும் அந்தச் சுடர் பசால்ட் உருகிய மேற்பரப்பை நேரடியாகச் சூடாக்குகிறது. 60%-க்கும் அதிகமான வெப்பம் உருகிய மேற்பரப்பால் பிரதிபலிக்கப்பட்டு, வெளியேறும் வாயுக்களால் எடுத்துச் செல்லப்படுகிறது. உயர்-வெப்பநிலை பசால்ட் உருகியதன் வெப்பக் கடத்துத்திறன், உயர்-வெப்பநிலை கண்ணாடி உருகியதை விட பத்து மடங்கு குறைவாக இருப்பதால், வெப்பப் பரிமாற்றம் மிகவும் மெதுவாக நடைபெறுகிறது. சிறிய, ஒற்றை அலகு உலைகளால் சுமார் 15 செ.மீ. உருகிய ஆழத்தை மட்டுமே பராமரிக்க முடியும். ஆனால், ஆண்டுக்கு 10,000 டன் கொள்ளளவு கொண்ட சுடரால் சூடாக்கப்படும் பசால்ட் தொகுதித் தொட்டி உலைகள், துணை அடிப்பகுதி மின்முனை வெப்பமூட்டல் மூலம் 50 செ.மீ. உருகிய ஆழத்தை அடைய முடியும் என்றாலும், உருகியது உலைக்குள் ஒரு கிண்ணம் போன்ற அமைப்பை உருவாக்குகிறது. இது ஒரு பெரிய குறிப்பிட்ட மேற்பரப்புப் பரப்பிற்கும் குறிப்பிடத்தக்க வெப்பச் சிதறலுக்கும் வழிவகுக்கிறது. காப்புப் பொருட்கள் வழியாக ஏற்படும் வெப்ப இழப்பு 10%-ஐத் தாண்டுகிறது. இதன் விளைவாக, உண்மையான வெப்பப் பயன்பாட்டு விகிதம் 30%-க்கும் குறைவாக உள்ளது.

குறைந்த உருகு தரம்

சுடர் முறையில் உருகும் மட்டம் குறைவாக இருப்பதால், தெளிவாக்கல் மற்றும் ஒருபடித்தாக்கல் பிரிவுகளால் முழுமையான ஒருபடித்தாக்கலை அடைய முடிவதில்லை. இதன் விளைவாக, உருகுதலின் தரம் குறைவாக அமைகிறது.

வெளியேற்ற வாயு உமிழ்வுகள்

இயற்கை எரிவாயு எரிவதால் கந்தகம் மற்றும் நைட்ரஜன் ஆக்சைடுகள் போன்ற வெளியேற்ற வாயுக்கள் உருவாகின்றன.

பசுமை இல்ல வாயு வெளியேற்றம்

புதைபடிவ எரிபொருளான இயற்கை எரிவாயுவை எரிக்கும்போது, ​​பசுமை இல்ல வாயுவான CO2 கணிசமான அளவில் வெளியிடப்படுகிறது.

அதிக உபகரண முதலீடு

இயற்கை எரிவாயு எரிப்பிலிருந்து வெளியேறும் புகைக் கழிவுகளைக் கட்டுப்படுத்த, மாசுக் கட்டுப்பாட்டு நடவடிக்கைகள் அவசியமாகின்றன. குறைந்த வெப்பப் பயன்பாட்டினால், வீணாகும் வெப்பத்தை மீட்டெடுக்கும் நடவடிக்கைகளும் தேவைப்படுகின்றன. மேலும், தூய ஆக்சிஜன் எரிப்புக்கு ஆக்சிஜன் உற்பத்தி உபகரணங்கள் தேவைப்படுகின்றன. இந்த மூன்று காரணிகளும் உபகரண முதலீட்டை கணிசமாக அதிகரிக்கின்றன. சுடர் முறைக்கான அலகு முதலீடு ஒரு டன்னுக்கு தோராயமாக 11,000-20,000 யுவான் ஆகும்.

• முழு மின்சார உருகுதல் முறை

சுடர் முறையுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​முழு மின்சார உருக்கும் முறை குறிப்பிடத்தக்க நன்மைகளை வழங்குகிறது.

உயர் உருகும் தரம்

முழு மின்சார உருக்குதல் தொழில்நுட்பமானது, உருகிய பாறையானது உயர் வெப்பநிலை உருகிய நிலையில் மின்சாரத்தைக் கடத்தும் தன்மையைக் கொண்டுள்ளது என்ற கொள்கையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. இது, உள் வெப்பமூட்டலுக்காக உருகிய பாறைக்கு நேரடியாக மின் ஆற்றலை வழங்க அனுமதிக்கிறது. மின்முனைகளின் செங்குத்தான அமைப்பு, செங்குத்து உருக்குதலை எளிதாக்குகிறது. ஆண்டுக்கு ஆயிரம் டன் கொள்ளளவு கொண்ட முழு மின்சார உருக்கும் தொட்டி உலைகள், 1.2 மீட்டருக்கும் அதிகமான உருகும் ஆழத்தை அடைய முடியும். இது, நீண்ட தெளிவாக்கல் மற்றும் ஒருபடித்தாக்கல் பகுதியை வழங்குகிறது. தொட்டிக்குள் உள்ள உயர் வெப்பநிலை சமவெப்ப மண்டலம் ஆழமாக இருப்பதால், பசால்ட் பாறைக்கு சிறந்த உருக்குதல் மற்றும் ஒருபடித்தாக்கல் தரம் கிடைக்கிறது.

ஆற்றல் திறன்

உருகிய பொருளின் நேரடி உள் வெப்பமாக்கல், செங்குத்து உருகுதல், ஆழமான தொட்டிகள் மற்றும் உருகிய பொருளின் மேற்பரப்பில் குளிர் பொருள் பரவியிருத்தல் ஆகியவை அதிக உருகுதல் விகிதங்களுக்கும் உயர் வெப்பத் திறனுக்கும் பங்களிக்கின்றன. முதலாவதாக, உருகிய பொருளுக்குள் நேரடியாகச் செருகப்படும் மின்முனைகள் ஜூல் வெப்பத்தை முழுமையாகப் பயன்படுத்துவதை உறுதி செய்கின்றன. இரண்டாவதாக, உலையின் உள் விட்டத்தை நெருங்கும் ஆழத்துடன் கூடிய உருகிய பொருளின் ஆழமான அடுக்கு, உருகிய பொருளுக்கு ஒரு சிறிய, கிட்டத்தட்ட குறைந்தபட்ச குறிப்பிட்ட மேற்பரப்புப் பரப்பளவை அளிக்கிறது. இந்த வடிவியல் அமைப்பு, சுடர் முறையின் தட்டு போன்ற அமைப்புடன் ஒப்பிடும்போது வெப்பச் சிதறலைக் கணிசமாகக் குறைக்கிறது. மூன்றாவதாக, உருகிய பொருளின் மேற்பரப்பில் உள்ள குளிர் பொருள் பரவல் ஒரு "குளிர் உலை மேற்புறத்தை" உருவாக்குகிறது, இது வெப்ப இழப்பை மேலும் குறைக்கிறது.

குறைந்த கார்பன் தடம்

முழுவதும் மின்சாரத்தில் இயங்கும் உருக்கும் தொழில்நுட்பமானது, சுடர் முறையில் இயற்கை எரிவாயுவை எரிப்பதால் ஏற்படும் கார்பன் வெளியேற்றத்தை நீக்குகிறது. இதன் கார்பன் வெளியேற்றமானது, மின் கட்டமைப்பின் ஆற்றல் கலவையைப் பொறுத்தே முழுமையாக அமைகிறது. நீர்மின்சாரம் அல்லது பிற புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மூலங்களைப் பயன்படுத்தினால், பூஜ்ஜிய கார்பன் வெளியேற்றத்தை அடைய முடியும்.

குறைந்த முதலீடு

முழு மின்சார உருக்கும் முறையில் இயற்கை எரிவாயுவின் தூய ஆக்ஸிஜன் எரிப்பு பயன்படுத்தப்படாததால், வெளியேறும் புகையைச் சுற்றுச்சூழல் சுத்திகரிப்பு செய்யும் கருவிகளிலோ அல்லது ஆக்ஸிஜன் உற்பத்தி செய்யும் கருவிகளிலோ முதலீடு செய்யத் தேவையில்லை. மேலும், உருகிய மேற்பரப்பில் குளிர்ச்சியான பொருள் பரவியிருப்பதால், வீணாகும் வெப்பத்தை மீட்டெடுக்கும் கருவிகளில் முதலீடு செய்யத் தேவையில்லை. எனவே, முழு மின்சார உருக்கும் முறைக்கான அலகு முதலீடு குறைவாக உள்ளது.

செலவு நன்மை

குறிப்பிடத்தக்க ஆற்றல் சேமிப்பு மற்றும் குறைந்த நிலையான சொத்துத் தேய்மானம் ஆகியவை ஒரு தனித்துவமான செலவு நன்மையாக அமைகின்றன.