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连续玄武岩纤维产业的发展现状及思考

连续玄武岩纤维产业的发展现状及思考
连续玄武岩纤维产业的发展现状及思考

“点石成金”当梦想遭遇现实

——连续玄武岩纤维产业的发展现状及思考

浙江石金玄武岩纤维有限公司胡显奇

“点石成金曾是一种神话,一种比喻,如今这种梦想已经成真,人们用普通的石头——玄武岩拉丝并制作出各种高级产品就是最典型的事例。”这是长期从事地质与环境研究的中国科学院院士刘嘉麒在《绿色高新材料——玄武岩纤维具有广阔前景》一文中所作的阐述。然而,当“点石成金”神奇而美好的梦想遭遇现实时,却并不浪漫和乐观,发展的道路崎岖坎坷,先驱者要披荆斩棘,更要经受凤

凰涅槃的洗礼。

连续玄武岩纤维(Continuous Basalt Fiber,以下简称CBF)是以火成岩中的玄武岩为唯一原料,在1450℃~1500℃条件下进行熔融拉丝而成的纯天然连续纤维。其突出的综合性能使之有望发展成为国防安全和国民经济发展领域不可或缺的重要基础材料之一。但确切地说,与其它高技术纤维一样,目前CBF在中国乃至在全球的发展状况还不足以成为“产业”。不过,作为一种代表未来绿色材料发展方向的纯天然高技术纤维,尤其是作为新资源产业,玄武岩纤维终将破茧而出。在此,笔者结合自己从事CBF研究、开发、生产和营销8年多来的实践和思考谈一些也许并不成熟的看法,供关注CBF产业发展的政府部门、专家学者、投资者和企业界人士参考。

现状——激流涌动

回眸玄武岩纤维在前苏联于1985年获得初级生产技术后的这一段发展历程,不难发现其发展历程呈现出了“U”字型轨迹。1991年的苏联解体对CBF产业造成了极大的影响,在随后的十几年时间里,发展陷于停滞。近5年,随着世界经济的高速发展和环境友好概念的深入人心,CBF再次走向前台。目前全世界只有乌克兰、俄罗斯、格鲁吉亚、中国、韩国、奥地利、比利时和德国等少数国家拥有CBF工业生产技术,全世界生产厂家不超过20家。主要集中于乌克兰、俄罗斯和中国,形成了“三足鼎立”的格局(见表1)。

表1:世界CBF生产商情况统计

从熔融拉丝使用的能源来分类,其炉型大致可以分为3种:一是以天然气或液化气为能源的火焰炉,以俄罗斯Kamenny Vek公司和我国的成都拓鑫公司为代表;二是全电熔炉,以我国的浙江石金公司为代表;三是气电结合炉

我国从2005年有小规模生产开始,6年间进入到连续玄武岩纤维领域的企业达到了6家以上,他们分别是:横店集团控股的“浙江石金玄武岩纤维有限公司”(由横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司与浙江得邦高技术纤维有限公司合并而成)、中国航天科技集团控股的“四川航天拓鑫玄武岩实业有限公司”、辽宁营口百盛纤维制品有限公司、牡丹江电力公司控股的“牡丹江金石玄武岩纤维有限公司”、辽宁阜新煤矿控股的“辽宁金石科技集团有限公司”、辽宁营口市宏源

科技有限公司和山西亚鑫煤焦化有限公司投资的“山西巴塞奥特科技有限公司”等。值得注意的是,在这一轮投资热潮中,国内外很少有大型玻璃纤维企业直接参与到玄武岩纤维产业的投资过程中,参与投资的股东绝大部分是非业内的。

未来随着全球对环保绿色新材料需求的不断增长,将有力地推动CBF产业的快速发展。笔者预计从2010年开始,CBF产业将逐步进入快速成长阶段,国外CBF总产量至少会以年均30%的速度快速递增,而我国的年均递增速度将会达到50%。到2015年,我国CBF总产量将占到全球的50%以上,到2020年这一数字将达到70%。届时我国将真正成为世界CBF 生产强国(见表2)。

表2:全球CBF产量增长预测单位:吨

从研发角度来说,该领域的学术研究一直非常活跃,成果颇丰。主要体现在如下几个方面:

①应用研究成果丰硕。主要成果集中在:结构加固、纤维增强混凝土、CBF物理化学性能研究、纤维增强塑料(FRP)、先进武器装备耐烧蚀与防弹、高温过滤、阻燃消防、摩擦材料应用、造纸、CBF与碳纤维等材料混杂、汽车以及造船等领域,研究论文频现。

②国家对CBF技术进展给予了高度关注。2002年科技部将“玄武岩纤维及其复合材料”列入国家863计划(2002AA334110);2006年国防科工委将其列入“十一五”重大基础科研课题序列;2008年国家发改委将其列入新增产业投资计划。

③国家标准和行业标准的起草和颁布领先国外。其中由浙江石金玄武岩纤维有限公司牵头起草的有关玄武岩纤维及其复合材料的国家标准3个、行业标准4个:国家标准《水泥混凝土和砂浆用短切玄武岩纤维》(GB/T 23265-2009)已于2009年3月9日发布,2009年11月5

日开始实施;国家标准《玄武岩纤维无捻粗纱》(计划编号为20078447-T-609)已于2009年11月5日通过了专家的审定,正在上报国家标准化管理委员会批准;国家标准《结构加固修复用玄武岩纤维复合材料》(计划编号20078381-T-609)的征求意见阶段已经完成。我国交通运输部在玄武岩短切纤维、玄武岩纤维单向布、玄武岩纤维土工格栅和玄武岩纤维复合筋等方面起草了4个部级产品标准:《公路工程玄武岩纤维及制品》(计划编号分别为JT2007-37、JT2009-11、JT2009-12和JT2009-13),该系列标准已于2009年12月颁布,将在2010年4月开始实施。这些标准的颁布和实施,将有力地推动CBF产业的有序健康发展。

④积极筹建国家玄武岩纤维工程研究中心。2007年横店集团与东南大学建立了玄武岩纤维应用研发中心。在此基础上,经江苏省发改委2009年12月批准,东南大学与南京市建邺区政府将出资1亿多元人民币,组建江苏省玄武岩纤维工程中心,并积极创造条件向国家有关部门申请筹建国家玄武岩纤维工程研究中心。

困局——拦路之虎

身处于行业发展的激流之中,即使面对严峻现实、付出惨重代价,但似乎谁也不愿从“点石成金”的幻境中走出。回顾笔者从业8年来经历的一幕幕,可以用“激情浪漫”、“徘徊迷惘”和“冷静理性”3个阶段来比较完整地概括对该产业的认识。能否认识并解决CBF产业发展的困惑,是关系项目投资、运营和产业发展的重要问题。

1、正确认识产业所处的发展阶段

前苏联早在1985年就开发出了连续玄武岩纤维的初级工业生产技术。我国从2002年开始并于2005年完成了CBF200孔拉丝技术的研发,随后进入试生产和小规模工业化生产阶段。如果将产品的发展阶段分为开发期、成长期、成熟期和衰退期(蜕变期),那么从现有的产业化水平和技术进步方面来看,我国的CBF产业目前还处于开发期。

2、正确认识开发期的基本特征

①投资热——CBF产业的发展前景广阔,其价值被投资者所看好,生产的企业逐渐增多。

②技术新——纤维生产厂家对内既要不断加强技术创新、改善产品质量,对外又具有双重身份:材料的供应商和解决方案的提供者。而CBF技术创新的程度直接决定了CBF产业的发展速度和发展空间,乃至CBF产业的兴衰成败。

③周期长——CBF与其它高技术纤维一样,从“研发→试生产→小规模生产→应用研究→市场认可→产品开发→市场推广应用→产品质量稳定→再研发、再创新”每一轮的循环往复,都需要经历一个相当长的过程。在现阶段,较之处于“成长期”和“成熟期”的其它传统项目来说,CBF的发展需要付出更大的代价和努力。“点石”要“成金”,“术业须专攻”。见效慢——CBF属于技术密集型和资金密集型项目,投资大、周期长、见效慢,它绝对不是一个“短、平、快”的项目,有较大的投资风险。

④成本高——由于市场的需求没有被真正拉动,生产难以上规模。加之玄武岩熔体特有的性质,熔融拉丝技术还处于不断完善的过程中,单位生产成本较高,销售价格处于高位,性价比失衡。又因“生产成本决定商品的市场价格”这一传统定价方式影响,故CBF偏高的价格并没有真正反映材料的应有价值。因此,若要实现“商品的市场价格决定商品的生产成本”,生产企业必须用市场“倒逼”的办法千方百计降低单位生产成本。

⑤营销难——产品从研发到应用研究,再到市场开发和产品的推广应用,其中既存在着产品性能稳定性、产品应用标准缺失等问题,又有市场认可等方面的问题。现阶段纤维本身的质量还不够稳定,市场开发尚不成熟,市场培育难度大,产销之间尚未形成良性互动,要让用户认可还需要相当长的时间。尤其是我国的玻璃纤维已经长成了巨人,这对尚处于“幼稚”阶段的CBF营销是一个严峻的考验。

综上所述,现阶段CBF产业之所以发展缓慢,乃至企业发生亏损,都是由相互影响、互为因果的多种矛盾和多种因素交织在一起造成的。正确地看待CBF产业在新兴阶段的客观性、复杂性和艰难性,少一些盲目乐观,多一些理性的思考,这些有助于正确地认识项目投资风险并解决好发展过程中存在的问题。

3、正确认识发展中的困惑

①生产成本与销售价格的困惑。目前根据单丝粗细的不同,CBF的价格一般在每吨2万~7万元范围内波动。与碳纤维、芳纶等高技术纤维相比,价格并不算高,但是与相同规格的玻璃纤维相比,价格却明显偏高。受制于价格因素,CBF很难实现对玻璃纤维的替代。而解决这一问题的唯一的出路是通过技术创新、扩大生产规模及市场需求来不断降低单位生产成

本,否则成本居高不下将会直接制约CBF的推广使用。CBF的生产成本要想接近并达到玻璃纤维的水平还有很长的路要走。

②单一原料与产品性能的困惑。连续玄武岩纤维是以火成岩矿石(其中主要包括玄武岩矿石)为唯一原料的,不添加任何辅料和添加剂。许多材料界专家质疑:连续玄武岩纤维的性能能否保持稳定,纤维的离散度如何?事实证明,专家的担心不无道理。由于各地玄武岩矿石化学成分不同、矿物相不同,导致玄武岩熔融拉制时的熔体粘度和析晶控制工艺也不尽相同。笔者曾就此问题请教了刘嘉麒院士,并形成了一致的观点:一定要坚持将纯天然玄武岩矿石作为生产CBF唯一原料,不能轻易走人工配料的工艺路线;生产各种性能的玄武岩纤维要选用不同的玄武岩矿石,其关键工艺在于选矿。笔者近几年来所采集的矿石分析数据表明,同一地区的玄武岩矿石化学成分的波动是很小的,生产出来的CBF产品质量是能够保持稳定的。

③“高不成”与“低不就”的困惑。所谓“高不成”即现阶段的CBF虽综合性能优异,但与其他高性能纤维相比,存在着个性不鲜明、不突出的问题;所谓的“低不就”是指受制于高企的生产成本,CBF的性价比未能得以体现。CBF要实现“高得成、低得就”,出路只有一条:千方百计提高产品的性能,走出“差异化”的新路子并不断降低生产成本。

④应用研究与市场营销的困惑。处于市场导入期的高新技术材料的市场营销往往有一个显著的特征,即以应用研究为先导、试验为基础、标准为条件。其营销过程实际上就是提出问题、共同研究解决方案并解决问题的过程。决不会有用户在没有一定量的试验基础上就贸然推广使用。若不重视开展“产、学、研、用”结合的应用研究,急功近利的“推销”只会适得其反。

⑤起步难与技术研发投入风险大的困惑。CBF产品刚进入营销市场就遭遇了来自成熟市场中多种纤维竞争压力的,市场细分后留下的“缝隙”并不多。要创造CBF更大的发展空间一方面要投入巨资研发出使产品性价比更高的CBF生产技术;另一方面有赖于全球对绿色材料市场需求的“激发”。

思考——回归理性

1、我国应从战略高度审视并推动CBF这一新资源产业的发展

CBF产业属于典型的新资源产业。2009年我国中科院的专家创新地提出了关于发展新资源技术,启动新资源产业的建议,也得到了中央有关领导的批示和肯定。这对我国资源贫乏的国家来说,无疑具有十分重要的战略意义。新资源的发展战略将给我国带来巨大的经济效益和社会效益。正是拥有了开发新资源的技术,才使得一大批矿藏资源和其它资源的价值得到了发现、挖掘和利用。连续玄武岩纤维的技术就是典型的新资源技术。

建议国家从战略发展高度启动新资源技术的重大科研专项计划。新资源技术是新资源产业的基础。新材料又是高技术产业的先导,作为绿色高新技术材料,CBF及其复合材料具有力学强度高,物理和化学性能好等显著优势,其部分性能优于碳纤维,但价格还不及碳纤维的十分之一。因此,CBF这一新资源产业的发展对我国国防现代化建设和国民经济建设无疑将起到积极作用,我国应从战略高度加以审视并鼓励。然而一种新兴材料产业的成长和发展需要长期的培育,有必要将CBF产业规划和发展纳入到国家产业布局体系之中,并启动新资源技术的重大科研专项计划。其主要理由如下:

①原材料来源充沛。我国拥有符合拉制连续玄武岩纤维要求的丰富的玄武岩矿石储量,原料对外依存度为0。该新资源技术的自主知识产权在握,新资源产业待振兴。

②生产工艺路线短,能耗低,符合低碳经济的发展要求。有数据表明:每生产1kg碳纤维的能耗是CBF的14倍,碳排放量是CBF的30倍。CBF既是一种由清洁生产技术生产而成的高技术纤维,又是一种天然的绿色新材料。

③CBF对国民经济相关领域产品结构的升级换代起到了积极的促进作用。利用玄武岩纤维部分替代钢纤维的高速铁路轨道板已在武广高速铁路建设过程中成功的进行了实验;玄武岩纤维增强沥青混合料的技术也在我国高速公路的试验应用中取得了良好的效果。在先进武器装备、电力电缆、汽车船舶制造、建筑结构加固和消防、环保等领域的推广应用更加体现出了纤维产品的独特优势。

④鼓励更多的实业资本投资新资源产业。与碳纤维不同,CBF在刚刚起步阶段并未获得政府较多的直接投入,而是民营资本和其它实业资本作为“天使投资”,积极进入到以新资源产业化为背景的研发过程之中,有力地推动了该产业的发展,不少企业也为此付出了高昂的代价。现阶段我国应从发展新资源技术、推动新资源产业发展的战略高度,积极鼓励实业资本投资新资源产业,这对于这一新资源行业的持续、稳定和有序发展都有着十分重要的意义。

2、秉承纯天然的工艺技术路线

原料的“纯天然”性不仅是CBF产业的根本立足点,也是与其他高性能纤维的最大区别所在。我国CBF产业的发展历程虽然不长,但自始至终都贯彻了标准创新的战略。行业的健康发展必须走规范发展的道路。坚持纯天然的工艺技术路线并不断开展创新是CBF产业得以发展的根本。而今后的技术创新重点应放在规模生产、浸润剂和性能稳定性等技术工艺的提升上面,坚持向“多孔化、规模化、自动化、多样化”目标迈进。

3、求真务实,避免跟风投资

跟风投资、大肆炒作、产能浮夸等种种不实的渲染给投资者造成了认识上的“误区”,对于行业发展来讲是非常不利的。在高性能纤维行业的发展过程中,这种“跟风”现象表现得尤为明显,某些纤维领域甚至陷入了“产能大、产量小、合格产品少”的怪圈。CBF产业的发展初期也曾出现过这样的状况,但是很快就自觉纠正了。由此可见,求真务实、严格自律是行业健康有序发展的灵魂和准绳。

4、加大应用研究力度

应用研究是CBF推广的先导和基础。虽然近几年来,我国在应用研究方面的成果丰硕,但从本身性能的优势出发,将应用研究成果转化为市场需求的任务还很繁重。我国要培植新资源产业,发展符合国情的新型高技术纤维,就必须进一步加大力度,在国民经济领域迫切需要发展的消防、汽车船舶制造、新能源、高温过滤等环保、石油天然气气密性管道产品、高速铁路无碴轨道等领域开展应用研究。

5、产业需“上目录、开户口、给优惠”

目前CBF尚无专门的出口产品代码,有关部门采取的是参照矿物纤维和玻璃纤维的代码,才给予5%的出口退税率。这极大地影响了企业的生产热情,从长远来说对CBF行业发展不利,也很不公平。建议财政部及海关总署为CBF等高技术纤维出口“上目录、开户口、给优惠”,调高退税率。

6、勇于参与国际竞争

全球经济一体化的进程不可阻挡,CBF作为诸多高性能纤维中与国外先进水平差距最小的品种之一,玄武岩纤维有能力参与国际竞争。通过对比不难发现,国外知名企业大都拥有自主研究中心,对新材料的应用较之国内也更加严格和规范。通过参与国际合作,可以更加直观地认识到自身的不足,促使国内企业提高产品质量,进一步加快与国际市场接轨的步伐。如何使我国的CBF产业在全球高技术纤维的产业格局中占据一席之地,应该成为政府部门与企业界共同思考的问题。

玄武岩纤维

玄武岩纤维 简介 玄武岩纤维(Basalt Fiber)是玄武岩石料在1450℃~1500℃熔融后,通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。类似于玻璃纤维,其性能介于高强度S玻璃纤维和无碱E玻璃纤维之间,纯天然玄武岩纤维的颜色一般为褐色,有些似金色。 玄武岩纤维是一种新出现的新型无机环保绿色高性能纤维材料,它是由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成的玄武岩石料在高温熔融后,通过漏板快速拉制而成的。玄武岩连续纤维不仅稳定性好,而且还具有电绝缘性、抗腐蚀、抗燃烧、耐高温等多种优异性能。此外,玄武岩纤维的生产工艺产生的废弃物少,对环境污染小,产品废弃后可直接转入生态环境中,无任何危害,因而是一种名副其实的绿色、环保材料。我国已把玄武岩纤维列为我国重点发展的四大纤维之一,在我国基本上实现了工业化生产。玄武岩连续纤维已在纤维增强复合材料、摩擦材料、造船材料、隔热材料、汽车行业、高温过滤织物以及防护领域等多个方面得到了广泛的应用。 玄武岩纤维表面较光滑,表面能较低,经过表面改性后,其表面增加纳米SiO2粒子,有效地提高纤维表面粗糙度,增加了微生物与载体间的有效接触面积;改性后表面有阳离子的存在,载体表面电位升高,载体表面带正电荷,利用静电吸力促进微生物固定,有利于微生物固定化;改性后表面的活性官能团,增加了载体的表面能,所含有羟基、羰基或羧基等,对微生物在载体表面粘附生长有积极的作用。通过玄武岩纤维载体表面改性,使其具有良好的亲水性和微生物负载性能,使之能够负载更多的生物量,且长时间保持较高的微生物活性,从而实现

更有效通过生物膜法降解水体中污染物。 玄武岩的发展 (1)玄武岩连续纤维作为一种新型绿色环保材料出现在20世纪60年代初。 (2)从70年代起,美国和德国的科学家先后对玄武岩纤维的制备进行了大量的研究。 玄武岩纤维的组成与结构 玄武岩纤维的密度在2.6~3.05g/cm3之间,主要组分如下表所示。 表1 玄武岩纤维主要组分含量 组分SiO2Al2O3CaO FeO MgO Na2O Fe2O3K2O TiO2P2O5含量51.4 14.83 10.26 8.47 5.92 2.42 1.73 1.20 0.84 0.32 玄武岩纤维各组分的作用如下表所示。 表2 玄武岩纤维革组分作用 组分SiO2 、 Al2O3 FeO Fe2O3 TiO2CaO MgO 作用提高纤维的化学 稳定性和熔体的 黏度提高成纤的使用 温度 提高纤维的化学稳定 性、熔体的表面张力和 黏度 属于添加剂范畴, 有利于原料的熔化 和制取细纤维 玄武岩纤维的性能 (1)热稳定性。玄武岩纤维板的热导率低,在25℃下的热导率仅为0.04W/(m?K),可以在650℃高温下使用,而玻璃纤维在同一条件的使用温度不超过400℃。 (2)声绝缘性。随着频率的增加,其吸音系数显著增加。玄武岩纤维隔音和吸音效果好,采用玄武岩纤维制作的隔音材料在航空、船舶等领域有着广阔的前景。 (3)介电性能、电绝缘性能和电磁波的透过性。玄武岩纤维具有良好的介电性能。它的体积电阻率比玻璃纤维要高一个数量级。玄武岩中含有质量分数不到20%的导电氧化物,可用于制造新型耐热介电材料。玄武岩纤维具有比玻璃纤维高的电绝缘性和对电磁波的高透过性。

浙江年产xx吨玄武岩纤维项目投资分析报告

浙江年产xx吨玄武岩纤维项目 投资分析报告 规划设计/投资分析/产业运营

报告说明— 玄武岩纤维是我国四大高性能纤维之一,其环保性、来源广,资源丰富,生产过程不会带来环境压力,且具有良好的化学稳定性、耐化学腐蚀性、耐高温性,优异的力学强度、抗拉伸能力、隔音隔热等性能。 该玄武岩纤维项目计划总投资9612.41万元,其中:固定资产投资7652.24万元,占项目总投资的79.61%;流动资金1960.17万元,占项目 总投资的20.39%。 达产年营业收入19236.00万元,总成本费用14973.18万元,税金及 附加191.18万元,利润总额4262.82万元,利税总额5041.98万元,税后 净利润3197.11万元,达产年纳税总额1844.86万元;达产年投资利润率44.35%,投资利税率52.45%,投资回报率33.26%,全部投资回收期4.51年,提供就业职位315个。 作为我国四大高技术纤维之一,玄武岩纤维是我国“十三五”战略性 新兴产业的重点产品。由于其具有多种优异性能,且绿色无污染,使用范 围从航空、航天到交通、环保等,非常广泛。有预测显示,2019年,全球 连续玄武岩纤维市场产值预计将达1.047亿美元,复合年均增长率将达 10.9%;“十三五”期间,我国玄武岩纤维产量将达到15万吨以上的规模。

目录 第一章概述 第二章建设单位基本信息 第三章投资背景和必要性分析第四章产业分析 第五章投资建设方案 第六章项目选址评价 第七章项目建设设计方案 第八章工艺技术方案 第九章环保和清洁生产说明第十章项目安全管理 第十一章项目风险说明 第十二章节能 第十三章项目实施安排 第十四章投资方案计划 第十五章项目经济收益分析 第十六章综合评价结论 第十七章项目招投标方案

玄武岩纤维在汽车行业上的应用前景分析

玄武岩纤维在汽车行业上的应用前景 核心提示:近几年来,随着石油、钢材等不可再生资源的加速消耗,使得资源开发变得愈加 紧张,按照当今的开采及耗损量,保守估计,石油及钢材 近几年来,随着石油、钢材等不可再生资源的加速消耗,使得资源开发变得愈加紧张, 按照当今的开采及耗损量,保守估计,石油及钢材只能维持30~50年。因此,开发可替代钢材的材料显得尤为重要。在50年代末,就有人提出以石代钢的想法,自70年代,玄武岩纤维的成功研发,使得这一想法得以实现。 玄武岩纤维具有力学性能佳,耐高温性能好,化学性能稳定,生产过程环保等优点。 玄武岩纤维复合材料的性能远远比钢材优异,而其重量却远小于钢材,将其应用于汽车上, 可以大大的减轻汽车的负重,从而降低能源消耗,而其性能又能得以极大的提升。玄武岩纤维制品具有可自然降解性,与环境相容性好的优点,既符合汽车材料向着高性能发展的要求,也符合国家对于汽车材料绿色环保的要求,在汽车行业中有着良好的应用前景[1-4]。 1玄武岩纤维的优异特性 1.1力学性能 玄武岩纤维的密度为 2.5~2.7g/cm3,拉伸强度为3000~3500MPa,弹性模量为100~150GPa,断裂伸长为 3.2%,莫氏硬度为 6.5~7.5°,因此它具有优异的耐磨抗拉增强性能加拿大一家公司研制生产的玄武岩连续纤维其拉伸强度达到4840MPa,接近于高强碳纤维,而其成本却远低于碳纤维 1.2吸音性能 玄武岩纤维具有优异的吸声性能,将其制品在不同音频下的吸音系数进行实验得出, 随着频率的增加,它的吸声系数显著增加[5]。如选用材料直径1~3μm的玄武岩纤维制成的(密度为15kg/m3,厚度为30mm)吸音材料,其吸音性能见表1。

连续玄武岩纤维的发展及应用前景

连续玄武岩纤维的发展及应用前景 1.2国内发展研究现状 我国自20世纪70年代起,就断断续续地开展对CBF的研究,但未获得成功。2001年我国哈尔滨工业大学组建了专门的研究队伍致力于玄武岩纤维制备技术的研发。2004年哈尔滨工业大学深圳研究院与成都航天万欣科技有限公司组建了成都航天拓鑫科技有限公司,进一步研究改进玄武岩连续纤维制造设备功能,开发出玄武岩纤维终端产品。 2002年,我国正式将连续玄武岩纤维列入国家863计划,承担该课题项目的深圳俄金碳材料科技有限公司(由深圳黄金屋真空科技有限公司与俄罗斯一家军工材料研究院合资组建的)和大型民营企业横店集团等3家股东注资2000万人民币,于2003年12月成立了横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司。经近两年来的技术开发,横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司采用创新的生产技术和“一步法”工艺,取得了以纯天然玄武岩(不添加任何辅料)为原料生产连续玄武岩纤维的研发成果,并成功实现了工业化生产。该公司不仅掌握了电熔炉、火焰炉、气电结合的生产技术,而且生产的多轴向织物树脂基复合材料及玄武岩纤维片材等复合材料等产品得到军工和民用领域有关用户的认可。 目前,发展中的横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司是继俄罗斯等独联体与美国之后的全世界具有一定规模、排名第六位的生产工厂。玄武岩连续纤维的发展规划有专家学者预测: 2010年全国生产玄武岩连续纤维1万t,2020年为7万t~10万t。 2玄武岩纤维(CBF)的性能 2.1新型环保性材料 CBF具有非人工合成的纯天然性,加之生产过程无害,且产品寿命长,是一种低成本﹑高性能﹑洁净程度理想的新型绿色主动环保材料。由于玄武岩熔化过程中没有硼和其他碱金

连续玄武岩纤维的发展及应用前景

连续玄武岩纤维的发展及应用前景 1.2国发展研究现状 我国自20世纪70年代起,就断断续续地开展对CBF的研究,但未获得成功。2001年我国工业大学组建了专门的研究队伍致力于玄武岩纤维制备技术的研发。2004年工业大学研究院与航天万欣科技组建了航天拓鑫科技,进一步研究改进玄武岩连续纤维制造设备功能,开发出玄武岩纤维终端产品。 2002年,我国正式将连续玄武岩纤维列入国家863计划,承担该课题项目的俄金碳材料科技(由黄金屋真空科技与俄罗斯一家军工材料研究院合资组建的)和大型民营企业横店集团等3家股东注资2000万人民币,于2003年12月成立了横店集团俄金玄武岩纤维。经近两年来的技术开发,横店集团俄金玄武岩纤维采用创新的生产技术和“一步法”工艺,取得了以纯天然玄武岩(不添加任何辅料)为原料生产连续玄武岩纤维的研发成果,并成功实现了工业化生产。该公司不仅掌握了电熔炉、火焰炉、气电结合的生产技术,而且生产的多轴向织物树脂基复合材料及玄武岩纤维片材等复合材料等产品得到军工和民用领域有关用户的认可。 目前,发展中的横店集团俄金玄武岩纤维是继俄罗斯等独联体与美国之后的全世界具有一定规模、排名第六位的生产工厂。玄武岩连续纤维的发展规划有专家学者预测: 2010年全国生产玄武岩连续纤维1万t,2020年为7万t~10万t。 2玄武岩纤维(CBF)的性能 2.1新型环保性材料 CBF具有非人工合成的纯天然性,加之生产过程无害,且产品寿命长,是一种低成本﹑高性能﹑洁净程度理想的新型绿色主动环保材料。由于玄武岩熔化过程中没有硼和其他碱金

属氧化物排出,使CBF制造过程的池炉排放烟尘中无有害物质析出,不向大气排放有害气体,无工业垃圾及有毒物质污染环境。玄武岩纤维在很大程度上可代替玻璃纤维,被广泛用于航天航空、石油化工、汽车、建筑等多领域,因而,CBF被誉为21世纪“火山岩变丝”、“点石成金”的新型环保纤维。 2.2功能性优良的材料 CBF是继碳纤维﹑芳纶纤维和超高分子量聚乙烯纤维的第四大高技术纤维支柱,在许多条件下可替代碳纤维﹑芳纶纤维,在某些场合甚至比上述两种纤维性能还好。玄武岩纤维及其制品的异常优越性能具体表现在以下几个方面: (1)显著的耐高温性能和热震稳定性。CBF的使用温度围为-260 ℃~880 ℃,这一温度远远高于芳纶纤维、无碱E玻纤、石棉、岩棉、不锈钢,接近硅纤维、硅酸铝纤维和瓷纤维;热震稳定性好,在500℃温度下保持不变, 在900℃时原始重量仅损失3%[5]。 (2)较低的热传导系数。CBF的热传导系数为0.031 W/m·K~0.038 W/m·K,低于芳纶纤维、硅酸铝纤维、无碱玻纤、岩棉、硅纤维、碳纤维和不锈钢。 (3)高的弹性模量和抗拉强度。CBF的弹性模量为:9100 kg/mm2~11000 kg/mm2,高于无碱玻纤、石棉、芳纶纤维、聚丙稀纤维和硅纤维。CBF 的抗拉强度为3800~4800 MPa,比大丝束碳纤维、芳纶、PBI纤维、钢纤维、硼纤维、氧化铝纤维都要高,与S玻璃纤维相当。 (4)化学稳定性好。CBF的耐酸性和耐碱性均比铝硼硅酸盐纤维好[6~7]。其耐久性﹑耐候性﹑耐紫外线照射﹑耐水性﹑抗氧化等性能均可与天然玄武岩石头相比美。 (5)吸音系数较高。CBF的吸音系数为0.9~0.99,高于无碱玻纤和硅纤维;优良的透波性和一定的吸波性,吸音和隔音性能优异,具有良好的隐身性能, 可制做隐身材料。

苏州玄武岩纤维项目投资分析报告

苏州玄武岩纤维项目投资分析报告 规划设计/投资分析/产业运营

报告说明— 玄武岩是一种基性喷出岩,其化学成分与辉长岩或辉绿岩相似,SiO2 含量变化于45%~52%之间,K2O+Na2O含量较侵入岩略高,CaO、Fe2O3+FeO、MgO含量较侵入岩略低。矿物成份主要由基性长石和辉石组成,次要矿物有橄榄石,角闪石及黑云母等,岩石均为暗色,一般为黑色,有时呈灰绿以 及暗紫色等。呈斑状结构。气孔构造和杏仁构造普遍。 该玄武岩纤维项目计划总投资17633.23万元,其中:固定资产投资12839.58万元,占项目总投资的72.81%;流动资金4793.65万元,占项目 总投资的27.19%。 达产年营业收入44534.00万元,总成本费用35005.92万元,税金及 附加336.36万元,利润总额9528.08万元,利税总额11178.66万元,税 后净利润7146.06万元,达产年纳税总额4032.60万元;达产年投资利润 率54.03%,投资利税率63.40%,投资回报率40.53%,全部投资回收期 3.97年,提供就业职位671个。 玄武岩纤维是我国四大高性能纤维之一,其环保性、来源广,资源丰富,生产过程不会带来环境压力,且具有良好的化学稳定性、耐化学腐蚀性、耐高温性,优异的力学强度、抗拉伸能力、隔音隔热等性能。

目录 第一章项目基本信息 第二章项目单位概况 第三章背景及必要性 第四章市场研究 第五章产品规划及建设规模第六章项目建设地研究 第七章项目工程方案分析第八章工艺先进性 第九章环境保护可行性 第十章安全卫生 第十一章风险应对说明 第十二章节能分析 第十三章项目实施计划 第十四章投资可行性分析 第十五章盈利能力分析 第十六章项目总结 第十七章项目招投标方案

2020年(发展战略)连续玄武岩纤维产业的发展状态及思考

(发展战略)连续玄武岩纤维产业的发展状态及思考

“点石成金”当梦想遭遇现实 ——连续玄武岩纤维产业的发展现状及思考 浙江石金玄武岩纤维有限XX公司胡显奇 “点石成金曾是壹种神话,壹种比喻,如今这种梦想已经成真,人们用普通的石头——玄武岩拉丝且制作出各种高级产品就是最典型的事例。”这是长期从事地质和环境研究的中国科学院院士刘嘉麒于《绿色高新材料——玄武岩纤维具有广阔前景》壹文中所作的阐述。然而,当“点石成金”神奇而美好的梦想遭遇现实时,却且不浪漫和乐观,发展的道路崎岖坎坷,先驱者要披荆斩棘,更要经受凤凰涅槃的洗礼。 连续玄武岩纤维(ContinuousBasaltFiber,以下简称CBF)是以火成岩中的玄武岩为唯壹原料,于1450℃~1500℃条件下进行熔融拉丝而成的纯天然连续纤维。其突出的综合性能使之有望发展成为国防安全和国民经济发展领域不可或缺的重要基础材料之壹。但确切地说,和其它高技术纤维壹样,目前CBF于中国乃至于全球的发展情况仍不足以成为“产业”。不过,作为壹种代表未来绿色材料发展方向的纯天然高技术纤维,尤其是作为新资源产业,玄武岩纤维终将破茧而出。于此,笔者结合自己从事CBF研究、开发、生产和营销8年多来的实践和思考谈壹些也许且不成熟的见法,供关注CBF产业发展的政府部门、专家学者、投资者和企业界人士参考。 现状——激流涌动 回眸玄武岩纤维于前苏联于1985年获得初级生产技术后的这壹段发展历程,不难发现其发展历程呈现出了“U”字型轨迹。1991年的苏联解体对CBF产业造成了极大的影响,于随后的十几年时间里,发展陷于停滞。近5年,随着世界经

从熔融拉丝使用的能源来分类,其炉型大致能够分为3种:壹是以天然气或液化气为能源的火焰炉,以俄罗斯KamennyVekXX公司和我国的成均拓鑫XX公司为代表;二是全电熔炉,以我国的浙江石金XX公司为代表;三是气电结合炉 我国从2005年有小规模生产开始,6年间进入到连续玄武岩纤维领域的企业达

玄武岩纤维行业专利分析报告

玄 武 岩 纤 维 行 业 专 利 分 析 报 告2017.11.28

目录 1.概述 (1) 1.1背景及目的 (1) 1.2数据来源 (1) 2.玄武岩纤维专利态势分析 (1) 2.1“玄武岩纤维生产”专利检索结果 (1) 2.2“玄武岩纤维”专利检索结果 (7) 2.3检索结果对比分析 (10) 3.相关专利简介 (10) 3.1 连续玄武岩纤维生产中矿石熔化和熔融体调制方法及设备 CN20051008181.3 (10) 3.2连续玄武岩纤维生产工艺CN201610802161.0 (11) 3.3 一种玄武岩纤维生产设备CN201320426150.X (12) 3.4用于玄武岩纤维连续拉丝的漏板CN201620102453.X (12)

1.概述 1.1背景及目的 玄武岩连续纤维生产所需的原料为天然火山岩。火山岩为地球洋壳的主要组成部分,是一种储量巨大且可再生绿色资源。玄武岩连续纤维(CBF)是将天然火山岩矿石破碎后经1450℃左右的高温熔化后通过铂铑合金拉丝漏板快速拉制而成,它是一种综合性能优异的基础性、功能性和结构性材料。玄武岩纤维应用领域广泛,例如航空航天、交通工程、海事工程、道路土建、防火隔热等。 经过近半个世纪的发展,玄武岩纤维优异的性能已被广泛关注,并名列国家战略性高性能“四大纤维”纤维材料,因此玄武岩纤维开发研究工作具有全面且深远的意义。数十年来,我公司积极探索玄武岩纤维生产技术,力争将玄武岩产业做大做强。在国家及政府的政策支持下,我公司飞速发展,取得了丰厚的成果。高速发展期后,我公司技术陷入技术瓶颈期,因此,想通过对行业专利技术分析,找到新的研发点、更专业的人才、更广阔的市场。 1.2数据来源 佰腾网(PATEXPLRER),https://www.doczj.com/doc/4b2865788.html,/。 2.玄武岩纤维专利态势分析 2.1“玄武岩纤维生产”专利检索结果 2.1.1专利申请趋势 “玄武岩纤维生产”主要是指玄武岩纤维生产所需的设备、工艺,以其为关键词进行专利检索,得到共27条专利。 图 1 专利申请量(国内)

连续玄武岩纤维的发展和应用前景

连续玄武岩纤维的发展及使用前景 2010年3月15日中国纤检 摘要:介绍了连续玄武岩纤维的国内外发展历程和现状,连续玄武岩纤维性能和使用领域,表明连续玄武岩纤维用于防火隔热材料,过滤材料,增强复合材料,电子技术等具有明显的优势。结合连续玄武岩生产工艺目前存在的问题,给出了几点建议并提出了要尽快制定玄武岩纤维的国家标准,促进连续玄武岩纤维的安全可持续发展。 关键词:连续玄武岩纤维;防火隔热;过滤环保;增强复合;高技术纤维 连续玄武岩纤维(CBF)是以天然的火山喷出岩作为原料,将其破碎后加入熔窑中,在1450℃~1500℃熔融后,通过铂铑合金拉丝漏板制成的连续纤维。以CBF为增强体可制成各种性能优异的复合材料,可广泛使用于消防、环保、航空航天、军工、车船制造、工程塑料、建筑等军工和民用领域,故CBF被誉为21世纪的新材料[1]。随着国外工艺技术的不断改进以及新市场的不断开拓,玄武岩纤维有望成为第四大高强高模纤维。 1国内外发展研究状况 1.1国外发展研究状况 以玄武岩为主要原料生产的岩棉自从1840年首先在英国威尔斯试制成功到现在已有160多年的历史[2]。1922年在美国专利(OS1438428)出现由法国人Paul提出玄武岩纤维制造技术,但没有实质性生产。

20世纪50年代初期,德国、捷克和波兰等东欧国家以玄武岩为原料,采用离心法生产出了纤维平均直径为25μm~30μm的玄武岩棉。随后60年代初期,美国、前苏联、德国等大力发展垂直立吹法生产工艺,使玄武岩棉产量迅速增长前苏联引进了德国立吹法制造矿物棉的生产专利,在消化、吸收的基础上,成功地将该项技术使用于玄武岩棉的生产,设计生产能力为日产38吨~40吨玄武岩棉。玄武岩纤维的研究工作主要集中在前苏联。玄武岩纤维于1953~1954 年由苏联莫斯科玻璃和塑料研究院开发出[3]。苏联早在20世纪60~70年代就致力于连续玄武岩纤维的研究工作,乌克兰建筑材料工业部设立了专门的别列切绝热隔音材料科研生产联合体,主要任务是研制CBF及其制品制备工艺的生产线。联合体的科研实验室于 1972 年开始研制制备CBF,曾经研制出 20 多种CBF制品的生产工艺[4]。1973年,前苏联新闻机构报道了有关玄武岩纤维材料在其国内广泛使用的情况。1985年在前苏联的乌克兰率先实现工业化生产,产品全部用于前苏联国防军工和航天﹑航空领域。 1991年前苏联解体后,此项目开始公开,并用于民用项目。目前连续玄武岩主要研发及生产基地在俄罗斯及乌克兰两个国家。苏联的解体,客观上影响了CBF的推广使用,但是,由于玄武岩纤维具有有别于碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维的一系列优异性能,而且性价比好,引起了美国、欧盟等国防军工领域的高度重视。 1.2国内发展研究现状 我国自20世纪70年代起,就断断续续地开展对CBF的研究,但未获得成功。2001年我国哈尔滨工业大学组建了专门的研究队伍致力于玄武岩纤维制备技术的研发。2004年哈尔滨工业大学深圳研究院和成都航天万欣科技有限公司组建了成都航天拓鑫科技有限公司,进一步研究改进玄武岩连续纤维制造设备功能,开发出玄武岩纤维终端产品。

玄武岩纤维项目商业计划书

玄武岩纤维项目 商业计划书 规划设计/投资分析/产业运营

报告摘要 玄武岩纤维是我国四大高性能纤维之一,其环保性、来源广,资源丰富,生产过程不会带来环境压力,且具有良好的化学稳定性、耐化学腐蚀性、耐高温性,优异的力学强度、抗拉伸能力、隔音隔热等性能。 玄武岩是一种基性喷出岩,其化学成分与辉长岩或辉绿岩相似,SiO2 含量变化于45%~52%之间,K2O+Na2O含量较侵入岩略高,CaO、Fe2O3+FeO、MgO含量较侵入岩略低。矿物成份主要由基性长石和辉石组成,次要矿物有橄榄石,角闪石及黑云母等,岩石均为暗色,一般为黑色,有时呈灰绿以 及暗紫色等。呈斑状结构。气孔构造和杏仁构造普遍。 该玄武岩纤维项目计划总投资22717.24万元,其中:固定资产投 资16203.31万元,占项目总投资的71.33%;流动资金6513.93万元,占项目总投资的28.67%。 达产年营业收入43674.00万元,净利润7668.07万元,达产年纳 税总额4353.18万元;达产年投资利润率45.01%,投资利税率52.92%,投资回报率33.75%,全部投资回收期4.46年,提供就业职位588个。

玄武岩纤维项目商业计划书目录 第一章概论 第二章项目建设必要性分析 第三章市场研究分析 第四章产品规划分析 第五章工程设计 第六章运营管理模式 第七章风险性分析 第八章 SWOT分析 第九章项目进度计划 第十章投资方案计划 第十一章项目经济收益分析 第十二章综合结论

第一章概论 一、项目名称及建设性质 (一)项目名称 玄武岩纤维项目 (二)项目建设性质 该项目属于新建项目,依托xxx产业集聚区良好的产业基础和创 新氛围,充分发挥区位优势,全力打造以玄武岩纤维为核心的综合性 产业基地,年产值可达44000.00万元。 二、项目承办单位 xxx投资公司 三、战略合作单位 xxx有限公司 四、项目建设背景 玄武岩连续纤维是一种纯天然的无机非金属材料,是21世纪的新材料,是新材料产业中最重要的一个组成部分之一。玄武岩纤维类似于玻璃纤维, 其性能介于高强度S玻璃纤维和无碱E玻璃纤维之间,是纯天然的高技术纤维,因纤维颜色呈金褐色,又被称为“金色纤维”。

南京关于成立玄武岩纤维生产加工公司可行性分析报告

南京关于成立玄武岩纤维生产加工公司 可行性分析报告 规划设计/投资分析/产业运营

报告摘要说明 玄武岩是一种基性喷出岩,其化学成分与辉长岩或辉绿岩相似,SiO2 含量变化于45%~52%之间,K2O+Na2O含量较侵入岩略高,CaO、Fe2O3+FeO、MgO含量较侵入岩略低。矿物成份主要由基性长石和辉石组成,次要矿物有橄榄石,角闪石及黑云母等,岩石均为暗色,一般为黑色,有时呈灰绿以 及暗紫色等。呈斑状结构。气孔构造和杏仁构造普遍。 xxx(集团)有限公司由xxx科技公司(以下简称“A公司”)与xxx实业发展公司(以下简称“B公司”)共同出资成立,其中:A公 司出资240.0万元,占公司股份68%;B公司出资120.0万元,占公司 股份32%。 xxx(集团)有限公司以玄武岩纤维产业为核心,依托A公司的渠 道资源和B公司的行业经验,xxx(集团)有限公司将快速形成行业竞 争力,通过3-5年的发展,成为区域内行业龙头,带动并促进全行业 的发展。 xxx(集团)有限公司计划总投资3748.74万元,其中:固定资产 投资2966.00万元,占总投资的79.12%;流动资金782.74万元,占总投资的20.88%。 根据规划,xxx(集团)有限公司正常经营年份可实现营业收入5300.00万元,总成本费用4126.82万元,税金及附加60.67万元,利

润总额1173.18万元,利税总额1395.67万元,税后净利润879.88万元,纳税总额515.79万元,投资利润率31.30%,投资利税率37.23%,投资回报率23.47%,全部投资回收期5.76年,提供就业职位80个。 玄武岩连续纤维是一种纯天然的无机非金属材料,是21世纪的新材料,是新材料产业中最重要的一个组成部分之一。玄武岩纤维类似于玻璃纤维, 其性能介于高强度S玻璃纤维和无碱E玻璃纤维之间,是纯天然的高技术纤维,因纤维颜色呈金褐色,又被称为“金色纤维”。

连续玄武岩纤维产业的发展现状及思考

“点石成金”当梦想遭遇现实 ——连续玄武岩纤维产业的发展现状及思考 浙江石金玄武岩纤维有限公司胡显奇 “点石成金曾是一种神话,一种比喻,如今这种梦想已经成真,人们用普通的石头——玄武岩拉丝并制作出各种高级产品就是最典型的事例。”这是长期从事地质与环境研究的中国科学院院士刘嘉麒在《绿色高新材料——玄武岩纤维具有广阔前景》一文中所作的阐述。然而,当“点石成金”神奇而美好的梦想遭遇现实时,却并不浪漫和乐观,发展的道路崎岖坎坷,先驱者要披荆斩棘,更要经受凤 凰涅槃的洗礼。 连续玄武岩纤维(Continuous Basalt Fiber,以下简称CBF)是以火成岩中的玄武岩为唯一原料,在1450℃~1500℃条件下进行熔融拉丝而成的纯天然连续纤维。其突出的综合性能使之有望发展成为国防安全和国民经济发展领域不可或缺的重要基础材料之一。但确切地说,与其它高技术纤维一样,目前CBF在中国乃至在全球的发展状况还不足以成为“产业”。不过,作为一种代表未来绿色材料发展方向的纯天然高技术纤维,尤其是作为新资源产业,玄武岩纤维终将破茧而出。在此,笔者结合自己从事CBF研究、开发、生产和营销8年多来的实践和思考谈一些也许并不成熟的看法,供关注CBF产业发展的政府部门、专家学者、投资者和企业界人士参考。 现状——激流涌动 回眸玄武岩纤维在前苏联于1985年获得初级生产技术后的这一段发展历程,不难发现其发展历程呈现出了“U”字型轨迹。1991年的苏联解体对CBF产业造成了极大的影响,在随后的十几年时间里,发展陷于停滞。近5年,随着世界经济

的高速发展和环境友好概念的深入人心,CBF再次走向前台。目前全世界只有乌克兰、俄罗斯、格鲁吉亚、中国、韩国、奥地利、比利时和德国等少数国家拥有CBF工业生产技术,全世界生产厂家不超过20家。主要集中于乌克兰、俄罗斯和中国,形成了“三足鼎立”的格局(见表1)。 表1:世界CBF生产商情况统计 从熔融拉丝使用的能源来分类,其炉型大致可以分为3种:一是以天然气或液化气为能源的火焰炉,以俄罗斯Kamenny Vek公司和我国的成都拓鑫公司为代表;二是全电熔炉,以我国的浙江石金公司为代表;三是气电结合炉 我国从2005年有小规模生产开始,6年间进入到连续玄武岩纤维领域的企业达到了6家以上,他们分别是:横店集团控股的“浙江石金玄武岩纤维有限公司”(由横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司与浙江得邦高技术纤维有限公司合并而成)、中国航天科技集团控股的“四川航天拓鑫玄武岩实业有限公司”、辽宁营口百盛纤维制品有限公司、牡丹江电力公司控股的“牡丹江金石玄武岩纤维有限公司”、辽宁阜新煤矿控股的“辽宁金石科技集团有限公司”、辽宁营口市宏源科技有限公司和山西亚鑫煤焦化有限公司投资的“山西巴塞奥特科技有限公司”等。值得注意的是,在这一轮投资热潮中,国内外很少有大型玻璃纤维企业直接参与到玄武岩纤维产业的投资过程中,参与投资的股东绝大部分是非业内的。 未来随着全球对环保绿色新材料需求的不断增长,将有力地推动CBF产业的快速发展。笔

连续玄武岩纤维制备关键技术研究进展

连续玄武岩纤维制备关键技术研究进展 发表时间:2018-07-20T11:08:32.077Z 来源:《基层建设》2018年第18期作者:黄洪果1 刘作磊2 彭涛3 王智靓4 [导读] 摘要:本位主要介绍了玄武岩纤维在国内外的发展情况及现状,并结合我司在玄武岩纤维生产和实验过程中遇到的实际问题展开,分析玄武岩纤维制备关键技术设备在玄武岩纤维生产过程中存在的限制条件,主要以现有窑炉热量供给、热传递、耐材侵蚀等关键技术出发,以期待在这些关键技术上能有所突破。 四川航天拓鑫玄武岩实业有限公司四川省成都市 610100 摘要:本位主要介绍了玄武岩纤维在国内外的发展情况及现状,并结合我司在玄武岩纤维生产和实验过程中遇到的实际问题展开,分析玄武岩纤维制备关键技术设备在玄武岩纤维生产过程中存在的限制条件,主要以现有窑炉热量供给、热传递、耐材侵蚀等关键技术出发,以期待在这些关键技术上能有所突破。 关键词:玄武岩纤维熔炉供热系统玄武岩熔炉炉膛耐火材料 1. 引言 随着社会进步,高性能材料的需求越来越大,玄武岩纤维也正是伴随着这样的社会节奏逐步发展壮大。玄武岩纤维的力学性能、热学性能和电学性能更是逐步被开发出来,伴随而来的是各行各业对玄武岩纤维的需求将不断增加,这也给予了玄武岩纤维行业发展的契机。但同时玄武岩纤维的制备技术却仍较为落后,成本依然偏高,这也限制了玄武岩纤维的发展。近年来随着玄武岩纤维在国内外越来越受到重视,玄武岩纤维生产企业也越来越多,人才和技术积累也越来越丰富,玄武岩纤维生产技术将得以突飞猛进的发展。 2. 国内外玄武岩纤维制备现状 2.1 生产现状 玄武岩纤维于1953—1954年在前苏联研发成果[1],1985年于乌克兰实验工业生产[2]。经过数十年的发展玄武岩纤维制备工艺也发生了巨大的变化,总体来说大致分为:初期全铂坩埚拉丝,第二阶段是小池窑单漏板拉丝及第三阶段池窑多漏板拉丝工艺。虽然连续玄武岩纤维的制备工艺与玻璃纤维拉丝工艺有诸多相似之处,但因玄武岩矿石熔点高及黑度大,使得连续玄武岩纤维的制造过程更加困难和复杂。目前世界上仅有俄罗斯、乌克兰、美国、中国等少数国家掌握了这种连续纤维的生产工艺,可实现玄武岩连续纤维及其制品的生产[3]。也正是由于玄武岩矿石的特性使得玄武岩熔炉与玻璃纤维熔炉有着本质的区别,为满足玄武岩矿石熔制要求,经过数十年经验总结,到目前主要形成了三类玄武岩熔炉体系:一种是以天然气作熔化供热,主要代表为俄罗斯KEV、中国四川航天拓鑫玄武岩实业有限公司;第二种为全电熔窑炉,熔化热能全由电能提供,主要代表浙江石金玄武岩纤维有限公司;第三种天然气供热结合电助熔型[4]。 随着玄武岩熔制工艺的进步与之配套的漏板技术也在不断进步,目前俄罗斯玄武岩纤维生产漏板普遍使用800孔漏板,1200孔漏板已成功实现拉丝生产。国内主流纤维生产漏板仍为400孔,多件玄武岩纤维生产企业也已成功实现800孔漏板拉丝,但因为行业保密,漏板技术仍未公开。这也限制了玄武岩纤维行业的整体发展,笔者从事玄武岩纤维行业数年,也亲眼见证了玄武岩纤维的发展,现结合我公司关于玄武岩纤维生产工艺情况及自身经验简单阐述玄武岩纤维这几年的发展。 2.2 玄武岩生产设备的改进 当前连续玄武岩纤维采用一步法进行制备,其工艺流程如图1所示。玄武岩化学成分、矿物组成显著区别于其他纤维原料,使得对工艺设备提出了更多新的要求。当前已在高温炉体、拉丝漏板、耐火材料等关键技术上得到了一定的认识和突破。 图1:玄武岩纤维制备示意图从工艺流程图可知玄武岩纤维生产的主要设备是玄武岩纤维熔炉,熔炉的优劣直接影响成纤玻璃体质量,熔炉的熔化能力直接影响对应漏板规格。反之为得到高质量的熔体和满足作业的熔化能力,熔炉各个系统的优化设计就成为了首要考虑的问题。在玄武岩纤维熔炉系统设计中主要包括:窑炉耐材选择情况、窑炉供热系统及窑炉炉身结构,下文将是结合我公司实际经验及实验对各个系统优化所做的努力及达到的效果进行浅析。 窑炉供热系统 我司主要采用窑炉顶部天然气燃烧为玄武岩熔化提供热量,由于玄武岩矿石中Fe含量较高10%左右,使得玄武岩熔体黑度非常大,这也导致天然气燃烧产生的热量很难穿透玄武岩熔体。也就导致了玄武岩熔体在深度方向上温差特别明显,经测熔体温将可达到30℃/cm。由此也可以看出燃气供热熔制玄武岩熔体,只能保持较浅的液位,底层玄武岩熔体因热量不够而成为不动层,为析晶提供了条件,在熔炉出现波动时(各项工艺参数的变化),不动层被翻起造成生产异常。2016年我公司为解决熔体温降难题,采取新思路,以天然气供热辅以电加热方式进行玄武岩熔化技改[4]。开启电助熔前后测温点温度情况如表1,测温点窑炉纵向同一位置图2,三组热电偶均布间隔70mm,第一组热电偶位于熔体表层。

中国玄武岩纤维材料产业的发展态势

第28卷第10期2019年10% 中国矿业 CHINA MINING MAGAZINE Vol.28,No.10 Oct.2019 矿业综述 中国玄武岩纤维材料产业的发展态势 丁宝明】,张蕾2,刘嘉麒2 (1.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京100083; 2.中国科学院地质与地球物理研究所,北京100029) 摘要:玄武岩是火山喷发形成的火山岩中的一类岩石,在地球上广泛分布。传统的玄武岩开发利用多用于建筑材料和石料等,并没有很好地发挥玄武岩的特点和优势。随着玄武岩连续纤维的出现,玄武岩的开发、生产、应用质玄武岩纤维的基!玄武岩纤维的性能,重点分析了玄武岩连续纤维产业的发展现状、存在问题,最后提出了建议。 关键词:玄武岩%玄武岩纤维%纤维材料%产业发展 中图分类号:F407.1文献标识码:A文章编号:1004-4051(2019)10-0001-05 Development trend of basalt fiber materials industry in China DING Baoming1,ZHANG Lei2,LIU Jiaqi2 (1.School of Earth Sciences and Resources,China University of Geosciences(Beijing),Beijing100083,China; 2.Institute of Geology and Geophysics,Chinese Academy of Sciences,Beijing100029,China) Abstract:Basalt is a kind of rock in volcanic rocks formed by volcanic eruption and widely distributed on the earth.Traditional development and utilization of basalt are mostly used in building materials and stone materials,but these applications do not give full play to the advantages of basalt.With the emergence of coninuousbasal fibers!-hedevelopmen-producionandapplica-ionofbasal havemadeaqualia-iveleap. In-his paper!-he au-horsin-roduce-he basic si-ua-ion of coninuous basal fibers and properies of continuous basalt fibers at first,emphatically analyze the development status and existing problems of continuouFbaFaltfiberinduFtry atlaFtprovidetheFeveralFuggeFtionF. Keywords:basalt;continuous basalt fiber;fiber materials;industry development 1基本概况 1.1玄武岩及玄武岩连续纤维 玄武岩是火山喷发形成的火山岩中的一类岩石,在地球上广泛分布。通常呈黑色或深灰色,也有;质结构、 致密坚硬,块状或气孔状构造,柱状节理发育;比重在2.6?3.0kg/m3之间;主要由基性斜长石和辉石(单斜辉石和斜方辉石)组成!含有橄榄石、角闪石、石榴子石以及含铁、钛矿物&根据岩石的化学成矿物组合,可分为碱性玄武岩、钙碱性玄武岩、拉斑玄武岩和高铝玄武岩四个系列,其SiO2含量一般在45%?53%之间,碱性越强,SiO2含量 收稿日期:2019-08-27责任编辑:赵奎涛 基金项目:水城县玄武岩纤维产业关键技术研发及应用项目资助 作者简介:丁宝明(1991—),博士研究生,主要研究方向玄武岩纤维矿石原料均质化及玄武岩纤维成丝基理,E-mail;dingcugb@https://www.doczj.com/doc/4b2865788.html,; 刘嘉麒(1941—),男,辽宁丹东人,满族,中共党员,理学博士,中国科学院院士,地质学家&现任中国科学院地质与地球物理研究所研究员,中国科学院大学、吉林大学、中国地质大学、南开大学、沈阳师范大学等校兼职教授,国家林业和草原局世界遗产专家委员会主任,中国地质学会旅游地学与地质公园研究会副主任,国际单成因火山作用委员会领导成员(联合主席),国际第四纪研究联合会((NQUA)地层委员会表决委员等职& 通讯作者简介:张蕾(1987—),硕士,工程师,研究方向玄武岩纤维矿石原料均质化及玄武岩纤维成丝基理,E-mail;manxuenuc@https://www.doczj.com/doc/4b2865788.html,. 引用格式:丁宝明,张蕾,刘嘉麒.中国玄武岩纤维材料产业的发展态势(].中国矿业,2019,28(10)1-5.doi;10.12075/j.issn.10044051. 201910030

玄武岩纤维的发展与应用

连续玄武岩纤维的发展与应用 1、摘要(双文) 2、定义 3、组成3 33 26 9 、基本物理、力学、化学性质57 (图) 4、构件力学性能 5、生产工艺原料天然玄武岩可成纤的条件8 35 26(方法流程设备8) 6、国内外生产现状7(生产厂家1、进展和存在的问题) 7、应用方面及现状各行业(土工、军工。。。) 8、发展前景19 9 9、参考文献总结(外文???)

前言 2我国现很多房屋、桥梁、隧道等建筑物,由于材料老化、荷载增加、结构部分损坏、使用功能改变、设计与施工缺陷以及地震、战争等原因,均会导致原有结构的承载力满足不了要求,为此,需进行加固和修复。23目前面临着大规模的补强加固、改建和扩建工程,其中建筑材料的选择尤为重要。新型复合建筑材料发展很快,主要有钢纤维混凝土、玻璃纤维混凝土、碳纤维混凝土等。玄武岩纤维是近几年在中国发展起来的新型材料,由于其较其他纤维材料性能优异、性价比好,尤其具有良好的抗拉强度和韧性,在防护工程补强加固、抗爆方面具有广阔的应用前景。 10众所周知,地壳由火成岩、沉积岩和变质岩组成。玄武岩属于火成岩的一种,是一种以SiO2和Al2O3为主的矿物岩石。23连续玄武岩纤维(Continuous Basalt Fiber,简称CBF)是前苏联经过了30多年的研究开发的高科技纤维。3在整个生产和应用过程中无环境污染,属于绿色生态材料[1,2]。23 CBF是以天然的火山喷出岩(玄武岩矿石)作为原料,将其破碎后加入熔窑中,在1 450℃~1 500℃熔融后,通过铂铑合金拉丝漏板制成的连续纤维。10目前CBF 的研究重点在CBF的制备和应用上。与碳纤维、芳纶、超高相对分子质量聚乙烯纤维等其它高科技纤维相比,CBF具有许多独特的优点,如突出的力学性能、耐高温、可在-269~650℃范围内连续工作,耐酸碱,吸湿性低,此外还有绝缘性好、绝热隔音性能优异、良好的透波性能等优点。以CBF为增强体可制成各种性能优异的复合材料,可广泛应用于航空航天、建筑、化工、医学、电子、农业等军工和民用领域,23尤其是最近几年,中国也有了CBF的批量生产,因此迫切需要开展玄武岩纤维及其增强复合材料的应用研究。 23 康婷白应生玄武岩纤维的特性及其在防护工程领域的应用山西建筑第34卷第11期 2 0 0 8年4月185 186 10 齐风杰,李锦文,李传校,魏化震,高永忠连续玄武岩纤维研究综述高科技纤维与应用第31 卷第2期2006年4月42-46 3 吕海荣,杨彩云,韩大伟复合材料用玄武岩增强纤维的性能研究材料工程/ 2009年增刊89-91 1 2 [1]谢尔盖,李中郢.玄武岩纤维材料的应用前景[J] .纤维复合材料, 2003,17(3):17-20. [2]崔毅华.玄武岩连续纤维的基本特性[J] .纺织学报,2005,26(5): 57-60. 3 1玄武岩纤维的组成与结构 1.1玄武岩纤维的组成 玄武岩纤维的成分几乎囊括了地壳中的所有元素,Si,Mg,Fe,Ca,Al,Na,K等主要元素成分,约占99%以上。在PHLIPS XL30 EDS电子探针能谱仪上进行玄武岩纤维元素含量的测定,发现其主要成分如下下(原子分数/%):Si=26.36,Ca=18.93,Al=7.89, Mg=6.90,O=31.81,K=1.18,Na=1.63,Ti=1·26,Fe=4.04。玄武岩的化学组成如表1所示[5] https://www.doczj.com/doc/4b2865788.html,

江苏玄武岩纤维项目投资分析报告

江苏玄武岩纤维项目投资分析报告 规划设计/投资分析/产业运营

报告说明— 玄武岩是一种基性喷出岩,其化学成分与辉长岩或辉绿岩相似,SiO2 含量变化于45%~52%之间,K2O+Na2O含量较侵入岩略高,CaO、Fe2O3+FeO、MgO含量较侵入岩略低。矿物成份主要由基性长石和辉石组成,次要矿物有橄榄石,角闪石及黑云母等,岩石均为暗色,一般为黑色,有时呈灰绿以 及暗紫色等。呈斑状结构。气孔构造和杏仁构造普遍。 该玄武岩纤维项目计划总投资9139.72万元,其中:固定资产投资7634.19万元,占项目总投资的83.53%;流动资金1505.53万元,占项目 总投资的16.47%。 达产年营业收入14033.00万元,总成本费用10722.49万元,税金及 附加158.69万元,利润总额3310.51万元,利税总额3925.82万元,税后 净利润2482.88万元,达产年纳税总额1442.94万元;达产年投资利润率36.22%,投资利税率42.95%,投资回报率27.17%,全部投资回收期5.18年,提供就业职位269个。 玄武岩纤维是我国四大高性能纤维之一,其环保性、来源广,资源丰富,生产过程不会带来环境压力,且具有良好的化学稳定性、耐化学腐蚀性、耐高温性,优异的力学强度、抗拉伸能力、隔音隔热等性能。

目录 第一章总论 第二章建设单位基本信息第三章背景及必要性 第四章产业分析 第五章项目规划分析 第六章项目选址规划 第七章工程设计方案 第八章项目工艺说明 第九章环境保护和绿色生产第十章生产安全保护 第十一章项目风险评价 第十二章节能评价 第十三章项目进度计划 第十四章投资计划方案 第十五章项目经济评价分析第十六章项目评价结论 第十七章项目招投标方案

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