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一、陆续玄武岩纤维及其产业 （一）关于陆续玄武岩纤维 1、界说 凭据国度尺度GB/T 38111-2019《玄武岩纤维分类分级及代号》关于陆续玄武岩纤维界说如下：以一种或多种火山石为重要原料，高温熔融后经漏板拉丝造备而成的陆续纤维。 陆续玄武岩纤维与陆续玻璃纤维造备的工艺流程根基一样，矿石经高温熔融后通过漏板拉丝造备而成的陆续纤维。以上界说强调了二者的区别，前者的重要原料是天然的火山石，而后者的原料是其它多种矿物的人为配料。 2、玻璃态或非晶态 从物质结构来看，陆续玄武岩纤维与陆续玻璃纤维性质上都是玻璃态陆续纤维。二者都是在高温熔融体过冷状态下，经漏板拉丝急速形变和冷却形成直径数微米的玻璃态陆续纤维。所谓“玻璃态”是介于结晶态和无定状态之间的一种非晶物质状态。 非晶或玻璃态是除气体、液体和结晶体之表的第四衷煺遍存在的物质状态，其结构特点是“短程有序、远程无序”。 3、特点 陆续玄武岩纤维具佑装纯天然低碳环保和综合机能好”两大特点，拥有高强、高模、耐侵蚀、耐候、耐凹凸温、憎水等一系列优异机能。陆续玄武岩纤维的优异个性起源于非晶态物质结构以及火山石特殊的化学成分。其中，氧化铁（Fe2O3+FeO）含量极其沉要，业界称之为玄武岩纤维的魂灵。国度尺度GB/T 25045-2010《玄武岩纤维无捻粗纱》中划定，氧化铁总量（Fe2O3+FeO）必须大于蹬宗7%以上。此表，前苏联关于陆续玄武岩纤维原料确定的根基特点是酸度系数应大于蹬宗5，即 （SiO2+Al2O3）/(CaO+MgO)≥5。 只管目前陆续玻璃纤维通过人为配料，也能够别离造备出高强、高模、耐碱、耐侵蚀等机能各别的纤维，但是，在耐久性、抗委顿、抗辐射、耐凹凸温、憎水性、抗热蠕变以及透波性等综合机能以及低碳环保方面，陆续玄武岩纤维阐发出怪异的优异机能。 （二）关于陆续玄武岩纤维产业 陆续玄武岩纤维产业蕴含陆续纤维用玄武岩工业原料加工、陆续玄武岩纤维造作、后制品加工及其利用全产业链造作业。从产业发展的近况来看，目前陆续玄武岩纤维产业处于性命周期的草创期（或导入期），属于幼稚产业。 1、陆续纤维用原料 我国地域开阔，早年震旦系到第四系，我国在各个地质时期均有火山岩喷发，火山石矿产资源量极其丰硕。我国火山和火山岩散布宽泛，依照地理地位，可划分为两大区域：一是，沿我国东部大陆边缘，形成数以百计的火山群和火山锥，成为环升平火柴山链的一部门 ；另一是，位于青藏高原及周边地域的火山群。但是，并非所有的火山石都适合陆续玄武岩纤维的拉丝出产，可能进行陆续玄武岩纤维拉丝的纤维用火山石矿产资源占比力幼。据四川省煤田地质局的专题调研汇报《四川省纤维用玄武岩矿调查与评价》统计，在目前造备工艺下合适于陆续纤维出产的玄武岩矿占比仅为天然界玄武岩总量的5/10000。只管如此，陆续纤维用玄武岩资源量还是极度重大的。 从玄武岩纤维的拉丝合适性来说，由于天然矿石的矿物成分、根基化学成分、喷发与冷凝环境等均存在肯定的差距，直接作为玄武岩纤维的原料使用，因无法精确节造原料的均质性导致纤维成丝率以及产品质量与品质差距大，大部门不能出产出品质不变的纤维产品。因而，必须对天然矿石进行配矿和均质化处置，使其成为尺度化工业原料。 迄今为止，在原料配矿与均质化方面，除个别企业做了部门钻研工作表，业内对陆续纤维用玄武岩原料的工业化开发险些还是空缺，也就说，迄今为止，这个产业还没有尺度化的工业原料供给。 2、陆续玄武岩纤维造作 我国陆续玄武岩纤维的研发始于本世纪初，前期重要依附前苏联技术进行消化、吸收和创新，形成了气电法造备工艺。气电法造备工艺技术，由于点火天然气有废气排放，必要采取必要的治理措施。全电熔法造备技术列入国度863打算项目，拥有节能、低碳、环保优势。全电熔法造备工艺切合结合国界说的CDM机造（清洁发展机造），属于绿色环保的清洁出产工艺技术。 就技术设备水平而言，只管经历了近20年发展，大无数企业停顿在幼型单体炉（120吨/年）设备水平、拉丝漏板通常为400孔，纤维造备能耗高、造成率低、机能不变性较差、工艺节造自动化水平低、出产成本高。就行业整体技术水平而言，尚处于产业化过程幼试和中试阶段。因而，我国的陆续玄武岩纤维产业方兴未艾。 近年来，行业新进入者在造备技术上有所突破，加快推动了陆续玄武岩纤维造备技术产业化过程。 郑州登电玄武石纤科技有限公司成立于2015年5月，该公司经过一年多攻关，实现了千吨/年全电熔池窑法玄武岩纤维造备技术中试，选取推动式电极，熔体深度可达1300mm，产品单丝直径集中在9-22μm之间，综合单元电耗为3.0-3.5kwh/kg，阐发出优良的节能成效 ；在本地电价0.51元/度的情况下，造备成本降落到6000元/吨。2018年1200吨/年全电熔池窑出产线正式投产，成功运行3年多。 四川玻纤集团集团有限公司自主投资建设的纯氧点火气电法玄武岩陆续纤维池窑中试项目（8000吨/年）于2018年8月在德阳市罗江区成功点火运行。在中试成就基础上，经过一年致力，到2020年8月，四川玻纤集团建成年产1万吨陆续玄武岩纤维池窑出产线并成功投产，实现了2400孔大漏板拉丝工艺。相继，四川谦宜复合伙料有限公司首条3500吨/年玄武岩纤维池窑出产线投产，也选取纯氧点火气电法、2400孔大漏板工艺。这两家原料都选取了配料，在原料均质化方面都获得了内容性进展。 3、陆续玄武岩纤维的利用市场 陆续玄武岩纤维与其他高机能纤维比力，原料起源丰硕，出产过程环保，拥有较高的强度、模量以及优良的物理化学机能，在构筑工程、交通基础设施、电力、环保、石油化工、设备造作、国防军工等好多领域都将得到宽泛利用，有较强的市场发展潜力。但是，陆续玄武岩纤维作为新资料的推广利用面对着不足尺度、成就转化利用难、出产成本高档逆境。 陆续玻璃纤维与陆续玄武岩纤维作为加强资料在很大水平上互为代替品。陆续玻璃纤维经过近50年多充分发展，不仅技术进取支持出产规模持续扩张，并且产品系列不休美满 ；加之，大规模出产带来的规模经济效益使陆续玻璃纤维拥有较高的性价比，在复合伙猜中得到宽泛利用。在国内，高端市场根基上为高机能玻璃纤维及碳纤维所垄断，目前陆续玄武岩纤维的机能还不能满足高端市场的需要。在耐碱性方面，高锆耐碱玻璃纤维（二氧化锆含量16.5%以上耐碱纤维）占据并主导着纤维加强混凝土（GRC）行业 ；在耐酸侵蚀方面，也面对着无硼耐侵蚀玻璃纤维 E-CR的巨大挑战。2019年全行业玻璃纤维纱总产量达到527万吨，净出口138万吨，国内消费389万吨。同期全国复合伙料制品总产量达到445万吨 Ｋ伎嫉绞髦诟春匣锊轮械恼急，能够说，国内玻璃纤维险些占据了复合伙料绝大部门市场。 陆续玄武岩纤维复合伙料利用市场，面对着陆续玻璃纤维严格挑战，其市场空间被挤压在碳纤维高端市场和玻璃纤维的中低端市场的狭缝之间。个别玄纤企业能够走“专精特新”的发展之路，对准狭幼的特殊利用市。ㄈ缙瞪渤灯龋，偏居一隅，求其生计。但是，整个产业的发展必必要有辽阔的有效的市场需要 ；为此，必须提高陆续玄武岩纤维性价比，突破传统玻璃纤维的挤压和廉价市场竞争。 4、产业的发展阶段 从以上关于原料、造备和利用市场全产业链近况分析来看，陆续玄武岩纤维产业仍处于产业性命周期的草创期，属于方兴未艾的幼稚产业。 这点要有清澈的意识。急功近利，把作为幼试成就的单元炉大加推广，其了局就是吃亏、停产，甚至倒关。市场是检验产业化的唯一尺度。事实再次证明，产业化过程能够加快，但绝不能跳跃。 近年来，陆续玄武岩纤维造备技术有了令人鼓励的进取，随着当局和社会各界对陆续玄武岩纤维产业认知度的提高和支持力度加大，有望突破造约陆续玄武岩纤维产业发展的主题技术（蕴含年产万吨级的池窑技术）和利用的关键技术，从而进入产业性命周期的成长阶段。???? 二、关于产业化 （一）产业化的指标 检验产业化的唯一尺度是市场。只有陆续玄武岩纤维拥有了市场竞争的优势，才有可能进入可持续发展的轨路，实现产业化。因而，市场化是产业化的前提，造就和形成市场竞争优势是产业化的必要和充分前提。竞争优势蕴含差距化优势和成能力吓着势。陆续玄武岩纤维优异的个性具备了肯定的差距化优势。但是，目前陆续玄武岩纤维并不具备成能力吓着势。不仅如此，并且还处于极度的劣势状态（机能只相当E-CR玻纤，但是陆续玄武岩纤维价值是其2-3倍），市场难以接受，其推广利用举步维艰。关键在于，以幼试成就单元炉技术为主体的陆续玄武岩纤维造备成本太高，性价比太低，难以推广。“天若有情天亦老”，市场这个“天”只认性价比。 因而，陆续玄武岩纤维产业化指标就是高机能、低成本，也就说高性价比。实现这个指标依附创新驱动，自主开发适合于玄武岩熔体个性的大池窑原创性技术，是陆续玄武岩纤维产业化必由之路 Ｋ伎嫉绞迪瞩杈赌芄话崖叫武岩纤维产业化之路概括为“五化”：原料工业化、窑炉规 ；⒉范嘌⒐ひ罩悄芑⒊杀静Ｏ嘶。 这里，成本玻纤化是关键，拉动了以上“五化”，是产业化的必要充分前提。 （二）产业化技术 陆续玄武岩纤维造备技术的开发，其技术路线的选择至关沉要。窑炉技术开发要充分思考玄武岩高温熔体的个性，即导热性差、粘度大、易析晶的个性。这也是陆续玄武岩纤维造备技术的难点，20年来技术开发的先行者们做了不休的索求，近年来有了肯定突破性进展。 玄武岩高温熔体导热性差、粘度大、易析晶，在有效的功夫内要实现窑炉内熔体温度均匀散布（等温。┑哪讯燃却。全电熔法，由于其深液位易于克服这个难关，实现无气泡、无条纹、无结石的均匀熔体，从而实现拉丝作业的正 ；。这必要对玄武岩熔体的热力学个性、原资料成份与熔炼、拉丝的关联法规等进行基础利用钻研，开发原创性窑炉技术。全电熔法，由于电极伸入熔融体内部加热，热利用率较高，单元综合能耗低，切合低成本技术要求，同时无“三废”排放，这是节能、环保、绿色造作的清洁出产技术路线。 另表一条技术路线是在现行的玻纤池窑技术（纯氧点火、电辅助加热）基础上加以改进，暂且称之为改进型玻纤池窑技术，德阳川玻和广安谦宜都是采取这条技术路线。研发就是试错，通过不休尝试和改进，这条技术路线还是走得通的。年产1万吨改进型玻纤池窑，每吨纤维用天然气315立方米、用电3700度，折算成标煤，别离为382.41千克标煤和455.10千克标煤 ；别离占总能耗837.51千克标煤的45.7%和54.3%。 改进型玻纤池窑技术难以实现成能力先的竞争优势，不是低成本的技术路线。重要原因有以下几点：一是，由于尾气治理设施和造氧设备，增长了设备投资 ；二是，玻纤池窑天然气点火热利用率极度低（5万吨/年纯氧点火大型玻纤池窑点火热值中只有30%有效利用，10%被炉体散热、60%被烟气带走），改进的玄武岩纤维炉窑热利用率就越发低，能耗高。目前投产的年产万吨池窑出产线总投资超过2亿元，单元投资达到2万元/吨，单元综合能耗达到837.5千克标煤/吨，单元出产成本约1万元/吨。选取这条技术路线实现成能力先的竞争优势是底子不成能的，不切合陆续玄武岩纤维产业化的高性价比指标。关键在于，用玻纤技术超过玻纤自身并拥有成能力先的优势，自身就是不成能的逻辑谬误，除非“洗手不干”。陆续玄武岩纤维产业化技术肯定是切合玄武岩熔体个性的原创性技术。 思考到碳排放问题，充分利用绿电资源优势，选取全电熔法池窑出产技术，以“幼步快跑”战术，加快扩大中试规模，实现产业化指标“五化”，不仅可行，并且指日可待。 （三）全产业链协同创新 陆续玄武岩纤维产业化造备技术是主题关键，但必必要同时推动原料和市场，必要全产业链协同创新，突破互有关联的三个方面： 一是，探查储量大、组成能满足陆续玄武岩纤维纺丝要求的陆续纤维用玄武岩矿源，同时研发陆续玄武岩纤维原料的配矿技术和均质化技术，满足高质量、低成本陆续玄武岩纤维的出产需要。 二是，突破陆续玄武岩纤维造备技术的瓶颈，开发质量不变、高机能、低成本陆续玄武岩纤维造备技术。 三是，加快利用开发。玄武岩纤维利用领域极度辽阔，但是开发严沉不及，绝大无数利用领域险些仍为空缺。在肯定水平上，利用技术开发滞后以及利用示范工程严沉缺失也成为了故障产业发展的沉要原因。凭据陆续玄武岩纤维造备技术发展分歧阶段的产品性价比，选择可行的沉点突破的利用领域（行业），配套利用示范工程，加快成立相应的利用尺度和执行规范。 三、加快产业发展措施 （一）创新驱动 加快产业发展措施关键是紧紧把握高机能、低成本指标，加快产业化技术开发的措施。对峙创新驱动准则，当局疏导，“产学研用”相结合的方式，依附拥有自主创新能力的企业成立健全以企业为主体的玄武岩纤维产业技术创新系统。 沉点成立原料——纤维——浸润剂——纤维利用——示范工程——尺度——工程化——利用市场为一体的玄武岩纤维产业技术研发平台，开发系列化、尺度化、商品化的陆续纤维用玄武岩原料，攻克陆续玄武岩纤维大型池窑出产技术、大漏板拉丝技术、差距化纤维开发技术、浸润剂等关键技术，开发纤维及其复合伙料制品在城市基础设施建设、轨路交通、新能源汽车、石化设备以及装配式构筑等沉点领域利用。 （二）打造优质原料出产基地 选取配矿和均质化技术，建设规 ；叫宋眯武岩优质原料出产基地，提供系列化、尺度化、商品化的原料产品，打造陆续纤维用玄武岩优质原料出产基地。 对原料矿进行在线实时监测，实时进行在线配方优化调整，实现配矿的在线实时优化节造。 依附有肯定实力企业与拥有资源的处所当局相结合，成立专业化的陆续纤维用玄武岩原料出产有限公司（以下简称“原料公司”），作为打造陆续纤维用玄武岩优质原料出产基地的出产经营实体。 原料公司对峙“绿色开采，综合利用”准则，执行生态效益、经济效益和社会效益协调发展战术，对准新基建市场，开发多样化、系列化、尺度化玄武岩原料产品。 （三）聚焦优势利用领域沉点突破 选择陆续玄武岩纤维的沉点利用领域，集中当局资源和市场资源，着力突破进入利用市场的阻碍，站稳市场、不休扩大，以期带头整个产业进入良性循环的成长轨路。 10年前，浙江石金、四川拓鑫等企业牵头造订三个国度尺度和四个行业尺度，沉点推动陆续玄武岩纤维在公路建设以及加强混凝土行业的利用。而今，10年从前了功效甚微。关键的问题在于陆续玄武岩纤维造备成本太高，产品性价比低，市场难以接受。 从选择的利用行业市场规模来看，其市场潜力极度巨大。一旦进入这些土木工程领域并站稳市场，将会带头陆续玄武岩纤维产业进入高速成持久。但是，目前陆续玄武岩纤维的机能和价值还不能适应市场需要。 当前，从分歧发展阶段产品的差距化和成本启程，选择适应的利用市场，这是现实的市场战术。四川炬原玄武岩纤维科技有限公司凭据本公司的陆续玄武岩纤维产品的机能和造作成本，对准了对价值不敏感的高端助力车市场，成功进入并获得较好的经济和社会效益。 近年来，陆续玄武岩纤维在造备技术上有沉大突破。全电熔法千吨级池窑出产线使每吨纤维出产成本降到6000左右。玄武岩纤维池窑技术进一步发展在利用领域代替品的竞争优势越发显著，造作成本的降低、性价比提高，将为陆续玄武岩纤维利用打开辽阔的市场。打开土木工程利用市场大门也指日可待，那时，作为先进基础资料将带来构筑资料领域革命。 （四）加大当局支持力度 各级当局从产业技术政策方面加大对关键技术和主题技术，如全电熔大池窑、浸润剂以及复合伙料等技术开发支持力度，赐与肯定的财政补助。对产业化项目执行，在地皮、矿产、电力等资源配置方面赐与优先、优惠的支持，并通过直接财政补助和贴息等方式加大项目搀扶力度。 此表，陆续玄武岩纤维产业发展涉及大量技术创新和开发，也涉及矿产资源开采和利用 ；加之其利用领域涉及面广，蕴含城乡建设、公路和轨路交通、设备造作等，要充分阐扬各级当局有关机构部际协调职能为陆续玄武岩纤维新技术研发、利用示范项目、工程利用试验段、尺度造订等提供有关部门和机构的支持。 （五）创新陆续玄武岩纤维利用尺度系统 陆续玄武岩纤维利用领域极度辽阔，但现实利用实现产业化还存在极大空缺。不足利用尺度和规范成为了造约发展的瓶颈。当局有关部门高度器沉并牵头推动玄武岩纤维利用推广尺度系统的鼎新和创新。 大力发展集体、企业尺度，当局主导造订的推荐性尺度逐步由社会承接。对满足司法律规和工程规范机能要求的创新性技术措施，可通过合规性判定推广利用，逐步纳入相应工程规范和尺度。对集体和企业尺度造订主体资格，不设行政许可。颁布集体和企业尺度，不需行政登记。经合同约定，集体和企业尺度可作为设计、施工、验收凭据。激励第三方专业机构出格是公益类尺度化机构，对已颁布的集体和企业尺度内容是否切合工程规范进行判定。判定工作应秉持平正、公正、客观、科学和自愿的准则，判定结论应向社会颁布。 四、跋文 首先，真诚地感激四川航天拓鑫玄武岩实业有限公司董事长曹柏青教授。10多年前，在他们的拉丝车间现场，第一次见到了“点石成金”的事业。尔后，我们进行了屡次的互换，令人难以忘怀。 感激20多年的老伴侣四川大学叶光斗教授，他在高分子及纤维领域有深厚的学术造诣和丰硕的实际经验，不仅向他进建到有关的专业知识，并且还共同造订了四川省和有关市县的玄武岩纤维产业发展规划。有幸和他一路跟踪这个产业10多年。 感激浙江石金玄武岩纤维股份有限公司首创人胡显奇教授，就玄武岩纤维产业化技术问题和我屡次坦诚的互换，受益匪浅。他对玄武岩纤维产业的贡献令人敬佩。他曾主持实现了国度863打算课题“玄武岩陆续纤维及其复合伙料”、2个国度发改委的陆续玄武岩纤维产业化打算、国度科技部支持课题“玄武岩纤维规 ；霾际跫肮ひ沼呕丶际踝暄杏胧痉丁，并承担和参加了4个国防利用课题的钻研，是我国陆续玄武岩纤维产业不成或缺的代表人物。 感激登电玄武石纤有限公司总工程师孟亚平，他坦诚地让我分享了全电熔法池窑技术的成功经验。 感激四川省地矿局玄武岩纤维钻研所所长徐幼明高级工程师让我分享了纤维用玄武岩矿调查与评价成就。
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