Говорячи про технологію виробництва базальтового волокна, я маю розповісти про Поля Де з Франції. Він був першим, хто придумав екструдувати волокна з базальту. Він подав заявку на патент США у 1923 році. Приблизно у 1960 році Сполучені Штати та колишній Радянський Союз почали вивчати використання базальту, особливо у військовій техніці, такій як ракети. На північному заході Сполучених Штатів зосереджена велика кількість базальтових утворень. Університет штату Вашингтон Р.В. Субраманян проводив дослідження хімічного складу базальту, умов екструзії та фізичних і хімічних властивостей базальтових волокон. Owens Corning (OC) та кілька інших скляних компаній здійснили деякі незалежні дослідницькі проекти та отримали деякі патенти США. Приблизно у 1970 році Американська скляна компанія відмовилася від досліджень базальтового волокна, зосередила свою стратегічну увагу на своїх основних продуктах та розробила багато кращих скляних волокон, включаючи скловолокно S-2 від Owens Corning.
Водночас триває дослідницька робота у Східній Європі. З 1950-х років незалежні установи, що займалися цією сферою досліджень у Москві, Празі та інших регіонах, були націоналізовані колишнім Міністерством оборони СРСР та зосереджені в колишньому Радянському Союзі поблизу Києва в Україні. Науково-дослідні інститути та заводи. Після розпаду Радянського Союзу в 1991 році результати досліджень Радянського Союзу були розсекречені та почали використовуватися в цивільній продукції.
Сьогодні більшість досліджень, виробництва та ринкового застосування базальтового волокна базуються на результатах досліджень колишнього Радянського Союзу. Розглядаючи поточну ситуацію з розвитком вітчизняного базальтового волокна, існує приблизно три типи технології безперервного виробництва базальтового волокна: один - це електрична комбінована піч, представлена компанією Sichuan Aerospace Tuoxin, інший - повністю електрична плавильна піч, представлена компанією Zhejiang Shijin, та третій - електрична комбінована піч, представлена компанією Sichuan Aerospace Tuoxin. Це базальтове кам'яне волокно компанії Zhengzhou Dengdian Group, що є представником повністю електричної плавильної печі.
Порівнюючи техніко-економічну ефективність кількох різних вітчизняних виробничих процесів, можна зробити висновок, що сучасна повністю електрична піч має високу виробничу ефективність, високу точність керування, низьке енергоспоживання, захист навколишнього середовища та відсутність викидів газів, що горять. Незалежно від того, чи йдеться про технологію виробництва скловолокна, чи базальтового волокна, країна одностайно заохочує розвиток повністю електричних печей для зменшення викидів в атмосферу.
У 2019 році Національна комісія з розвитку та реформ вперше чітко включила технологію витяжки базальтового волокна в печі для випалу до «Національного каталогу рекомендацій щодо коригування промислової структури (2019)» для стимулювання розвитку, в якому було вказано напрямок розвитку промисловості базальтового волокна в Китаї та спрямовано на виробничі підприємства до поступового переходу від одиничних печей до великих печей для випалу, що прямує до великомасштабного виробництва.
Згідно з повідомленнями, технологія шлакового лиття російської компанії «Кам'яний вік» розвинулася до технології волочіння шлакових печей на 1200 отворів; і нинішні вітчизняні виробники все ще домінують у технології волочних шлакових печей на 200 та 400 отворів. Протягом останніх двох років кілька вітчизняних компаній постійно досліджували ламелі на 1200, 1600 та 2400 отворів, і були досягнуті хороші результати, і вони увійшли у стадію випробувань, закладаючи добру основу для великомасштабного виробництва великих ванночних печей та великих ламелей у Китаї в майбутньому.
Базальтове безперервне волокно (ББВ) – це високотехнологічне, високопродуктивне волокно. Воно характеризується високим технічним складом, ретельним професійним розподілом праці та широким спектром професійних галузей. Наразі технологія виробничого процесу все ще знаходиться на початковій стадії розвитку, і зараз вона в основному домінує в окремих печах. Порівняно з промисловістю скловолокна, промисловість ББВ має низьку продуктивність, високе комплексне споживання енергії, високі виробничі витрати та недостатню конкурентоспроможність на ринку. Після майже 40 років розвитку було розроблено сучасні великомасштабні резервуарні печі ємністю 10 000 та 100 000 тонн. Це дуже зрілий процес. Тільки подібно до моделі розвитку скловолокна, базальтове волокно може поступово перейти до великомасштабного виробництва в печах, щоб постійно знижувати виробничі витрати та покращувати якість продукції.
Протягом багатьох років багато вітчизняних виробничих компаній та науково-дослідних інститутів інвестували значні людські ресурси, матеріальні та фінансові ресурси в дослідження технології виробництва базальтового волокна. Після років технічних досліджень та практики, технологія виробництва в одній печі досягла зрілості. Застосування, але недостатні інвестиції в дослідження технології резервуарних печей, дрібні кроки, здебільшого закінчувалися невдачею.
Дослідження технології резервуарних печейОбладнання печі є одним з ключових для виробництва безперервного базальтового волокна. Чи є конструкція печі доцільною, чи є розподіл температури доцільним, чи може вогнетривкий матеріал витримувати ерозію базальтового розчину, параметри контролю рівня рідини та температура печі. Ключові технічні питання, такі як контроль, стоять перед нами і потребують вирішення.
Для великомасштабного виробництва необхідні великомасштабні ємні печі. На щастя, Dengdian Group взяла на себе ініціативу у досягненні значних проривів у дослідженні та розробці технології повністю електричних плавильних печей. За словами людей, знайомих з галуззю, компанія вже має... Великомасштабна повністю електрична плавильна піч виробничою потужністю 1200 тонн працює з 2018 року. Це важливий прорив у технології витяжки базальтового волокна повністю електричною плавильною піччю, що має велике значення для розвитку всієї галузі базальтового волокна.
Масштабні дослідження технології ламелей:Великі печі повинні мати відповідні великі ламелі. Дослідження технології ламелей включає зміни в матеріалі, розміщенні ламелей, розподілі температури та конструкції розміру ламелей. Це не тільки необхідно, але й професійним талантам потрібно сміливо пробувати це на практиці. Технологія виробництва великих шліфувальних плит є одним з основних засобів зниження виробничих витрат та покращення якості продукції.
Наразі кількість отворів у базальтових ламелях безперервного волокна в країні та за кордоном становить переважно 200 та 400 отворів. Метод виробництва кількох шлюзів та великих ламелей дозволить багаторазово збільшити потужність однієї машини. Напрямок досліджень великих ламелей буде відповідати ідеї розвитку скловолокнистих ламелей, від 800 отворів, 1200 отворів, 1600 отворів, 2400 отворів тощо до напрямку збільшення кількості отворів у ламелях. Дослідження та розробка цієї технології допоможуть знизити виробничі витрати. Зменшення кількості базальтового волокна також сприяє покращенню якості продукції, що також є неминучим напрямком майбутнього розвитку. Це корисно для покращення якості ровінгу з базальтового волокна, що виготовляється без скручування, та пришвидшення застосування скловолокна та композитних матеріалів.
Дослідження базальтової сировиниСировина є основою виробничих підприємств. За останні два роки через вплив національної політики охорони навколишнього середовища багато базальтових шахт у Китаї не змогли нормально вести видобуток. Сировина ніколи не була в центрі уваги виробничих підприємств у минулому. Це стало вузьким місцем у розвитку галузі, а також змусило виробників та дослідницькі інститути розпочати вивчення гомогенізації базальтової сировини.
Технічна особливість процесу виробництва базальтового волокна полягає в тому, що він відповідає виробничому процесу колишнього Радянського Союзу та використовує одну базальтову руду як сировину. Виробничий процес вимогливий до складу руди. Сучасна тенденція розвитку галузі полягає у використанні одного або кількох різних чистих природних базальтових мінералів для гомогенізації виробництва, що відповідає так званим характеристикам «нульових викидів» базальтової промисловості. Кілька вітчизняних виробничих компаній проводили дослідження та пробували цю тему.
Час публікації: 29 квітня 2021 р.
