రెండు ప్రధాన నిరంతర బసాల్ట్ ఫైబర్ తయారీ సాంకేతికతలు

1. జ్వాల పద్ధతి

ఫ్లేమ్ పద్ధతి అనేది ఒక ఉత్పత్తి ప్రక్రియ, దీనిలో వేడిని నేరుగా ఉపరితలానికి అందిస్తారు. బసాల్ట్ అధిక ఉష్ణోగ్రతను తట్టుకునే ఇటుకల నిర్మాణం గల బసాల్ట్ బట్టీలో కరిగించడం. ఈ వేడి సాధారణంగా కొలిమి పైభాగం నుండి వచ్చే మంటల (సహజ వాయువు-ఆక్సిజన్ లేదా వేడి గాలి దహనం, లేదా ప్లాస్మా మంటలు వంటివి) ద్వారా ఉత్పత్తి అవుతుంది. ఈ ప్రాథమిక తాపన పద్ధతికి, దిగువ ఎలక్ట్రోడ్ తాపనాన్ని కూడా జోడించవచ్చు. ఈ మొత్తం ప్రక్రియలో కరిగించడం, స్పష్టం చేయడం మరియు ఆకృతిని ఇవ్వడం అనే దశలు ఉంటాయి.

ప్రస్తుతం పరిశ్రమలో ప్రధానంగా వాడుకలో ఉన్న చిన్న, స్వతంత్ర ఫ్లేమ్ ఫర్నేస్‌లు, కేవలం పై నుండి వచ్చే సహజ వాయువు దహన తాపనాన్ని మాత్రమే ఉపయోగిస్తాయి మరియు వీటికి సహాయక దిగువ ఎలక్ట్రోడ్‌లు ఉండవు. అయినప్పటికీ, వాటి అధిక శక్తి వినియోగం, అధిక ఉత్పత్తి వ్యయాలు మరియు తక్కువ ఉత్పత్తి వ్యయ-సామర్థ్యం కారణంగా, ఈ సాంకేతికతను ఉపయోగించే చాలా కంపెనీలు తీవ్ర నష్టాలను చవిచూస్తున్నాయి మరియు దివాలా అంచున ఉన్నాయి.

జ్వాల పద్ధతి యొక్క అభివృద్ధి దిశ జ్వాల-తాపన ట్యాంక్ కొలిమిఇది పైభాగంలో సహజ వాయువు-ఆక్సిజన్ దహనం మరియు సహాయక దిగువ ఎలక్ట్రోడ్ తాపనంతో కూడిన "వాయు-విద్యుత్ కలయిక" విధానాన్ని ఉపయోగిస్తుంది. ఈ "వాయు-విద్యుత్ కలయిక" పద్ధతి తయారీకి అత్యంత ప్రధానమైన సాంకేతికత. గ్లాస్ ఫైబర్మరియు ఈ గ్లాస్ ఫైబర్ బట్టీలు చాలా పరిణతితో మరియు విజయవంతంగా పనిచేస్తున్నాయి, ముఖ్యంగా యూనిట్ బట్టీలు, ఇవి గ్లాస్ ఫైబర్ ట్యాంక్ ఫర్నేస్ డ్రాయింగ్ బట్టీ డిజైన్లకు దాదాపు ప్రామాణికంగా మారాయి. ఈ సాంకేతికతను నిరంతర బసాల్ట్ ఫైబర్ తయారీకి బదిలీ చేయడానికి ప్రయత్నాలు జరిగాయి, కానీ పరిమిత ప్రయోగాలు చేసినప్పటికీ, ఇంకా విజయం సాధించలేదు. గత రెండు సంవత్సరాలలో, కొందరు స్వచ్ఛమైన సహజ అగ్నిపర్వత శిల ముడి పదార్థాల నుండి ఫార్ములేటెడ్ ముడి పదార్థాలకు (అంటే, అగ్నిపర్వతేతర శిలలను అధిక నిష్పత్తిలో చేర్చడం) మారడం ద్వారా ఒక విభిన్నమైన విధానాన్ని అనుసరించారు. ఇది సంవత్సరానికి 10,000-టన్నుల మరియు 3,500-టన్నుల ఫ్లేమ్-హీటెడ్ ట్యాంక్ ఫర్నేస్ ఉత్పత్తి శ్రేణుల విజయవంతమైన ప్రారంభానికి మరియు నిర్వహణకు దారితీసింది.

2. పూర్తి విద్యుత్ ద్రవీభవన పద్ధతి

పూర్తి విద్యుత్ ద్రవీకరణ పద్ధతిలో, అధిక ఉష్ణోగ్రతను తట్టుకునే ఇటుకల నిర్మాణం గల బసాల్ట్ బట్టీలోని అధిక-ఉష్ణోగ్రత బసాల్ట్ ద్రవంలోకి విద్యుత్ శక్తిని నేరుగా పంపే ఉత్పత్తి ప్రక్రియ ఉంటుంది. గ్రాఫైట్, మాలిబ్డినం, టిన్ డయాక్సైడ్ మొదలైన ఎలక్ట్రోడ్‌ల ద్వారా లేదా ప్లాస్మా పద్ధతుల వంటి ఇతర భౌతిక పద్ధతుల ద్వారా దీనిని సాధిస్తారు. ఈ సాంకేతికత ద్రవీకరణ, స్పష్టీకరణ మరియు ఆకృతినివ్వడం వంటి దశలను కలిగి ఉంటుంది.

చైనా యొక్క నిరంతర బసాల్ట్ ఫైబర్ పూర్తి-విద్యుత్ ద్రవీకరణ పద్ధతి 2002లో జాతీయ 863 ప్రోగ్రామ్‌తో ప్రారంభమైంది, ఈ పద్ధతిని ఉపయోగించి ఒక చిన్న-స్థాయి స్వయంప్రతిపత్తి గల కొలిమి డ్రాయింగ్ ఉపకరణాన్ని పూర్తి చేసింది. నిరంతర ప్రక్రియలో గణనీయమైన పురోగతులు సాధించబడ్డాయి. బసాల్ట్ ఫైబర్ 2016లో, సంవత్సరానికి వెయ్యి టన్నుల సామర్థ్యం గల పైలట్-స్కేల్ ఆల్-ఎలక్ట్రిక్ మెల్టింగ్ ట్యాంక్ ఫర్నేస్‌ను పూర్తి చేయడంతో, పూర్తి-విద్యుత్ ద్రవీకరణ డ్రాయింగ్ టెక్నాలజీని సాధించారు. ఈ వ్యవస్థ బహుళ-వరుస ప్రగతిశీల ఎలక్ట్రోడ్‌లను ఉపయోగిస్తుంది, ఇది ద్రవీభవన ద్రవ మట్టం లోతును 1300mm వరకు అనుమతిస్తుంది. ఉత్పత్తి చేయబడిన మోనోఫిలమెంట్ వ్యాసం 9-22μm మధ్య కేంద్రీకృతమై ఉంటుంది మరియు మొత్తం యూనిట్ విద్యుత్ వినియోగం 3.0-3.5 kWh/kgగా ఉంది, ఇది అద్భుతమైన శక్తి-పొదుపు ప్రభావాలను ప్రదర్శిస్తుంది. 2018లో, సంవత్సరానికి 1200 టన్నుల సామర్థ్యం గల ఆల్-ఎలక్ట్రిక్ మెల్టింగ్ ట్యాంక్ ఫర్నేస్ ఉత్పత్తి శ్రేణి ("ఒకటి నుండి ఎనిమిది," 400-రంధ్రాల స్పిన్నరెట్‌లను ఉపయోగించి) అధికారికంగా కార్యకలాపాల్లోకి ప్రవేశపెట్టబడింది. ఇది మూడు సంవత్సరాలకు పైగా స్థిరంగా నడుస్తోంది, దీని ద్వారా కొలిమి జీవితకాలం మూడు సంవత్సరాల కంటే ఎక్కువగా ఉంటుందని ధృవీకరించబడింది.

ఇప్పటి వరకు, స్వచ్ఛమైన సహజ అగ్నిపర్వత శిల ముడి పదార్థాల కోసం, నిరంతర బసాల్ట్ ఫైబర్ తయారీ సాంకేతికత కేవలం సంవత్సరానికి వెయ్యి టన్నుల ట్యాంక్ ఫర్నేస్ సాంకేతిక స్థాయిలో మాత్రమే నిర్వహించబడుతోంది మరియు ఇది ప్రత్యేకంగా పూర్తి-విద్యుత్ ద్రవీకరణ పద్ధతికి మాత్రమే పరిమితం.

3. రెండు సాంకేతిక మార్గాల పోలిక

అధిక ఉష్ణోగ్రత యొక్క లక్షణాలు బసాల్ట్ ద్రవంఅంటే దాని తక్కువ ఉష్ణ వాహకత, అధిక స్నిగ్ధత మరియు స్వల్ప పదార్థ లక్షణాలే నిరంతర బసాల్ట్ ఫైబర్ తయారీని సవాలుగా మారుస్తున్నాయి.

• ఫ్లేమ్ మెథడ్

పూర్వపు సోవియట్ యూనియన్ (ప్రస్తుతం రష్యా మరియు ఉక్రెయిన్) నుండి ప్రవేశపెట్టబడి, చైనా యొక్క నిర్దిష్ట పరిస్థితులకు అనుగుణంగా మార్చబడిన, సాపేక్షంగా పరిణతి చెందిన సాంకేతికత అయిన జ్వాల పద్ధతి విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతోంది. అయితే, పారిశ్రామికీకరణలో దీని అతిపెద్ద లోపం అధిక ఉత్పత్తి వ్యయాలు మరియు తక్కువ వ్యయ-సామర్థ్యం. దీనికి ప్రధాన కారణం, ఈ పద్ధతిలోనే అంతర్లీనంగా ఉన్న భౌతిక నిర్మాణ లోపాలు.

తక్కువ ఉష్ణ వినియోగం

ఈ పద్ధతిలో, కొలిమి పైభాగం నుండి సహజ వాయువును దహనం చేస్తారు, దీని జ్వాల నేరుగా బసాల్ట్ ద్రవ ఉపరితలాన్ని వేడి చేస్తుంది. 60% కంటే ఎక్కువ ఉష్ణం ద్రవ ఉపరితలం ద్వారా పరావర్తనం చెంది, వెలువడే వాయువుల ద్వారా బయటకు వెళ్ళిపోతుంది. అధిక-ఉష్ణోగ్రత గాజు ద్రవంతో పోలిస్తే, అధిక-ఉష్ణోగ్రత బసాల్ట్ ద్రవం యొక్క ఉష్ణ వాహకత పది రెట్లు తక్కువగా ఉన్నందున, ఉష్ణ బదిలీ అత్యంత నెమ్మదిగా ఉంటుంది. చిన్న, ఒకే-యూనిట్ కొలిమిలు సుమారు 15 సెం.మీ. ద్రవ లోతును మాత్రమే నిలబెట్టగలవు. అయితే, సంవత్సరానికి 10,000 టన్నుల జ్వాల-తాపన బసాల్ట్ బ్యాచ్ ట్యాంక్ కొలిమిలు సహాయక అడుగుభాగ ఎలక్ట్రోడ్ తాపనంతో 50 సెం.మీ. ద్రవ లోతును చేరుకోగలిగినప్పటికీ, కొలిమి లోపల ద్రవం ఒక గిన్నె వంటి నిర్మాణాన్ని ఏర్పరుస్తుంది, ఇది అధిక విశిష్ట ఉపరితల వైశాల్యానికి మరియు గణనీయమైన ఉష్ణ నష్టానికి దారితీస్తుంది. ఇన్సులేషన్ పదార్థాల ద్వారా ఉష్ణ నష్టం 10% కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. పర్యవసానంగా, వాస్తవ ఉష్ణ వినియోగ రేటు 30% కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.

తక్కువ ద్రవీభవన నాణ్యత

ఫ్లేమ్ పద్ధతిలో ద్రవీభవన స్థాయి తక్కువగా ఉండటం వల్ల, స్పష్టీకరణ మరియు సజాతీయీకరణ విభాగాలు సంపూర్ణ సజాతీయీకరణను సాధించలేవు, ఫలితంగా ద్రవీభవన నాణ్యత తక్కువగా ఉంటుంది.

ఎగ్జాస్ట్ గ్యాస్ ఉద్గారాలు

సహజ వాయువు దహనం వలన సల్ఫర్ మరియు నైట్రోజన్ ఆక్సైడ్‌ల వంటి వ్యర్థ వాయువులు ఉత్పత్తి అవుతాయి.

గ్రీన్‌హౌస్ వాయు ఉద్గారాలు

శిలాజ ఇంధనమైనందున, సహజ వాయువు దహనం వలన గ్రీన్‌హౌస్ వాయువైన CO2 గణనీయమైన పరిమాణంలో విడుదలవుతుంది.

అధిక పరికరాల పెట్టుబడి

సహజ వాయువు దహనం నుండి వెలువడే వ్యర్థ వాయు ఉద్గారాలను పరిష్కరించడానికి కాలుష్య నియంత్రణ చర్యలు అవసరం. తక్కువ ఉష్ణ వినియోగం కారణంగా వ్యర్థ ఉష్ణాన్ని పునరుద్ధరించే చర్యలు కూడా అవసరం. అంతేకాకుండా, స్వచ్ఛమైన ఆక్సిజన్ దహనానికి ఆక్సిజన్ ఉత్పత్తి పరికరాలు కావాలి. ఈ మూడు అంశాలు పరికరాల పెట్టుబడిని గణనీయంగా పెంచుతాయి. ఫ్లేమ్ పద్ధతికి యూనిట్ పెట్టుబడి టన్నుకు సుమారుగా 11,000-20,000 RMB ఉంటుంది.

• పూర్తి-విద్యుత్ ద్రవీభవన పద్ధతి

జ్వాల పద్ధతితో పోలిస్తే, పూర్తి విద్యుత్ ద్రవీకరణ పద్ధతి గణనీయమైన ప్రయోజనాలను అందిస్తుంది.

అధిక ద్రవీభవన నాణ్యత

పూర్తి విద్యుత్ ద్రవీభవన సాంకేతికత, అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద ద్రవ స్థితిలో ఉన్నప్పుడు ద్రవం విద్యుత్ వాహకతను కలిగి ఉంటుందనే సూత్రంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఇది అంతర్గత తాపనం కోసం విద్యుత్ శక్తిని నేరుగా ద్రవానికి సరఫరా చేయడానికి వీలు కల్పిస్తుంది. ఎలక్ట్రోడ్‌ల నిలువు అమరిక నిలువు ద్రవీభవనాన్ని సులభతరం చేస్తుంది. సంవత్సరానికి వెయ్యి టన్నుల పూర్తి విద్యుత్ ద్రవీభవన ట్యాంక్ కొలిమిలు 1.2 మీటర్ల కంటే ఎక్కువ ద్రవీభవన లోతును సాధించగలవు, ఇది సుదీర్ఘమైన స్పష్టీకరణ మరియు సజాతీయీకరణ విభాగాన్ని అందిస్తుంది. ట్యాంక్‌లోని అధిక-ఉష్ణోగ్రత సమతాప మండలం లోతుగా ఉండటం వలన, బసాల్ట్ ద్రవీభవనం మరియు సజాతీయీకరణ నాణ్యత మెరుగ్గా ఉంటుంది.

శక్తి సామర్థ్యం

కరిగిన లోహాన్ని నేరుగా అంతర్గతంగా వేడి చేయడం, నిలువుగా కరిగించడం, లోతైన ట్యాంకులు మరియు కరిగిన లోహం ఉపరితలంపై చల్లని పదార్థం కప్పబడి ఉండటం వంటివి అధిక ద్రవీభవన రేట్లకు మరియు అధిక ఉష్ణ సామర్థ్యానికి దోహదం చేస్తాయి. మొదటిగా, కరిగిన లోహంలోకి నేరుగా చొప్పించిన ఎలక్ట్రోడ్‌లు జౌల్ ఉష్ణాన్ని పూర్తిగా వినియోగించుకునేలా చేస్తాయి. రెండవది, కొలిమి యొక్క అంతర్గత వ్యాసానికి దగ్గరగా ఉండే లోతైన కరిగిన లోహం స్థాయి, కరిగిన లోహానికి చిన్న, దాదాపు కనిష్ట విశిష్ట ఉపరితల వైశాల్యానికి దారితీస్తుంది. ఫ్లేమ్ పద్ధతి యొక్క గిన్నె ఆకారపు నిర్మాణంతో పోలిస్తే ఈ జ్యామితీయ నిర్మాణం ఉష్ణ నష్టాన్ని గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది. మూడవదిగా, కరిగిన లోహం ఉపరితలంపై చల్లని పదార్థం కప్పబడి ఉండటం "చల్లని కొలిమి పైభాగాన్ని" ఏర్పరుస్తుంది, ఇది ఉష్ణ నష్టాన్ని మరింత తగ్గిస్తుంది.

తక్కువ కార్బన్ పాదముద్ర

పూర్తిగా విద్యుత్‌తో కరిగించే సాంకేతికత, జ్వాల పద్ధతిలో సహజ వాయువు దహనంతో ముడిపడి ఉన్న కార్బన్ ఉద్గారాలను తొలగిస్తుంది. దీని కార్బన్ ఉద్గారాలు కేవలం పవర్ గ్రిడ్ యొక్క శక్తి మిశ్రమంపైనే ఆధారపడి ఉంటాయి. జలవిద్యుత్ లేదా ఇతర పునరుత్పాదక ఇంధన వనరులను ఉపయోగించినట్లయితే, సున్నా కార్బన్ ఉద్గారాలను సాధించవచ్చు.

తక్కువ పెట్టుబడి

పూర్తి విద్యుత్ ద్రవీకరణ పద్ధతిలో సహజ వాయువు యొక్క స్వచ్ఛమైన ఆక్సిజన్ దహనం ఉండదు కాబట్టి, వెలువడే వాయువుల పర్యావరణ శుద్ధి పరికరాలు లేదా ఆక్సిజన్ ఉత్పత్తి పరికరాలలో పెట్టుబడి పెట్టవలసిన అవసరం లేదు. అదనంగా, కరిగిన ఉపరితలంపై చల్లని పదార్థం కప్పబడి ఉండటం వలన వ్యర్థ ఉష్ణ పునరుద్ధరణ పరికరాలలో పెట్టుబడి అవసరం లేదు. అందువల్ల, పూర్తి విద్యుత్ ద్రవీకరణ పద్ధతికి యూనిట్ పెట్టుబడి తక్కువగా ఉంటుంది.

ఖర్చు ప్రయోజనం

గణనీయమైన ఇంధన ఆదా మరియు స్థిర ఆస్తుల తక్కువ తరుగుదల స్పష్టమైన వ్యయ ప్రయోజనంగా పరిణమిస్తాయి.