Технологии производства базальтового непрерывного волокна
Технологии производства базальтовых волокон при всем внешнем подобии отличаются от производства стеклянных волокон, что связано с рядом факторов:
- химический состав базальтов существенно отличается от стекла;
- расплавы базальтов не прозрачны для теплового излучения;
- базальты – это уже готовое природное сырье, гомогенизированные по химическому составу;
- в процессе плавления базальтов нет операций, присущих при варке стекла: осветления, остужения и др.
Эти особенности базальтов определяют специфику технологий производства и соответственно технологического оборудования для производства БНВ.
Ранее широкое применение базальтовых волокон сдерживалось относительной сложностью и новизной промышленных технологий их производства. В настоящее время благодаря последним разработкам специалистов компании на должном уровне отработаны технологии и оборудование для производства БНВ, решены вопросы экономической рентабельности промышленного производства.
Технологическая схема
Базальтовая порода измельчается до фракции 5 – 20 мм. Измельченный базальт через специальные загрузчики (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 платинового 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) тростильной машиной (8) перематывается в бухты ровинга (9).
Фотосесия технологического процесса
 |
 |
|
| Выработка первичной нити из фильерного питателя | Намотка первичной нити | |
|---|---|---|
 |
 |
|
| Бобина с первичной нитью | Тележка с бобинами |
Преимущества технологий НБВ
Для производства НБВ используется однокомпонентное, приготовленное природой, экологически чистое сырье - базальт.
Стоимость базальтового сырья очень низкая и в себестоимости производства НБВ составляет менее 5%.
Технология одностадийная – первичное обогащение, плавление и гомогенизацию базальта выполнила природа.
Базальт нагревается только один раз, что позволяет получать требуемый продукт – НБВ.
Дальнейшая переработка НБВ в материалы не связана с энергозатратами и производится с применением «холодных технологий».
Историческая справка о технологиях производства БНВ
Первые исследования возможностей производства базальтовых волокон были начаты в начале 60-х годов, тогда были получены первые образцы НБВ. Затем, последовали длительные исследования технологий производства, характеристик базальтовых волокон, материалов на их основе. Промышленные технологии и оборудование для производства НБВ были запушены к средине 80-х годов. К концу 90-х годов были построены еще заводы. 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 2000 году были разработаны новые технологии и технологическое оборудование для производства НБВ. 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 предприятие по производству НБВ. Продукция предприятия используется для производства материалов из НБВ для автомобильной промышленности.
Опытные и промышленные установки для производства НБВ были построены и запущены в Китае. Применение более совершенных разработок позволило значительно уменьшить расходы энергоносителей и соответственно снизить себестоимость производства НБВ.
Себестоимость производства НБВ стала близкой к себестоимости производства стекловолокна. Запуск установок прошел успешно, было получено НБВ с применением базальтов Китая. Работы проводились в рамках государственной программы Китая № 863 «Базальтовые непрерывные волокна и композиционные материалы на их основе».