Dalawang pangunahing tuluy-tuloy na teknolohiya sa paghahanda ng basalt fiber

1. Paraan ng Apoy

Ang paraan ng apoy ay nagsasangkot ng isang proseso ng produksyon kung saan ang init ay direktang inihahatid sa ibabaw ng basalt matunaw sa loob ng isang refractory brick-structured basalt kiln. Ang init na ito ay karaniwang nalilikha ng mga apoy (gaya ng natural gas-oxygen o hot air combustion, o plasma flames) mula sa tuktok ng furnace. Ang pangunahing paraan ng pag-init na ito ay maaaring dagdagan ng ilalim na pag-init ng elektrod. Ang buong proseso ay sumasaklaw sa pagtunaw, paglilinaw, at pagbubuo.

Ang mga maliliit, nakapag-iisang flame furnace, na kasalukuyang mainstream sa industriya, ay gumagamit lamang ng top natural gas combustion heating at walang mga auxiliary bottom electrodes. Gayunpaman, dahil sa kanilang mataas na pagkonsumo ng enerhiya, mataas na gastos sa produksyon, at mababang cost-effective na produkto, karamihan sa mga kumpanyang gumagamit ng teknolohiyang ito ay nakakaranas ng matinding pagkalugi at nasa bingit ng pagkalugi.

Ang direksyon ng pag-unlad para sa paraan ng apoy ay ang pugon ng tangke na pinainit ng apoy, na gumagamit ng diskarteng "gas-electric combination" na may pinakamataas na natural na gas-oxygen combustion at auxiliary bottom electrode heating. Ang "gas-electric combination" na pamamaraang ito ay ang ganap na pangunahing teknolohiya para sa pagmamanupaktura Glass Fibers, at ang mga glass fiber kiln na ito ay gumagana nang husto at matagumpay, lalo na ang unit kiln, na halos naging pamantayan para sa glass fiber tank furnace drawing kiln designs. Ang mga pagsisikap ay ginawa upang ilipat ang teknolohiyang ito sa patuloy na paggawa ng basalt fiber, ngunit sa kabila ng limitadong mga pagsubok, ang tagumpay ay hindi pa nakakamit. Sa nakalipas na dalawang taon, ang ilan ay gumawa ng ibang paraan, na nagbabago mula sa purong natural na batong bulkan na hilaw na materyales tungo sa mga nabuong hilaw na materyales (ibig sabihin, nagsasama ng malaking bahagi ng hindi bulkan na bato). Ito ay humantong sa matagumpay na pag-commissioning at pagpapatakbo ng 10,000-tonelada/taon at 3,500-tonelada/taon na mga linya ng produksyon ng tangke na pinainit ng apoy.

2. All-Electric na Paraan ng Pagtunaw

Ang all-electric na paraan ng pagtunaw ay nagsasangkot ng isang proseso ng produksyon kung saan ang de-koryenteng enerhiya ay direktang inihahatid sa mataas na temperatura na basalt melt sa loob ng isang refractory brick-structured basalt kiln. Ito ay nakakamit sa pamamagitan ng mga electrodes (tulad ng graphite, molibdenum, tin dioxide, atbp.) o (at) iba pang pisikal na pamamaraan (tulad ng mga pamamaraan ng plasma). Sinasaklaw ng teknolohiyang ito ang pagtunaw, paglilinaw, at pagbubuo.

Ang tuluy-tuloy na basalt fiber all-electric melting method ng China ay nagsimula sa pambansang 863 Program noong 2002, na nagkumpleto ng maliit na standalone furnace drawing apparatus gamit ang pamamaraang ito. Mga makabuluhang tagumpay sa tuloy-tuloy basalt fiber nakamit ang all-electric melting drawing technology noong 2016, sa pagkumpleto ng pilot-scale thousand-ton/year all-electric melting tank furnace. Gumagamit ang system na ito ng mga multi-row na progresibong electrodes, na nagbibigay-daan para sa lalim ng natutunaw na antas ng likido na hanggang 1300mm. Ang diameter ng monofilament ng produkto ay puro sa pagitan ng 9-22μm, at ang komprehensibong pagkonsumo ng kuryente ng yunit ay 3.0-3.5 kWh/kg, na nagpapakita ng mahusay na mga epekto sa pagtitipid ng enerhiya. Noong 2018, isang 1200-tonelada/taon na all-electric melting tank furnace production line ("one-to-eight," gamit ang 400-hole spinnerets) ay opisyal na inilagay sa operasyon. Ito ay tumatakbo nang matatag sa loob ng higit sa tatlong taon, na nagpapatunay na ang buhay ng tapahan ay maaaring umabot ng higit sa tatlong taon.

Sa ngayon, para sa purong natural na volcanic rock na hilaw na materyales, ang tuluy-tuloy na basalt fiber manufacturing technology ay pinananatili lamang sa libong tonelada/taon na antas ng teknolohiya ng tank furnace, at eksklusibo para sa all-electric na paraan ng pagtunaw.

3. Paghahambing ng Dalawang Teknolohikal na Ruta

Mga katangian ng mataas na temperatura basalt matunaw, lalo na ang mahinang thermal conductivity nito, mataas na lagkit, at maiikling materyal na mga katangian, ay tiyak na nagpapahirap sa paggawa ng tuluy-tuloy na basalt fiber.

• Paraan ng apoy

Ang paraan ng apoy, isang medyo mature na teknolohiya na ipinakilala mula sa dating Unyong Sobyet (ngayon ay Russia at Ukraine) at inangkop para sa mga partikular na kondisyon ng China, ay nakakita ng malawakang paggamit. Gayunpaman, ang pinakamalaking disbentaha nito sa industriyalisasyon ay mataas na gastos sa produksyon at mababang cost-effectiveness, higit sa lahat dahil sa likas na pisikal na mga depekto sa istruktura sa mismong pamamaraan.

Mababang Paggamit ng init

Sa pamamaraang ito, ang natural na gas ay nasusunog mula sa tuktok ng pugon, na ang apoy ay direktang nagpainit sa basalt na natutunaw na ibabaw. Higit sa 60% ng init ay makikita ng natutunaw na ibabaw at dinadala ng mga maubos na gas. Dahil sa mataas na temperatura na basalt melt ay may thermal conductivity ng sampung beses na mas mababa kaysa high-temperature glass melt, ang paglipat ng init ay napakabagal. Ang mga maliliit at single-unit na hurno ay maaari lamang mapanatili ang lalim ng pagkatunaw na humigit-kumulang 15cm. Habang ang 10,000-tonelada/taon na basalt batch na mga hurno ng tangke na pinainit ng apoy ay maaaring umabot sa lalim na natutunaw na 50cm na may auxiliary bottom electrode heating, ang tunaw ay bumubuo ng isang parang dish na istraktura sa loob ng furnace, na humahantong sa isang malaking partikular na lugar sa ibabaw at makabuluhang pagkawala ng init. Ang pagkawala ng init sa pamamagitan ng mga materyales sa pagkakabukod ay lumampas sa 10%. Dahil dito, ang aktwal na rate ng paggamit ng init ay mas mababa sa 30%.

Mababang Kalidad ng Pagkatunaw

Dahil sa mababaw na antas ng pagkatunaw sa paraan ng apoy, ang mga seksyon ng paglilinaw at homogenization ay hindi maaaring makamit ang masusing homogenization, na nagreresulta sa mas mababang kalidad ng pagkatunaw.

Mga Exhaust Gas Emissions

Ang natural na gas combustion ay gumagawa ng mga maubos na gas tulad ng sulfur at nitrogen oxides.

Greenhouse Gas Emissions

Bilang isang fossil fuel, ang natural gas combustion ay naglalabas ng malaking halaga ng CO2, isang greenhouse gas.

Pamumuhunan sa Mataas na Kagamitan

Ang pagtugon sa mga emisyon ng tambutso mula sa natural na gas combustion ay nangangailangan ng mga hakbang sa pagkontrol ng polusyon. Ang mababang paggamit ng init ay nangangailangan din ng mga hakbang sa pagbawi ng init ng basura. Higit pa rito, ang purong oxygen combustion ay nangangailangan ng oxygen generation equipment. Ang tatlong salik na ito ay makabuluhang nagpapataas ng pamumuhunan sa kagamitan. Ang unit investment para sa flame method ay humigit-kumulang 11,000-20,000 RMB kada tonelada.

• All-Electric na Paraan ng Pagtunaw

Kung ikukumpara sa paraan ng apoy, ang all-electric na paraan ng pagtunaw ay nag-aalok ng mga kapansin-pansing pakinabang.

Mataas na Kalidad ng Pagtunaw

Ang all-electric melting technology ay nakabatay sa prinsipyo na ang melt ay electrically conductive sa isang high-temperature molten state, na nagpapahintulot sa elektrikal na enerhiya na direktang ibigay sa melt para sa internal heating. Ang patayong pag-aayos ng mga electrodes ay nagpapadali sa vertical na pagtunaw. Ang libu-libong tonelada bawat taon na all-electric melting tank furnaces ay maaaring makamit ang lalim ng pagkatunaw na higit sa 1.2 metro, na nagbibigay ng mas mahabang seksyon ng paglilinaw at homogenization. Ang mataas na temperatura na isothermal zone sa loob ng tangke ay mas malalim, na humahantong sa mas mahusay na kalidad ng pagkatunaw at homogenization para sa basalt.

Kahusayan ng Enerhiya

Ang direktang panloob na pag-init ng natutunaw, patayong pagtunaw, mas malalim na mga tangke, at pagsaklaw ng malamig na materyal sa ibabaw ng natutunaw ay nakakatulong sa mataas na rate ng pagkatunaw at mataas na thermal efficiency. Una, ang mga electrodes na direktang ipinasok sa matunaw ay tinitiyak ang buong paggamit ng init ng Joule. Pangalawa, ang malalim na antas ng pagkatunaw, na ang lalim nito ay papalapit sa panloob na diameter ng hurno, ay nagreresulta sa isang mas maliit, malapit sa pinakamaliit na partikular na lugar sa ibabaw para sa natunaw. Ang geometric na istraktura na ito ay makabuluhang binabawasan ang pagwawaldas ng init kumpara sa tulad-ulam na istraktura ng paraan ng apoy. Pangatlo, ang saklaw ng malamig na materyal sa ibabaw na natutunaw ay bumubuo ng "cold furnace top," na higit na nagpapababa ng pagkawala ng init.

Mababang Carbon Footprint

Tinatanggal ng all-electric melting technology ang mga carbon emissions na nauugnay sa natural gas combustion sa paraan ng apoy. Ang mga carbon emissions nito ay tanging tinutukoy ng pinaghalong enerhiya ng power grid. Kung gagamitin ang hydropower o iba pang pinagkukunan ng renewable energy, maaaring makamit ang zero carbon emissions.

Mababang Pamumuhunan

Dahil ang all-electric melting method ay hindi nagsasangkot ng purong oxygen combustion ng natural gas, hindi na kailangang mamuhunan sa exhaust gas environmental treatment equipment o oxygen generation equipment. Bukod pa rito, ang saklaw ng malamig na materyal sa ibabaw na natutunaw ay nangangahulugan na walang kinakailangang pamumuhunan sa kagamitan sa pagbawi ng init ng basura. Ang unit investment para sa all-electric na paraan ng pagtunaw ay mas mababa.

Kalamangan sa Gastos

Ang makabuluhang pagtitipid sa enerhiya at mas mababang pamumura ng fixed asset ay nagiging isang natatanging kalamangan sa gastos.