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一连玄武岩纤维工业生长的手艺蹊径选择 王宝琛 王飞凌 现在，，，，，，我国自主开发的一连玄武岩纤维制备手艺分为两种，，，，，，划分为火焰法与全电熔法。。。。。。。 ????一、火焰法 在以耐火砖为主结构的玄武岩窑炉内，，，，，，通过炉顶自然气纯氧（或热空气）燃烧或其他物理要领爆发的火焰（如等离子焰）把热能直接送到玄武岩熔体上外貌，，，，，，或以这种加热方法为主再辅以底部电极加热，，，，，，举行熔制、澄清以及成形的生产历程及其手艺就是火焰法。。。。。。。 火焰法小型单位炉没有底部辅助电极，，，，，，只有炉顶自然气燃烧加热。。。。。。。这种小型单位炉，，，，，，现在在业内是主流。。。。。。。可是，，，，，，由于能耗高、生产本钱高，，，，，，产品性价比低，，，，，，接纳这种手艺的绝大大都企业都处于严重亏损、濒临休业状态。。。。。。。生长偏向是火焰法池窑，，，，，，顶部接纳纯氧自然气燃烧，，，，，，底部辅助电极加热，，，，，，这种“气电团结”要领。。。。。。。现在这种火焰法池窑手艺是制备玻璃纤维的绝对主流手艺，，，，，，这些玻纤窑炉的运行都很是成熟与乐成的，，，，，，特殊是单位窑，，，，，，险些成为玻纤池窑拉丝窑型设计的标准。。。。。。。人们致力于把这种手艺移植到一连玄武岩纤维制备上，，，，，，经由有限次的试错，，，，，，至今未能取得乐成。。。。。。。近两年，，，，，，有人另辟蹊径，，，，，，一改纯自然火山石质料为配方质料（即掺入大比例的非火山石），，，，，，实现了1万吨/年和3500吨/年火焰法池窑生产线投产运行。。。。。。。 ????二、全电熔法 在以耐火砖为主结构的玄武岩窑炉内，，，，，，通过电极（如石墨、钼、二氧化锡等）或（和）其他物理要领（如等离子法等）把电能直接送到高温的玄武岩熔体内，，，，，，举行熔制、澄清以及成形的生产历程及其手艺就是全电熔手艺。。。。。。。 我国一连玄武岩纤维全电熔法制备手艺始于2002年的国家863妄想，，，，，，完成了全电熔法小型单体炉拉丝装置。。。。。。。直到2016年，，，，，，在一连玄武岩纤维全电熔法拉丝制备手艺方面取得突破性希望，，，，，，完成了千吨/年全电熔法池窑手艺中试，，，，，，接纳多排推进式电极，，，，，，熔体液面深度可达1300mm，，，，，，产品单丝直径集中在9-22μm之间，，，，，，综合单位电耗为3.0-3.5kwh/kg，，，，，，体现出优异的节能效果；； ；；；；；；在外地电价0.51元/度的情形下，，，，，，制备本钱下降到6000元/吨。。。。。。。2018年1200吨/年电熔法池窑生产线（“一拖八”，，，，，，接纳400孔漏板）正式投产运行，，，，，，平稳运行3年多，，，，，，验证了窑炉寿命可抵达3年以上。。。。。。。 迄今为止，，，，，，一连玄武岩纤维制备手艺，，，，，，关于纯自然火山石质料仅保保存年产千吨级池窑手艺水平上，，，，，，并且仅为全电熔法。。。。。。。 三、两种手艺蹊径的较量 玄武岩高温熔融体的特点是导热性差、粘度大，，，，，，料性短，，，，，，也是制备一连玄武岩纤维的难度所在。。。。。。。 （一）火焰法 火焰法手艺较量成熟，，，，，，直接以前苏联（现俄罗斯和乌克兰）引进，，，，，，经玻纤人团结国情稍加刷新，，，，，，就投入使用。。。。。。。在工业化历程中袒露出的最大问题是生产本钱高、性价比低。。。。。。。很洪流平上，，，，，，这是要领自己物理结构缺陷造成的。。。。。。。 1、热使用率低 此法，，，，，，自然气从炉顶喷入燃烧，，，，，，其火焰直接加热玄武岩熔体外貌，，，，，，绝大部分热量（60%以上）通过熔体外貌反射被尾气带走。。。。。。。由于玄武岩高温熔体导热系数较低，，，，，，仅为玻璃高温熔体的1/10，，，，，，热传导速率极慢，，，，，，小型单位炉熔体液面深度仅能坚持15cm左右；； ；；；；；；万吨/年的火焰法玄武岩配料池窑接纳底部电极辅助加热，，，，，，液面深度能坚持到50cm。。。。。。。熔体在炉内呈盘状结构，，，，，，熔体比外貌积大，，，，，，散热大，，，，，，通过保温质料流失的热量大于10%。。。。。。。云云，，，，，，现实热使用率不到30%。。。。。。。 2、熔炼质质量不高 由于火焰法熔体液面浅，，，，，，澄清与均化段不可获得充分均化，，，，，，熔炼质量不高。。。。。。。 3、废气排放 自然气燃烧爆发硫化物、氮化物等废气排放。。。。。。。 4、温室气体排放 自然气作为化石能源燃烧有大宗CO2温室气体排放。。。。。。。 5、装备投资较大 由于自然气燃烧废气排放，，，，，，需要治理步伐。。。。。。。热使用率低需要接纳余热使用步伐。。。。。。。别的，，，，，，纯氧燃烧还需要制氧装备。。。。。。。此三项大大增添了装备投资。。。。。。�；； ；；；；；；鹧娣ǖ牡ノ煌蹲试寄�1.1-2.0万元/吨。。。。。。。 （二）全电熔法 与火焰法相比，，，，，，全电熔法有较量突出的优势。。。。。。。 1、熔炼质量高 由于电熔手艺是基于熔体在高温熔融状态下具有导电性的原理，，，，，，将电能输入熔体内部加热，，，，，，电极笔直结构就实现了笔直熔化，，，，，，年产千吨级的全电融法池窑池深可达 1.2 m以上，，，，，，因而有较长的澄清与均化段，，，，，，池内高温等温区较深，，，，，，玄武岩的熔制与均化质量较好。。。。。。。 2、节能 由于在熔体内部直接加热、笔直熔化、池深以及液面冷料笼罩缘故原由，，，，，，熔化率高、热效率高。。。。。。。首先，，，，，，电极直接插入熔体内部加热，，，，，，焦耳热能获得充分使用。。。。。。。其次，，，，，，熔体液面深，，，，，，其深度靠近熔炉内直径，，，，，，熔体比外貌积较�。。。。。。。�，，，，，且靠近最小值。。。。。。。这种几何结构较之火焰法盘状结构散热面积小许多。。。。。。。再其次，，，，，，熔体液面冷料笼罩，，，，，，形成冷炉顶，，，，，，镌汰了热散失。。。。。。。 3、低碳 全电熔手艺没有火焰法燃烧自然气的碳排放，，，，，，其碳排放只决议于电网电源结构。。。。。。。若是使用水电或其他可再生能源，，，，，，就可以实现零碳排放。。。。。。。 4、投资少 由于没有火焰法纯氧燃烧自然气，，，，，，就不需要投资尾气环保治理装备和制氧装备；； ；；；；；；并且全电熔法液面冷料笼罩，，，，，，也不需要投资余热使用装备。。。。。。。全电熔法的单位投资约莫为0.8万元/吨。。。。。。。 5、本钱优势 由于节能效果显着以及牢靠资产折旧较少，，，，，，具有显著的本钱优势。。。。。。。 四、一连玄武岩纤维工业化手艺选择 （一）手艺选择的依据 首先是，，，，，，在市场竞争中可存续生长的问题。。。。。。。我在《一连玄武岩纤维工业生长的思索》中指出了，，，，，，一连玄武岩纤维面临性能相当的E-CR玻纤的强烈竞争，，，，，，处于十分倒运的劣势状态，，，，，，制造本钱的玻纤化是实现一连玄武岩纤维在市场中可存续生长即工业化的须要充分条件。。。。。。。因此，，，，，，赏金国际官网-追求康健,你我一起生长选择应该是投资最小、制造本钱最低的手艺蹊径。。。。。。。 其次是，，，，，，节能环保问题，，，，，，选择能耗强度最低、“三废”排放最少的手艺蹊径。。。。。。。 再其次，，，，，，温室气体排放问题，，，，，，选择CO2排放最少的低碳或零碳手艺蹊径。。。。。。。 （二）手艺选择的路径依赖 企业的路径依赖是企业的惯性依赖，，，，，，也是一种惰性，，，，，，使我们头脑固化，，，，，，阻扰我们头脑转换做出新的选择。。。。。。。 由于一连玄武岩纤维的生产流程与一连玻璃纤维的生产流程有着几何的相似性，，，，，，因此不少人起劲引用现在盛行的、十分成熟的玻纤的生产手艺，，，，，，这就是纯氧燃烧池窑手艺。。。。。。。 自从1988年珠海玻纤厂全套引进日本以单位炉为窑型的池窑拉丝生产线以来，，，，，，玻纤行业沿着这条手艺路径奔驰了30多年，，，，，，从引进时的4000吨/年生产线，，，，，，生长到10多万吨/年生产线，，，，，，把玻纤的价钱做成了“白菜价”，，，，，，效果斐然。。。。。。。这些窑炉手艺的运行都很是成熟与乐成，，，，，，特殊是单位窑，，，，，，险些成为玻纤池窑拉丝窑型设计的标准。。。。。。。可是，，，，，，行业的原创性手艺是什么？ ？？ ？？就只有一项，，，，，，就是用纯氧助燃取代了热空气助燃。。。。。。。没有基本的原创性手艺就靠这条引进的手艺跑了30年，，，，，，企业已经形成了路径依赖，，，，，，一定要面临逆境。。。。。。。这个逆境就是碳排放问题。。。。。。。海内外碳税政策的实验，，，，，，以及国家对碳排放的总量与强度的双控政策落实，，，，，，这条手艺蹊径的生长远景并不乐观。。。。。。。 许多人想把玻纤行业的这种成熟的手艺蹊径移植到一连玄武岩纤维生产上来，，，，，，现实上移植的是路径依赖，，，，，，这不是明智的选择。。。。。。。 （三）工业化手艺蹊径的选择 凭证以上剖析，，，，，，很清晰，，，，，，一连玄武岩纤维工业可工业化的手艺蹊径选择，，，，，，就是全电熔手艺蹊径。。。。。。。这个手艺蹊径是投资最小、本钱最低、绿色环保、低碳的手艺蹊径。。。。。。。接纳这种手艺蹊径生产出来的一连玄武岩纤维才是21世纪绿色纤维，，，，，，实至名归。。。。。。。 全电熔法与可再生能源团结可实现零碳生长，，，，，，完全实现CDM（清洁生长机制）。。。。。。。其中有几种组合模式可供参考。。。。。。。 1、小水电群+全电熔 在水网蓬勃的地区，，，，，，如四川的雅安和乐山等地，，，，，，小水电群成了地区性电网，，，，，，又有富厚的玄武岩矿石，，，，，，很是适合接纳这种手艺模式生长一连玄武岩纤维工业。。。。。。。 2、（光伏+储能）+全电熔 ????在日照时长的地区，，，，，，如新疆、内蒙以及四川西部等地区，，，，，，可以“光伏+储能”模式生长漫衍式能源，，，，，，加之这些地区玄武岩矿富厚，，，，，，可就地取材，，，，，，很是适合接纳这种手艺模式生长一连玄武岩纤维工业。。。。。。。 3、（风电+储能）+全电熔 在风力资源富厚的地区，，，，，，如新疆、内蒙、黑龙江、沿海以及四川西部等地区，，，，，，可以“风电+储能”模式生长漫衍式能源，，，，，，加之这些地区有玄武岩矿资源，，，，，，可就地或就近取材，，，，，，适合接纳这种手艺模式生长一连玄武岩纤维工业。。。。。。。 4、（景物互补+储能）+全电熔 在光伏资源和风力资源都富厚的地区，，，，，，如新疆、内蒙、黑龙江以及四川西部等地区，，，，，，可以“景物互补+储能”模式生长漫衍式能源，，，，，，加之这些地区有玄武岩矿资源，，，，，，可就地或就近取材，，，，，，适合接纳这种手艺模式生长一连玄武岩纤维工业。。。。。。。 （四）关于全电熔法 关于全电熔法手艺，，，，，，按工业化要求，，，，，，现在还不可熟，，，，，，还需要在现有年产千吨级中试基础上，，，，，，集中优势的人力资源，，，，，，接纳小步快跑战略，，，，，，加速工业化手艺开发。。。。。。。凭证我们模拟盘算，，，，，，年产5000吨全电熔池窑，，，，，，质料外地化，，，，，，接纳1200孔漏板，，，，，，供电电价0.35元/度（四川某地电价），，，，，，就可使生产本钱抵达0.4元/吨以下，，，，，，基本具备本钱事先优势。。。。。。。若是池窑规模扩大到年产1万吨，，，，，，供电价钱0.7+元/度，，，，，，生产本钱也可以抵达0.3+元/吨，，，，，，加上低碳优势，，，，，，完全具备本钱竞争优势。。。。。。。
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