Производство базальтовых материалов

Непрерывное базальтовое волокно – история развития технологии

20.09.2020

Впервые интерес к базальтовым материалам проявили американцы в 20-х годах XX века, когда им собирались заменить стекло. Была даже получена вата, однако с изготовлением непрерывного базальтового волокна (НБВ) не сложилось. В 60-х годах проблему исследовали в США и СССР, однако спустя некоторое время американцы забросили идею.

В результате СССР был главным производителем и экспортёром НБВ в мире, вплоть до своего распада.

Особенности производства НБВ

Изготовление непрерывных базальтовых волокон сопряжено с некоторыми трудностями из-за следующих факторов:

  • базальт — не унифицированный природный материал, он может отличаться по химическим особенностям и составу в зависимости от места добычи;
  • необходимость поддерживать высокую температуру для плавки и выработки расплавов;
  • расплавы непрозрачны для теплоизлучения;
  • уже отработанная технология плавки стекла сильно отличается от новой технологии плавки базальта.

Основная проблема заключается в стабильном получении качественных волокон. Приходится тщательно отбирать исходный материал, поддерживать технологические режимы плавки и режимы выработки при помощи питателей. Что же касается самого процесса получения НБВ, то он выглядит так:

  • материал плавят в печи, получают расплав;
  • гомогенизация, подготовка материала к выработке;
  • непосредственно сама выработка, для чего применяют фильерный питатель;
  • вытяжка нитей;
  • нанесение замасливателя, накрутка на катушки.

Непрерывное базальтовое волокно

Хронология событий

Опытные образцы удалось получить уже в 1959-61 годах в УССР. В 1963 выпустили непрерывные волокна более-менее приемлемого качества. Далее проводилась исследовательская работа по трём направлениям:

  1. Создание оборудования и изучение технологий НБВ.
  2. Изучение характеристик НБВ.
  3. Создание образцов материалов, исследование сферы их использования.

Такие исследования дали свои плоды. К 1971 году был получен достаточно объёмный опыт по исследованию материала и сфере его использования. Отточили технологию изготовления и получили образцы материалов на основе базальта.

В 1974 в Киеве открылась «Лаборатория базальтовых волокон», которая занималась исключительно темами базальтовых технологий и промышленных агрегатов. Руководили исследовательским центром Дмитрий Джигирис и Мария Махова. В 1985 году в посёлке Коцюбинкое, что возле Киева, построили промышленную установку и получили первые настоящие НБВ. Через пару лет запустили ещё два промышленных агрегата, способные выпускать 350 и 500 тонн материала ежегодно.

Оборудование для выпуска непрерывных базальтовых волокон состоит из печи для плавки каменной породы и двух фидерных установок, в которых установлены платинородиевые фильерные питатели. Такие установки используются до сих пор. Их основное преимущество — возможность изготавливать волокна диаметром 9 и 13 микрон, что является стандартом. Однако у фидерных установок есть и отрицательные стороны, главная из которых — высокая энергоёмкость производства. Среди прочих минусов — слишком большой вес и малый объём выпуска продукции, в результате стоимость конечного базальтового волокна получается очень высокой. Однако в СССР НБВ в основном использовалось для военных нужд, а на этой сфере не экономили.

В 1990-93 годах была построена ещё одна установка, на этот раз в России в городе Судорга. На то время два российских и украинских производства были главными производителями НБВ в мире. Продукция успешно экспортировалась в Японию, США, Канаду и Европу.

В конце 1980-х и начале 90-х открылся завод в Грузии. Вообще планировалось запустить девять предприятий — по три на Украине и в России, два в Грузии и один в Казахстане. Однако планам не было суждено воплотиться в жизнь, после развала СССР спонсирование строительства остановилось.

В 1997 начались исследования по созданию следующего поколения оборудования, и в ноябре 1999 была запущена модульная установка НБВ-1. Питатель в новом устройстве весил 1.78 кг, тогда как в старом — 3.4 кг. В 2000 году основали совместное Российско-Японское предприятие, которое изготавливало глушители для Тойоты. На нём установили НБВ-2 с двумя фильерными питателями.

В 2003 году отечественные специалисты отправились в Китай налаживать производство этого перспективного материала. Из-за высокой стоимости энергоносителей было решено создать новые установки, более экономичные. Так была создана модульная установка CBF-1, которая в 2004 году была запущена в городе Chengdu. Второе поколение китайского оборудование получило название ТЕ CBF 1000. А в 2004-2005 годах были запущены установки ВСF 1PG.

В настоящее время продолжаются исследования в данной области. Совершенствуются технологии и промышленное оборудование. Ищутся новые сферы применения НБВ и возможности нарастить объём выпуска продукции.

Сегодня одним из удачных решений на рынке является непрерывное базальтовое волокно марки Basfiber. Изделия, изготовленные из него, отличаются улучшенными характеристиками, долговечностью и устойчивостью к внешним факторам. Ознакомиться с продукцией Basfiber вы можете на нашем официальном сайте в разделе «Продукция».