--> Технология индукционного плавления базальта
 

Технология индукционного плавления базальта

Страницы: 1
RSS
Технология индукционного плавления базальта
 
ТЕХНОЛОГИЯ ИНДУКЦИОННОГО ПЛАВЛЕНИЯ БАЗАЛЬТА

Начинаем тему с заметки, которая уже была опубликована на портале в теме «История нашей дружбы и сотрудничества с Тихоновым Р.Д.», копируем ее сюда:


Создатель первой в стране промышленной установки индукционного плавления базальта

На фотографии – люди, внесшие весомый вклад в развитие базальтовых технологий в нашей стране.

Слева – Тихонов Р.Д., ему посвящена настоящая тема. В центре – Лесков С.П., директор ООО «Фирма «Рось-Базальт» (г. Барнаул). Справа – Потапов М.Г., зам. генерального директора, главный конструктор ФГУП «Федеральный научно-производственный центр «Алтай» (г. Бийск). Фотография предоставлена Лесковым С.П.

Исторической заслугой Лескова Сергея Павловича является создание первой в нашей стране промышленной установки индукционного плавления базальта (токами высокой частоты) с последующим раздувом струи расплава сжатым воздухом в супертонкое волокно.

До увлечения базальтом Сергей Павлович работал в Алтайском научно-исследовательском институте технологии машиностроения и занимался индукционной наплавкой рабочих органов сельхозмашин (которые работают в земле): лапок культиваторов, долот, дисковых борон. Сергей  Павлович работал заведующим отделом индукционной наплавки, их коллектив по этим вопросам был ведущим в СССР.

ВЧ генератор для базальтовой установки проектировался и изготавливался в Ленинградском электротехническом институте имени Ульянова-Ленина, с которым была давняя связь, а за раздувочной головкой обратились в московский «Теплопроект». Главным специалистом по таким устройствам волокнообразования в институте был Тихонов Р.Д. Таким образом, Роберт Дмитриевич оказался причастным к созданию установки Лескова С.П. и они на долгие годы стали приятелями.

Первая установка была сделана в 1988 г. для предприятия «Детонация» (г. Барнаул). Интересно то, что НПО «Алтай» (г. Бийск)  узнали об этой установке из газетной статьи, позвонили Лескову С.П., попросились посмотреть на нее и приехали большим коллективом на автобусе. С этого момента НПО «Алтай» (ныне – ФГУП «ФНПЦ «Алтай») и начало заниматься технологией индукционного плавления базальта и получения из него БСТВ, а индукционные установки стали своеобразным базальтовым брендом Алтая (как региона).

23–25 мая 2001 г. в г. Бийске была проведена научно-практическая конференция «Техника и технология производства теплоизоляционных материалов из минерального сырья». Это была первая в истории страны и мира конференция по базальтовым технологиям. Конференции проводились на Алтае до 2014 г. Потапов Михаил Григорьевич (доктор физико-математических наук, профессор) был главным их организатором. Тихонов Р.Д., Лесков С.П. и Потапов М.Г. на фотографии запечатлены во время 5-й конференции в 2005 г. в г. Белокуриха. К сожалению, через некоторое время Михаила Григорьевича не стало, он трагически погиб.

Нужно подчеркнуть еще один важный момент. Если первую промышленную базальтовую индукционную установку сделал Лесков С.П. в конце 1980-х, то лабораторная индукционная печь для плавления базальта имелась в «Теплопроекте» в г. Москве уже в первой половине 1970-х. Её называли печью Тихонова и Пономарева (Роберта Дмитриевича и Владимира Борисовича). Токами средней частоты в ней сначала нагревался графитовый тигель, а от него плавился базальт, который был в тигель загружен. Плавка была одноразовая. Расплавили базальт в тигле – вылили. В установке Сергея Петровича токи высокой частоты действуют непосредственно на базальт и плавят его. Процесс идет непрерывно. Приглашаем всех ознакомиться со статьей Лескова С.П. «ООО «Фирма «Рось-Базальт». Базальтовое волокно из холодного тигля».

Приглашаем всех плавить базальт и делать из него разнообразные замечательные продукты. Плавку базальта нужно изучать и осуществлять повсеместно. Это очень перспективное направление.
Огарышев Сергей Иванович. Консультант, автор и владелец сайта basalt-online.ru. Издатель и директор отраслевого журнала «Базальтовые технологии». +7 902 47–322–21 (Telegram, WhatsApp, Viber), sergey@ogaryshev.org
 
Хорошая статья о производстве базальтовой ваты индукционным способом на Лианозовском электромеханическом заводе в г. Москве «Технологическое решение проблем производства супертонкого базальтового волокна».

Скачать статью в отсканированном виде можно на Яндекс.Диске: https://yadi.sk/d/iFzsYz919m88OA?w=1

В ней приводятся схема образования базальтовой ваты и основные технические характеристики установки УВ2. Статья, конечно, уже старая, она была опубликована в 2002-м году в журнале «Обустройство & ремонт» № 22, но прочитать ее стоит. Производство БСТВ на Лианозовском электромеханическом заводе было хорошо поставлено, что с ним стало сейчас, не знаю, давно не интересовался.

С автором статьи, к.т.н., начальником цеха ФГУП «Лианозовский электромеханический завод» Уваровым С.А. (слева) и к.г.-м.н., ст. научным сотрудником Института истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова РАН Земцовым А.Н. мы запечатлены на прилагаемой фотографии. Вместе принимали участие в совещании «Проблемы теплоснабжения городов Российской Федерации», которое проходило в Министерстве промышленности, науки и технологий РФ 17–18 декабря 2001 г. (организаторы: Минпромнауки РФ, Глобальный экологический фонд и Программа развития ООН).
Огарышев Сергей Иванович. Консультант, автор и владелец сайта basalt-online.ru. Издатель и директор отраслевого журнала «Базальтовые технологии». +7 902 47–322–21 (Telegram, WhatsApp, Viber), sergey@ogaryshev.org
 
Интересные сведения об индукционных печах попались в журнале «Природа», 1927, № 9 в заметке «Новые достижения в области высоких температур» (С. 727–730). Оказывается, такие печи уже были изобретены и эксплуатировались в 1920-х годах. А мне казалось, что они могли появится только после Второй мировой войны.
Предлагаю фрагмент заметки и рисунок из нее. Заметку целиком в отсканированном виде можно скачать на Яндекс.Диске: https://yadi.sk/d/iFzsYz919m88OA?w=1

«Новые достижения в области высоких температур. Температурный интервал, доступный нашему наблюдению, до самого последнего времени был сравнительно невелик: в сущности говоря, наша химия была химией комнатных температур и атмосферного давления, физические же свойства тел изучены были в пределах нескольких сот градусов. Только последние полвека расширили наши познания в области низких и высоких температур и высоких давлений; классические работы Муассана, Камерлинг-Оннеса и его лабораторий, В.Н. Ипатьева, Бриджмена и др. вывели физику и химию за пределы обычных условий опыта. Однако, лишь самые последние годы принесли нам изобретение печи, позволяющей получать высокие температуры (3000°) в условиях, исключающих всякие побочные явления (вредные для опыта газы, угольные электроды и пр.). Современные электрические индукционные печи высокой частоты, сконструированные Нортрупом в Америке и Рибо во Франции, дают возможность нагревать тела в закрытом пространстве в атмосфере любого газа, при любом давлении и без соприкосновения с другими веществами, кроме тигля, в котором ведется нагревание. Сущность устройства индукционной печи Нортрупа следующая: она представляет собой (см. схему рис. 1) полый цилиндр из кварца, диаметром около 10 сантиметров, на который намотано 42 оборота медной трубки; внутри цилиндра помещен тигель с нагреваемым металлом. Между стенками цилиндра и тигля может быть насыпана сажа, жженая магнезия или другой малопроницаемый для тепла порошок. Через медную обмотку пропускают быстро прерывающийся электрический ток (от 6 до 40 тысяч перерывов в секунду), – тогда в металле, в тигле, возникают индукционные токи, настолько сильные, что металл нагревается и расплавляется. Медный проводник обмотки сделан полым, для того, чтобы его охлаждать током воды. В случае надобности печь может быть закрыта, воздух из нее удален или заменен любым газом. Перемешивание металла в этой печи производится само собой, так как индукционные токи увлекают за собой металл, заставляя перемешиваться; поверхность металла при этом бурлит, имея в центре возвышение.
В качестве источника тока, для печей Нортрупа пользуются генераторами затухающих колебаний мощностью 20–60 киловатт и напряжением в 600 вольт, подобные тем, которые употребляются в радиотехнике. Быстрота нагрева в этой печи и ее экономичность просто поразительны: при емкости 1–2 килограмма, уже через 15–20 минут после включения, температура достигает 2000°. В этой печи можно плавить:
платину … температура плавления 1760°
иридий … 2350°
родий … 2000°
осмий … 2700°
палладий ... 1550°
вольфрам … 2800°
тантал … 2500°
и другие металлы, а также некоторые сорта стекла, кварц и многие окислы. Стекло и кварц проводят ток только при высокой температуре и потому, прежде чем вносить их в печь, нужно раскалить их на горелке.

Индукционные печи первоначально предназначались для металлургических целей, и в первую голову ими воспользовались металлургические заводы. В настоящее время большие индукционные печи действуют на медеплавильных заводах. Печи для высоких температур установлены на заводах, производящих плавку платиновых металлов. …».
Огарышев Сергей Иванович. Консультант, автор и владелец сайта basalt-online.ru. Издатель и директор отраслевого журнала «Базальтовые технологии». +7 902 47–322–21 (Telegram, WhatsApp, Viber), sergey@ogaryshev.org
 
Предлагаем книгу «Базальтовое волокно из холодного тигля», в которой приведены ключевые сведения по высокочастотному плавлению горных пород и получению из них базальтового волокна, обобщен весь жизненный производственный опыт Лескова Сергея Павловича.

В электронном виде, пдф-формат. Стоимость – 3000 руб.


Заявку пишите в произвольной форме в WhatsApp, Телеграм: +7 902–47–322–21 или на электронную почту: sergey@ogaryshev.org



БАЗАЛЬТОВОЕ ВОЛОКНО ИЗ ХОЛОДНОГО ТИГЛЯ

С.П. Лесков, А.В. Траутвейн

ВВЕДЕНИЕ


Работы по высокочастотному плавлению горных пород с целью получения базальтового волокна начались в 1990 году. К этому времени относится начало научно-исследовательских работ по изучению процесса плавления базальта с помощью высокочастотных генераторов в водоохлаждаемом тигле, условий выдачи расплава базальта в виде непрерывной струи, а также возможность получения базальтового супертонкого волокна при раздуве струи расплава базальта сжатым воздухом. В то время в СССР производство базальтового волокна базировалось на технологии дуплекс-процесса, разработанной украинскими специалистами. Базальтовый щебень плавили в ванных печах газовыми форсунками. Получение первичной нити осуществлялось с помощью фильерных питателей из платинородиевого сплава. Раздув первичных нитей в базальтовую вату производилось газовым пламенем. В регионах, где не было природного газа, плавление базальта производили дизельным топливом, что существенно увеличивало себестоимость изготовления волокна.
К горной породе, используемой в качестве сырья для производства базальтового волокна, предъявляются при дуплекс-процессе жесткие ограничения по минералогическому и химическому составу. Этим ограничениям соответствовало в СССР всего несколько месторождений базальта, которые находились в Грузии и на Украине.
Технология плавления горных пород токами высокой частоты с последующим раздувом струи расплава сжатым воздухом в супертонкое волокно создавалась как альтернатива дуплекс-процессу с целью получения базальтового волокна без использования природного газа и применения фильерных питателей из драгоценных металлов. В то время во многих регионах Сибири и Дальнего Востока не было природного газа.
Первое производство базальтового супертонкого волокна с высокочастотным плавлением горной породы в холодном тигле производительностью 150 т/год запущено в 1991 году в г. Барнаул. За последующие годы мини-заводы с технологическими линиями производительностью от 150 до 750 т/год были изготовлены, запущены и сданы в эксплуатацию на 35 предприятиях в разных регионах и городах России: Москва, Липецк, Магнитогорск, Новосибирск, Барнаул, Бийск, Кемерово, Красноярск, поселок Кысыл-сыр республика Саха (Якутия) и в других регионах России. В Казахстане, Узбекистане, Таджикистане и Украине запущены мини-заводы по производству базальтового супертонкого волокна производительностью 500 т/год и 750 т/год. Оборудование мини-заводов при производстве базальтового волокна работает на электричестве. В технологии производства базальтового супертонкого волокна драгоценные металлы не используются.
Температура расплава базальта в водоохлаждаемом тигле превышает 2000 °С, что позволяет быстро и эффективно осуществлять процесс перевода шихты в расплав. При такой температуре применяется однокомпонентное сырье горных пород, в том числе с тугоплавкими примесями. Базальтовая шихта интенсивно плавится, обеспечивая высокую химическую однородность расплава и более полную дегазацию с разрушением всевозможных тугоплавких микрокристаллических включений. Высокая температура плавления базальта в холодном тигле позволяет применять эту технологию при производстве непрерывного волокна и получать базальтовое волокно с улучшенными характеристиками по прочности, химической и термической стойкости. При этом расширяется перечень карьеров и месторождений горных пород, пригодных для выработки непрерывного волокна. Использование индукционных печей с ВЧ-генераторами в качестве плавильных агрегатов решает значительное число принципиальных проблем, которые сдерживают развитие производства непрерывного волокна при плавлении базальта в газовых ванных печах.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение . . . 1

Глава 1
Горные породы для производства базальтового волокна . . . 3
1.1. Сырье для производства базальтового волокна . . . 3
1.2. Влияние оксидов на свойства базальтовых стекол и волокна на их основе . . . 5
1.3. Критерии пригодности горных пород для производства базальтового волокна . . . 18

Глава 2
Плавление базальта в холодном тигле . . . 25
2.1. Особенности плавления базальта в холодном тигле . . . 25
2.2. Технология производстве базальтового супертонкого волокна . . . 27
2.3. Плавление базальта с непрерывной выдачей струи расплава . . . 30

Глава 3
Оборудование для производства базальтового супертонкого волокна . . . 37
3.1. Схема линии для производства базальтового супертонкого волокна . . . 37
3.2. Высокочастотные комплексы для плавления горных пород . . . 38
3.3. Индукционная печь плавильного комплекса «Базальт-30» . . . 41
3.4. Системы охлаждения плавильных комплексов «Базальт» . . . 46
3.5. Технологическая линия ВМ-100 для производства базальтового супертонкого волокна . . . 51
3.6. Производство изделий из базальтового супертонкого волокна . . . 54

Глава 4
Исследование параметров технологического процесса изготовления базальтового волокна . . . 62
4.1. Глубина проникновения электрического тока в расплав базальта . . . 62
4.2. Контроль высокотемпературной струи расплава в процессе производства базальтового волокна . . . 63
4.3. Исследование электрических параметров базальтового волокна . . . 66
4.4. Устройство контроля параметров плавильного комплекса индукционной плавки в холодном тигле . . . 69

Глава 5
Технология и оборудование для производства непрерывного волокна на основе плавления базальта в холодном тигле . . . 74
5.1. Газ или электроэнергия: чем плавить базальт при производстве непрерывного волокна . . . 74
5.2. Технология производства непрерывного базальтового волокна . . . 81
5.3. Фильерные питатели из новых материалов для производства непрерывного базальтового волокна . . . 91

Сокращения . . . 98

Оглавление . . . 99
Изменено: Сергей Огарышев - 16.06.2025 16:14:44
Огарышев Сергей Иванович. Консультант, автор и владелец сайта basalt-online.ru. Издатель и директор отраслевого журнала «Базальтовые технологии». +7 902 47–322–21 (Telegram, WhatsApp, Viber), sergey@ogaryshev.org
Страницы: 1
Читают тему (гостей: 1)
Новое на форумах
23.01.2026 11:10:52
Из истории отрасли
Просмотров: 1694
Ответов: 4
23.01.2026 11:07:49
Любимая музыка
Просмотров: 11026
Ответов: 2
12.01.2026 13:03:05
Книги разных тематик
Просмотров: 1067
Ответов: 6
Новое из блогов
В блоге пока нет сообщений