BASALT FIBER MATERIALS
TECHNOLOGY DEVELOPMENT Технологии производства базальтового непрерывного волокна (БНВ)Существует две основные разновидности технологий и технологического оборудования для производства БНВ: большие плавильные печи с длинными фидерами и модульные установки в составе технологических линий. Компания обладает двумя указанными типами технологий и оборудования - является разработчиком технологий, оборудования и обладателем патентов. В последние годы развивает более перспективное технологическое направление производства БНВ, основанное на применении модульных установок. Технологии производства базальтовых непрерывных волокон включают: выбор базальтов, пригодных для производства БНВ; плавление базальтов; гомогенизацию и подготовку расплава; вытяжку первичных волокон из фильер фильерного питателя; намотку первичных волокон на бобины. Технологическая схема производства БНВ
Базальтовая порода измельчается до фракции 5 – 20 мм. Измельченный базальт с помощью загрузчиков-дозаторов (1) подается в камнеплавильную печь (2). В печи при высоких температурах 1400 – 1600 °С происходит плавление базальта. Базальт превращается в расплав. Далее, расплав поступает в фидер печи и проходит через множество отверстий фильерного питателя (3), который изготавливается из платинородиевого сплава. С фильерного питателя элементарные базальтовые волокна (4) поступают на устройство нанесения замасливателя (5). Наматывающая машина (6) осуществляет намотку непрерывных волокон на бобины (7).Первичная нить с бобин (7) тростильно-жгутовальной машиной (8) перематывается в бухты ровинга (9). Фото сессия технологического процесса
Технологии производства базальтовых волокон при всем внешнем подобии отличаются от производства стеклянных волокон, что связано с рядом факторов:
Эти особенности базальтов определяют специфику технологий производства и, соответственно, технологического оборудования для производства БНВ. Преимущества технологий БНВДля производства БНВ используется однокомпонентное, приготовленное природой, экологически чистое сырье – базальтовые породы. Стоимость базальтового сырья очень низкая и в себестоимости производства БНВ составляет менее 5 – 7 %. Технология производства БНВ одностадийная – первичное обогащение, плавление и гомогенизацию базальта выполнила природа. Базальт нагревается и плавится в печи только один раз, что позволяет получать требуемый продукт – БНВ при минимуме энергозатрат. Дальнейшая переработка БНВ в материалы производится с применением «холодных технологий». Технологии производства БНВ являются экологически чистыми, энергосберегающими и относятся к нанотехнологиям, т.к. обеспечивают производство непрерывных волокон диаметрами 6 – 21 микрон, длиной до 60 км, с высокими характеристиками по прочности, эластичности, химической и термической стойкости. Развитие технологий производства БНВ. Патенты на технологии и оборудование.Ранее широкое применение БНВ и материалов БНВ сдерживалось относительной сложностью и новизной промышленных технологий их производства. Компания проводит работы по развитию технологий и оборудования, которые направлены на увеличение производительности оборудования, снижения потребления энергоносителей, повышение качества и характеристик по прочности и эластичности БНВ. Применение технологий и оборудования нового поколения позволяет существенно снизить потребление энергоносителей на производство продукции (природного газа в 3 – 4 раза, электроэнергии в 7 раз), повысить производительность БНВ в 2 раза. В настоящее время благодаря последним разработкам специалистов компании промышленное производство БНВ, стало производством с высокой рентабельностью. Компания является безусловным мировым лидером в вопросах разработки технологий и оборудования производства БНВ. Технологии, технологическое оборудование производства БНВ и основные узлы защищены собственными патентами на изобретения. UA 77861 «Способ и устройство для производства волокон из базальтовых пород». UA 90065 «Способ производства непрерывных базальтовых волокон и устройство для его осуществления». UA 48338 «Способ для производства базальтовых непрерывных волокон с фидерной печью», UA 86186, UA 12855 «Щелевой фильерный питатель для производства волокон из расплавов базальтовых пород». ZL2004 1 0101966.0 CN «Способ и устройство для производства непрерывных волокон из базальтовых пород». ZL 2005 1 0008 181.3 CN «Способ и устройство плавления базальтовых пород при производстве волокон». RU 2381188 «Базальтовое непрерывное волокно». Патентная защищенность обеспечивает Компании исключительное право на изготовление и поставки технологического оборудования БНВ нового поколения. Компания проводит работы по развитию технологий и технологического оборудования производства БНВ. Работы направлены, прежде всего, на увеличение производительности оборудования, снижения потребления энергоносителей (природного газа, электроэнергии), по использованию вторичных энергоресурсов для плавления базальтов: попутного нефтяного газа (который в настоящее время в основном сжигается на нефтепромыслах).Это позволяет существенно снизить себестоимость промышленного производства БНВ. Компания является безусловным мировым лидером в этих вопросах. Разработки компании за последние годы позволили в 1.6 – 1.8 раза увеличить производительность фильерных питателей, существенно в разы снизить потребление газа и электроэнергии на производство одной тонны БНВ. Компания проводит работы по совершенствованию технологий производства БНВ, направленные на повышение характеристик непрерывных волокон по прочности, эластичности, термической и химической стойкости волокон. Историческая справка о технологиях производства БНВПервые исследования возможностей производства базальтовых волокон были начаты в начале 60-х годов, тогда были получены первые образцы БНВ. Затем, последовали длительные исследования технологий производства, характеристик базальтовых волокон, материалов на их основе. Промышленные технологии и оборудование для производства БНВ были запушены к средине 80-х годов. К концу 90-х годов были построены еще заводы БНВ. Однако эти технологии были энергоемкие, а оборудование достаточно сложное и дорогое. Но поскольку базальтовое волокно производилось в основном для нужд военной промышленности, о его себестоимости особенно не задумывались. В 1999 - 2000 году были разработаны новые технологии и технологическое оборудование для производства БНВ. Эти разработки дали импульс в развитии промышленного производства базальтовых волокон и позволили существенно расширить потенциальный рынок их применения. На основе новых технологий в 2000 – 2002 году было построено украино-японское предприятие по производству БНВ. Продукция предприятия используется для производства материалов БНВ для автомобильных глушителей. В 2002 – 2003 годах на основе модульных установок было создан еще один завод БНВ на Украине. Опытные и промышленные установки для производства БНВ были построены и запущены в КНР для двух заводов БНВ с применением базальтов Китая. Применение более совершенных разработок позволило значительно уменьшить расходы энергоносителей и соответственно снизить себестоимость производства БНВ. Себестоимость производства БНВ стала близкой к себестоимости производства стекловолокна. Работы проводились в рамках государственной программы Министерства науки и технологий Китая № 863 «Базальтовые непрерывные волокна и композиционные материалы на их основе». В Китае на основе новых технологий и модульного оборудования, разработанных Осносом С.П., были организованы производства БНВ в Чэнду, компания «Chengdu Aerospace Tuoxim Science & Technology Co., LTD», в Шанхае компания «Shanghai Russia Gold Basalt Fiber» и «GBF»(Gold Basalt Fiber). Компания «Chengdu Aerospace Tuoxim Science & Technology Co., LTD». В настоящее время компания производит 1800 – 2000 БНВ тонн в год. Компании «Shanghai Russia Gold Basalt Fiber» и «GBF» производят 3000 тонн в год. В России на основе технологической линии TE BCF 2000 организовано производство БНВ, компания НПО «Вулкан». Проектная производительность завода в г. Оса Пермского края 1800 – 2000 тонн БНВ в год. На основе технологий и модульного оборудования для производства БНВ с 2000 года специалистами компании организовано производство БНВ на семи заводах в Украине, Китае и России. Подробнее см. «Развитие технологий производства БНВ настоящее и будущее» Статья в Разделе Статьи и «Выполненные проекты компании» . Базальтовое непрерывное волокно. Технологическое оборудованиеВ настоящее время компания “BASALT FIBER & COMPOSITE MATERIALS TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO., LTD” для производства БНВ выпускает технологическое оборудование новой серии BCF с низким энергопотреблением - технологические линии TE BCF 1500 - 2000 производительностью 1500 - 2000 тонн БНВ в год соответственно. Модульные установки из состава технологической линии ТЕ BCF 1500 - 2000Технологическая линия TE BCF 1500 - 2000TE BCF 1500 - 2000 – промышленная технологическая линия для производства БНВ производительностью 1500 – 2000 тонн в год.
* Примечание. Производительность установки зависит от качества базальтового сырья, соблюдения технологического процесса и квалификации операторов. Состав технологической линии TE BCF 1500 – 2000:
Технологическая линия TE BCF 1500 – 2000 скомплектована основным и вспомогательным оборудованием таким образом, чтобы производить готовую товарную продукцию – ровинг БНВ, рубленое волокно (фибру), крученые нити (по отдельной заявке поставляется крутильное оборудование). На основе технологических линий TE BCF 1500 - 2000 создается более мощное производство: цехи и заводы по производству БНВ производительностью 3000, 5000, 10000 тонн БНВ в год. Преимущества технологического оборудования для производства БНВДля производства БНВ в составе технологической линии TE BCF 1500 - 2000 используются модульные установки новой серии BCF. Основные конструктивные преимущества модульных установок BCF состоят:
Применение технологического оборудования нового поколения позволяет существенно снизить удельный расход энергоносителей на производство тонны БНВ (природного газа в 3 – 4 раза, электроэнергии в 6 - 7 раз), повысить производительность БНВ на одно рабочее место в 2 раза. Плавильные печи работают автономно и независимо друг от друга, что повышает надежность работы технологической линии в целом. При этом возможно производить БНВ с различными заданными характеристиками, т.к. в плавильных печах, возможно, установить требуемые технологические режимы. В этом плане модули BCF и технологическая линия TE BCF 2000 имеет двухуровневую систему контроля и управления. Системы контроля параметров технологического процесса и работы печей и технологической линииКонтроль параметров работы, плавильных печей, установок БНВ и оборудования имеет важное значение в управлении технологическим процессом производства БНВ. Система контроля параметров работы технологической линии TE BCF 1500 - 2000, модулей плавильных печей и оборудования двухуровневая. Система контроля первого уровня обеспечивает измерение и контроль первичных параметров. Индикация контролируемых параметров осуществляется на панелях контроля оператора печи и оператора установки. Пульт контроля и управления обеспечивает управление и контроль работой наматывающих машин. Контролируемые параметры индицируются на панелях контроля. На панелях установлены также органы управления оборудованием. Панели устанавливаются непосредственно на рабочих местах операторов печи и установки.
Контролируемые параметры от точек контроля, термометров, термопар, датчиков давления, амперметров, таймеров, тахометров и др. преобразуются в цифровую форму и поступают в систему контроля второго уровня – на центральный компьютер. На центральном компьютере индицируются и протоколируются параметры работы отдельных установок и технологической линии ТЕ BCF 2000 в целом.
Поставка, монтаж и запуск модулей технологической линии TE BCF 1500 – 2000 осуществляется в два этапа.Первый этап. Второй этап Срок выполнения 8 - 9 месяцев. По дополнительной заявке поставка и монтаж технологического оборудования для производства крученой нити и других материалов: профилей, арматуры, труб, других материалов и изделий. Комментарии. Для монтажа линии Заказчику необходимо подготовить производственные помещения и инженерные коммуникации. Развитие технологического оборудования для производства БНВ. Патенты.Первые технологические линии для производства БНВ разрабатывались по аналогии с одностадийным оборудованием для производства стекловолокна. Это были фидерные печи. Первые производства БНВ на основе фидерных печей были осуществлены в 1985 году под Киевом на заводе «Теплозвукоизоляция», затем 1991 – 1993 на Судогодском заводе стекловолокна, в нынешнее время на заводе БНВ в г. Дубна. Плавление базальта в фидерных печах осуществляется в большой ванной печи, а выработка расплава производится из длинных фидеров. В фидерах установлены несколько струйных фильерных питателей. Такая конструкция печей с длинными фидерами позволяла обеспечить плавление и получение качественных гомогенизированных расплавов перед выработкой волокон. Однако производство БНВ на фидерных печах требует значительных энергозатрат по газу и электроэнергии. Поэтому специалистами компании были разработаны модульные плавильные печи, в которых процессы плавления базальтов, гомогенизации и дегазации расплава совмещены и производятся в небольшой ванной печи, к которой примыкает фидер со щелевым фильерным питателем. Модульные плавильные печи, применение щелевых фильерных питателей (ФП) позволяют существенно снизить расход энергоносителей по сравнению с фидерными печами при производстве БНВ.
* Производительность оборудования зависит также от качества базальтового сырья, опыта операторов и количества фильер в фильерном питателе. Анализ данных таблицы показывает, что новое поколение оборудования позволяет существенно снизить удельные энергозатраты на производство единицы продукции БНВ по газу в более чем в 3 раза и по электроэнергии в 6 раз. Это существенное достижение в плане экономии энергоресурсов при производстве БНВ. Установка BCF-1GM применяется для отработки технологий производства БНВ, исследования и выбора базальтов, отработки технологических режимов, обучения персонала. Установки BCF-2G, BCF-2GМ являются модульными промышленными установками для производства БНВ в составе технологической линии ТЕ BCF – 2000.
Технологическое оборудование, благодаря разработкам специалистов компании, обеспечивает производство БНВ по низкой себестоимости и делает промышленное производство БНВ высокорентабельным. Компания является безусловным мировым лидером в этих вопросах разработки технологического оборудования БНВ. Технологическое оборудование для производства БНВ и щелевые фильерные питатели защищены собственными патентами на изобретения. UA 77861 «Способ и устройство для производства волокон из базальтовых пород». Патентная защищенность обеспечивает Компании исключительное право на изготовление и поставки технологического оборудования БНВ нового поколения. Организация промышленного производства БНВ Организация промышленного производства БНВ и первичных материалов БНВНастоящая информация посвящена вопросам организации производства базальтовых непрерывных волокон (БНВ) и первичных материалов БНВ: ровинов, рубленого волокна, крученой нити. Для создания производства - завода БНВ и материалов БНВ необходимо выполнить следующие подготовительные работы.1. Провести исследования местных карьеров и месторождений базальтов на их пригодность для производства волокон и непрерывных волокон. Найти местную сырьевую базу для создания завода БНВ. Более подробно читать в разделе: Базальтовые породы Вполне очевидно, что без базальтового сырья нет завода БНВ. 2. Подготовить предварительный проект завода БНВ и материалов БНВ для первой очереди завода производительностью 2000 тонн БНВ в год, с последующим развитием производства БНВ – вторая очередь – 5 тысяч тонн в год и третьей проектной очереди завода производительностью 10 – 12 тысяч тонн БНВ в год. Специалисты компании разработают аван-проект завода БНВ и материалов БНВ (БНВ и М) начиная от размеров и площади земельного участка, планов и сечений производственных зданий завода и административно-бытового корпуса, специальных и складских помещений, размещения технологического оборудования и подвода инженерных коммуникаций завода. На основе аван-проекта завода БНВ и М производится выделение земельного участка и оценка сметной стоимости строительно-монтажных работ. При наличии у Заказчика производственных помещений необходимо провести их обследование и подготовить заключение о возможности создания в этих помещениях завода БНВ и М. Также необходимо оценить затраты на ремонт и реконструкцию производственных помещений для размещения технологического оборудования завода БНВ и М и подвод инженерных коммуникаций. 3. Разработка ТЭО и развернутого бизнес плана создания завода для обоснования инвестиций и финансирования завода БНВ и М. Специалисты компании на основе имеющегося опыта в краткие сроки выполнят указанные подготовительные работы для создания завода БНВ и М. Для производства БНВ завода первой очереди предлагается использование - технологической линии TE BCF 1500 – 2000, для последующего увеличения производства БНВ – технологические линии TE BCF 2000 – 2500 большей производительности. В комплект технологических линий TE BCF 1500 – 2000 и TE BCF 2000 – 2500также входят комплекс вспомогательного технологического оборудования: технологические тележки, сушильные камеры и линии, перемоточное и тростильное оборудование, рубочные машины, линии для производства крученых нитей. По сути – это оборудование первой, второй и третье очередей завода БНВ. Базальтовое непрерывное волокно. Производство первичных материалов
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
©2005 - 2024
BASALT FIBER MATERIALS TECHNOLOGY DEVELOPMENT Room 1803, 18F, Lucky Centre, #139-171 Wan Chai road, Wanchai, KL. |