Ao falar sobre a tecnologia de produção de fibra de basalto, preciso mencionar Paul Dhe, da França. Ele foi o primeiro a ter a ideia de extrudar fibras de basalto e solicitou uma patente nos EUA em 1923. Por volta de 1960, os Estados Unidos e a antiga União Soviética começaram a estudar o uso do basalto, especialmente em equipamentos militares, como foguetes. No noroeste dos Estados Unidos, concentra-se um grande número de formações de basalto. RV Subramanian, da Universidade Estadual de Washington, conduziu pesquisas sobre a composição química do basalto, as condições de extrusão e as propriedades físico-químicas das fibras de basalto. A Owens Corning (OC) e diversas outras empresas de vidro realizaram projetos de pesquisa independentes e obtiveram patentes nos EUA. Por volta de 1970, a American Glass Company abandonou a pesquisa sobre fibra de basalto, concentrando-se estrategicamente em seus produtos principais e desenvolvendo fibras de vidro aprimoradas, incluindo a fibra de vidro S-2 da Owens Corning.
Ao mesmo tempo, o trabalho de pesquisa na Europa Oriental continua. Desde a década de 1950, instituições independentes dedicadas a essa área de pesquisa em Moscou, Praga e outras regiões foram nacionalizadas pelo antigo Ministério da Defesa soviético e concentradas na antiga União Soviética, perto de Kiev, na Ucrânia. Institutos de pesquisa e fábricas. Após a dissolução da União Soviética em 1991, os resultados das pesquisas soviéticas foram desclassificados e começaram a ser utilizados em produtos civis.
Atualmente, a maior parte da pesquisa, produção e aplicação comercial da fibra de basalto baseia-se nos resultados de pesquisas da antiga União Soviética. Observando o atual cenário de desenvolvimento da fibra de basalto no mercado interno, existem cerca de três tipos de tecnologia de produção contínua de fibra de basalto: um deles é o forno combinado elétrico, representado pela Sichuan Aerospace Tuoxin; outro é o forno de fusão totalmente elétrico, representado pela Zhejiang Shijin Company; e o terceiro é o forno combinado elétrico, também representado pela Sichuan Aerospace Tuoxin. A fibra de basalto produzida pelo Grupo Zhengzhou Dengdian é um exemplo representativo, sendo o forno de fusão totalmente elétrico utilizado pela Zhengzhou Dengdian Group.
Comparando a eficiência técnica e econômica de diversos processos de produção nacionais, o forno totalmente elétrico atual apresenta alta eficiência produtiva, alta precisão de controle, baixo consumo de energia, respeito ao meio ambiente e ausência de emissões de gases de combustão. Seja na produção de fibra de vidro ou de fibra de basalto, o país incentiva unanimemente o desenvolvimento de fornos totalmente elétricos para reduzir as emissões atmosféricas.
Em 2019, a Comissão Nacional de Desenvolvimento e Reforma incluiu, pela primeira vez, a tecnologia de trefilação em forno de piscina de fibra de basalto no “Catálogo Nacional de Orientações para o Ajuste da Estrutura Industrial (2019)”, com o objetivo de incentivar o desenvolvimento. Essa inclusão apontou a direção para o desenvolvimento da indústria de fibra de basalto na China e orientou as empresas produtoras a migrarem gradualmente de fornos unitários para grandes fornos de piscina, rumo à produção em larga escala.
Segundo relatos, a tecnologia de trefilação de tarugos da empresa russa Kamenny Vek evoluiu para a tecnologia de trefilação de fornos com 1200 furos; e os fabricantes nacionais atuais ainda dominam a tecnologia de trefilação de fornos com 200 e 400 furos. Nos últimos dois anos, diversas empresas nacionais têm investido continuamente em pesquisas sobre fornos com 1200, 1600 e 2400 furos, obtendo bons resultados e entrando na fase de testes. Isso estabelece uma base sólida para a produção em larga escala de fornos de tanque de grande porte e fornos com grandes tarugos na China no futuro.
A fibra contínua de basalto (CBF) é uma fibra de alta tecnologia e alto desempenho. Possui características como alto conteúdo técnico, divisão de trabalho profissional meticulosa e ampla gama de aplicações. Atualmente, a tecnologia do processo de produção ainda está em estágio inicial de desenvolvimento, sendo predominantemente produzida em fornos individuais. Comparada à indústria de fibra de vidro, a indústria de CBF apresenta baixa produtividade, alto consumo energético, altos custos de produção e competitividade de mercado insuficiente. Após quase 40 anos de desenvolvimento, os atuais fornos de tanque de grande escala, com capacidade de 10.000 e 100.000 toneladas, já foram desenvolvidos, representando um nível de maturidade considerável. Somente seguindo o modelo de desenvolvimento da fibra de vidro, a fibra de basalto poderá gradualmente migrar para a produção em fornos de grande escala, a fim de reduzir continuamente os custos de produção e melhorar a qualidade do produto.
Ao longo dos anos, muitas empresas de produção nacionais e institutos de pesquisa científica investiram consideravelmente em mão de obra, recursos materiais e financeiros na pesquisa da tecnologia de produção de fibra de basalto. Após anos de exploração e prática técnica, a tecnologia de produção por trefilação em forno único atingiu a maturidade. No entanto, o investimento insuficiente na pesquisa da tecnologia de forno de tanque resultou em avanços graduais, que, em sua maioria, culminaram em fracasso.
Pesquisa sobre tecnologia de fornos de tanqueO equipamento de forno é um dos principais equipamentos para a produção de fibra contínua de basalto. Questões técnicas cruciais, como a adequação da estrutura do forno, a distribuição uniforme da temperatura, a resistência do material refratário à erosão da solução basáltica, o controle do nível do líquido e o controle da temperatura do forno, precisam ser resolvidas.
Fornos de tanque de grande escala são necessários para a produção em larga escala. Felizmente, o Grupo Dengdian assumiu a liderança em importantes avanços na pesquisa e desenvolvimento da tecnologia de fornos de tanque de fusão totalmente elétricos. Segundo fontes do setor, a empresa possui um forno de tanque de fusão totalmente elétrico de grande escala com capacidade de produção de 1.200 toneladas em operação desde 2018. Este é um grande avanço na tecnologia de trefilação de fibra de basalto em fornos de tanque de fusão totalmente elétricos, sendo de grande importância e referência para o desenvolvimento de toda a indústria de fibra de basalto.
Pesquisa em larga escala sobre tecnologia de ripas:Fornos de grande escala devem possuir ripas de grandes dimensões compatíveis. A pesquisa em tecnologia de ripas envolve alterações no material, na disposição das ripas, na distribuição de temperatura e no projeto do tamanho da estrutura das ripas. Isso não é apenas necessário; profissionais qualificados precisam experimentar com ousadia na prática. A tecnologia de produção de ripas de grandes dimensões é um dos principais meios para reduzir o custo de produção e melhorar a qualidade do produto.
Atualmente, o número de furos nas lâminas de fibra contínua de basalto, tanto no mercado nacional quanto internacional, varia principalmente entre 200 e 400 furos. O método de produção com múltiplas lâminas e o uso de lâminas maiores aumentarão significativamente a capacidade de produção de uma única máquina. A pesquisa para lâminas maiores seguirá a linha de desenvolvimento das lâminas de fibra de vidro, passando de 800, 1200, 1600 e 2400 furos, até um número ainda maior de furos por lâmina. O desenvolvimento dessa tecnologia contribuirá para a redução dos custos de produção. A redução do número de furos na fibra de basalto também contribui para a melhoria da qualidade do produto, o que representa uma direção inevitável para o desenvolvimento futuro. Isso ajudará a aprimorar a qualidade do roving de fibra de basalto obtido por destorção direta e acelerará a aplicação da fibra de vidro e de materiais compósitos.
Pesquisa sobre matérias-primas de basaltoAs matérias-primas são a base das empresas de produção. Nos últimos dois anos, devido ao impacto das políticas nacionais de proteção ambiental, muitas minas de basalto na China não conseguiram operar normalmente. As matérias-primas, que nunca foram o foco das empresas de produção no passado, tornaram-se um gargalo no desenvolvimento do setor e forçaram fabricantes e institutos de pesquisa a estudar a homogeneização das matérias-primas de basalto.
A característica técnica do processo de produção de fibra de basalto é que ele segue o processo produtivo da antiga União Soviética e utiliza um único minério de basalto como matéria-prima. O processo de produção exige precisão na composição do minério. A tendência atual de desenvolvimento da indústria é utilizar um ou vários minerais de basalto natural puro para homogeneizar a produção, o que está em consonância com as características de "emissão zero" da indústria de basalto. Diversas empresas produtoras nacionais têm realizado pesquisas e testes nesse sentido.
Data da publicação: 29/04/2021
