Hablando de la tecnología de producción de fibra de basalto, debo mencionar a Paul Dhe, de Francia. Fue el primero en tener la idea de extruir fibras de basalto y solicitó una patente estadounidense en 1923. Alrededor de 1960, tanto Estados Unidos como la antigua Unión Soviética comenzaron a estudiar el uso del basalto, especialmente en armamento militar como cohetes. En el noroeste de Estados Unidos se concentra una gran cantidad de formaciones de basalto. RV Subramanian, de la Universidad Estatal de Washington, realizó investigaciones sobre la composición química del basalto, las condiciones de extrusión y las propiedades físico-químicas de las fibras de basalto. Owens Corning (OC) y otras empresas de vidrio llevaron a cabo proyectos de investigación independientes y obtuvieron patentes estadounidenses. Alrededor de 1970, la American Glass Company abandonó la investigación de la fibra de basalto, centró su estrategia en sus productos principales y desarrolló muchas fibras de vidrio mejoradas, incluida la fibra de vidrio S-2 de Owens Corning.
Al mismo tiempo, la investigación en Europa del Este continúa. Desde la década de 1950, las instituciones independientes dedicadas a esta área de investigación en Moscú, Praga y otras regiones fueron nacionalizadas por el antiguo Ministerio de Defensa soviético y concentradas en la antigua Unión Soviética, cerca de Kiev, en Ucrania. Allí se ubicaron institutos de investigación y fábricas. Tras la desintegración de la Unión Soviética en 1991, los resultados de la investigación soviética fueron desclasificados y comenzaron a utilizarse en productos civiles.
Hoy en día, la mayor parte de la investigación, producción y aplicación comercial de la fibra de basalto se basa en los resultados de la investigación de la antigua Unión Soviética. En cuanto al desarrollo actual de la fibra de basalto a nivel nacional, existen aproximadamente tres tipos de tecnología de producción de fibra continua de basalto: uno es el horno de unidad combinada eléctrica representado por Sichuan Aerospace Tuoxin, otro es el horno de unidad de fusión totalmente eléctrico representado por Zhejiang Shijin Company, y el otro es el horno de unidad combinada eléctrica representado por Sichuan Aerospace Tuoxin. El tipo representativo es el horno de tanque de fusión totalmente eléctrico de fibra de piedra de basalto del Grupo Zhengzhou Dengdian.
Al comparar la eficiencia técnica y económica de diversos procesos de producción nacionales, el horno totalmente eléctrico actual presenta alta eficiencia de producción, gran precisión de control, bajo consumo energético, respeto al medio ambiente y ausencia de emisiones de gases de combustión. Tanto en la producción de fibra de vidrio como en la de fibra de basalto, el país fomenta unánimemente el desarrollo de hornos totalmente eléctricos para reducir las emisiones atmosféricas.
En 2019, la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma incluyó por primera vez de forma explícita la tecnología de estirado en horno de piscina para fibra de basalto en el "Catálogo Nacional de Orientación para el Ajuste de la Estructura Industrial (2019)" para fomentar su desarrollo, lo que marcó la dirección para el desarrollo de la industria china de la fibra de basalto y guió a las empresas productoras para que pasaran gradualmente de los hornos individuales a los grandes hornos de piscina, avanzando hacia la producción a gran escala.
Según los informes, la tecnología de moldeo de la empresa rusa Kamenny Vek ha evolucionado hasta la tecnología de estirado de hornos de moldeo de 1200 agujeros; mientras que los fabricantes nacionales actuales siguen dominando la tecnología de hornos de moldeo de 200 y 400 agujeros. En los últimos dos años, varias empresas nacionales han realizado continuos intentos en la investigación de moldes de 1200, 1600 y 2400 agujeros, obteniendo buenos resultados y entrando en la fase de prueba, lo que sienta una buena base para la producción a gran escala de grandes hornos de tanque y grandes moldes en China en el futuro.
La fibra continua de basalto (CBF) es una fibra de alta tecnología y alto rendimiento. Se caracteriza por su alto contenido técnico, una meticulosa división del trabajo y una amplia gama de campos profesionales. Actualmente, la tecnología del proceso de producción se encuentra en una etapa inicial de desarrollo y está dominada principalmente por hornos individuales. En comparación con la industria de la fibra de vidrio, la industria de la CBF presenta baja productividad, alto consumo energético, elevados costos de producción y escasa competitividad en el mercado. Tras casi 40 años de desarrollo, se han desarrollado los actuales hornos de tanque a gran escala de 10 000 y 100 000 toneladas, lo que demuestra su madurez. Al igual que el modelo de desarrollo de la fibra de vidrio, la fibra de basalto puede avanzar gradualmente hacia la producción en hornos a gran escala para reducir continuamente los costos de producción y mejorar la calidad del producto.
A lo largo de los años, numerosas empresas productoras nacionales e institutos de investigación científica han invertido gran cantidad de recursos humanos, materiales y financieros en la investigación de la tecnología de producción de fibra de basalto. Tras años de exploración y práctica técnica, la tecnología de producción mediante trefilado en horno único ha alcanzado la madurez. Sin embargo, la insuficiente inversión en la investigación de la tecnología de hornos de tanque ha dado lugar a avances limitados y, en la mayoría de los casos, al fracaso.
Investigación sobre la tecnología de hornos de tanqueEl equipo del horno es uno de los equipos clave para la producción de fibra continua de basalto. Cuestiones técnicas clave como la estructura del horno, la distribución de la temperatura, la resistencia del material refractario a la erosión de la solución de basalto, los parámetros de control del nivel de líquido y el control de la temperatura del horno son aspectos que debemos resolver.
Los hornos de tanque de gran escala son esenciales para la producción a gran escala. Afortunadamente, Dengdian Group ha liderado importantes avances en la investigación y el desarrollo de la tecnología de hornos de fusión totalmente eléctricos. Según fuentes del sector, la empresa cuenta ahora con un horno de fusión totalmente eléctrico de gran escala con una capacidad de producción de 1200 toneladas, en funcionamiento desde 2018. Este es un avance significativo en la tecnología de estirado de fibra de basalto mediante hornos de fusión totalmente eléctricos, que tiene gran relevancia para el desarrollo de toda la industria de la fibra de basalto.
Investigación sobre tecnología de listones a gran escala:Los hornos de gran tamaño deben contar con listones de gran tamaño adecuados. La investigación en tecnología de listones implica cambios en el material, la disposición de los listones, la distribución de la temperatura y el diseño del tamaño de la estructura de los listones. Esto no solo es necesario, sino que también requiere que los profesionales se atrevan a ponerlo en práctica. La tecnología de producción de grandes placas deslizantes es uno de los principales medios para reducir los costos de producción y mejorar la calidad del producto.
Actualmente, el número de orificios en las láminas de fibra continua de basalto, tanto a nivel nacional como internacional, suele ser de 200 y 400 orificios. El método de producción con múltiples canales y láminas de gran tamaño aumentará considerablemente la capacidad de cada máquina. La investigación sobre láminas de gran tamaño seguirá la línea de desarrollo de las láminas de fibra de vidrio, pasando de 800, 1200, 1600 y 2400 orificios, entre otros, hacia un mayor número de orificios. La investigación y el desarrollo de esta tecnología contribuirán a la reducción de los costos de producción. La disminución de la fibra de basalto también contribuye a la mejora de la calidad del producto, lo cual es una tendencia inevitable en el desarrollo futuro. Esto ayudará a mejorar la calidad de la fibra de basalto destorcida directamente y acelerará la aplicación de la fibra de vidrio y los materiales compuestos.
Investigación sobre materias primas de basaltoLas materias primas son la base de las empresas de producción. En los últimos dos años, debido al impacto de las políticas nacionales de protección ambiental, muchas minas de basalto en China no han podido operar con normalidad. Las materias primas nunca habían sido una prioridad para las empresas de producción. Esto se ha convertido en un obstáculo para el desarrollo de la industria y ha obligado a fabricantes e institutos de investigación a estudiar la homogeneización de las materias primas de basalto.
La característica técnica del proceso de producción de fibra de basalto radica en que sigue el proceso de producción de la antigua Unión Soviética y utiliza un único mineral de basalto como materia prima. El proceso de producción exige una composición precisa del mineral. La tendencia actual del sector es utilizar uno o varios minerales de basalto natural puro para homogeneizar la producción, lo que se ajusta a las características de "cero emisiones" propias de la industria del basalto. Varias empresas productoras nacionales han estado investigando y experimentando en este sentido.
Fecha de publicación: 29 de abril de 2021
