Історія виробництва базальтового волокна
З 1959 по 1961 рік в Українській академії наук колишнього Радянського Союзу народився перший зразок безперервного базальтового волокна (БВВ).У 1963 році на лабораторному приладі отримано пробу задовільної якості.Але тільки в 1985 році були побудовані заводи потужністю 350 і 500 т/рік.Він характеризується тим, що піч для плавлення базальту оснащена двома системами живлення та рукавами з платинового сплаву, які можуть виробляти високоякісні продукти, але споживання енергії обладнанням високе, а ефективність виробництва низька..У 1997 році було розроблено нове покоління технологічного процесу та обладнання, що дозволило знизити енергоспоживання та вартість обладнання, а також полегшити комплект.
У 1999 році японська автомобілебудівна делегація відвідала київський завод БФ і знайшла більш жаростійкі матеріали, придатні для глушників автомобілів Toyokawa.У 2000 році було створено спільне підприємство, а в 2007 році виробничі потужності було збільшено до 1200 т/рік. У 2006 році українська компанія з розробки технологій базальтового волокна та композитних матеріалів винайшла нову серію обладнання для виробництва CBF, яка може знизити собівартість виробництва, ніж Е-скловолокно.Поточна виробнича потужність становить 1000 т/рік.Наразі 4 компанії перейняли цю технологію.У тому ж році австрійська компанія Asamer CBF придбала виробничий завод CBF у Києві та співпрацювала з Віденським технологічним університетом для вдосконалення виробничого процесу, а також побудувала новий завод CBF в Австрії в 2009 році. З того часу CBF увійшла шлях швидкого розвитку.На даний час на ДП працює близько 20 зарубіжних дослідно-конструкторських і виробничих підрозділів.Дослідження та розробки CBF у моїй країні почалися в 1990-х роках, але справжня індустріалізація відбулася після входу в 21 століття.Зокрема, компанія Chengdu Tuoxin Basalt Fiber Industry Co., Ltd. розробила низьке споживання енергії для виробництва CBF ровінгу, а новий пристрій для виробництва тканини додав новий поштовх до розвитку технології CBF.У 2005 році Zhejiang Shijin Basalt Fiber Co., Ltd. розробила першу в світі нову технологію виробництва CBF за допомогою електричної печі, що відкрило шлях для моєї країни виробляти високоефективний CBF за низькою ціною та підвищило її міжнародну конкурентоспроможність.У моїй країні близько 15 заводів.Загальна виробнича потужність становить близько 7 тис. т/рік, будується ще один.До 2012 року очікується, що загальна виробнича потужність досягне 20 000-30 000 т/рік.
Існуюча технологія виробництва базальтового волокна
Базальтова руда — це окрема сировина, підготовлена природою для вас, нагріта до 1460C, і може бути втягнута в базальтове волокно через пластину втулки, без будь-яких інших матеріалів, без будь-якої хімічної реакції, її можна перетворити на безперервний базальт з високою доданою вартістю. виробництво волокна. Фабрика базальтового волокна. Усі розроблені за російськими та українськими технологіями: одна піч може постачати одну дренажну плиту платинового сплаву з добовою продуктивністю понад 100 кг.Наша країна виробляє базальтові фабрики: Zhejiang Debang, Shanghai Russian Gold, Yingkou Parkson, Sichuan Tuoxin і Mudanjiang Electric Power — усі вони використовують піч для витягування 200 отворів пластини втулки з платинового сплаву.Якість продукту хороша, і він може тягнути базальтове волокно 7um, 9um, 11um, 13um-17um, тоді як зарубіжні країни можуть тягнути лише базальтове волокно 13um-17um.Тому рівень виробництва базальтового волокна в моїй країні є провідним у світі, але є проблеми низького виробництва та високого споживання енергії.
Технологічна інновація виробництва базальтового волокна
1. Зменшіть споживання енергії
Існуюча технологія виробництва базальтового волокна полягає в нагріванні руди електроенергією, природним газом і газом.Більшість підприємств використовують електроенергію як єдине джерело енергії.На виробництво однієї тонни базальтового волокна витрачається близько 10 000 градусів електроенергії, що можна назвати продуктом високої енергоємності.Використання порівняно дешевого природного газу, вугільного газу та теплової руди є ефективним способом зниження витрат виробництва.
Збільшення продуктивності однієї печі, безумовно, є способом зменшення енергії.Піч для плавлення базальту збільшується з понад 100 кілограмів на день до 10 тонн нагріву та плавлення на піч.Продуктивність 10-тонної печі еквівалентна потужності існуючої технології у 80 разів, а поверхня тепловіддачі однієї печі точно може заощадити більше 50% енергії в порівнянні з поверхнею тепловіддачі 70-80 печей.
Перш ніж потрапити в піч, використовуйте вугільний газ або природний газ, щоб нагріти руду вище 1200C у шнековому живильнику, видалити вологу, домішки та кристалічну воду з руди, а потім помістити її в піч і нагріти руду до 1460C2/ 3 з електрикою в печі.Природний газ або вугільний газ використовується для отримання енергії. Попередній нагрів, 1/3 електричне нагрівання, використання дешевого природного газу або вугільного газу не тільки заощаджує понад 50% вартості, швидкість потоку розплаву велика, відведення та розподіл розплаву, контроль рівня рідини легко контролювати автоматично, і оскільки немає домішок, є мало бульбашок. Якість тягнутого дроту хороша, що покращує продукт на кілька сортів.
2. Збільшити об'єм і потік базальтової плавильної печі
Плавильна піч відомого рівня техніки має малу потужність печі і залишається в печі тривалий час після нагрівання до температури.Причина полягає в тому, що пластина витоку з 200 отворами витягує занадто мало розплавленої рідини, що призводить до марної витрати енергії.Це все одно, що варити парові булочки в каструлі 12 годин.Щоб збільшити вихід, необхідно збільшити витрату розплавленої рідини.Необхідно встановити кілька втулок для витягування дроту на 1600-2000, які можуть розплавити 400 кг базальту на годину, а нагріта розплавлена рідина втягується в базальтове волокно машиною для волочіння дроту.Велика резервуарна піч може виробляти 100 000 тонн скловолокна на рік із великою кількістю витяжних втулок і великою кількістю отворів.Промисловість скловолокна має багатий виробничий досвід у плавленні в горщиках, плавленні в вейвлет-печах і плавленні в басейнах, які можна використати для довідки та перенести на виробництво базальтового волокна.
Вузьким місцем виробництва базальтового волокна є витяжна втулка, а продуктивність втулки з 200 отворами становить 100 кг базальтового волокна на добу.Вихід пластини втулки з 1600 отворами становить 800 кг.Якщо в плавильній печі використовується 8 втулок, добова продуктивність становить 6400 кг, що в 64 рази перевищує продуктивність попереднього рівня техніки.Одна піч для нагрівання базальту, що плавить 400 кг на годину, може замінити 64 плавильні печі в попередньому рівні техніки, і її переваги очевидні
Втулки зі скловолокна з від 2000 до 20 000 отворів широко використовуються і можуть використовуватися як базальтові волокна.Враховуючи характеристики високої в'язкості базальтового розплаву та вузький діапазон ступеня формування витяжки, конструкція втулки розумно розроблена таким чином, щоб забезпечити максимальну рівномірність температури зони втулки.Виробництво малюнків стабільне.
1. Матова втулка зі сплаву платина-родій
Матові втулки зі сплаву платина-родій знайшли широке застосування у виробництві скловолокна та базальтового волокна.Збільшення щільності отворів для витоку та збільшення кількості отворів для витоку є методами виготовлення втулок для волочіння дроту з великими отворами.Дослідіть електричний контролер нагріву втулки з постійним контролем температури, щоб підвищити точність контролю температури втулки
2. Втулка для волочіння неметалевого дроту
Втулка для волочіння дроту з платинового сплаву має такі переваги, як легке регулювання температури та малий кут змочування тощо. Споживання платинового сплаву в процесі волочіння дроту збільшує вартість виробництва продукту, а термін служби втулки для волочіння дроту з платинового сплаву становить чотири місяці .Умови вибору неметалевих матеріалів для виготовлення втулок для витягування базальтового волокна такі: матеріал повинен витримувати високу температуру, мати високу міцність і в’язкість при високій температурі, стійкість до корозії при високій температурі, тривалий термін служби, малий кут змочування матеріалу, і, що більш важливо, виберіть хороший метод нагрівання, щоб контролювати невеликі коливання температури в області малювання.
Одним із можливих рішень є вибір металізованої кераміки для виготовлення втулок для волочення базальтового волокна.Металізована кераміка має високу термостійкість 2200C, високу міцність при високих температурах, хорошу в'язкість і стійкість до корозії.Термін служби може досягати більше 18 місяців.Усунення втрат волочіння дроту платинового сплаву може знизити вартість виробництва базальтового волокна.Необхідно вирішити проблему адгезії насадки, викликану великим кутом змочування металізованої кераміки та нагріванням і постійним контролем температури розплаву в зоні волочіння дроту.
Час публікації: 26 грудня 2022 р