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电力生产工艺样例十一篇

时间:2023-09-06 09:31:40

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电力生产工艺

篇1

关键词:

氧化铝;指标;控制管理系统

0引言

铝及铝合金是国民经济发展的重要基础原材料,更是国防工业的战略材料,广泛应用于航天航空、交通运输、民用建筑、电力、电子等各部门。2015年中国原铝生产与消费量均突破2200万t,约占世界50%,电解铝行业消耗的电能占全国年总发电量的5.6%。电解铝行业的发展与改革关系国本命脉。

1铝电解生产系统及技术参数的设计

1.1现代铝电解生产工艺

现在原铝生产基本采用Hall-Heroult熔盐电解法,生产所需的原材料为氧化铝、氟化盐和阳极炭块,电解所需的直流电由整流所供给。溶解在电解质中的氧化铝在直流电的作用下发生电解反应,氧在阳极电化学氧化并与活性炭阳极发生去极化反应生成二氧化碳,铝在阴极发生电化学还原,以液态金属铝形式析出。铝电解生产生产工艺系统如图1所示,主要包括氧化铝贮运及输送、电解车间(电解槽)、电解烟气净化、铸造、炭素阳极生产组装等工艺流程。

1.2氧化铝物化性能指标

在铝电解槽中,冶金级氧化铝有三大主要用途:一是作为电解原料,溶解于冰晶石溶剂中,电沉积生产原铝;二是作为电解槽干法烟气净化系统的吸附剂,以循环回收电解槽向外界挥发的氟盐和HF气体;三是以一定比例与冰晶石(主要是电解质破碎料)混合构成电解槽阳极覆盖料,减少电解槽挥发物及热量散失并减少碳阳极氧化损失。因此电解工艺中要求氧化铝,包括干法吸附后的载氟氧化铝不仅要在冰晶石电解质中具有较好的溶解性能,而且要对电解槽烟气中的氟盐等颗粒和氟化氢(HF)气体有良好的吸附能力,同时还要兼顾良好的结壳能力,使覆盖料具有一定的机械强度和良好的保温性能。通过全面分析氧化铝物化性能指标对电解工艺体系的影响,能够预判氧化铝的电解行为,能够为开发氧化铝电解工艺技术体系,建立氧化铝质量标准提供基础数据和理论支撑。铝电解用工业氧化铝的主要性能指标包括粒径分布、安息角、磨损指数、松装密度、灼减(LOI)、孔径分布、物相组成、杂质/微量元素含量等。

1.3输送下料系统

氧化铝的输送大致可分为机械式输送和气力输送两大类。机械式输送又可细分为小车轨道式、皮带式和斗式提升机三种形式。电解铝厂在对氧化铝进行短距离输送时多采用气力输送方式,根据输送条件和输送距离的远近又可细分为稀相输送、浓相输送和超浓相输送。根据氧化铝的理化特性,依据电解系统的技术要求,拟改进氧化铝输送系统及配套装备,实现氧化铝在电解铝装置各系统间的输送。系统设计采用的是超浓相输送技术,超浓相输送是在浓相输送的基础上,通过采用风机低压供风技术和改进风动流槽的设计开发而来,一般用于粉状物料的长距离水平输送。物料在风动流槽中呈流态化向前运动,固气比大于(>100)、运动速度慢、物料不易破碎、系统全密闭、所需风压低、风量小、自动化程度高。氧化铝输送下料系统现已作为先进技术被大部分电解铝厂用于将氧化铝物料从新鲜氧化铝贮仓或干法净器的载氟氧化铝贮仓输送到电解槽料箱中。

1.4烟气净化系统

铝电解槽氟化物挥发,尤其是剧毒氟化氢气体的释放,无论对电解车间操作工人还是外界环境都产生很大风险。在电解铝厂中,通过向电解车间配套烟气净化装置来吸附这些含氟挥发物并将其回收至电解槽中。电解槽的烟气净化装置分为湿法和干法两种。当代电解铝厂一般配备干法烟气净化系统,其主要由两大关键部分构成:反应装置、过滤装置。在反应装置中,氧化铝作为吸附剂逆向喷射进入反应器与电解槽烟气充分混合,与HF气体发生化学吸附反应,同时物理吸附烟气中夹杂的氟盐及其他杂质颗粒,吸附效率达到98%以上。过滤装置采用布袋除尘,以分离气体和固体氧化铝颗粒,分离出的氧化铝随后再次进入净化系统循环或导入电解槽加料仓中。铝电解过程中,反应后的载氟氧化铝和烟气一道进入布袋除尘器进行气固分离。净化后的烟气由主排烟风机送至烟囱排入大气。载氟氧化铝经布袋除尘器收集,一部分作循环吸附剂,另一部分从除尘器下部沸腾床溢流到风动溜槽,并经风动溜槽送至气力提升机,提升到载氟氧化铝贮槽输送到电解槽供电解生产使用。烟气净化系统结构如图2所示。干法净化利用了氧化铝自身良好的吸附性能来回收氟盐挥发物,但烟气中的SO2、PFCs无法法净化吸收。有些电解铝厂在干法净化系统后串联一套湿法净化系统,使用水溶液喷雾来除去电解槽烟气中的可溶物质并对溶液进行处理回收,以去除电解铝厂排放烟气中的SO2。氧化铝颗粒具有较大的比表面积,因此能够物理吸附大量的氟盐或其他杂质颗粒。而氧化铝对于HF气体的吸附为化学吸附,除较大的比表面积能够显著增加吸附反应的反应面积外,吸附过程还与湿度有关。氧化铝对HF的吸附反应为表面反应,生成氧氟化物和羟基氟化铝。较大的比表面积和空气湿度(影响表面附着水含量)有利于氧化铝对HF和氟盐颗粒的吸附,而具有较大比表面积的氧化铝往往也具有较多的羟基数目(结晶水含量),这些羟基或附着水在氧化铝加料后会与冰晶石熔盐发生水解反应生成更多的HF气体,并且在研究中发现由氧化铝向电解槽中带入的水分是引起电解槽HF挥发的主要氢来源。因此,电解槽HF产生量与氧化铝吸附性能存在矛盾与妥协的关系。

2铝电解生产工艺控制与管理系统

在现代的铝电解槽设计时,普遍采用先进的计算机模拟技术,模拟电解槽的热场、电场、磁场、流场,成功开发出大容量、更高效节能的电解槽。在生产工艺控制方面,开发了机械化和自动化相结合的现代化工艺控制和管理系统。电解槽实现了计算机智能控制,该控制技术是基于电阻控制,并与电解槽操作管理经验相结合而开发实现的对氧化铝供料、出铝、阳极母线提升、阳极更换、电压平衡、热平衡、电解质成分等的控制与操作管理。由于铝电解过程的复杂性且很多重要参数很难在线监测,铝电解是一个非线性、多变量、大滞后、强耦合的控制对象。系统利用铝电解生产过程中记录的历史数据进行数据挖掘,结合历史数据和实时数据进行实时推理,根据槽电压曲线的波动走势、振幅和波形突变等指标来提取其信息。该系统是结合了早期检测、槽异常情况诊断、根本原因分析、自动纠错、人工操作的一体化控制系统。从长远来看,该控制系统具有防止过量下料、减少阳极效应等优势,对提高电解槽稳定性、改进指标具有长远影响;从短期来看,该系统的最大优势是能够提前检测异常情况并有效地消除引起异常的根本原因。铝电解槽控制系统控制原理:能够持续检测电解槽运行状态,检测到异常时采用诊断系统分析原因;允许系统处理异常,并将运行情况反馈给电解车间和管理人员。

2.1“四方”系统

在GEN2架构的基础上,采用四种颜色分别代表四种信号分析算法,“四方槽状态指示器”能够有效地指示控制系统异常、人工检测异常和分析异常情况产生的根本原因,并修正措施方面的相互作用。“四方槽状态指示”不仅用可视且有效的方法指示电解槽运行状态,还可用来定期评估控制系统的有效性以改进控制系统的综合功能。“四方”系统主要功能:指示槽状态(检测到异常、在修正、正常运行);跟踪机制(保持跟踪槽状态);优先系统(异常情况处理为最优先级别)。

2.2异常情况检测

控制系统中的异常是指一个或一组电解槽运行状态出现了需要进行处理的规定问题,这些问题依次按自动和人工检查明确分类,能更有效地确定产生异常的根本原因,选择最优的纠正措施。这些纠正措施可根据定期反馈进行优化。系统具有嵌入式升级机制,允许优先处理电解槽更严重的问题。当出现严重问题时,系统自动调整一系列自动和人工检查、恰当的纠正措施并告知管理者。系统能使车间管理者在整个电解系列运行状态恶化前获得信息以保证能够尽早地全面控制问题扩大。这一信息策略使管理者具备预先控制能力。系统检测异常情况的核心:下料问题—通过氧化铝溶解、下料设备、覆盖料/电解质转移情况来检测氧化铝的下料问题;噪声问题—影响电解槽运行稳定性的阴极/阳极问题;热平衡问题—通过检测铝液/电解质过热度、电解质组分及温度改变分析电解槽短期热平衡。

3结语

介绍了采用GEN2管理控制系统实现氧化铝铝电解生产工艺、电解槽稳定性及生产效率的策略,为今后氧化铝铝电解工艺的研究和设计打下基础。

参考文献

[1]李琏,郭海龙.关于电解铝厂应用浓相输送技术的研讨[J].轻金属,2000,(6):38-41.

[2]刘长利,丁吉林.栓流式浓相输送氧化铝新技术开发[J].云南冶金,2004,33(3):25-29.

篇2

中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:1001-828X(2012)12-0-01

随着油田生产规模的不断扩大,生产系统用电量逐步增加,目前采油单位电力消耗费用占生产总成本的三分之一,节电已成为降低油田生产成本的重要措施之一。为此,现结合油田管理的几个节电事例,进行设备工艺优化调整节电管理途径探讨,明确油田节电工作的主要方法和系统节能降耗的主攻方向。

一、油田生产设备工艺优化调整节电管理方法的探讨

本文结合采油矿生产管理的典型节电事例,对油田生产设备工艺优化调整节电方法进行三种观点的探讨。

(一)结合油田生产实际,对供电设备进行调整,消除电能浪费,是节约电能的主要途径

在油田井站工艺生产系统改造之后,有一些岗位因生产规模扩大相应增大供电设备,提高用电负荷,但也有的岗位因生产规模缩小,减少用电量,而供电设备的容量没有降低。为此,需要采油单位结合生产实际,对供电设备进行优化调整,消除电能浪费问题。例如:我们第二油矿为了减少供电设备损耗问题,针对1座联合站和2座注水站的个别岗位生产规模降低,对容量大的变压器及时根据所带负荷进行调整,对8台变压器进行了调小更换,匹配用电系统的供电设备,减少变压器自耗电量,三座站日节电107.6kw.h,年减少电能损耗3.93×104kw.h,消除了不必要的电能浪费。在大庆油田进入高含水开发时期,井站的生产工艺改造越来越多,如果采油单位都在供电设备优化调整上积极做工作,节电工作应该是大有潜力可挖。因此,今后的油田管理有必要紧紧结合生产实际,根据生产负荷的变化,及时调整供电设备,这是消除电能浪费、节约生产成本的有效途径。

(二)根据油田生产实际,对用电设备进行调整,减少用电负荷,是节约电能的有效方法

在油田的采油区域,其管理中心是转油站。每座转油站的用电设备都在10台以上,其中耗电较多的设备就是外输油泵、掺水泵,它代表着一个采油队的生产能力。由于原油产量逐步自然递减因素的客观存在,使有些采油队的产量不能满足外输油泵满负荷运行,出现“大马拉小车”现象。消除转油站电能的无功损耗,需要根据油田生产实际,对用电设备进行调整,减少用电负荷。例如:我矿在对12座转油站进行用电负荷调查之后,对“大马拉小车”机泵采取了相应节电措施。一是针对扬程超出系统要求的机泵,采取减级措施。围绕3座转油站的7台输油泵、3台掺水泵的泵管压差都大于一级叶轮扬程的问题,采取机泵减级措施,年节电33.069×104kw.h,二是针对外输液量减少的转油站,采取换泵措施。围绕2座转油站系统区域油井产量递减,使输油泵不能达到满负荷运行,造成电能的浪费问题,对4台输油泵进行选型换泵,年节电61.247×104Kw.h。三是针对不能满负荷运行的输油泵,采取换电机措施。由于高含水油井的关井,我矿一座转油站外输液量出现减少,输油泵不能满负荷运行,造成了电能浪费,我矿将油水两用泵的75kw电机更换为75/55kw的双功率电机,在运行中调为电机55kw,年节电5.69×104kw.h。所以,根据油田生产实际,及时采取了机泵更换、机泵减级、电机调整等节电措施,非常必要,这是采油单位节约电能的有效方法。

(三)依据油田生产实际,对工艺流程进行调整,降低系统能耗,是节约电能的有效措施

篇3

1.当前电力工程项目安全生产管理工作存在的主要问题

当前,大多数的电力工程施工企业的安全生产管理工作都跟不上电力建设快速发展的脚步,这一点主要表现为:由于当前电力工程施工项目没有一个统一的评价标准,以致于安全生产管理工作上存在一定的盲目性,不求创新、方法落后等不良现象凸显,安全生产管理工作仍然停留在传统的依靠经验来进行管理的低水平层次之上;当前大多数涉及繁杂的电力建设系统,仅仅是依靠安全技术措施和技术人员,以致于电力工程发生安全事故的最根本原因就是安全技术系统的可靠性以及施工人员的可靠性,由此可见,电力工程施工企业对安全生产管理工作的投入力度是远远不够的;电力工程企业员工的安全生产意识以及自我保护意识较为淡薄,员工没有将安全生产问题当成工作重点来对待,以致于一些习惯性的违规违章行为反复发生,进而引发一些常见却无法避免的安全事故。

2.加强电力工程项目安全生产管理的具体措施

2.1建立健全安全生产管理的相关制度

建立健全安全生产管理的相关制度,制定出规范化的施工流程,有效地防止那些习惯性违规违章行为的发生。贯彻落实规范化的施工制度,严格执行施工现场工作管理制度。进一步强化日常的安全生产管理力度,如果发现安全隐患,应该及时通报,贯彻落实安全生产责任制,明确界定电力工程中各个部门、各个人员在安全生产中的相关责任和权利,务必坚持安全施工无小事,小事大作的管理原则。强化工程安全监督工作人员的责任机制,对电力工程项目部进行每月安全大检以及例行检,发现任何的安全隐患,都应该批评相关责任单位,并追究相关专业安全监督人员的责任。在电力工程施工现场,应该实行自我管理、相互监督、制度监督相结合的监督体系,及时纠正那些违规违章的错误行为,并加以通报批评,拉响安全警钟,促使每一位施工人员都能够严格按照相关的安全生产制度进行施工作业。另外,还应该进一步完善企业安全生产的约束机制以及激励机制,有效地激发员工的工作热情和积极性,保护员工的生命财产安全,进而促使电力工程项目能够安全生产。

2.2着力提高员工的安全生产意识

电力工程项目施工单位应该对工程全部的施工人员进行安全培训工作,促使他们能够熟悉并掌握电力工程施工进程中每一个阶段、每一个环节的安全监督重点,并进行相应的考核测试,合格者才能获取项目部得上岗证,才能进入电力工程的施工现场,以此来保证他们日后的施工行为始终是在安全生产管理范围内的。施工企业还应该将员工的安全知识、安全技能水平、安全业务能力等和员工绩效考核结合起来,并和激励机制有效结合。认真审核进场施工人员的专业技能,尤其要仔细审查施工现场特种施工人员的资质,务必要保证他们都是持证上岗的。与此同时,施工企业还应该提升工程项目外包队伍以及临时工作人员的安全意识与安全技能,严格地审查他们是否具备相应的工作资质,对他们进行必要的安全管理规章制度的系统教育,并进行相应的施工技能培训,着力提高他们自我的防范意识,充分利用电力工程安全事故通报、安全事故案例、安全事故新闻等来进行安全意识教育。

2.3提高施工设备和施工材料的安全可靠性

安全生产管理工作应该提前到工程设计可行性方案阶段,务必要高度重视工程施工图纸的会审工作,保证负荷计算正确,确保施工设备材料的科学合理配置,保证设备运行模式安全可靠,在保证施工安全的基础上将工程造价降至最低。在施工过程中应该不断完善施工材料的检验制度,着力控制好施工材料的质量水平,以此来防止因为材料问题而发生安全事故。与此同时,在施工过程中还应该通过对机械设备进行状态检修管理,以此来避免机械设备出现“过维修”或者“欠维修”的状态,进而提高机械设备的完好率和出动率,保证电力工程的安全生产。

3.结语:

总而言之,安全生产是电力工程项目管理中的头等大事,它直接影响到电力工程的整体质量水平以及施工进度,关系到施工人员的生命财产安全。本文首先简要地论述了当前电力工程项目安全生产管理工作存在的主要问题,然后探讨了加强电力工程项目安全生产管理的具体措施,以此希望电力工程施工企业能够将安生生产管理工作落到实处,以此来提高企业的整体管理水平,提高企业经济效益和社会效益,推进企业全面健康的发展。

参考文献:

[1]张利.浅谈电力工程项目安全生产管理[J].金色年华:下,2011,(10):19—19.

[2]黄曦.电力工程项目安全生产管理现状及策略[J].科学与财富,2011,(2):98.

篇4

(二)工作目标

突出“三保”:保命、保网、保主设备。

确保“六无”:无生产人身死亡事故、无重大电网事故、无重大设备事故、无水电厂垮坝事故、无重大生产场所火灾事故、无特大交通事故。

实现“三少一杜绝”:减少一般电网和设备事故、减少输电线路一类障碍、减少违章违纪、杜绝110千伏及以上恶性误操作事故。

(三)具体工作意见

第一条建立开展“爱心活动”、实施“平安工程”常态机制。开展“爱心活动”、实施“平安工程”,是公司全面落实科学发展观,促进和谐企业建设的重大战略,是坚持以人为本、确保安全稳定的重大举措,是一项长期的重要工作。为抓好这项工作,一是要制订安全生产开展“爱心活动”、实施“平安工程”工作制度,建立开展“爱心活动”、实施“平安工程”工作的常态机制。二是在认真总结2006年安全生产开展“爱心活动”、实施“平安工程”工作经验的基础上,继续开展“无违章工作现场”活动,以保护人的生命、杜绝责任事故、确保电网平安为根本目的,把工作重心放在员工、班组、作业现场,深入落实公司贯彻《国家电网公司安全生产开展“爱心活动”、实施“平安工程”十条措施》的实施意见。三是建设“平安文化”,培育“平安理念”,树立“风险可以防范、失误应该避免、事故能够控制、违章就是事故”的理念,大力营造“以人为本、珍惜生命、遵章守纪、安全文明”的氛围,让“奉献爱心”融入员工的人生观和价值观,夯实和谐企业的基础,促进和谐企业的建设。

第二条扎实开展“安全生产年”活动,全面实现2007年安全生产目标。按照公司决定,2007年为“安全生产年”。各单位领导要高度重视,加强组织领导,深刻领会活动的重要意义,扎实开展好“安全生产年”活动。一是要结合安全生产实际,按照公司“安全生产年”活动方案进行部署和安排,认真研究制订工作方案和措施,落实各项工作的部门、责任人,确保取得实效。二是要广泛宣传动员,应充分运用公司系统广播、电视、报刊、安全信息平台等媒体,大力宣传“遵章守纪,构建和谐”的主题,大力宣传公司《安全生产“违章下岗”实施规定》,以“三铁”反“三违”,树立“遵章光荣、违章下岗”的良好意识,保障员工平安。三是通过开展一系列安全活动,落实“安全生产年”活动的措施,促进安全生产责任制的落实,在安全生产方面做到领导更加重视、气氛更加浓厚、措施更加得力、员工更加自觉、设备更加健康、电网更加安全,全面实现2007年安全生产目标。

第三条加强管理,强化措施,提高电网安全稳定运行水平。确保电网安全稳定运行,是公司安全工作的重要任务。在加强电网管理方面,一是坚持电网统一调度,严肃调度纪律,严格执行调度规程和有关规定,保证生产、调度系统指令畅通,切实维护好电网运行秩序。二是根据电网负荷、设备健康状况等运行情况的变化,合理安排电网运行方式,按照规定留有必须的旋转备用和事故备用,确保电网安全稳定和可靠供电。三是要认真吸取国内外电网事故教训,积极开展大电网安全稳定问题及低频振荡问题的研究,完善电网安全稳定控制措施,利用科技手段,加强低周低压减载装置管理,构筑保证电网安全稳定的“三道防线”。四是提高电网事故应急处理水平,根据电网运行特点,制定电网事故处理预案和滚动修编黑启动方案。重点落实防止枢纽变电站全停和保厂(站)用电措施,组织实施电网反事故演习,提高调度、运行人员处理事故和应对突发事件的能力。五是做好各类安全检查工作,认真开展春季、夏季、秋季和冬季的安全大检查工作,做好重要政治活动和节假日保电检查及各类专项安全检查工作。检查工作必须加强领导,精心组织,力戒形式主义,做到有计划、有布置、有重点、有落实、有反馈。

在强化继电保护专业管理方面,一是针对2006年继电保护存在的问题,加强管理,认真做好电网元件、35千伏及以下重合闸等保护、自动装置的技术监督工作,排查整改设备隐患,进一步提高继电保护正确动作率。二是认真落实国家电网公司《防止电网事故十八项重大反事故措施》,各单位要对照继电保护反措相关要求,全面检查落实反措情况,明确时间要求和责任人。三是加强继电保护全过程的技术监督,依据相关技术规程、规范,重点做好继电保护装置和综合自动化装置投产验收工作,继电保护反事故措施未落实的工程项目,不得交接和验收。

在生产技术管理、监督工作方面,一是开展对设备的整治,使设备更加健康。二是推进设备评估,开展状态检修工作。以设备评估结果为主要依据,以主变压器为突破口大力推进输变电设备状态检修工作,2007年要对40%以上已到大修期限的主变压器进行状态评估,根据评估结果重新确定大修时间。三是强化设备薄弱环节的监督,发挥新技术、新设备、新方法在技术监督方面的作用,及时排查、整改缺陷,提高设备健康水平。四是落实电力设施保护的技防和人防措施,保证设备安全。

第四条建立安全生产风险管理体系,开展好安全风险评估和安全性评价工作。按照《国家电网公司安全生产风险管理体系规范》要求,一是要建立健全安全生产风险管理体系,深入推进安全生产风险评估的研究及试点工作。以安全生产风险评估为重点,强化安全生产预防意识和基础管理,针对人身事故和人员责任事故的突出问题,认真研究防范人身事故和人员责任事故的安全风险评估标准,通过对人的行为以及影响人的行为的各种因素、各个环节进行评价,找出存在问题,提高防范风险的针对性、可操作性和实用性措施,消除隐患,努力减少人身事故和人员责任事故。二是结合《国家电网公司企业安全风险评估标准》,着力开展安全风险评估宣传动员和教育培训工作,使各级人员牢固树立安全风险意识,增强员工安全风险和危害的辨识能力,为实施安全生产风险管理做好准备。三是试点单位(长沙、株洲、永州电业局和东江电厂)要按照国家电网公司关于安全风险评估两个文件的要求,结合实际制定方案,组织评估,加强过程控制,注重实效。公司将组织专家进行评审,积累和总结经验,以便推广和持续改进。四是做好安全性评价工作,开展好输电网、县级企业、并网电厂设备和基建工程项目的安全性评价工作,组织排查电网薄弱环节和设备重大隐患,实施重大隐患监控整改,实现安全风险评估和安全性评价工作的闭环管理。通过开展安全风险评估和安全性评价工作,逐步建立符合企业实际的安全生产风险管理体系,逐步实现安全管理从事后管理向预防管理为主转变,从要我安全到我要安全、我会安全转变。

第五条健全安全生产应急管理体系,组织制定各类应急预案。按照《国家电网公司应急工作管理规定》的要求,一是要落实应急保障体系的建设,首先要建立各级应急机构,健全抢险救灾物质的储备制度,配齐专(兼)职人员,组建应急抢修队伍。二是要规范公司应急预案体系的结构,补充完善各类应急预案。各单位要定时间、定部门组织编写好各类应急预案,做好评审和上报备案,确保预案符合实际,以满足各类突发事件的需要。三是加强应急预案演练,提高应对重大事故、自然灾害等突发事件的处置能力。四是积极响应各级政府对公共卫生和社会治安等突发事件的应急管理要求,促进应急处置的协调配合和职责落实,建立联动协调机制。五是开展专项监督检查,重点监督14个地级城市电网大面积停电应急处置预案编制、演练和评估工作及电厂的黑启动工作方案编制、演练和评估工作,加强应急管理工作制度化、规范化和系统化建设。

第六条深入推进反事故斗争,减少事故。反事故斗争是公司系统安全生产的长期任务。各单位、各部门要按照《国家电网公司反事故斗争二十五条重点措施》的要求,继续深入落实公司反事故斗争二十七条措施,切实抓好领导层、管理层、执行层三个层面的“对照检查”,落实安全责任制。二是要把反事故斗争与安全工作实际结合起来,与公司安全目标结合起来,突出开展反人员责任事故的斗争。各单位都要制定实施措施,强化针对性和可操作性。三是要突出重点,强化措施,充分吸取国外大面积停电事故和去年华中电网“7.1”大面积停电事故教训,开展隐患排查与治理,强化电网应急处置工作,确保不发生重大电网事故。四是与重大设备事故作斗争。开展主设备隐患清理整治工作,对可能构成重大设备事故的主设备建立档案,重点监督,及时发现和消除重大设备隐患。在变电方面,开展变压器专项整治活动,大幅度减少变压器(和高抗)强迫停运事件。进一步做好变电站的接地改造工作和220千伏变电站瓷瓶探伤技术的监督及红外测温工作,开展变电站直流系统和非电量保护的全面清查与整改,减少故障。在输电方面,进一步做好输电线路防雷击、防污闪、防山火、防冰灾工作和红外测温工作,重点对35千伏及以上运行年限超过30年的老旧输变电设备或缺陷较多的设备进行综合治理,减少线路故障率。在基建方面,重点突出对大型施工机具缺陷的排查。在水电厂方面,要突出大坝和主机、主变的技术监督工作,提高水电厂设备健康水平。

通过反事故斗争,杜绝由于人员责任、设备问题和外部因素造成的人身、电网、设备事故,确保公司2007年度安全目标的全面实现。

第七条落实安全监督体系职责,强化专项安全监督。为充分发挥安全监督体系的作用,必须认真履行安全监察体系的职责,进一步完善常规监督、专项监督、事故监察三者相结合的监督机制。落实安全监督职责,要强化全面、全员、全过程、全方位安全管理的监督,做到责任到位、措施到位,不断强化执行力。要进一步落实事故监察职责,严格贯彻执行《电力生产事故调查规程》和《国家电网公司人身伤亡统计分析管理规定》,做好事故调查处理与统计分析工作,按照“四全”安全监督与管理要求,将农电生产和人身伤亡事故、通信安全、计算机网络与信息安全事件统一纳入事故管理体系。全面开展人身伤亡事故统计分析,掌握事故规律,深刻吸取事故教训,采取预防措施。在开展专项安全监督方面,针对2006年安全生产的薄弱环节,一是开展以防人员责任事故为主的现场专项安全监督,着重贯彻新《安规》,重点打击26种严重违章行为,减少直至杜绝人员责任事故。二是开展应急预案专项安全监督,督促应急体系的建设,补充完善各类应急预案,提高应对突发事件的处理能力与速度。三是开展危险点分析与预控措施的专项安全生产监督,促进现场作业危险点分析与预控措施的有效实施,将作业中的风险降到最低,有效防范人员责任事故的发生。四是开展班组建设专项安全监督,以班组建设安全管理部分为标准,以现场安全管理为重点,强化基础管理,促进创建“无违章班组”和“无违章工作现场”活动的开展,夯实企业的安全基础。五是开展“两措”费用落实情况的专项安全监督,督促各单位足额划拨“两措”费用,保证“两措”费用真正落到生产一线。六是开展交通安全专项监督,监督《七项硬性措施》贯彻执行情况,确保交通安全。七是开展消防专项监督,重点是无人值班变电站消防报警装置是否完好和消防设施是否齐备。

第八条加强安全教育培训,提高员工安全素质。安全教育培训是提高员工安全素质、保障安全生产的重要措施。全面提高员工安全素质,必须加大培训力度,创新培训工作机制。一是要突出分层次、分级培训,充分发挥基层班组和车间的作用,建立车间、班组培训制度,并下达培训次数、指标,检查考核培训效果;二是要突出针对性,注重现场培训、岗位培训和实际操作,缺什么,补(培训)什么。对厂、局(公司)领导干部的安全培训要集中组织,分批开展,学习安全生产方针政策和法律、法规以及国内外先进的安全管理理念和现代安全管理知识等,提高领导干部安全管理水平。今年要对安监人员组织持证上岗培训,学习安全生产方针政策及法律法规、规程规定、安全生产风险管理方法,提高安全监察人员业务能力。对一线人员的培训重点是岗位技能、标准化作业和《安规》培训,做到真正懂业务、懂技术,熟悉标准,能实施标准化作业,做到持证上岗。新人员入厂培训,要强化纪律教育,必须将26种严重违章行为作为重点培训内容,象“三大纪律八项注意”一样提出来,使他们牢牢记住,为以后拒绝违章打下基础。针对2006年作业现场中出现的违章现象,必须强化《安规》、“双票”、“26种严重违章行为”和标准化作业指导书等安全规程制度的培训,注重提高解决岗位实际问题和“三不伤害”的能力,让大家读规程、懂规程,做到按章指挥,照规程办事。

第九条加强建设项目全过程安全监督与管理。根据国家电网公司对基建安全管理的规定,落实《国家电网公司建设项目安全风险管理若干规定》,规范建设项目全过程安全监督与管理。一是要加强基建施工单位工程项目管理力度,各施工基建单位一定要根据各自施工能力承接业务,不得超能力承接,再层层转包。对电网新、改、扩建工程,必须组织技术力量,妥善管理,精心组织施工,严格遵守有关规章制度,确保安全。送变电公司要特别加强特高压试验示范工程施工现场安全监督与管理,定期开展施工现场安全检查,督促落实安全组织措施、技术措施,确保特高压试验示范工程建设安全;二是要进一步落实安全生产责任制,重点落实项目法人的安全责任和监理部门责任制,加强对各类危险场所、重要施工作业点的安全监理,以确保施工全过程的安全。三是要加强现场安全文明施工,继续开展安全文明施工竞赛活动,全面推行安全性评价,对500千伏电网工程都要进行施工项目安全性评价,严格执行危险点分析和安全预控措施。四是要加强外包施工队伍的管理,发包单位必须严格审查外包施工队伍的安全资质,未经安全资质审查或审查不合格的坚决不能录用。在签订合同时应有“如果分包方不遵守安全规程,甲方可以随时更换”的条款,促使他们加强安全管理。发现外包员工违规,要马上清退。五是要按照公司要求签订《施工安全协议书(范本)》,以规范基建工程分(承)包工程安全管理,降低企业安全风险,严禁以包代管。六是要认真吸取“7.4”和“11.19”事故的教训,开展施工机械安全隐患专项安全监督,仔细排查,杜绝各类施工机械超期服役,确保人身和设备安全。七是严格招投标管理,加强承包商和供货商资质管理和业绩考核,推行安全业绩与工程项目招投标联动机制。八是要关心关爱施工单位一线人员、农民工的基本利益,充分调动积极性,构建和谐文明施工氛围。

第十条落实责任,强化农电安全生产管理工作。认真贯彻《国家电网公司关于加强安全生产工作的决定》和《国家电网公司安全生产职责规范》的要求,按照“谁主管、谁负责”的原则,以农电六项机制为手段,进一步提高农电安全管理水平。一是理顺农电安全保证和监督体系的关系,做到职责明确,界面清晰,农电安全保证体系以安全管理为主,农电安全监督体系以监督为主,按照职责分工全面落实各自的责任。二是进一步落实农电监督体系的职责,规范农电安全事故调查监督统计考核机制,将农电生产人身事故纳入各级安全监督事故调查统计体系,按照农电安全管理考核制度,统一监管考核。三是为防止农电人身事故,要立足农村供电所,全面落实“三防十要”反事故措施,开展农电标准化作业,强化作业现场安全风险防范,规范作业人员的行为,杜绝工作的随意性,确保现场安全。四是继续开展县供电企业安全性评价,今年完成全部县供电企业的安全性评价查评工作,夯实农电安全基础。五是加强农电员工的培训教育,开展县供电企业负责人、供电所长、工作负责人的《安规》和安全知识调考工作,提高安全技能和防范意识,提高遵守工作纪律和执行规章制度的自觉性。六是进一步做好农村安全用电“三道防线”的构建工作,第一是做好农村安全用电宣传工作;第二是做好台区总保护和家用漏电保护器使用的调研,规范台区总保护器的运用,提高台区总保护器的安装率、投运率和正确动作率;第三是加大整治低压线路工作的力度,着力整治农村危及人身安全的低压线路,防止对地距离不够或线路断线导致的事故。

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1 引言

近年来,随着建筑装饰业的快速发展,花样繁多的陶瓷墙地砖种类层出不穷。而仿古砖已经发展近十年,其风格迎合了现代人崇尚自然、贴近自然的特点。目前,上釉炻(瓷)质仿古砖都是在生坯或素坯表面施上一层(或多层)釉料,其目的主要是为了提高制品的表面质量、增加美观。但其具有耐磨性欠佳、生产工艺较为复杂、工艺控制点较多,且要求严格、生产成本较高等缺点。

仿古砖坯体经历了白坯、色坯、斑点坯、颗粒斑点坯四大发展阶段,现已进入颗粒斑点坯体阶段。颗粒斑点坯体可以提高瓷砖的色彩,提升仿古砖的品质,给人以瓷砖通体的感觉。最新开发的颗粒斑点产品是在坯体中加入不同颜色、不同颗粒大小的有色颗粒,从而使从坯体本身的色彩度得到提高。在此基础上,可以通过多种印花工艺,如:辊筒、丝网、喷墨印刷等,在坯体表面施一层较薄的釉,然后经过1200℃高温烧结后,坯体中的有色颗粒透过釉面隐约出现,与釉面色彩、纹理相互映衬,使得瓷砖整体效果简约、质朴,层次更加丰富,兼具耐磨、防滑、耐用等特点。该类产品主要以工程应用和出口为主,如:欧洲、美洲、澳洲、韩国等。

2 试验内容

2.1 试验原料

本产品所用的坯体原料均为广东省周边天然矿物原料,坯体色料选用国内色釉料企业生产的。其主要的坯体原料和色料化学组成分别见表1、表2。

2.2 试验配方

(1) 坯体的基础配方

本试验的坯体基础配方见表3。

(2) 有色坯体的配方

本试验的有色坯体的配方组成见表4。

2.3 生产工艺流程

与普通瓷质砖相比,大颗粒斑点砖的生产多一个工艺,即造粒工艺,这是整个大颗粒斑点砖的核心技术。另外,在粉料布料方面也存在一些工艺控制难点,它将直接影响到颗粒点在产品中的装饰效果。本文所讨论的大颗粒其粒径范围在8~20目之间,且为有色颗粒。该颗粒可直接与其他颜色的颗粒充分混合,一次布料成形。其生产工艺流程图如图1所示,干法造粒工艺流程图如图2所示。

2.4 主要的生产工艺参数

(1) 坯体原料加工

本试验的坯体原料加工的化学组成范围见表5。

其中,浆料的工艺要求为:细度2.5±0.4%(250目)、水分 32.5%~33.5%、比重1.70±0.05;粉料的工艺要求为:水分 6.3%~7.0%;颗粒及配:20目以上≤1.5%、20~40目30%~60%、20~60目72%~88%、100目以下≤6%;陈腐时间为36~50h。

(2) 釉线工艺控制

固定剂的比重为1.45±0.01、施釉量为(6±0.5)g/盘(330mm×330mm)、辊筒花釉流速为18~22s。

(3) 干燥窑的温度制度

本试验的干燥温度曲线如图3所示。

(4) 烧成制度

本试验所采用的烧成温度曲线如图4所示。

3 产品性能测试结果

本产品的主要性能测试结果如表6所示。

测试结果表明,此类产品各项性能均符合国家标准GB/T4100-2006要求。其中,吸水率、表面硬度、强度以及表面耐磨度均优于有釉瓷质仿古砖。

4 生产工艺难点控制及表面效果处理工艺研究

4.1 颗粒料的制备工艺

在生产过程中,采用干法造粒工艺。干法造粒工艺控制关键点在于压力的大小。压力小,后续工艺中会产生较多细粉,降低造粒回收率;若压力太大,在成形工序中,由于颗粒和基料的压缩比与烧成时的收缩比相差悬殊,导致烧成的成品表面上的大颗粒周围或者中间出现裂纹。因此,在保证造粒工艺高回收率、后续工艺破损率低的基础上,尽可能降低压力。

此外,在造粒过程中,要保证压力的稳定性,以保证颗粒密度的均匀性。倘若颗粒的致密度相差太大,会造成干燥和烧成后的产品边界处开裂。

4.2 压机布料的均匀性控制

在坯体成形过程中,粉料是靠压机后部的布料车将粉料填送至模腔内,为确保填料充足,一般情况下料车内的粉料量会大于坯体成形用量,在完成布料操作后,料车会将多余的粉料带回。由于粉料中混有一定比例的大颗粒,在填料时有大部分位于布料车格栅与模腔之间。当料车回程时,会将这些颗粒带至模腔后部,直到受到模腔壁阻碍时,大颗粒才会停下来填入模腔内,造成在边缘的大颗粒明显多于其他三个边缘,这是造成产品开裂的原因之一,同时,这也是造成砖面颗粒分布不均的因素之一。

在压机布料过程中,要考虑布料车的运行行程和速度,在模具的前沿钻孔,让多余的细粉料漏掉,以免布料车返回时将多余的细粉带回,并覆盖在坯体边缘,造成在砖坯表面出现明显的带,影响产品。粉料在运输过程中会发生自由卸料现象,导致大颗粒偏移。为此,在生产过程中应避免大斜度的皮带传输。另外,混料不均匀也是造成布料不均的一个因素,也值得注意。

在布料过程中,含大颗粒的粉料在转移和刮料时,通常会造成大颗粒往表面移动,细粉会“沉底”。因此,在大颗粒斑点砖生产工艺中,采用正打工艺成形,即成形时砖坯的正面朝上。

4.3 粉料水分的均一性控制

在生产过程中,对粉料的控制也是非常重要的。特别是粉料与颗粒之间的水分悬殊易造成产品开裂。因此,不管使用什么造粒方法,大颗粒在配料前和配料后要有足够的陈腐时间,确保颗粒与颗粒之间、粉料与颗粒之间的水分均匀。

4.4 表面凹凸效果工艺控制

模具的设计既要满足制品表面仿石艺术造型的要求,又要符合制品压制成形工艺要求,两者缺一不可。由于制品表面图案造型的不平整、不规则与非对称性,成形时会引起压力分布不均,不仅影响模具本身的使用寿命,而且导致制品生坯致密度不一、生坯强度下降,以及烧成过程中产生尺寸偏差、裂纹、开裂,甚至破损。此外,模具设计还要考虑制品的压制排气特性,模芯与模腔之间的间隙比普通的墙地砖模具要大,以免制品成形时产生分层缺陷。

5 结论

(1) 利用高精度纹理的模具,可以成功的研制出理化性能和外观设计较好的无面釉仿古砖。

(2) 颗粒斑点砖具有普通仿古砖无法比拟的层次感和质感,更具有天然石材的素美和高雅,未来无论是仿古砖还是抛光砖,两者的界限将会越来越模糊,仿古砖可能会用到抛光砖的布料和抛光技术,抛光砖也可能用到仿古砖的装饰技术。

(3) 大颗粒斑点瓷质无釉砖在生产工艺方面,具有操作简单、易于控制、成品优等率高、色号稳定等优点。

(4) 无釉仿古砖在今后的研发过程中,可以从斑点颗粒类型方面考虑。如:以长石为主的透明颗粒料、熔块(高温)粒,合成具有纹理(如:雨花石等)的颗粒,具有收缩效果的颗粒(产生“洞石”效果)等。

参考文献

[1] 华南工学院等.陶瓷工艺学[M].北京:中国建筑工业出版社,1984.

[2] 中国硅酸盐学会,陶瓷分会建筑卫生陶瓷专业委员会.现代建

筑卫生陶瓷工程师手册[M].北京:中国建材工业出版社,2002.

[3] 俞康泰.陶瓷添加剂实用技术[J].陶瓷,2001.

[4] 蔡飞虎,冯国娟.陶瓷墙地砖生产技术[M].武汉理工大学出版社,2010.

小启

《佛山陶瓷》杂志感谢新、老作者一直以来对我们刊物的支持!

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1 工程概况

某蓄能电站枢纽建筑群包括地下输水发电系统、上水库、下水库等建筑物组成,其中主体工程砼设计总量达771800m3,砂石净料设计总量达1698000t(碎石与砂分别占60%、40%)。考虑到该蓄能电站地处国家4A级风景区,因此砂石料生产废水的排放必须达到零排放的标准。砂石加工系统生产工艺采用干湿法结合工艺,注意废水处理工艺的设计及废水处理方案的优化必须进一步加强,同时实现施工用水的循环使用。该蓄能电站砂石加工系统废水处理与污泥处理的设计处理量分别为200m3/h、50m3/h;废水进水悬浮物指标SS≤80000mg/L;废水处理出水水质需达到GB8978-1996规定的一级标准(SS≤70mg/L、PH=6~9)。

2 蓄能电站砂石加工系统废水处理工艺

2.1 工艺流程

考虑到该蓄能电站砂石加工系统具有泥渣含量高、废水处理量大等特性,废水处理采用下列工艺流程:废水预处理引进高频振动筛(选矿行业专用筛)分离出大颗粒泥沙经物用皮带运输机把泥沙运至泥渣堆场,废水流入调节池经提升泵把废水提升到高效污水净化器(该环节前投入混凝与助凝药剂)经离心、重力分离及污泥浓缩后清水从净化器顶端排出,污泥从净化器的底部排出清水流入清水池,污泥排入污泥池经水泵把清水提升到砂石加工系统,经污泥泵把污泥提升到带式浓缩脱水一体机进行处理经物用皮带运输机把污泥运至堆场经运渣车及铲车把污泥运至渣场。

2.2 废水处理工艺设施设备

2.2.1 废水处理工艺

(1)考虑到该蓄能电站废水处理系统的特性,首次引入(FMVS2030)复合高频振动筛,同时考虑到砂石骨料原料含泥量与废水含粗颗粒泥渣量较高及石灰岩可碎性较好,水利工程砂石加工系统废水处理首次引入(FMVS2030)复合高频振动筛。结合该工程现场运行情况可知,选用0.15mm的筛网可完全去除≥0.15mm的粗粒,同时可去除一部分

(2)筛分后的废水直接流入调节池。考虑到砂石加工系统的生产量与来水量并非恒定值,该工程废水处理系统配置(8*8*4)m的污泥池及调节池,同时选用FJ90/Y11/30RPM搅拌器疏通废渣沉积物。泵房设置的高程(地下94.00m)较带式浓缩脱水一体机、加药装置、污水净化器的安装高程(99.00m)低,进而实现吸水压头的增加。

(3)废水流入高效污水净化器以前,需投入适量的助凝剂,由此缩短悬浮物沉淀的耗时。PAC DHJ-4型一体化加药装置及PAM DHJ-8型一体化加药装置具体包括污泥混合器、污水混凝器、絮凝剂溶药罐、混凝剂溶药罐、加药泵等设备,其中溶药罐内部设有翻板液位计及搅拌器,由此实现对药液添加量的控制。根据配比浓度的具体要求,固体药剂需事先溶成水剂后再由加药泵自动完成投加操作。此外,经运行试验,混凝混合器可准确判定废水混合的强度及时间,由此确保絮凝剂与废水的充分混合。

(4)DH-SSQ-100型高效污水净化器是该废水处理系统的核心设备,其工作原理:废水流入调节池进水泵把废水抽入净化器废水与药剂被同时吸入管道(初步混合完成)混合物流入净化器净化器的顶端排出清水,底部排出污泥(具体经过混凝反应、离心与重力分离、动态过滤、污泥浓缩等环节)开启反冲洗泵完成反冲洗(控制好时间)。

2.2.2 泥渣处理工艺

由前文可知,该蓄能电站砂石加工系统废水预处理设有0.15mm的高频振动筛,因此后续污水净化器过滤出的污泥粒径大多≤0.15mm,注意泥渣处理过程应投入适量的PAM、PAC,由此提高污泥的粘度。考虑到橡胶真空带式过滤机仅适合被用来处理密度大、浓度高、沉降快、含粗颗粒的料浆及需多次洗涤滤饼的物料,该工程的污泥脱水处理决定选用带式浓缩脱水一体机,其工作原理:泥浆首先经污泥泵进入混凝给料系统稀释后的絮凝剂经计量泵进入混凝给料系统经管式水中造粒实现絮凝剂与污泥的充分混合以污泥性能为依据对污泥与絮凝剂的混合比进行调节混合物进入带式浓缩机。

3 讨论

上文主要围绕蓄能电站砂加工系统废水处理工艺做了论述,其中包括废水处理工艺流程及主要设施设备等。研究证实,该蓄能电站砂石加工系统废水处理工艺具有下列优点:

(1)高频振动筛具有占地面积窄及大颗粒泥沙去除效果好等优点,其中多数≥15mm的大颗粒及少数

(2)高效污水净化器具有投资成本低、占地面积窄、自动化运行效果好、运行速度快、运行与维护量小等优点,其中废水净化时间仅需20~30min,净化水可用来冲洗骨料,此外占地面积仅20m2左右。

(3)带式浓缩脱水一体机具有滤布更换简单(耗时30min)、使用寿命长、出泥含水率低等特点,同时可实现泥渣处理全过程的完全自动化。

(4)一体化加药装置具有自动投药且投药均匀等优点。

综上所述,该蓄能电站砂石加工系统废水经FMVS2030复合高频振动筛、DHJ型一体化加药装置、DH-SSQ-100型高效污水净化器及带式浓缩脱水一体机处理后的出水水质完全满足GB8978-1996的要求,其中SS≤70~20mg/L,PH=7,废水回收利用率高达70%。由此可见,该废水处理工艺具有处理能力强、运行稳定可靠、处理成本低等优点,值得同类蓄能水电站废水处理系统借鉴。

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学生对将要学习的东西有一定的认知能力,才能激发兴趣,有的放矢的学习,提高学习效率。引导教学是提高认知能力的有效方法。引导教学包括以下几种方法:

1.观看电子产品制造工艺教学影片

电子产品制造工艺教学影片中涉及电子元器件、电路板的装配和焊接、印刷电路板制作技术、现代电子产品的制作过程四方面的内容。通过教学影片的观看使学生对电子产品生产工艺与管理这门课程的教学内容和教学目的增加感性认识。

2.实物展示

将往届学生的优秀作品做成展台,让学生参观学习。通过参观学习,他们将知道自己学习的过程和学习的成果。随后对学生进行学习前的思想动员,激发他们的学习兴趣,让他们好好学习,争取使自己的作品也能进入展台。

二、认知性教学是课程实施的基础

1.电子元器件的认知

常用的电子元器件的认知教学包括电阻的色环读法,二极管的阴阳极判别,三极管的三极判别,电容、电位器、晶闸管、扬声器、变压器等等的检测。这些认知教学,我们应该配以简单电路实际搭接讲解,使用万用表检测和验证结果。

2.生产过程和管理的认知

参观西门子、长虹、三星等电子公司。让学生对电子产品的生产环境、流水线生产过程、生产分工、生产中使用的工具和设备、生产中检测的仪器设备等内容有一个感性、详实的认识。学生在认知能力上再次加深,为以后的学习奠定了很好的基础。

3.课程培养目标的认知

学生应该了解课程培养目标。课程培养目标围绕三种能力展开――社会能力、专业能力、自我拓展能力。能力的培养是课程体系建立的核心内容,也是学习领域体现的内容。通过该课程的学习,学生可以学会与人配合,与人共处;学会必要知识和技能;学会自我学习,学会工作。

三、项目导向和任务驱动是课程实施的纲领和手段

项目教学是这门课程的实施纲领和手段。项目遵循由简单到复杂,由组装电子产品到检测电子产品,由万能板搭接和调试电路到自己设计,制作PCB板,由手工焊接到自动焊接的方案实施的。这一学期里共安排6个项目,分别是项目一,手工焊接触摸式开关;项目二,手工焊接调频调幅收音机;项目三,用万能板搭接调试电路;项目四,设计和制作PCB板;项目五,再流焊接SMT调频收音机;项目六,波峰焊接万年历。每个项目中都有相应的任务,必要的定义介绍,理论讲解,电路分析。学生完成了规定的任务,即完成本项目的训练。下面以项目四中任务三的展开为例简要介绍教学任务的实施和教学效果,如下图所示。

通过项目四的学习,学生可以了解印刷电路板的分类和组成;手工和电脑设计,制作PCB板的方法和技巧。在现代电子制作中,印刷电路板的设计和制作是急需岗位。学生经过本项目学习,可以胜任简单印刷电路板的设计和制作,具有成为印刷电路板的设计和制作高级技师的潜力。

四、评价指导和网站建设是课程实施的保证

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1 问题的提出

励磁系统装置属电站发电机控制设备,主要功能是为发电机机端提供稳定可靠的励磁电流。励磁系统装置主要由励磁调节器、功率整流器、灭磁及转子过电压保护、启励、转子绕组接地保护等屏柜装置构成。由于励磁系统装置在工作中要完成电气信号采集、控制计算、发出控制指令、通过电力执行元件输出等电气动作。在励磁系统装置屏柜内,信号、控制、电力等构件及缆线交织在一起,极易相互电磁干扰造成电气误动作。另外,励磁系统装置安装在发电厂强磁场环境里,对励磁系统装置要求必须有很好的抗电磁干扰能力。在以往的励磁系统装置生产试验阶段及电站调试过程中,曾经也发生过因励磁系统装置受到无谓电磁干扰无法调试而重新组织配线加工的实例。解决励磁系统装置的抗电磁干扰问题,对提高励磁系统装置在电站调试、运行有着至关重要的意义。

2 励磁系统装置在装配生产过程中抗电磁干扰工艺布局

本节重点结合大型发电机励磁系统装置装配配线生产,进行抗电磁干扰工艺布局及对抗电磁干扰工艺布局展开研讨。励磁系统装置受到外部电信号电磁干扰的现象很多,究其产生原因主要是由电磁感应而产生的干扰信号源而来。结合多年励磁系统装置生产实践,对电力控制产品装配配线生产过程的抗电磁干扰工艺方案一一归纳总结:

2.1 信号线,一般指承载各种采样信号的导线;控制线,它是一种被人为放大的信号电流承载导线,其电流用以控制其它执行元件。

2.2 作为抗电磁干扰的有效措施,励磁系统装置的信号线、控制线一般选用屏蔽线或绞合线布线。

2.3 作为信号线、控制线与其它等级导线分隔措施,信号线、控制线应与其它电力导线以90?交叉布线,决不允许与电力线、交直流总线及高压线并行布线。

2.4 信号线、控制线优先选用行线槽布置走线。为屏蔽电磁干扰,行线槽应安装在一个可靠接地的金属底板上。

2.5 采用绞合绝缘布线是抗电磁干扰的有效方法之一,绞合绝缘线布线的抗电磁干扰能力强,对外辐射小,传输感抗与分布电容都小。它是最经济的抗电磁干扰布线方法之一。

因为用物理学角度分析,任何一根导线当有电流流过时,都有电磁向周围空间辐射,其辐射强度与电流的大小成正比,其方向由电流流动的方向决定。而此时,如果有另一根导线,电流的大小与上一根相同、电流的方向与上一根相反且与上一根重合。则从理论上计算,两根导线对外辐射抵消,即向外辐射为零。而实际生产过程是无法让两根导线重合的,为了使效果上接近两根导线重合,人们将通过一个用电器的两根回路导线紧密地绞合在一起,使其辐射尽可能减少,这就是配线工艺上所说的绞合线。

2.6 分流器配线、可控硅门极接线,这些设备中两线配线都应为绞合线。

2.7 绞合线使用应尽量取短、等长、绞合紧密。

2.8 有效消除布线电磁干扰的另一种方式就是使用屏蔽线。

2.9 屏蔽线在使用中,在屏蔽体与地或电磁干扰源的金属壳体之间所做的永久良好的电气连接称为屏蔽接地。屏蔽接地有两个作用:一个是为信号、电源和电气安全提供必要的通路,以保证不引入过大的共模电磁干扰而实现有效的性能。另一个作用是形成一个通路,将外部导线上或环境中的电磁干扰能量分流出去使之远离敏感电路。

2.10 屏间及对外的DI/DO控制信号,如起励,灭磁开关合闸指令,灭磁开关跳闸指令等也必须采用屏蔽线,以防电磁干扰。

2.11 屏蔽线配线连接前,先将屏蔽线端部适当位置绝缘皮剥去,露出屏蔽层,用适当方式将屏蔽线固定,屏蔽层就近接地,然后,进行屏蔽线芯线配线。

2.12 重量较大的屏蔽线,需用适当的固定夹紧固在接地电缆架上,屏蔽电缆芯线不得受到拉伸应力。目前已有新工艺屏蔽线压线夹将屏蔽线的屏蔽层压接在小接地铜排上,完成屏蔽接地,同时又固定了屏蔽电缆。

2.13 为保证各需要环节可靠接地,屏体装配内,设有接地汇流铜排。各接地汇流铜排之间用多股接地线互连,最终接入总接地汇流铜排。

2.14 配线过程中,将多束导线装入一个专用塑料槽中布线,此布线工艺称为行线槽布线。屏柜产品行线槽内布线原则:配线等级相容的导线被允许放置在同一行线槽,电流较大的绝缘导线安置在行线槽底部,上部用作信号传输线及控制反馈线等布线。内部走线总量的截面积以不超过70%走线槽内部截面积为宜。

2.15 屏柜过门线因信号线集中应使用多股软线,并套尼龙编织套管等扎束,扎束外层加铝箔或金属网格屏蔽。

2.16 屏柜励磁设备与主控室DCS设备长距离屏蔽线传输时,屏蔽线接地方式为在主控室DCS设备单端接地,在励磁设备现场一端不要将屏蔽线接地。如果两端接地则会形成感应环路,感应出电磁干扰信号,反而适得其反。通常的做法是在主控室的DCS设备上,将几根电缆的屏蔽线编成辫,然后接到DCS的屏蔽接地端子或接地铜排上。

3 国外品牌励磁系统装置抗电磁干扰工艺布局深入探究

由于工作内容经常接触到许多国外品牌公司的励磁系统装置,这些公司在励磁产品制造过程中,抗电磁干扰方面有其特点:

3.1 特别强调励磁系统装置控制构件必须对高频电磁干扰信号有可靠的屏蔽作用。将屏体框架、各门板、侧板、盖板、安装底板等构件统统用编织线相连接地(编织线的导线外表面积大,根据物理学集肤效应原理,有利于高频电流的流动)。

3.2 为实现配线过程中涉及的接地,在每一排接线端子旁专设一个接地小铜排。

3.3 为减少载流导线对空中辐射电磁干扰,将承装信号传输线的行线槽全部紧贴可靠接地的金属板安装。

3.4 研究屏面仪表孔、通风孔等的大小引起外部辐射源对屏内电气元件造成的电磁干扰问题。为防止这种外部辐射源通过屏开孔进入屏内的电磁干扰,屏体开孔不允许过大或集中。屏内电气单元、电路板等应用金属接地屏蔽罩进行二次防护。对开孔面积较大的屏体通风孔采用金属通风滤网结构,以屏蔽外部辐射源进入屏柜内。

3.5 对于向屏内单元供电的低压电源(如24、48伏电源等),在电源的输出端加电源滤波器,对电源进行进一步滤波、隔离。电源滤波配线使用密双绞或屏蔽线,强调电源滤波器的输入、输出线分别布线。

3.6 在励磁调节器底部,预留出足够试验及临时接线防电磁干扰的屏蔽布线通道。

4 消除电磁干扰的新工艺技术

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由于化石燃料的日益短缺以及人们的环保意识的不断增强,而风能兼具清洁型与可持续性的特点,因此在近年来得到了较为迅速的发展。我国从八十年代开始实施大功率的风力发电,但主要的设备靠欧美等国进口。

1.我国风电齿轮箱设计制造技术的现状

目前我国已经基本掌握了兆瓦以下的风力发电增速箱的设计制造技术,批量生产的主力机型,例如600kw―2000kw,已经在多家公司投产。但即便如此,我国的风力发电齿轮箱仍然是国产化中较为薄弱的环节,对于市场的巨大需求量还是力不从心。

我国从国外引进的电机组技术只是发电机组的集成技术,其中并不涉及齿轮箱的设计制造。因此国内的齿轮箱的实际制造基本上是参照引进技术的规范进行的,通过类比的方式进行设计,因此谈不上完全的掌握先进的制造技术。总的来说,我国的相关研究起步较晚,由于相关人才的缺乏,再加上基础薄弱,极大的限制了此领域的进展。郑州机械研究所近几年推出了CAE分析系统,可以轻松的实现对于箱体、输入轴以及行星架等重要零部件的优化与有限元分析。

2.齿轮的常用材料及其性能

风力发电的增速齿轮箱中所使用的齿轮,其材质一般为低碳的合金钢,重齿公司经常使用17CrNiMo6或者20CrMnMo等原材,而内圈使用42CrMoA材料。其力学性能的分析如下表1:

齿轮的材料为渗碳钢,未经渗碳的钢材进行的各种实验只能测定零件的心部性能,而渗碳钢的性能除了与心部强度有关外,海域渗碳层的碳含量以及渗碳的深度有关。

2.1抗弯强度

通过弯曲试验进行渗碳钢静强度的测定,静强度与心部强度、碳含量、钢材的化学成分等有直接的关系。一般的,渗碳层的的深度越大,弯曲强度随之增加;心部强度越大,弯曲强度增加;碳量增加,弯曲强度增加。

2.2疲劳强度

齿轮在变载荷的作用下极易发生疲劳损坏现象,影响疲劳损坏的因素主要有:

(1)渗碳层内的氧化物。如果渗碳钢内存在着一定的、硅、钛等合金元素,在吸热性的渗碳气氛中就会转变为相应的氧化物,而这些氧化物的存在作为高温转变的产物的核心可以降低表面的硬度。

(2)渗碳层内的碳化物。渗碳量的多少、形状及粒径的大小对于渗碳钢的弯曲疲劳性以及基础疲劳都有着明显的影响。特别是网状碳化物的存在会直接的导致弯曲疲劳性能降低。

(3)渗碳层内残余的奥氏体。由于残余奥氏体的强度低,它的存在不仅降低了渗碳钢的强度,还降低了有利于疲劳性能的残余应压力,为此可以通过喷丸或者滚压来提高疲劳强度。此外心部强度也是影响疲劳损坏的重要因素。

2.3材料的选择

为了提高齿轮的性能,可以选用国产优质合金钢,其淬硬性、机械性能、硬度、碳势层的深度分布等都体现了优良的性能。

3.齿轮箱的生产工艺技术

3.1齿轮

齿轮的设计时要考虑到减速传动与增速传动的区别,在选择变位系数时要遵循降低滑差的原则,根据载荷的实际情况设计齿向与齿廓;同时内齿圈轮缘的厚度要大于模数的3倍,外齿轮使用渗碳淬火配合磨齿工艺,热处理的等级要不低于MQ,齿轮的精度要在5级以上。

齿轮的疲劳强度要参照用户提供的载荷谱,但是由于此谱难以获得,为此还要依据额定功率与使用系数进行计算。但是由于风力发电齿轮箱的载荷变化很复杂,并且不是连年的工作,因此其计算的精度要考虑好多的因素。

3.2轴承

由于风力发电工作环境的特殊性以及载荷复杂性,轴承成为了齿轮箱中较为薄弱的环节。据统计,现在风力发电的故障中有一半是因轴承问题引发的。为此要在齿轮箱的设计及运行中对轴承的类型、油的清洁度以及方式、寿命计算给予重视。

4.存在问题及展望

随着我国风力发电产业的发展,近几年已经在这一方向取得了长足的进展,不仅掌握了兆瓦级机组的设计及制造技术,还实现了600kw-2000kw风力发电的增速箱的批量生产。但是制约这一产业的继续前进的问题仍然存在,主要表现在:

(1)国内缺乏基础性的研究数据,对于引进的先进技术的解析能力及应用还有不完全之处。

(2)人才的缺乏。主要是缺少即掌握风力发电技术,又熟悉低速重载齿轮箱的设计制造的人员,同时对于系统设计人员也处于缺乏状态。

(3)由于对于大型风力发电增速箱的设计制造的技术掌握的不全面,致使许多的产品以仿制为主,极大的限制了产品的稳定性及可靠性。其次是掌握同等水平的设计制造的企业也很少,致使产品无论在质量还是数量上都不能满足实际的需求。

(4)相应的测试手段以及大型的实验装置不足。

(5)各行业之间缺乏有效的沟通,使得信息得不到共享,限制了各自的发挥,阻碍了共同发展与有效机制的建立。

(6)国产的产品与进口产品的价格差距较大,较低的市场价位不仅增加了制造商的风险成本,同时也不利于产品质量、行业发展以及企业研发资金的供给。

5.结束语

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中图分类号:TU74文献标识码: A

随着我国经济水平的快速提高,市场对于钾碱的需求量也越来越大。但在钾碱产业的发展上,我国相应技术手段相对于发达国家来说比较落后,不能满足现实中的生产需求,同时还伴随着污染大、能耗高和产品质量低等问题的产生。离子膜电解法生产钾碱是现今比较常用的一种技术手段,有效地改善了上述出现的问题,本文就这一技术来进行具体叙述。

一、钾碱的生产工艺

我国对于氢氧化钾的生产方法主要采用隔膜法,一部分企业采用离子膜法,现今隔膜法的应用最为广泛,但随着近些年一些问题的产生,企业对于离子膜法的应用越来越广泛。以下就对离子膜法的生产工艺作以阐述。

(一)优点

相比于传统的隔膜法,离子膜法具有以下几个优点:①能耗更低:生产一吨氢氧化钾的用电能耗要大大低于采用隔膜法的用电能耗(离子膜法:1570kW・h/t,隔膜法:2160 kW・h/t)。②产品质量更高:采用离子膜法获得的氢氧化钾纯度更高。③投资更省:采用离子膜电解法比采用隔膜法在成本上要少20%左右。④氯气、氢气纯度更高,纯度可以超过99%。⑤对环境污染影响小:相比于采用隔膜法会产生石棉废物等污染环境的物质,采用离子膜电解法不会产生废物。

(二)工艺流程

1、一次盐水精制

将装置回收水、电解脱氯淡盐水和补充的水注入装有原盐的融盐桶中配制出饱和粗盐水,在流入反应槽之前向粗盐水中加入精制剂,粗盐水中的镁离子和精制剂进行反应生成氢氧化镁沉淀。同时,粗盐水中的腐植酸和盐藻类等有机物可以被次氯酸钾分解成小分子的有机物。用加压泵将反应槽中的粗盐水送出,通过气水混合器和加压溶气罐进入到预处理器中,向预处理器中投加氯化铁溶液和碳酸钾溶液,粗盐水中含有的钙离子可以和碳酸根离子进行反应产生碳酸钙沉淀。之后将反应后的粗盐水注入中间槽,通过膜滤器过滤得到精盐水,过滤出的其他游离氯进入盐水的贮槽中,将没用的滤渣排入排渣桶。需要注意的是,为了保证过滤膜本身的过滤能力和过滤效果,要定期采用15%的盐酸溶液对滤膜进行化学再生。

2、二次盐水精制

盐水在经过一次精制后进入离子交换树脂中进行二次精制,在这一过程中,盐水中含有的微量镁离子和钙离子等阳离子得到有效去除。

3、电解

盐水经过二次精制后进入电解槽,在阳极室内经过电解产生氯气,同时水中的盐分得到分解产生了钾离子;在阴极室内经过电解产生氢气。阳极室产生的钾离子会和阴极室产生的氢氧根离子结合生成一定浓度的氢氧化钾溶液,这部分碱溶液会流入碱液受槽。在电解过程中产生的氢气和氯气会被分别吸收进行氢气和氯气的处理。

4、蒸发

产生的氢氧化钾溶液流入碱液受槽后会经过两效降膜蒸发,进一步使氢氧化钾的浓度得到提高,之后流入特定浓度的碱槽,用特定泵进行收集等待后续处理。在蒸发过程中冷凝所得到冷凝液用于锅炉的循环利用和盐水进行一次精制。

5、氯气的处理

盐水经过电解后产生的湿氯气首先要进入氯气洗涤塔进行洗涤,之后再进入氯气冷却器进行冷却,使氯气的温度下降到12℃至15℃,通过水雾分离器送至填料塔中与其中的硫酸进行逆流接触,进行第一次的脱水。经过第一次脱水的氯气之后再被送入泡罩塔中与高浓度的硫酸进行逆流接触从而获得第二次的脱水。经过两次脱水后的氯气最后用酸雾捕沫器进行氯气的最后一次脱水,之后送入氯气压缩机内加压压缩收集利用。

6、氢气的处理

盐水经过电解后产生的湿氢气温度可以达到85℃,需要进入洗涤塔内进行冷却水的喷淋和洗涤。喷淋后湿氢气温度得到大幅下降,可以达到45℃左右,同时,气体中含有的一部分蒸汽冷凝水和碱雾也会被冷却水带走。

冷却后的氢气之后会被送入氢气压缩机做进一步的压缩,然后进入两段冷却器中用冷冻水和循环水分别进行冷却。通过这一过程,湿氢气中超过七成的水分会被冷凝下来,其中一少部分的冷凝水会以雾滴的形式存在于氢气中,需要进行除雾处理来减少碱雾和水雾的掺杂。所以,在最后用水雾捕沫器进行收集时要在捕沫器上安装过滤设施。

7、事故HCl气体的收集

由于生产过程中不受控制会在一些工序中产生HCl气体,做好事故气体的收集工作同样十分重要。可以采用生产用水来对事故气体进行收集,制备出工业盐酸。这些事故气体需要先后经过两个事故降膜吸收器和来自于尾气吸收塔中合成的稀盐酸相吸收,产生一定浓度的工业盐酸,这些工业盐酸会从吸收器的底部流进工业盐酸贮槽,用专用的盐酸泵收集送出。

二、工艺的改进

(一)提高膜质量

离子膜电解法采用的膜片是一种阳离子交换膜。早期大多采用全氟磺酸离子膜,这种离子膜以磺酸基团来作为离子的交换基团,具有电解耗能低、电阻小的特点,但由于磺酸基团本身具有亲水性,不能很好的阻隔阴极槽内的氢氧根离子,这就造成了盐水再进行电解时的电流效率过低,成本过高。针对这一问题专家研制了一种全氟羧酸膜,这种膜亲水性和含水率较小,但具有更大的电阻和电流效率。之后,专家又结合这两种的特点研究出全氟羧酸-全氟磺酸复合膜,实现了制碱技术的进一步发展。

同时,提升离子膜本身的电流密度可以有效提升钾碱的产量,目前质量较高的离子膜电流密度已经可以达到10kA/m2,相比于过去普通的离子膜来说,电流密度增大的同时,槽电压并没有大幅度的提升,这种新型、高质量的离子膜在今后势必会投入到大量的生产操作中。

(二)管件的材质

电解槽中产生的湿氯气本身湿度大、温度高,对一般的金属具有很大的腐蚀性。现如今大多数企业用来收集氯气的管道采用的都是法奥利特管,这种管道的材质对于氯气防腐性较差,运行几年内壁就会受到很大程度的腐蚀,管壁也会越来越薄,为生产带来了一定的安全隐患。玻璃钢的管道是一种以玻璃纤维作为材质的管道,对湿氯气就有很强的抗腐蚀性,很适合用于来代替法奥利特管。这种玻璃钢管同时还会加入合成树脂来作为粘合剂,具有耐温、强度大、质量轻、隔热、电绝缘、耐腐蚀和隔音等诸多特性。

(三)系统废水的回收利用

在离子膜系统中通常使用反渗透来实现对废水中离子、微小悬浮物和有机物的去除,这种方式的基本原理是:渗透膜会将水溶液进行分隔,水和溶液两相之间存在一定的渗透压。通过这一原理工厂就可以通过向水中进行适当的加压使原水受到一定的压力,通过渗透作用变成无杂质的纯净水。水中的溶解物会受到渗透膜的阻隔作用而富集,工厂对于这部分废水进行集中收集排放,获得的纯净水可用来回流利用。其中水的回收率可以达到50%左右,收集到的较高浓度废水中含有大量的亚硫酸氢钠和六偏磷酸钠,这些物质都会对环境造成很大的污染,需要工厂做好回收的工作。

通过反渗透来实现系统废水的回收利用不但节约了大量的原水,还能够有效地避免水垢的产生,降低了系统的维护费用。

结语:

离子膜电解法对于钾碱的生产来说是一种较为实用的工艺手段,在氢气和氯气的制备上具有很强的先进性,采用这种方法用来进行钾碱的生产对于企业提升自身经济效益和市场竞争力、降低生产成本具有很大的意义,在今后拥有广阔的发展前景。

参考文献:

[1]龚西.关于离子膜电解制碱装置稳定运行的分析探讨[J].化工管理,2013(14):155-156.

[2]李新民,王小敏,张菊青.离子膜电解常见故障及处理措施[J].氯碱工业,2012(01):251-252.

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一、碱性锌锰干电池

碱性锌锰干电池的负极为锌,正极为锰,电解液为氢氧化钾。其外壳为镀镍钢壳,其带有正极帽,并兼作正极集流体。在壳内正极环与正极幅紧密接触,正极环是由石墨以及二氧化锰等材料进行混合后压制而成的,其中填充有一层锌膏为负极,其采用聚合隔膜纸包裹,并插入一根集电体。集电体的负极焊接在负极帽上,套入塑料封圈,再将该组合插入至钢壳开卷边进行密封,再用一层热塑性薄膜商标将钢壳包住。碱性锌锰电池的电解质为活性及纯度均比较高的正负极材料和碱,其具备很强的离子导电性,于是化学反应的面积成几何数字增长[1]。在国际上,废旧电池的处理途径通常有掩埋及回收利用两种,这其中掩埋只能够在某种程度上以及特定的时间内对其污源进行限制,并且会严重污染土壤,无法从根本上解决问题;而废旧电池子回收利用则是相对有效的方法,回收利用的处理方法常用的有三类,即人工分选、火法处理以及湿法处理等[2]。

二、利用废旧干电池制备锰锌铁氧体

(一)试验仪器及材料

本试验中所用到的试验仪器如下表1所示:

其材料主要包括:硝酸HNO3、双氧水H2O2、硝酸锰Mn(NO3)2、硝酸锌Zn(NO3)2、硝酸铁Fe(NO3)3、氨水以及酒石酸等,这些材料为分析纯,此外还有废旧五号聚能环南孚电池。

(二)试验方法

在废旧电池溶液中加入少量的氨水(NH3•H2O),使其PH值不超出7.0-7.5的范围,使得Fe3+、Mn2+、Zn2+得以充分沉淀,其它的离子则仍旧保留在溶液中另作处理,然后进行过滤。再取用相应深度及数理的硝酸将经过过滤的沉淀物充分溶解。取用一定量的废旧电池溶解液,通过原子吸收分光光度计将溶液中Fe3+、Mn2+、Zn2+的含量分别测量出来。然后溶液中Fe3+、Mn2+、Zn2+经过Fe(NO3)3、Mn (NO3)2、Zn (NO3)2的调节后,其比例为2∶0.6∶0.4(mol)。再将适量酒石酸在50℃条件下加入其中,再用氨水将其PH值调节至5。所得的溶液置于恒温水浴中进行加热使其蒸发,恒温水浴的温度为80℃,在加热过程中要不断的搅拌直至形成溶胶。再将凝固的湿凝胶置于110℃的干燥箱中干燥处理2.5小时左右,再在马弗炉600℃的高温下进行2h的锻烧,从而获得Mn-Zn铁氧体,其具有尖晶石结构。然后可以通过XRD(X射线衍射)、TEM(透射电镜)以及VSM(振动样品磁强计)等方法表征出获取产品的晶态、形貌以及磁性能等。

三、试验结果及相关讨论

(一)锰锌铁氧体受酒石酸用量的影响

当溶液的PH值为5时,酒石酸和总金属离子的所配制而成的原料配比不同,所得出的锰锌铁氧体前驱体也各不相同,将其置于马弗炉中以600℃高温锻烧两个小时,可以得出X射线衍射图,则可以直观的看出,原料配比摩尔比在1.4∶1达到最佳结晶度。这是由于在干凝胶形成的过程中,水解会产生颗粒,而酒石酸根可以吸附于其上,对于颗粒的继续生长起到一定的限制作用。当酒石酸和总金属离子的摩尔比达到1.4∶1时,酒石酸根离子和金属离子互相结合会形成络合物,从而晶粒受到其限制后就不再生长;如果原料配比小于该范围,则金属离子与石酸极离子的络合不够充分;反之原料配比大于该范围,则酒石酸根会对晶核的结晶过程产生严重干扰,所生成的晶核粒子的结晶度不好。

(二)锰锌铁氧体的生成机理

干凝胶中的水分几乎可以忽略不计,它有一个强烈的放热峰,而且在其所对应的TG曲线中会有强烈的质量损失,这是由于硝酸根在干凝胶煅烧的过程中充当了氧化剂的角色,含羰基团则是还原剂,二者发生了强氧化还原反应。由TG曲线可以看出,在210℃度后锰锌铁氧体的质量就没有出现变化,并且在DTA曲线中,在250~400℃的范围内有一个较宽且较弱的放热峰,这证明锰锌铁氧体已经开始向着晶态转化,最终会形成具有尖晶石结构的锰锌铁氧体[3]。

(三)锰锌铁氧体受到煅烧温度的影响

将酒石酸和总金属离子按照1.4∶1摩尔比的比例配制而成的原料的PH值调节为5,该条件下制备的锰锌铁氧体前驱体置于马弗炉,分别采用不同的锻烧温度煅烧两个小时,从而获取锰锌铁氧体晶体的XRD图谱。可以从中看出,在600℃的条件下XRD图谱有宽化趋势,这是因为锰锌铁氧体纳米晶体无序的晶间结构以及晶体缺陷造成的;如果锻烧的温度大于600℃,XRD图谱不但会表现出宽化趋势,而且特征衍射峰也会变得不明显,这是由于ZnO在锻烧时比较容易分解,所分解出的Zn处于高温环境中极易挥发,导致其含量降低。此外,晶界及晶粒内部的气孔还会迅速膨胀,晶粒就会迅速生长。

(四)产物颗料形貌表征

将酒石酸和总金属离子按照1.4∶1摩尔比的比例配制而成的原料的PH值调节为5,在该条件下制备的锰锌铁氧体干凝胶于马弗炉中,以600℃高温锻烧两个小时,可得锰锌铁氧体粉体,通过观察其TEM照片可以看出,其晶体的颗粒与球形比较接近,直径约为40nm,并且团聚程度也比较轻,这证明酒石酸对于形成网络结构有着积极的作用,可以限制晶粒的生长及团聚。

(五)产物磁性能表征

将酒石酸和总金属离子按照1.4∶1摩尔比的比例配制而成的原料的PH值调节为5,在该条件下制备的锰锌铁氧体干凝胶于马弗炉中,以600℃高温锻烧两个小时,可以得出锰锌铁氧体处于室温条件时的磁滞回线图,可以将锰锌铁氧体的剩余磁化强度计算出来,为9.233emu/g,矫顽力则为630e,饱和磁化强度为47•00emu/g[4]。由此可见其晶界比较薄,有较好的均匀性,气孔也比较小,所以有着较小的矫顽力及剩余磁化强度,磁性能良好。

参考文献: