Als we het over de productietechnologie van basaltvezels hebben, moet ik Paul Dhe uit Frankrijk noemen. Hij was de eerste die het idee had om vezels uit basalt te extruderen. Hij vroeg in 1923 een Amerikaans patent aan. Rond 1960 begonnen zowel de Verenigde Staten als de voormalige Sovjet-Unie onderzoek te doen naar het gebruik van basalt, met name in militaire toepassingen zoals raketten. In het noordwesten van de Verenigde Staten bevinden zich veel basaltformaties. De Washington State University RVSubramanian deed onderzoek naar de chemische samenstelling van basalt, de extrusieomstandigheden en de fysische en chemische eigenschappen van basaltvezels. Owens Corning (OC) en diverse andere glasbedrijven voerden onafhankelijke onderzoeksprojecten uit en verkregen enkele Amerikaanse patenten. Rond 1970 stopte American Glass Company met het onderzoek naar basaltvezels, richtte zich strategisch op haar kernproducten en ontwikkelde veel betere glasvezels, waaronder de S-2 glasvezel van Owens Corning.
Tegelijkertijd gaat het onderzoekswerk in Oost-Europa door. Sinds de jaren vijftig werden onafhankelijke instellingen die zich met dit onderzoeksgebied bezighielden in Moskou, Praag en andere regio's genationaliseerd door het voormalige Sovjetministerie van Defensie en geconcentreerd in de voormalige Sovjet-Unie, in de buurt van Kiev in Oekraïne. Het betrof onderzoeksinstituten en fabrieken. Na het uiteenvallen van de Sovjet-Unie in 1991 werden de onderzoeksresultaten van de Sovjet-Unie openbaar gemaakt en begonnen ze te worden toegepast in civiele producten.
Tegenwoordig zijn de meeste onderzoeken, productie en commerciële toepassingen van basaltvezels gebaseerd op onderzoeksresultaten uit de voormalige Sovjet-Unie. Kijkend naar de huidige ontwikkelingssituatie van basaltvezels in China, zijn er ongeveer drie typen productietechnologieën voor basaltvezels: een elektrische gecombineerde oven, vertegenwoordigd door Sichuan Aerospace Tuoxin, een volledig elektrische smeltoven, vertegenwoordigd door Zhejiang Shijin Company, en een derde type, eveneens vertegenwoordigd door Sichuan Aerospace Tuoxin, is de volledig elektrische gecombineerde oven voor basaltvezels van Zhengzhou Dengdian Group, die als representatief voorbeeld dient voor de volledig elektrische smeltoven.
Bij een vergelijking van de technische en economische efficiëntie van verschillende binnenlandse productieprocessen blijkt de huidige volledig elektrische oven een hoge productie-efficiëntie, hoge regelprecisie, laag energieverbruik, milieuvriendelijkheid en geen uitstoot van verbrandingsgassen te hebben. Of het nu gaat om glasvezel- of basaltvezelproductietechnologie, het land stimuleert unaniem de ontwikkeling van volledig elektrische ovens om de luchtvervuiling te verminderen.
In 2019 nam de Nationale Ontwikkelings- en Hervormingscommissie voor het eerst expliciet de technologie voor het trekken van basaltvezels in poelovens op in de "Nationale Richtlijnen voor de Aanpassing van de Industriële Structuur (2019)" om de ontwikkeling te stimuleren. Dit wees de richting aan voor de ontwikkeling van de Chinese basaltvezelindustrie en begeleidde productiebedrijven bij de geleidelijke overgang van kleine ovens naar grote poelovens, met als doel grootschalige productie.
Volgens berichten heeft het Russische bedrijf Kamenny Vek zijn technologie voor het trekken van slakken ontwikkeld tot een oven met 1200 slakkengaten. De huidige binnenlandse fabrikanten domineren echter nog steeds de technologie voor ovens met 200 en 400 slakkengaten. De afgelopen twee jaar hebben verschillende Chinese bedrijven zich intensief beziggehouden met de ontwikkeling van ovens met 1200, 1600 en 2400 slakkengaten. Met goede resultaten zijn deze ovens in de testfase beland, wat een solide basis vormt voor de toekomstige grootschalige productie van grote tankovens en grote slakken in China.
Basaltvezel (CBF) is een hoogwaardige, technologisch geavanceerde vezel. De CBF kenmerkt zich door een hoog technisch gehalte, een nauwgezette professionele arbeidsverdeling en een breed scala aan toepassingsgebieden. De productietechnologie bevindt zich momenteel nog in een beginstadium en wordt voornamelijk gedomineerd door enkelvoudige ovens. Vergeleken met de glasvezelindustrie kent de CBF-industrie een lage productiviteit, een hoog energieverbruik, hoge productiekosten en een onvoldoende concurrentievermogen op de markt. Na bijna 40 jaar ontwikkeling zijn er nu grootschalige tankovens van 10.000 en 100.000 ton ontwikkeld. De industrie is dus zeer volwassen. Net als bij glasvezel kan basaltvezel geleidelijk overstappen op grootschalige ovenproductie om de productiekosten continu te verlagen en de productkwaliteit te verbeteren.
In de loop der jaren hebben veel binnenlandse productiebedrijven en wetenschappelijke onderzoeksinstellingen veel mankracht, materiaal en financiële middelen geïnvesteerd in onderzoek naar de productietechnologie van basaltvezels. Na jaren van technisch onderzoek en praktijkervaring is de productietechnologie van het trekken van basaltvezels in een enkele oven volwaardig ontwikkeld en toegepast. Er is echter onvoldoende geïnvesteerd in onderzoek naar de technologie van de tankoven, waardoor er slechts kleine stappen zijn gezet die grotendeels op mislukking uitliepen.
Onderzoek naar tankoventechnologieDe oveninstallatie is een van de belangrijkste onderdelen voor de productie van basaltvezels. Of de ovenconstructie redelijk is, of de temperatuurverdeling optimaal is, of het vuurvaste materiaal bestand is tegen de erosie van de basaltoplossing, de parameters voor de vloeistofniveauregeling en de temperatuurregeling in de oven zijn allemaal cruciale technische vraagstukken die we moeten oplossen.
Grootschalige tankovens zijn essentieel voor grootschalige productie. Gelukkig heeft Dengdian Group het voortouw genomen in het onderzoek en de ontwikkeling van volledig elektrische smeltoventechnologie. Volgens bronnen binnen de sector heeft het bedrijf sinds 2018 een grootschalige, volledig elektrische smeltoven met een productiecapaciteit van 1.200 ton in gebruik. Dit is een belangrijke doorbraak in de technologie voor het trekken van basaltvezels met behulp van volledig elektrische smeltovens en is van groot belang voor de ontwikkeling van de gehele basaltvezelindustrie.
Grootschalig onderzoek naar lamellentechnologie:Grootschalige ovens moeten beschikken over bijpassende grote lamellen. Het onderzoek naar lamellentechnologie omvat veranderingen in materiaal, de lay-out van de lamellen, de temperatuurverdeling en het ontwerp van de lamellenstructuur. Dit is niet alleen noodzakelijk, maar vereist ook dat vakmensen dit in de praktijk durven uit te proberen. De productietechnologie van grote glijplaten is een van de belangrijkste middelen om de productiekosten te verlagen en de productkwaliteit te verbeteren.
Momenteel bedraagt het aantal gaten in de basaltvezellamellen in binnen- en buitenland voornamelijk 200 en 400. De productiemethode met meerdere sluizen en grotere lamellen zal de capaciteit van een enkele machine aanzienlijk verhogen. De onderzoeksrichting voor grotere lamellen zal het ontwikkelingsidee van glasvezellamellen volgen, van 800, 1200, 1600, 2400 gaten, enzovoort, naar lamellen met een groter aantal gaten. Het onderzoek naar deze technologie zal bijdragen aan lagere productiekosten. De vermindering van basaltvezels draagt ook bij aan de verbetering van de productkwaliteit, wat tevens de onvermijdelijke richting van toekomstige ontwikkeling is. Het zal de kwaliteit van direct ontward basaltvezelroving verbeteren en de toepassing van glasvezel en composietmaterialen versnellen.
Onderzoek naar basaltgrondstoffenGrondstoffen vormen de basis van productiebedrijven. De afgelopen twee jaar hebben veel basaltmijnen in China, als gevolg van het nationale milieubeleid, niet normaal kunnen functioneren. Grondstoffen stonden voorheen nooit centraal voor productiebedrijven. Dit is een knelpunt geworden in de ontwikkeling van de industrie en heeft fabrikanten en onderzoeksinstellingen ertoe gedwongen onderzoek te doen naar de homogenisering van basaltgrondstoffen.
Het technische kenmerk van het productieproces van basaltvezels is dat het de productieprocessen van de voormalige Sovjet-Unie volgt en gebruikmaakt van één enkele basalterts als grondstof. Het productieproces stelt hoge eisen aan de samenstelling van het erts. De huidige ontwikkelingstrend in de industrie is het gebruik van één of meerdere verschillende zuivere natuurlijke basaltmineralen om de productie te homogeniseren, wat aansluit bij de zogenaamde "nul-emissie"-eigenschappen van de basaltindustrie. Verschillende binnenlandse productiebedrijven doen hier onderzoek naar en experimenteren ermee.
Geplaatst op: 29 april 2021
