دو مرکزی دھارے میں مسلسل بیسالٹ فائبر کی تیاری کی ٹیکنالوجیز

1. شعلہ طریقہ

شعلے کے طریقہ کار میں پیداواری عمل شامل ہوتا ہے جہاں گرمی براہ راست شعلہ کی سطح پر پہنچائی جاتی ہے۔ بیسالٹ ریفریکٹری اینٹوں سے بنے ہوئے بیسالٹ بھٹے کے اندر پگھلیں۔ یہ حرارت عام طور پر بھٹی کے اوپر سے شعلوں (جیسے قدرتی گیس آکسیجن یا گرم ہوا کے دہن، یا پلازما کے شعلے) سے پیدا ہوتی ہے۔ اس بنیادی حرارتی طریقہ کو نیچے کے الیکٹروڈ ہیٹنگ کے ذریعے پورا کیا جا سکتا ہے۔ پورا عمل پگھلنے، واضح کرنے اور تشکیل دینے پر محیط ہے۔

چھوٹی، اسٹینڈ لون شعلہ بھٹی، جو اس وقت صنعت میں مرکزی دھارے میں ہیں، صرف قدرتی گیس کو کمبشن ہیٹنگ کا استعمال کرتی ہیں اور ان میں معاون نیچے الیکٹروڈز کی کمی ہوتی ہے۔ تاہم، ان کی زیادہ توانائی کی کھپت، زیادہ پیداواری لاگت، اور مصنوعات کی کم لاگت کی وجہ سے، اس ٹیکنالوجی کو استعمال کرنے والی زیادہ تر کمپنیاں شدید نقصان کا سامنا کر رہی ہیں اور دیوالیہ ہونے کے دہانے پر ہیں۔

شعلہ طریقہ کے لئے ترقی کی سمت ہے شعلے سے گرم ٹینک کی بھٹی، جو سب سے اوپر قدرتی گیس-آکسیجن دہن اور معاون نیچے الیکٹروڈ ہیٹنگ کے ساتھ "گیس-الیکٹرک امتزاج" کا طریقہ استعمال کرتا ہے۔ یہ "گیس الیکٹرک امتزاج" طریقہ مینوفیکچرنگ کے لیے مکمل مرکزی دھارے کی ٹیکنالوجی ہے۔ گلاس فائبرs، اور یہ گلاس فائبر بھٹے بہت پختہ اور کامیابی سے کام کرتے ہیں، خاص طور پر یونٹ بھٹے، جو تقریباً گلاس فائبر ٹینک فرنس ڈرائنگ بھٹے کے ڈیزائن کے لیے معیاری بن چکے ہیں۔ اس ٹیکنالوجی کو مسلسل بیسالٹ فائبر مینوفیکچرنگ میں منتقل کرنے کی کوششیں کی گئی ہیں لیکن محدود آزمائشوں کے باوجود ابھی تک کامیابی حاصل نہیں ہو سکی ہے۔ پچھلے دو سالوں میں، کچھ نے ایک مختلف طریقہ اختیار کیا ہے، خالص قدرتی آتش فشاں چٹان کے خام مال سے تیار شدہ خام مال (یعنی، غیر آتش فشاں چٹان کا ایک بڑا حصہ شامل کرنا)۔ اس کی وجہ سے 10,000-ٹن/سال اور 3,500-ٹن/سال شعلے سے گرم ٹینک فرنس پروڈکشن لائنوں کی کامیاب کمیشننگ اور آپریشن ہوا ہے۔

2. تمام الیکٹرک پگھلنے کا طریقہ

تمام الیکٹرک پگھلنے کے طریقہ کار میں ایک پیداواری عمل شامل ہوتا ہے جہاں برقی توانائی کو براہ راست اینٹوں سے بنے ہوئے بیسالٹ بھٹے کے اندر اعلی درجہ حرارت والے بیسالٹ پگھلنے میں پہنچایا جاتا ہے۔ یہ الیکٹروڈز (جیسے گریفائٹ، مولبڈینم، ٹن ڈائی آکسائیڈ، وغیرہ) یا (اور) دیگر جسمانی طریقوں (جیسے پلازما کے طریقے) کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے۔ یہ ٹیکنالوجی پگھلنے، واضح کرنے اور تشکیل دینے کا احاطہ کرتی ہے۔

چین کا مسلسل بیسالٹ فائبر آل الیکٹرک پگھلنے کا طریقہ 2002 میں قومی 863 پروگرام کے ساتھ شروع ہوا، جس نے اس طریقہ کو استعمال کرتے ہوئے چھوٹے پیمانے پر اسٹینڈ اسٹون فرنس ڈرائنگ اپریٹس کو مکمل کیا۔ مسلسل میں اہم پیش رفت بیسالٹ فائبر تمام الیکٹرک پگھلنے والی ڈرائنگ ٹیکنالوجی 2016 میں حاصل کی گئی تھی، جس میں پائلٹ پیمانے پر ہزار ٹن/سال آل الیکٹرک پگھلنے والی ٹینک فرنس کی تکمیل ہوئی۔ یہ سسٹم ملٹی-رو پروگریسو الیکٹروڈز کا استعمال کرتا ہے، جس سے مائع سطح کی گہرائی 1300mm تک ہوتی ہے۔ پروڈکٹ کا مونوفیلمنٹ قطر 9-22μm کے درمیان مرکوز ہے، اور جامع یونٹ بجلی کی کھپت 3.0-3.5 kWh/kg ہے، جو توانائی کی بچت کے بہترین اثرات کو ظاہر کرتی ہے۔ 2018 میں، ایک 1200-ٹن/سال آل الیکٹرک پگھلنے والی ٹینک فرنس پروڈکشن لائن ("ایک سے آٹھ،" 400 ہول اسپنرٹس کا استعمال کرتے ہوئے) کو باضابطہ طور پر کام میں لایا گیا تھا۔ یہ تین سالوں سے مستحکم طور پر چل رہا ہے، اس بات کی تصدیق کرتا ہے کہ بھٹے کی زندگی تین سال سے زیادہ تک پہنچ سکتی ہے۔

آج تک، خالص قدرتی آتش فشاں چٹان کے خام مال کے لیے، مسلسل بیسالٹ فائبر مینوفیکچرنگ ٹیکنالوجی کو صرف ہزار ٹن/سال ٹینک فرنس ٹیکنالوجی کی سطح پر برقرار رکھا جاتا ہے، اور خصوصی طور پر تمام الیکٹرک پگھلنے کے طریقہ کار کے لیے۔

3. دو تکنیکی راستوں کا موازنہ

اعلی درجہ حرارت کی خصوصیات بیسالٹ پگھل، یعنی اس کی ناقص تھرمل چالکتا، اعلی واسکاسیٹی، اور مختصر مادی خصوصیات، بالکل وہی ہیں جو مسلسل بیسالٹ فائبر کی تیاری کو مشکل بناتی ہیں۔

• شعلہ طریقہ

شعلے کا طریقہ، ایک نسبتاً پختہ ٹیکنالوجی جو کہ سابق سوویت یونین (اب روس اور یوکرین) سے متعارف کرایا گیا تھا اور چین کے مخصوص حالات کے مطابق بنایا گیا تھا، اس کا بڑے پیمانے پر استعمال دیکھا گیا ہے۔ تاہم، صنعت کاری میں اس کی سب سے بڑی خرابی اعلی پیداواری لاگت اور کم لاگت کی تاثیر ہے، جس کی بڑی وجہ خود طریقہ کار میں موروثی جسمانی ساختی نقائص ہیں۔

کم گرمی کا استعمال

اس طریقے میں، قدرتی گیس کو بھٹی کے اوپر سے جلایا جاتا ہے، شعلہ براہ راست بیسالٹ پگھلنے والی سطح کو گرم کرتا ہے۔ 60% سے زیادہ گرمی پگھلنے والی سطح سے منعکس ہوتی ہے اور ایگزاسٹ گیسوں کے ذریعے بہہ جاتی ہے۔ یہ دیکھتے ہوئے کہ اعلی درجہ حرارت والے بیسالٹ پگھلنے میں تھرمل چالکتا اعلی درجہ حرارت کے شیشے کے پگھلنے سے دس گنا کم ہے، حرارت کی منتقلی انتہائی سست ہے۔ چھوٹی، واحد یونٹ والی بھٹیاں صرف 15 سینٹی میٹر کی پگھل گہرائی کو برقرار رکھ سکتی ہیں۔ جبکہ 10,000-ٹن/سال کے شعلے سے گرم بیسالٹ بیچ ٹینک کی بھٹی معاون نیچے الیکٹروڈ ہیٹنگ کے ساتھ 50 سینٹی میٹر کی پگھل گہرائی تک پہنچ سکتی ہے، پگھلنے سے فرنس کے اندر ایک ڈش جیسا ڈھانچہ بنتا ہے، جس سے سطح کا ایک بڑا مخصوص رقبہ ہوتا ہے اور اہم گرمی کی کھپت ہوتی ہے۔ موصلیت کے مواد کے ذریعے گرمی کا نقصان 10٪ سے زیادہ ہے۔ نتیجتاً، گرمی کے استعمال کی اصل شرح 30% سے کم ہے۔

کم پگھلنے کا معیار

شعلے کے طریقہ کار میں اتلی پگھلنے کی سطح کی وجہ سے، وضاحت اور ہم آہنگی والے حصے مکمل ہم آہنگی حاصل نہیں کر سکتے، جس کے نتیجے میں پگھلنے کا معیار کم ہوتا ہے۔

ایگزاسٹ گیس کا اخراج

قدرتی گیس کے دہن سے خارج ہونے والی گیسیں پیدا ہوتی ہیں جیسے سلفر اور نائٹروجن آکسائیڈ۔

گرین ہاؤس گیسوں کا اخراج

ایک جیواشم ایندھن کے طور پر، قدرتی گیس کا دہن CO2، ایک گرین ہاؤس گیس کی نمایاں مقدار جاری کرتا ہے۔

اعلی سازوسامان کی سرمایہ کاری

قدرتی گیس کے دہن سے خارج ہونے والی گیس کے اخراج سے نمٹنے کے لیے آلودگی پر قابو پانے کے اقدامات کی ضرورت ہے۔ گرمی کے کم استعمال کے لیے فضلہ حرارت کی بحالی کے اقدامات کی بھی ضرورت ہوتی ہے۔ مزید برآں، خالص آکسیجن دہن کے لیے آکسیجن پیدا کرنے والے آلات کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ تین عوامل سامان کی سرمایہ کاری میں نمایاں اضافہ کرتے ہیں۔ شعلے کے طریقے کے لیے یونٹ کی سرمایہ کاری تقریباً 11,000-20,000 RMB فی ٹن ہے۔

• تمام الیکٹرک پگھلنے کا طریقہ

شعلے کے طریقہ کے مقابلے میں، تمام الیکٹرک پگھلنے کا طریقہ قابل ذکر فوائد پیش کرتا ہے۔

اعلی پگھلنے کا معیار

تمام الیکٹرک پگھلنے والی ٹیکنالوجی اس اصول پر مبنی ہے کہ پگھلا ہوا ایک اعلی درجہ حرارت پگھلنے والی حالت میں برقی طور پر کنڈکٹیو ہوتا ہے، جس سے برقی توانائی کو براہ راست اندرونی حرارت کے لیے پگھلنے کو فراہم کیا جا سکتا ہے۔ الیکٹروڈ کی عمودی ترتیب عمودی پگھلنے کی سہولت فراہم کرتی ہے۔ ہر سال ہزاروں ٹن تمام الیکٹرک پگھلنے والی ٹینک کی بھٹی 1.2 میٹر سے زیادہ پگھلنے کی گہرائی حاصل کر سکتی ہے، جس سے ایک طویل وضاحت اور ہم آہنگی کا حصہ ملتا ہے۔ ٹینک کے اندر اعلی درجہ حرارت کا آئسو تھرمل زون گہرا ہے، جس کی وجہ سے بیسالٹ کے لیے بہتر پگھلنے اور ہم آہنگی کا معیار ہوتا ہے۔

توانائی کی کارکردگی

پگھلنے کی براہ راست اندرونی حرارت، عمودی پگھلنے، گہرے ٹینک، اور پگھلنے والی سطح پر ٹھنڈے مواد کی کوریج زیادہ پگھلنے کی شرح اور اعلی تھرمل کارکردگی میں معاون ہے۔ سب سے پہلے، پگھلنے میں براہ راست ڈالے گئے الیکٹروڈ جول حرارت کے مکمل استعمال کو یقینی بناتے ہیں۔ دوم، گہرے پگھلنے کی سطح، جس کی گہرائی بھٹی کے اندرونی قطر کے قریب پہنچتی ہے، اس کے نتیجے میں پگھلنے کے لیے سطح کا ایک چھوٹا، قریب قریب کم سے کم مخصوص علاقہ ہوتا ہے۔ یہ ہندسی ڈھانچہ شعلہ طریقہ کی ڈش نما ساخت کے مقابلے میں گرمی کی کھپت کو نمایاں طور پر کم کرتا ہے۔ تیسرا، پگھلنے والی سطح پر ٹھنڈے مواد کی کوریج ایک "کولڈ فرنس ٹاپ" بناتی ہے، جو گرمی کے نقصان کو مزید کم کرتی ہے۔

کم کاربن فوٹ پرنٹ

آل الیکٹرک پگھلنے والی ٹیکنالوجی شعلے کے طریقہ کار میں قدرتی گیس کے دہن سے وابستہ کاربن کے اخراج کو ختم کرتی ہے۔ اس کے کاربن کے اخراج کا تعین مکمل طور پر پاور گرڈ کے انرجی مکس سے ہوتا ہے۔ اگر پن بجلی یا دیگر قابل تجدید توانائی کے ذرائع استعمال کیے جائیں تو صفر کاربن کا اخراج حاصل کیا جا سکتا ہے۔

کم سرمایہ کاری

چونکہ تمام الیکٹرک پگھلنے کے طریقہ کار میں قدرتی گیس کا خالص آکسیجن دہن شامل نہیں ہے، اس لیے ایگزاسٹ گیس کے ماحولیاتی علاج کے آلات یا آکسیجن پیدا کرنے والے آلات میں سرمایہ کاری کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔ مزید برآں، پگھلنے والی سطح پر ٹھنڈے مواد کی کوریج کا مطلب ہے کہ فضلہ حرارت کی بحالی کے آلات میں کسی سرمایہ کاری کی ضرورت نہیں ہے۔ اس لیے تمام الیکٹرک پگھلنے کے طریقہ کار کے لیے یونٹ کی سرمایہ کاری کم ہے۔

لاگت کا فائدہ

اہم توانائی کی بچت اور کم مقررہ اثاثے کی قدر میں کمی لاگت کے ایک الگ فائدہ میں ترجمہ کرتی ہے۔