工艺研究论文合集12篇

时间:2023-03-22 17:48:03

工艺研究论文

工艺研究论文篇1

从上文的表述中,我们已经知道采油工艺综合研究任重而道远,其重要性不言而喻。它研究的目的主要包含如下几个方面:

(l)对具体油田的工艺技术进行合理而有效的选择,充分提高其适应性与科学性。同时,对相关的技术指标进行科学而又严格的制定,提高操作队伍配置的合理性与针对性。除此之外,还应当充分结合实际情况,制定出一套适应性较强的采油工艺综合实施规划,为相关科研和生产部分的组织工作与生产工作提供有效参考。

(2)通过对采油工艺综合研究进行有效的探讨,可以对各个方案的优缺点进行一定程度的判断,并科学、有效的对工艺方案进行优化选择,并对采油工艺的科学性以及实用性进行有效的保证。

(3)对于采油工艺综合研究来说,它能够对系统工程的各个方面进行统筹规划,对系统内部的各个组成部分进行合理而有效的协调,并增强各个环节之间的配合。一个有效的采油工艺综合研究,必然能够对施工效率进行有效的提高,对重复劳动进行规避。除此之外,它还能够推进有提开采技术的提高,促进管理水平的增进,进而对油田开采的经济效益进行有效的提升。采油工艺综合研究和采油工程中的各个环节联系紧密,是优化油田总体工作的一个重要节点。

采油工艺综合研究的内容

采油工艺综合研究包含了多个环节,首先,它需要对当前状况下的工艺技术进行充分的结合,其次,在此基础之上对油藏采油工艺进行统筹兼顾,最终科学分析研究优化采油工艺。一般情况下,它主要包含如下几个方面的内容:

(l)油井的现状评价。通过对新井的试油试验以及对老井资料层面和生产史层面进行有效的把握,对油井的现状进行全方位的评价,在评价中,需要涉及到完井方法、开采方式、井身结构以及开发方式等内容。然后,对这些方面的优点与缺点进行判断,并进行一定程度的总结。这样一来,就可以为新井的开发策略提供有效的现实依据。

(2)新井完井技术。通过对开发方案以及采油工艺的相关内容进行有效的结合,对新井的井身结构方面、套管的程序、钻井液的使用方面、完井方法方面以及完井液方面内容进行有效的研究,并注重的研究的科学性与针对性。然后,结合固井的质量对其提出新的检测方法以及技术要求。然后在此基础之上对射孔方案进行优化选择,并有效的设定射孔参数。(3)修井技术。对于修井技术来说,它是采油工艺综合研究当中的一个重要组成部分。在开展这一内容之时,一定要充分结合地下的实际环境,然后科学预测未来开采设计的内容和相关工作,并提出针对针对性较强且行之有效的质量要求。

(4)采油金属。对于采油工艺综合研究来说,其最重要的核心内容便是对采油技术的有效研究。针对这一核心内容,需要对采用注采压力的系统进行有效的动态分析和评价,并优化选择自喷管柱的型号,提高油井自喷生产期预测的科学性。

(5)增产技术。对油井的实际情况进行有效的结合,讨论与研究增产方式,计算相关工艺参数,设置所需设备,分析措施的规模以及施工的工艺。

工艺研究论文篇2

沈阳铸锻工业有限公司为大连某公司生产压机配套产品,动梁是其中最主要的铸件产品。接到生产计划后,技术部联合车间不断研究,最终生产出了完全符合厂家技术标准的要求,为以后生产此类铸件产品积累了宝贵的生产经验。

1生产支臂技术条件

1.1产品概况

动梁本体:13450kg,化学成分为ZG20MnMo,钢号ZG20MnMo,含C量0.17%~0.23%,含Mn量1.10%~1.40%,含Si量0.20%~0.40%,含P量0.030%以下,含S量0.030%以下。机械性能:抗拉强度≥490MPa;屈服强度≥295MPa;延伸率≥16%以上;冲击值39。

1.2要求的生产条件和方法

(1)动梁需要进行正回火热处理,以消除应力,同时提供热处理曲线,包括升温曲线、冷却温度、时间进度等;(2)铸造过程中,强烈要求严格进行质量控制;(3)内表面要打磨成更加光滑的表面。

1.3铸件表面质量要求

(1)铸件表面经过热处理后应平整光洁,不准有裂纹、缩孔、粘砂等缺陷;(2)铸件不得有影响强度之缺陷;(3)铸件表面质量要符合提出要求的标准范围之内。

1.4试料

动梁要带试料,试料要附在本体上,要与本体同炉进行热处理,试料的机械性能符合JB/T5000.6-2007提出的标准。

2工艺方案的拟定

2.1铸造方法的选择

铸造方法的选择在此不再详述。

2.2工艺方案的选择

(1)浇注位置:为了得到高质量的铸件和方便操作,采用正常的浇注位置。此浇注位置便于下芯、排气、利于补缩,便于操作。(2)分型面:分型面的选择是与浇注位置的选择密切相关。确定了浇注位置之后,即可按浇注位置的选择原则来选定分型面,此件选大平面作为分型面,便于操作、检验,易保证各部尺寸的准确,木型采用实样木型,便于起模。

2.3造型材料

为了达到尺寸准确、表面光洁的技术要求,为了确保检测的技术要求,选用碱酚醛自硬砂造型。

3工艺参数

3.1缩尺

缩尺是为了保证铸件冷却由液态到固态后尺寸符合图纸要求,而在制作木型时应进行适当的放尺。缩尺是根据铸件的线收缩率来确定的,而铸件的线收缩率又直接与铸件的材质、结构、收缩时的受阻情况、造型方案、造型用砂等有关。根据支臂的具体情况,缩尺定为1.8%。

3.2加工余量

加工余量是铸件在机械加工时去掉的一层金属的厚度。加工余量的大小取决于铸件的最大尺寸、加工面间的距离、加工面与加工基准面的距离、铸件的尺寸精度、浇注时加工面的位置。此件上面取加工量25mm,下侧面取20mm。

3.3工艺补正量

由于动梁造型时,中间芯子不准用铸工顶固定泥芯,故只能通过吊梁挂芯,所以大芯子内芯铁必须牢固、可靠,这就要使芯子的收缩应力增大,考虑到这种情况在相应部位设置了工艺补正量。

3.4拔模斜度

为了在造型时易于起模,而在模样的立面上给出一定的斜度。此件下面组一层芯,实样按木型操作规程守则留出拔模斜度。

3.5分型负数

由于铸型上、下型之间合箱后不严密,为防止跑火,合箱时要在分性面上放石棉绳。这样一来,就增加了型腔的高度。为了保证铸件尺寸符合要求,在模样上必须减去相当的高度,此高度尺寸即为分型负数。分型负数的大小,与铸件的尺寸有关,即与分型面的大小有关,与使用的型砂性质有关。分型负数定为3mm。

3.6涨箱系数

铸件在浇注时,由于钢水压力大,而型砂在受热后变软、分解,被高压钢水向后推,使铸件涨箱,在考虑毛重时,应将此数值加入。涨箱系数与铸件高度,壁厚和所用的造型材料有关,此件砂箱结合地坑实样造型,四周废砂撞平,涨箱系数定为5%。

3.7芯子

芯子是用来形成铸件的内腔,有时也用来形成较为复杂的不易起型的外皮。此件实样造型,中间出芯。

4浇注系统的设计及计算

4.1浇注系统的设计

浇注系统直接影响着铸件的质量,很多铸造缺陷,如包砂、夹杂物、浇不足、裂纹等缺陷,多与浇注系统不合理有关,所以铸钢件的浇注系统应设计合理,要保证钢水平稳地进入铸件型腔有合理的注入位置,保证钢水的顺序凝固。此件高500mm,为使钢水平稳的进入铸型,采用侧面一层水口,浇注时钢水由内浇口进入型腔,内浇口六道,此浇注系统达到了注入位置合理,钢水能平稳地进入铸型且造成了趋向于冒口的温度梯度,有利于钢水的顺序凝固,有利于铸件的内部质量的提高。

4.2浇注系统的计算

浇口各部分截面尺寸恰当,减少钢水的消耗,并有恰当的上升速度。此件毛重15.2吨,钢水总重25.4吨,需要一包浇注。(1)包孔直径¢70mm×2,总截面积为7693mm2;(2)直浇口2个¢120mm,总截面积为22608mm2;(3)横浇口一道¢100mm,总截面积也应为7850mm2。因为直浇口均匀进入横浇口同时向两个方向流去,只能扩大其面积;(4)内浇口6个¢80mm,总截面积为30144mm2;(5)浇注系统的截面积之比为:包孔∶直浇口∶横浇口∶内浇口=1∶2.94∶1.02∶3.92;(6)钢水在型腔中的上升速度计算如下:t=Q/nq(s)=15200/(120×2)=63.3s。式中:t为浇注时间(s);Q为铸件重量(kg);n为注孔数量(个);q为钢水的流量(kg/s)。包孔直径(mm)60时,q(kg/s)取90;包孔直径(mm)70时,q取120,包孔直径(mm)80时,取150,包孔直径(mm)100时,取150。V=H/t=500/63.3=7.9(mm/s)式中:V为钢水在型腔中的上升速度(mm/s);H为铸件的高度(mm)。

4.3分析

此上升速度可满足应用碱酚醛自硬砂生产大型厚壁铸钢件时钢水在型腔内上升速度的工艺要求。浇注时,待钢水上升至冒口内1/3高度时,在冒口内加足够量的高效覆盖剂。此浇注系统对碱酚醛自硬砂造型的动梁是比较适合的,它能使钢水以最短的时间、最快的速度充满型腔,减少钢水对型腔的烘烤时间,避免由于掉砂、起皮等因素而使铸件产生砂眼、粘砂、夹渣等铸造缺陷,另外由于内水口面积大、分散,有利于钢水热量的分散,避免局部过热,引起局部缩松等铸造缺陷。

4.4冒口

钢水浇注时从液态状态下经过降温直到凝固完了的全过程中,要发生体收缩。在收缩过程中,需要适当的钢水补缩,否则铸件将产生缩孔和缩松,冒口就是用来盛装钢水补缩铸件而设置的。为了形成铸件向着冒口的顺序凝固,有时采用内冷铁和外冷铁来控制,冒口高度设计以冒口内的金属液能保持较高的热量和压力为原则。动梁的冒口设置遵循了下列原则:(1)冒口设在铸件最后凝固的部位,即铸件的最高部位,以造成顺序凝固的条件;(2)冒口设在铸件浇注位置的上部,便于设置并提高了补缩效果;(3)冒口采用圆形和集中的大冒口,以提高其补缩效果。

5铸后处理

5.1气割与补焊

ZG20MnMo材质属合金钢,为了防止产生裂纹,切割冒口以后马上进到热处理炉中进行热处理。小的局部缺陷可局部加热补焊,补焊后要进行回火处理(温度为580oC),以消除应力。所用焊条为结J506或J507。

5.2热处理

根据技术要求,铸件要进行正、回火处理:图1此件在热处理时,第一个阶段时消除铸造应力和改善铸态组织性能的退火处理,在切割冒口之前进行,它的作用是在切割冒口时避免出现裂纹。消除缸体在缺陷处理过程中组织应力,保证缸体在正、回火后得到满足技术要求的综合机械性能。曲线的第二、三阶段是正、回火处理,在气割掉冒口后进行。风冷的目的是为了加强冷却速度,此阶段是得到合格的各项性能指标的根本保证。

5.3对操作及夹具的要求

(1)检查来件的标识和表面质量;(2)放平、垫实、加热要均匀。火焰不能直射铸件表面,均匀加热;(3)控制升温、冷却速度,做好操作记录。

5.4对缺陷处置

动梁作为大型铸钢件,由于铸造过程复杂,出现质量问题后的缺陷处理十分重要,同时也是保证缸体质量的重要手段。具体处理方法规定如下:(1)表面缺陷用砂轮磨光,经磁粉探伤检查无裂纹等铸造缺陷后进行补焊,内部缺陷在预热温度大于200℃的条件下用气割方法清理缺陷,并用砂轮磨光,经磁粉检查合格后施焊;(2)补焊时整体预热,并在施焊部位加热保温大于200℃;(3)焊修后缺陷部位及时保温处理,盖石棉板等,整体施焊后,入炉中进行补焊后的去应力处理;(4)去应力处理后的铸件,重新用砂轮打磨精整达到同整体表面一致,并重新进行磁粉及超声波探伤检查。

6结语

生产动梁时,主要是通过借鉴相似材质的工艺参数及以前生产过类似的铸钢件经验,在生产过程中,对木型质量要求特别高,表面必须光滑,做出圆角,不涂漆,刷脱模剂;要有良好的起模吊具;检测过程中,探伤合格、机械性能、NDT和力学性能达到了的要求;在铸造产品后,没有不良的质量后果。总之,通过设计选择动梁的工艺方案,通过生产实践验证了工艺,证明了这次工艺是切实可行的。这一实践不仅提高了沈阳铸锻工业有限公司铸件工艺方案的设计水平,还成功地完成了客户的配套生产任务。

作者:王重鑫 单位:沈阳铸锻工业有限公司

参考文献

工艺研究论文篇3

植物油料大多来源于植物的种子,含有人体所必需的不饱和脂肪酸如亚油酸、亚麻酸、油酸等,是关系国计民生的重要大宗农产品。我国是世界上最大的食用油需求国和世界第一大食用油生产国。入世以来,我国植物油行业面临着巨大的冲击:降低关税、扩大市场准入、取消出口补贴和逐步放开贸易权,进口完全实行市场化自由竞争。2004年我国植物油进口量达到历史最高水平,引来社会各界对植物油市场的关注和忧虑,植物油生产领域如何改进提取工艺,提高国际竞争力就显得十分迫切。本文在此背景下就植物油的提取工艺及最新研究进展作以综述。

1传统植物油提取工艺

传统植物油提取工艺主要有压榨法和浸出法两种。

1.1压榨法

压榨法是借助机械外力的作用,将油脂从油料中挤压出来的取油方法,目前是国内植物油脂提取的主要方法。压榨法适应性强,工艺操作简单,生产设备维修方便,生产规模大小灵活,适合各种植物油的提取,同时生产比较安全。按照提油设备来分,压榨法提油有液压机榨油和螺旋机榨油两种。液压榨油机又可以分为立式和卧式两类,目前广泛使用的是立式液压榨油机。

压榨法存在出油率低,劳动强度大,生产效低的缺点并且由于榨油过程中有生坯蒸炒的工序,豆粕中蛋白质变性严重,油料资源综合利用率低。

1.2浸出法

浸出法是一种较先进的制油方法,它是应用固液萃取的原理,选用某种能够溶解油脂的有机溶剂,经过对油料的接触(浸泡或喷淋),使油料中油脂被萃取出来的一种方法,多采用预榨饼后再浸提。

在我国,采用直接浸出或预压榨浸出工艺的植物油脂每年超过800万吨,这些油几乎全部使用的是6号溶剂油,其主要成分为六碳的烷烃和环烷烃,沸点在60~90℃(发达国家用的工业己烷,沸点在66.2~68.1℃)。由于6号溶剂油是从石油中提炼的的产品,而今石油能源短缺,市场价格居高不下,而且剩余的高沸点溶剂对饼粕食用卫生安全质量有影响,因此人们不得不考虑开发替代溶剂。目前国内已经有人开始丙烷、丁烷等作为溶剂提取小麦胚芽油的研究,这种方法适合一些特种油脂的分离提取,油脂中有效成分不被破坏,所得的蛋白粕可以用于深加工,有很好的发展前景。还有进行油料生胚挤压膨化后直接进行浸出制油的研究,生坯挤压膨化后,多孔性增加,酶类被钝化,溶剂对料层的渗透比和排泄性都大为改善,浸出速率提高,混合油浓度增大,浸出毛油品质提高,出油率大大提高。国外生胚膨化浸出工艺已广泛应用,我国对这一技术的研究和应用也有了较大的进展。

浸出法具有出油率高,粕中残油率低,劳动强度低,生产效率高,粕中蛋白质变性程度小,质量较好,容易实现大规模生产和生产自动化等优点。其缺点为浸提出来的毛油含非油物质较多,色泽较深,质量较差,且浸出所用溶剂易燃易爆,而且具有一定毒性,生产的安全性差以及会造成油脂中溶剂的残留。

2新研究开发的植物油脂提取工艺

2.1水代法

水代法与普通的压榨法、浸出制油工艺不同,主要是将热水加到经过蒸炒和细磨的原料中,利用油、水不相溶的原理,以水作为溶剂,从油料中把油脂代替出来,故名为水代法。这种提油方法是我国劳动人民从长期的生产实践中创造和发明的。目前,水代法主要用于小磨香油的生产。水代法提油的工艺有很多优点:提取的油脂品质好,尤其是以芝麻为原料的小磨香油;提取油脂工艺设备简单,同时能源消耗少;还有就是水代法以水作为溶剂,没有燃爆的危险,不会污染环境,并且可同时分离油和蛋白质。但主要缺点为出油率低于传统浸出法,在浸提过程中易污染微生物。

2.2水酶法

水酶法提油是一种较新的油脂与蛋白质分离的方法,它将酶制剂应用于油脂分离,通过对油料细胞壁的机械破碎作用和酶的降解作用提高油脂的提取率,与传统提油工艺相比水酶法提油工艺具有处理条件温和,工艺简单、能耗低、并且能同时得到优质的植物油脂和纯度高、再利用性强的蛋白质等优点。国外在这方面的研究较早,1983年Fullbrook等人用蛋白水解酶和对细胞壁有降解作用的酶从西瓜籽、大豆和菜籽中制取油脂和蛋白质,大豆油回收率可达90%,菜籽油为70%~72%;1986年McGlone等人用聚半乳糖醛酸酶、a-淀粉酶和蛋白酶提取椰子油,油脂收率为74%~80%;1988年Sosulski对Canola油料进行酶解预处理后再进行己烷浸出,可明显缩短浸出时间,提高浸出效率;1993年Sosulski等人对Canola油料先进行酶处理后再进行压榨,未经酶处理的Canola压榨出油率仅为72%,经过酶处理后可达90%~93%;1996年CheMan等人用纤维素酶、a-淀粉酶、聚半乳糖醛酸酶和蛋白酶对椰子进行水酶法提油,油脂收率为73.8%。国内王瑛瑶、王璋等进行了水酶法提取花生蛋白质和花生油的研究。这些研究为水酶法应用于同时进行油脂和蛋白质的分离作了理论上和实践上的尝试。

2.3反胶束萃取技术

一般将表面活性剂溶于水中,并使其浓度超过临界胶束浓度(CMC)时会形成聚集体,这种聚集体属于正常胶团;若将表面活性剂溶于非极性的有机溶剂中并使其浓度超过临界胶束浓度便会形成与上述相反的聚集体,即反胶束,因此反胶束就是指分散于连续有机溶剂介质中的包含有水分子内核的表面活性剂的纳米尺寸的聚集体,也称逆胶束或反胶团。在反胶束中,表面活性剂的非极性尾在外,与非极性的有机溶剂接触,而极性头在内形成一个极性核。根据相似相溶原理,该极性核具有溶解极性物质的能力,如蛋白质、酶、盐、水等分子。如果极性核溶解了水之后就形成了“水池”,此时反胶束也称为溶胀的反胶束。

用反胶束系统萃取分离植物油脂和植物蛋白质的基本工艺过程为,将含油脂和蛋白质的原料溶于反胶束体系,蛋白质增溶于反胶束极性水池内,同时油脂萃取入有机溶剂中,这一步称为前萃,然后用水相,通过调节离子强度等,使蛋白质转入水相,离心分离,实现反萃。这样将传统工艺的提油得粕再脱溶的复杂冗长流程,改进为直接用反胶束系统分离油脂和蛋白质,工艺过程大为缩短,能耗大为降低。反胶束分离过程中,蛋白质由于受周围水层和极性头的保护,蛋白质不会与有机溶剂接触,从而不会失活。避免了传统方法中蛋白质容易变性的缺点。国内的对这方面也作了一些研究:程世贤等人用反胶团提取大豆中的蛋白质和豆油,结果表明大豆蛋白质的萃取率最高达96.9%,豆油的萃取率为90.5%;陈复生、赵俊庭等人用反胶束体系进行了萃取花生蛋白和花生油的研究,得出了用反胶束体系同时萃取植物油脂和植物蛋白是可行的结沦,并得出了最佳工艺参数;陈复生等人对经反胶束萃取法得到的豆油脂肪酸成分与常用的溶剂萃取法进行了比较。这些研究为反胶束法用于分离植物油脂提供了一定的理论基础。

2.4超临界CO2萃取法

超临界CO2萃取方法是利用超临界流体具有的优良溶解性及这种溶解性随温度和压力变化而变化的原理,通过调整流体密度来提取不同物质。超临界CO2萃取植物油脂具有许多优点,如工艺简化,节约能源;萃取温度较低,生物活性的物质受到保护;CO2作为萃取溶剂、资源丰富、价格低、无毒、不燃不爆,不污染环境。

近三十年来,国外在超临界CO2萃取植物油脂的基础理论研究和应用开发上都取得了一定的进展。对超临界CO2提取大豆油、小麦胚芽油、玉米胚芽油、棉籽油、葵花籽油、红花籽油等都做了系统的研究,制造出容积超过10000L的提取装置,并在特种油脂方面己有工业化生产。我国科技界对超临界流体萃取技术也倍加关注,国家自然科学基金委员会也对其进行了大力支持,短短几年内,我国在超临界流体萃取的工艺方面进行了大量的研究,并积累了许多有价值的经验。我国对超临界流体萃取的应用研究主要集中在食品、香料、中草药、色素等的精制和提纯,例如:超临界CO2萃取大豆油、小麦胚芽油、玉米胚芽油、棉籽油、葵花籽油、红花籽油、葡萄籽油等种子油脂;超临界CO2萃取薄荷醇、茉莉精油、桂花精油等;超临界CO2萃取砂仁、当归油、银杏黄酮、卵磷脂、丹参、幽醇、大黄酸、番茄红色素、银杏叶花青素等。在提取设备方面,己生产出了1L~1000L的超临界CO2提取装置,但对这些萃取工艺的研究大部分仅集中于小试阶段,真正能工业化的工艺还不够成熟,尚待于进一步研究。

超临界CO2萃取植物油脂存在耐高压设备昂贵,生产成本高,不易操作,批处理量小等不足之处,一定程度上限制其工业化的生产。但是随着科技的进步和发展,这些问题终究都会有一个比较完善的解决,作为一种新兴的分离技术其所具有的选择性高、操作温度低、工艺简单等方面的优势,必将会拥有广阔的应用前景

2.5超声波处理法

超声波是频率大于20KHz声波,具有波动与能量双重属性,其振动可产生并传递强大能量,使物质中分子产生极大加速度。由于大能量超声波作用,媒质粒子将处于约为其重力104倍的加速度交替周期波动,波的压缩和稀疏作用使媒质被撕裂形成很多空穴,这些小空穴瞬间生成、生长、崩溃,会产生高达几千个大气压瞬时压力,即成为空化现象。空化使界面扩散层上分子扩散加剧,在油脂提取中加快油脂渗出速度,提高出油率。超声波在生物活性物质的提取方面已有广泛应用,在油脂提取方面尚处探索阶段,国内现已有葵花籽、猕猴桃籽、松籽油、苦杏仁油超声波提取方面的报道。

3小结

传统的植物油脂提取方法已经不能满足现代工业发展和国际竞争的要求,须对其工艺进行必要改进和改善,以提高出油率,工作效率及保证安全生产。新兴的油脂提取工艺已经慢慢地崭露头角,随着其研究的不断加深,朝着工业化方向的不断迈进,必将给油脂工业带来飞速发展。

参考文献

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[2]李全宏.植物油脂制品安全生产与品质控制[M].北京:化学工业出版社,2005.(4).

[3]杨潞芳,郝利.植物蛋白和植物油脂分离技术进展[J].食品研究与开发,2003,(6):5-8.

工艺研究论文篇4

三仙壮骨胶囊是由续断、淫羊藿、独一味、当归等几味中药组成,本品为研制者常年行医的经验方,临床用于治疗跌打损伤、筋骨扭伤、瘀积肿痛。方中续断、淫羊藿、独一味主要含有皂苷类成分及黄酮苷类成分,在水中溶解性较好,故此三味药材采用水煎煮方式提取。本研究采用正交设计法,以川续断皂苷VI为指标,用高效液相色谱法测定其含量[1-4],以优选三仙壮骨胶囊水提部位的最佳工艺。

1材料与试剂

Waters2695高效液相色谱仪,Waters2996PDA检测器,Empowers色谱工作站,DiamonsilC18柱(5μm,250mm×4.6mm,迪马公司)。KQ100型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);BSZZ4S型电子分析天平(北京赛多利斯仪器系统有限公司)。

川续断皂苷VI对照品(中国药品生物制品检定所,批号:111685200401);乙腈为色谱纯;水为屈臣氏蒸馏水;其他试剂均为分析纯。

2方法与结果

2.1正交试验设计

按处方称取续断、淫羊藿、独一味药材,加水进行煎煮,在煎煮过程中,采用L9(34)表安排正交试验,以续断中川续断皂苷Ⅵ的含量为指标,对提取效果影响较大的加水量、煎煮次数及煎煮时间3个因素进行考察,各因素水平见表1。表1因素水平表

2.2川续断皂苷VI含量测定

2.2.1色谱条件色谱柱为DiamonsilC18柱(5μm,250mm×4.6mm);流动相为乙腈水(体积比30∶70);检测波长为210nm;柱温为25℃;流速为1mL/min;进样量为10μL。

2.2.2对照品溶液的制备精密称取川续断皂苷VI对照品3.09mg,置2mL容量瓶中,用甲醇溶解配制成质量浓度为1.545mg/mL的对照品溶液。

2.2.3供试品液的制备取水提取液适量(相当于续断药材0.75g),置圆底烧瓶中,减压浓缩至干,精密加入甲醇25mL,称定重量,超声提取30min,放冷,用甲醇补足重量,摇匀,滤过,取续滤液作为供试品溶液。

2.2.4标准曲线的制备精密吸取对照品溶液2、4、8、12、16、20μL,依次注入高效液相色谱仪,各重复3次,记录峰面积。以川续断皂苷VI峰面积均值(A)对进样质量浓度(ρ)进行线性回归,得回归方程为A=191595.75ρ97704.96,r=0.9998(n=6)。表明川续断皂苷VI在3.09~30.9μg/mL之间与峰面积具有良好线性关系。

2.2.5样品含量测定精密吸取供试品溶液及对照品溶液各10μL,注入液相色谱仪,按“2.2.1”项下条件进行测定,测得的川续断皂苷Ⅵ对照品和样品色谱图见图1。

2.2.6精密度试验精密吸取同一对照品溶液10μL,注入液相色谱仪,按上述色谱条件进行测定,连续测定6次,结果RSD值为0.66%(n=6),表明本法精密度良好。

2.2.7重复性试验分别取同一批号样品6份,按“2.2.3”项方法制备溶液,依法测定川续断皂苷Ⅵ的含量,结果测得含量的RSD值为0.92%(n=6),表明本法重复性良好。

2.2.8稳定性试验精密吸取同一供试品溶液10μL,注入液相色谱仪,按上述色谱条件,间隔不同时间进行测定,结果RSD值为0.50%(n=5),表明供试品溶液在4h内测定基本稳定。

2.2.9加样回收率试验取已知含量的样品,分别加入一定量的对照品,置圆底烧瓶中,按“2.2.3”项方法制备供试品溶液并在上述条件下测定,其平均回收率为100.30%,RSD为2.84%(n=6)。

2.3正交实验结果

结果见表2、表3。表2正交试验结果表3方差分析表从表2、表3中可见,因素A、因素C对实验结果有显著影响,因素B对实验结果影响较小。综合正交实验结果及节约生产成本的角度考虑,确定最佳工艺为A3B2C2,即加10倍量水煎煮2次,每次1h。按最佳工艺对3批样品进行验证实验,结果3批样品的平均含量分别为11.57、12.19和12.02mg/粒,可见该工艺稳定可行。

3讨论

3.1有关续断等药材成分提取的研究报道很多,综合文献研究和预试验,采用水煎煮方式进行提取,并以川续断皂苷VI含量作为考察工艺的指标,采用L9(34)正交实验表进行试验,得出三仙壮骨胶囊的水提部位最佳工艺条件。该工艺简便可行,有良好的可操作性。

3.2鉴于川续断皂苷Ⅵ有防止骨质疏松、增强骨密度的作用,与续断的传统功效吻合[5],本文对提取液中川续断皂苷Ⅵ的含量进行了测定,其总量转移率为90.03%。

【参考文献】

[1]国家药典委员会.中华人民共和国药典:2005版一部[M].北京:化学工业出版社,2005:231.

[2]谭洪根,林生,张启伟,等.高效液相色谱法测定续断药材中川续断皂苷Ⅵ的含量[J].中国中药杂志,2006,31(9):726-727.

工艺研究论文篇5

机械制造工艺是一个极其复杂的过程,具有抽象,客观性特点。细说就是指运用机械设备和机器,以及相关的生产制造技术来对原材料进行加工,从而形成一个实在的物品这样的一个过程。这种工艺是机械制造过程中不可忽视的一个环节,也是最为普遍的,但是因为这种工艺涉及到许多的数据要求以及技术规定,一不小心就容易犯错,从而不能达到生产的最终目标。当对机械产品加入一些其它的物理特征,例如抗腐蚀,耐高温,耐磨等,这些物理特征就会影响到产品的可靠性。目前大多数企业都追求速度,从而设计时间短,无法研究新技术,因此,要想使复杂的机械制造工艺达到可靠性的目标,还需要机械制造方面的人才重点探讨研究。

1机械制造工艺可靠性的含义

机械制造工艺看似简单其实是一个很复杂的过程,造成这种复杂的原因是因为制造工艺是动态的,是人在操作时因为各种因素而产生变化的。机制制造工艺分为制造主体、制造对象、制造方法和制造设备等。要想对其进行有效的控制,首先制造主体也是个人需时刻保持着严格谨慎的工作态度;然后制造对象就是指原材料了,原材料的选取也是需要经过层层检验以达到标准,减少残次品率;制造设备就相对于广阔许多,主要有机床、运输机器、检验机器、辅助机器等,对于这些机器的维护与修理也是不容马虎的。现可以举一个例子来表述机械制造工艺的复杂。例如某企业要求制造一台有1万个零件组成的大型机器,而这1万个零件中每一个零件都是需要经过几道加工程度。现在就假设每一个零件要加工10次,因此,可以想象到这台机器如果9999道加工程度都没有错误,但是其中一个零件一个加工程序出现错误了,那么就会对这台机器产生具大的影响,有可能会造成这台机器全部报废,因此,避免加工的过程中出现错误,保障制造工艺的可靠变得很重要。有学者曾说,机械制造工艺的可靠性在于在进行机械制造的过程中每一首工艺都要按照技术标准与数据来完成以达到百分之百的可靠性。只有这样才能保证生产出来的成品机器在运用到实际中时能够保证产品的质量,又能发挥成品机器在生活中的实际作用。同时对于机械制造工艺的可靠性我们要将其和加工精度、稳定性等概念区分开来。一般情况下,加工精度是指机械制造过程中的产品所需要符合的数据要求,这是一种静态的理念,它表示的是产品性质所承受的范围,而机械制造工艺则是一个动态的过程,它具有无法预见性的特点,最终工序要求可靠性。

2机械制造工艺可靠的特征

目前,通过机械制造工艺方面的学者坚持不懈的研究,得出机械制造工艺具有以下几个特征的结论。(1)机械制造工艺可靠性具有过程性的特征。这也是由其本质的动态性特征决定的。之所以说它具有过程性的特征,是因为机械制造工艺连续贯通整个生产制造的过程,包括设计、生产制造以及成品之后的检测制造这样的一个全过程,每一环节都和可靠息相关,都不是独立存在的,一环影响着下一环。也是因为具有过程性这一特征,要求我们在生产时统筹全局,进行全面的动态分析。(2)机械制造工艺具有综合性的特征。机械制造工艺可靠性的综合性特征是从其过程性的特征总结出来的。利用这一特征可以做到和其他的设计以及销售工作的人员进行资源与信息共享,从而达到高效生产的目的,做到节约成本,减少浪费。(3)机械制造工艺可靠性具有系统性的特征。机械制造工艺中包含设计可靠性和使用可靠性,而机械制造工艺可靠性是不能与这两者同等而论的。这三者是独立存在,但又不可分割的,形成了生产过程中的一个整体。从严格意义上来说,机械制造工艺可靠性具有承上启下的特点,连接了设计可靠性和使用可靠性,三者相互影响。

3机械制造工艺可靠性对产品的作用

3.1机械制造工艺可靠性与制造参数指标的关系

机械制造工艺的过程由加工方法、设备和工序组成的,生产过程极其复杂,而这几个部分最终决定了成品的参数。参数包括这些方面:机器的生产性能、质量和生产出来的产品的精准度,这几个方面构成了质量指标。而机械制造工艺的参数和质量指标与可靠性有着密切的联系。这种关系很复杂,与生产效率和经济效益之前存在矛盾。机械制造工艺还与产品的一些使用性能息息相关。其中有抗腐蚀、耐磨、而高温等。仅仅靠一些参数和指标也是无法解决产品可靠性这一问题。第一,产品的使用性能与质量指标存在着复杂的关系,这样导致一些能够直接影响成品性能的参数没有显现出来。第二,机器在生产的过程中,工作能力不是一尘不变的,在工作过程中会出现在一些损耗,这样就会有一定的随机性。因此,机械制造工艺能否达到完美,能够决定机器在实际用途中是否能够达到可靠性。完美程度与可靠性是成正比的。

3.2机械制造工艺中的参数对产品性能的影响

产品的性能主要表现在耐疲劳、耐磨、抗腐蚀、耐高温等。(1)耐疲劳。通俗来说,原材料的材质是会直接影响产品的耐疲劳性。除这之外,还有零件的缺陷和表面的状况也会对产品的耐疲劳性产生世大的影响。其中表面状况是影响最大的。在机械制造生产过程中,对于原材料的选择需要精挑细选,在最好的里面选最好的,只有选择了最好的零件来进行机械制造才能保证产品所有达到的物理特征,满足产品要求的指标和参数。如果因为选择不当而造成产品不具备耐疲劳的特点,那么最终会导致成品使用寿命的减弱。(2)耐磨。原材料本身的构成成分以及结构对机械设备是否耐磨有重要的决定性作用。因此,在对材料进行生产时,要综合考虑其化学成分和热处理能力,并通过材料表面状况来分析其化学参数。在产品运用到实际中时,我们发现产品表面状况对称的产品磨损期限较长。(3)抗腐蚀。机械产品在实际运用中会长期处于化学腐蚀较为严重的环境下进行生产工作,因此,对于机械产品的搞腐蚀性有了很高的要求。一些产品当遇到化学腐蚀液时会破坏其生产能力。因此,在进行机械制造的过程中经常会在产品的表面涂抹上一层特殊材料,以加强其抗腐蚀的能力。(4)耐高温。机械产品在进行生产的过程中,经常会有高温加热的情形出现。因此,对于机械产品本身耐高温的能力也有了一定的要求。当在进行高温生产时,将机械表面加入一些抗高温的物理元素,使机器处于一种保护状态,以保证机械制造工艺的正常运行。

4总结

机械制造工艺的可靠不仅仅只是针对产品的制造过程,还包括了产品的设计与产品的销售和使用等都是有着密切的联系的。提升机械制造工艺可靠性,我们可以对原材料的选购进行严格监测,定期对生产设备进行检查与维护,进一步强化产品的自身工艺,从而根本上提升机械制造工艺的可靠性。时代在变迁,生产技术也随着时间的推移而更新换代,要立足于原有理论的同时,不断实践得出新的结论与方法。

作者:张克昌 单位:湘潭大学 湖南铁道职业技术学院

参考文献:

[1]杨坤.机械设计制造及其自动化专业的现状反思与前景展望[J].山东工业技术,2016(03).

[2]洪彤.探究机械制造中知识管理工作的重要性[J].山东工业技术,2016(03).

工艺研究论文篇6

泰州师范学校体育馆位于江苏省泰州市师范学校校园内,建成后将作为该校的一个标志性建筑。该工程屋盖采用双曲抛物面鞍形索网结构形式,平面形状为近似菱形,对角尺寸为69.6m×67.2m,平面面积约为3459.5m2。索网悬挂在4根直线形箱形边梁上,梁截面为1400mm×1800mm,混凝土为C50。索网共设计有承重索(主索)40束,每束为2øj15.24钢绞线;稳定索(副索)4l束,每束为1øjl5.24钢绞线。索网网格水平投影尺寸为1.6m×1.6m,中央主索的矢度和中央副索的拱度均为6m(见图1)。

1施工工艺流程

本工程索网结构施工工艺流程为:边梁立模标索网孔位绑扎钢筋安装钢管焊接灌浆管和泌水管

搭满堂脚手架钢索锚具安装钢索下料

钢管制作

浇筑边梁混凝土混凝土养护索网张拉孔道灌浆端头封裹。

2锚具及夹具设计

2.1锚具及其配件设计

本工程选用的钢索为个15.24低松弛镀锌钢绞线,由于索与索之间的相互影响,在张拉的最后阶段需对钢索的内力进行微调,所以自行设计了一套非标准带微调的夹片锚具。主索使用双孔夹片锚具,副索使用单孔夹片锚具。夹片锚锚板有外螺纹,可以在张拉的最后阶段通过螺纹对索的内力进行适当调整,有利于索网成型,给施工带来方便。该锚具委托锚具厂加工,锚具的性能要求必须达到国家规定的I类锚具标准(即ηa≧0.95,єapu,tot≧2%),确保锚固性能的可靠性。

2.2夹具、立柱设计

对主索与副索之间的连接与固定,经过多次反复研究,自行设计了如图2所示的节点。

3边梁立模及放线

本工程钢筋混凝土箱形边梁的施工难度较大。边梁截面呈扭曲的平行四边形(不考虑大梁外侧的挂板),截面尺寸为1400mm×1800mm(见图3)。

天沟底板底模支模时要严格按照设计图纸,不能过高或过低,过高不能保证天沟深度,为屋面排水带来困难;过低则将出现索的预埋钢管嵌入天沟底板。边梁外模、底模、边模及天沟底板模安装完毕并经检查符合要求后,即可定出索孔位置。索孔位置用红十字线标明,并写上所属索号,以便安装钢管。待所有索孔位置都准确定位后,即可绑扎混凝土大梁内除隔板之外的钢筋。

4索孔钢管制作及安装

4.1钢管制作

主副索索孔留孔材料分别选用Ø76mm×3.75mm和Ø48mm×3.5mm普通焊接钢管。钢管在制作安装前要进行精确计算,考虑端部内凹孔留孔深度。下料时依据下料长度表逐一下料,用红色铅笔在钢管上写编号、所属索号及长度,以便识别分辨。钢管一端切口为直角,另一端(安装时与边梁内侧模板贴紧)切割成45°.

焊接锚垫板时要注意将管中心与铁板孔中心对准,螺旋筋同时焊接固定在锚垫板—亡(见图4)。

4.2钢管安装

在边梁内,主副索预埋钢管呈交叉布置,每根主管同时与2根副管在空间相交,每根副管也同时与2根主管相交。钢管按放线位置确定后。用钢筋井字架焊接在边梁上筋上,以固定其位置。端部用麻丝堵严,以防止浇混凝土时流进从浆。先安装主管,后安装副管,副管直接与主管焊接在一起。钢管安装固定完华后,制作文装预留孔模板。由于预留孔外侧面是不规则的四边形、制作有一定的难度。经考虑几种方案,最终选用水盒广的方法—)即用长度不限的l80mm宽、l0Omm厚的木板订成截面为l80mm×180mm的正方形长木盒,再逐一量测预留孔4条梭的长度,用锯准备下料。木盒子要与锚垫板严格垂直,盒内塞满水泥纸以防漏浆。木盒子用ø6短钢筋四面点焊在锚垫板和模板上,正下面托1根钢筋与边梁底筋或底模焊在一起(见图5)。

钢管安装过程中及女装完成后必须逐一对每根钢管的位置进行检查和校核,确保其准确无误。索孔定位及钢管安装位置准确性直接关系到索网形成后节点标高能否达到设计要求,在设计中、甲方及总包施工单位相关人员的密切合作下,使这一极其关键的工作得宜顺利完成、并经复核、满足设计要求。

5混凝土浇筑

索孔安装完毕后,即可绑扎隔板钢筋,立隔板模板,并经设计、质检部门作隐蔽工程验收合格后浇筑边梁及辅梁的混凝土。由于边梁为箱形梁,根据截面尺寸,先浇下部1200mm高的部分(包括隔板);待这部分混凝土初凝后即可拆除其模板,然后再支顶板模板,再一次浇筑成型。浇筑顺序如图6所示,辅梁混凝土同时浇筑。混凝土为C50,添加减水剂。浇筑混凝土过程中应避免振捣棒直接接触钢管,以免使钢管位置产生偏移,并确保预埋钢管的畅通。当益板混凝土达到一定强度后,拆除边梁内外侧模板,清理端部孔道。

6制索

6,1钢索的防腐防火处理

以往悬索结构施工,对钢索的防腐处理较为复杂,需除锈、除油、包裹等,工期长、耗用人工量大。本工程简化了钢索防腐处理,钢索直接采用镀锌钢绞线,包覆厚度为1mm以上的高密度聚乙烯塑料套管。索网的防火处理,采用在索网上刚防火涂料的方法。并且在立柱及夹具上涂防火涂料。

为防止索孔段灌浆后水泥浆对钢索表面镀锌层产生腐蚀作用,在钢索表面刷l层环氧树脂。

6。2钢索的下料

钢索在下料前应抽样复验,内容包括外观、外形尺寸、σb、σ600等,并出具相应检验报告。钢锁采用砂轮切割机下料,为保证下料长度的准确性,采用定长下料的方法。在每束钢钢锁上均用胶皮带牢固地粘上写有所属索号和长度的标签。以供穿束时对号入座。钢索的下料长度必须准确。不能过短或过长,并注意保护塑料套管。

下料前先要以索网初始态的曲线形状为基淮进行计算、下科长度应把理论长度加长至梁边,再加上张拉工作长度和施工误差等。另外在下料的应实际放样,以校核下料长度是否准确。

悬索结构钢索一般在下料前要进行预张拉,本工程采用的低松弛钢绞线,系在张力下生产,经试验证明,不进行预张拉仍具有良好的线弹性,因此,实际施工不进行预张拉,直接使用。

7钢索安装及索网初步调整

7,1钢索安装

在高空架设钢索是悬索结构施工中难度较大、并且很重要的工序。由土建施工单位用廖48mm×3.5mm的钢管搭设满堂脚手架,在边梁混凝土强度达到50%,并检查所有孔道均清理完毕后,即可挂束。先挂主索,后挂副索。主索依次从x40x0l,副索从y01y4l开始对称安装直到y2l索。挂索采用全人工用绳索拉的方法,按照在钢索上作的标记线将锚具安装到位。用卸甲卡在主索上防止副索向中间下滑,使副索在水平投影方向上是一条直线,并确保主副索在投影方向保持正交,在张拉日才适时再对这些卸甲的位置进行调整,张拉结束后即可卸掉卸甲。

7.2索网的调整

在所有主副索都安装完毕后,对照节点设计标高值对索网进行调整,使索网曲面初步成型,此即为初始态。

7.3安装夹具及立柱

索网初步成型后,开始安装夹具及小立柱,顺序为先安装马道位置处的夹具(计207个),再安装其它普通节点夹具及小立柱,所有夹具的螺母均不拧紧。待索网张拉完毕经验收合格后再拧紧。为防止夹具对钢索的外包塑料皮可能产生的损伤,在节点处副索外包裹1层1mm厚的铅板,随后安装剪刀撑(见图7)。间样,其与立柱连接的螺母待张拉结束后再拧紧。

8索网张拉工艺

张拉是悬索屋盖结构施工的关键工序。通过张拉使各索内力和索网节点标高都达到设汁要求。只有在边梁混凝土强度达到100%以后守能进行张拉。由于是轻层盖,故不必将张拉与加屋面荷载交替进行。可以在主副索全部张拉完毕后。再铺设檩条和层面板及悬挂吊顶。

张拉工艺中,其关键键环节是张拉顺序、循环次数及张拉力的大小等。针对本工程悬索屋盖基本上具有双向轴对称的特点。张拉顺序原则定为先副索后主索。分别从中心向四周依次进行,在两端各用1台张拉设备同步进行张拉。稳定索张拉用YCN-23型千斤顶,承重索张拉用YC-60型千斤顶,均配以高精度0.4级压力表。张拉顺序如图8所示。

为尽量使钢索及边缘构件均匀受力,张拉工作原计划分20%、50%、66%、80%、100%共5次循环,然后再进行数轮调整。张拉过程中同时控制内力和节点标高,按照设计人员的意图,张拉以应力控制为主,标高控制为辅。

张拉开始前测试所有标高控制点的标高,发现大部分节点的实际标高均低于设计值。经研究决定第1轮先张拉主索,后张拉副索。在每轮张拉结束后测读所有传感器读数,监测索网内力。实际张拉过程中,在第2轮张拉完成后通过分析内力测试数据,发现大部分副索的内力已达到或超过第3轮设计的拉力,故经设计同意,取消第3轮,直接张拉第4轮80%。最后一轮调整张拉时使用撑脚,张拉顺序为先拉主索,再拉副索。为消除锚具回缩的影响(每端约4mm),调整张拉时微调的方法为张拉力到位后拧紧锚杯外面的大螺母。经过3轮张拉和2轮调整以后,将传感器的测试结果与设计提供的索内力进行比较,并由设计人员认可,达到设计要求,至此张拉结束。

张拉结束以后,逐一将所有节点的夹具、立柱上的剪刀撑拧紧。切断两端多余钢绞线,使其露出锚具不少于50mm。为保证在边缘构件内的孔道与钢绞线形成有粘结,改善锚具受力状况,要进行索孔灌浆和端头封裹。这两项工作一定要引起足够的重视,因为灌浆和封裹的质量直接影响到索网的防腐措施是否有效持久,从而影响到索网的安全与寿命。

灌浆之前,先将孔道两端作初步封闭,并严防索网颤动。灌浆用材料为425号普通硅酸盐水泥、饮用水、JMIII混凝土减水微膨胀外加剂,水灰比为0.37。灌浆设备为手动轻型压浆泵,每个孔道要一次连续灌完,直至泌水孔冒浆后方可停止。孔道低处为灌浆孔,高处为泌水孔。最后,用C30细石混凝土将端头与锚具封裹,以防锈蚀。

9檀条加工和安装工艺

工艺研究论文篇7

展望

工艺研究论文篇8

1综述

1.1杨木APMP成套设备引进情况

从1995年至今,国内已引进多条杨木APMP成套设备(表1)。整条杨木APMP生产线的投资费用巨大。过高的投资增加了生产成本,最终将极大地削弱杨木APMP生产线的投资价值和竞争力,制约中国制浆造纸工业的发展。提高制浆造纸设备的自给率,实现杨木APMP成套制浆设备实现国产化,不仅有利于推广杨木APMP和促进制浆造纸工业的发展,而且也会带动我国制浆造纸机械制造业发展。

1.2APMP制浆技术

APMP即碱性过氧化氢化学机械浆,是80年代末90年代初开发的新浆种。它与APP同属碱性过氧化氢预浸渍化学机械浆系列。

2杨木APMP设备国产化研究关键因素

螺旋挤压疏解机是APMP生产过程的关键设备,不但使木片被压缩成均匀块,而且保证木片在进入浸渍器之前将被压缩成的均匀块疏解开。作用有两点:(1)以大的压缩比(4∶1~7∶1)压缩木片,挤出木片中的空气和经药液浸渍而溶出的物质,使其干度达到58%左右,以便在浸渍时能完全将药剂渗透到纤维里,为均匀浸渍创造良好的条件。(2)以粗大的推进螺旋叶片碾压木片,使其破碎,经两段碾压后,木片基本上变成疏松的小木棍或粗大纤维束,使之更好地吸收药液,降低磨浆能耗,为获得良好的APMP打下基础。

3杨木APMP设备替代国产化

3.1螺旋挤压机

该装置能挤出空气及游离水,然后将木片送入含有化学药剂的槽罐。木片在螺旋挤压机中受到强烈的挤压和撕裂作用,产生许多龟裂,木片变薄,堆积密度变小,结构变得疏松,形成立体网状结构的木丝团,这对尺寸较大或较小的木片都有同样作用,只是大压缩比以及压缩次数多的效果更明显。这些木丝团能像海绵一样易于吸收药液,从而使药液浸渍完全、反应充分,药品渗透很大程度取决于木片经过挤压所产生的龟裂和裂缝的多少,而挤压对纤维并不会产生很大损伤。挤压可以促进木片的化学反应已在APMP、CTMP中得到成熟应用。

3.2偏心进料高浓盘磨机

(1)偏心进料高浓盘磨机首先设计了不同结构的旋转磨片和固定磨片,取消了磨片上的破碎疏解区,除旋转磨片中心的动盘锁紧螺母安装孔及固定磨片上的进料孔外,旋转磨片与固定磨片的其余表面均为平的磨浆齿面;(2)壳体前端盖和固定磨片上的进料孔相对于旋转磨片的中心设置了较大的偏心距,使进料孔对准旋转磨片的磨浆齿面,在固定磨片齿面上进料孔旁与旋转磨片旋转的相同方向还设置了一条由深变浅的弧形凹槽;(3)将壳体上位于主轴周围的密封结构取消并改成环形的通风道。

这种新型的偏心进料高浓磨浆机由于进料孔相对于旋转磨片的中心设置了一个较大的偏心距,使进料孔对准旋转磨片的磨浆齿面。高浓纤维原料在进料螺旋的推动下直接进入固定磨片与旋转磨片之间,由旋转磨片上的磨齿将高浓纤维原料带入平面磨浆区,固定磨片上由深变浅的弧形凹槽可使体积较大的高浓纤维原料易于进入平面磨浆区,而无须依靠进料螺旋的强力推挤。因此偏心进料高浓磨浆机不易造成高浓纤维原料的堵塞,同时,进料螺旋对高浓纤维原料也无须强力推挤,使主轴的轴向载荷和动盘的旋转阻力大减,磨浆能耗也大大降低,同时延长了主轴的轴承寿命。

3.3螺旋挤压机与偏心进料高浓盘磨机的比较

螺旋挤压机挤压木片时(图1),木片受到四个方向力的作用,螺旋轴和壳体对木片的压力F1,两力大小相等,方向相反。木片受力之后,有沿着木片45度方向向外运动的趋势。由于木片存在的空间减小,木片受到了其它木片对它挤压力F2,两个力的方向相反。四种力共同作用在木片上,就减少了木片裂开的趋势。

木片被挤压后,在浸渍时能完全将药剂吸收到纤维里,为均匀浸渍创造良好的条件。另外,经挤压后的木片呈疏松的木丝团,可将药液吸入木片的每个孔中,使化学药液的渗透较充分。由于螺旋轴是锥轴设计,先细后粗。环在螺旋轴外侧的筛筐直径不变,加之螺旋片的螺距逐渐减小,螺旋片与筛筐形成的螺旋室越来越小,即螺旋压榨的输送截面越来越小,木片被压缩,水从筛筐孔眼流出,木片之间的结合被断开,这是一种静态分丝,盘磨机粗磨木片,随着磨片的转动,木片在磨室内作相对运动,木片及木片与磨片之间形成强大的摩擦,磨出的木丝均匀,比表面积大,更利于药液的吸收。用盘磨机粗磨木片,可以达到分丝之效果,更能降低能耗。

3.4国产化与进口杨木APMP技术经济对比

经实验数据可知,采用新工艺较优条件下制得的浆料抄片物检性能测试的结果与进口杨木APMP相比较,可以看出:新工艺制浆的各项强度指标与岳阳造纸厂采用国外进口设备所制得的杨木APMP相差不大,说明采用APMP新工艺和设备可以达到与国外进口工艺和设备相似的效果(表1)。

一套日产150~200吨的杨木APMP生产线成套设备价格在3000万美元以上,需要使用国家大量的外汇。即使购买其主体设备,在国内配置其它辅助设备,费用也在1.6亿元人民币以上,况且配套设备与主体设备配套使用时,对运行的稳定性会产生一定的影响。采用国产的杨木APMP自制设备,虽然在性能上略低于进口,但每套50~200吨生产线价值在1.4亿左右,且由于采用了偏心进料高浓盘磨机,电机额定功率:30KW,进料电机额定功率:1.1KW,比同型进口设备比较节能7%左右,有着很好的技术经济性能。

4结论

采用了一种新型偏心进料高浓盘磨机,用以代替螺旋挤压机。盘磨机粗磨木片,磨出的木丝均匀,比表面积大,为均匀浸渍创造良好的条件。偏心进料高浓盘磨机可以避免普通盘磨机的缺点,进料畅通,分丝均匀,节省能耗,为APMP制浆设备国产化创造了有利条件。

工艺研究论文篇9

DGG-9140B型电热恒温鼓风干燥箱(上海森信试验仪器有限公司);WF117型中草药粉碎机(天津天斯特仪器有限公司);GR-200电子天平(日本AND);LD5-10型低速离心机(北京京立离心机有限公司);WF-2000型微波快速反应系统(上海屹尧分析仪器有限公司);Cary50型紫外可见分光光度计(美国瓦里安公司)等。

1.2实验方法

1.2.1齐墩果酸的提取将烘干后的女贞子用中草药粉碎机粉碎,过60目筛,备用。准确称取女贞子果干粉1.0000g,以一定体积分数的乙醇作为提取剂,按设定好的料液比(g/mL)加入锥形瓶中,并置于微波快速反应器中,在一定的微波温度、微波时间、微波功率下进行提取。提取完成后减压抽滤,收集滤液并用相同体积分数的提取剂定容,精确量取8mL提取液于3000r/min的离心机中离心10min。上清液备用、待测。1.2.2最大吸收波长的确定取一干燥的具塞试管,加入0.2mL5%香草醛-冰乙酸溶液(5g香草醛用冰乙酸溶解并定容至100mL),再加入0.8mL高氯酸溶液,摇匀。置于60℃水浴中加热15min,取出后立即置于冷水中冷却3min。用乙酸乙酯定容至30mL,摇匀,静置,用于空白对照。准确移取0.2mL齐墩果酸标准品溶液(准确称取齐墩果酸标准品0.02g,用无水乙醇定容至100mL,配得浓度为0.2mg/mL的标准溶液)置于具塞试管中,80℃水浴加热挥去标准品溶液中的溶剂。挥干溶剂后,按上述实验方法操作,用空白对照进行紫外光谱分析,测定最大吸收波长,测定结果如图1所示。确定550.00nm为齐墩果酸的最大吸收波长。1.2.3标准曲线的绘制准确移取1.2.2中配制的齐墩果酸标准品溶液0.0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7mL分别置于试管中并标号,加热挥去溶剂,加入0.2mL5%香草醛-冰醋酸溶液,再加入0.8mL高氯酸,摇匀。于60℃水浴加热15min,取出后立即置于冷水中冷却3min。用乙酸乙酯定容至30mL,摇匀,静置3min。以空白试剂作为参比溶液,用紫外分光光度计在波长550nm处测得吸光度,绘制标准曲线。齐墩果酸浓度在8.6142~34.1004μg/mL范围内线性关系良好。1.2.4计算提取率准确量取1.2.1中的待测液0.2mL于具塞试管中,80℃水浴下挥去溶剂。挥干溶剂后,在具塞试管中加入0.2mL5%香草醛-冰乙酸溶液,再加入0.8mL高氯酸溶液,摇匀。于60℃水浴加热15min,取出后立即置于冷水中冷却3min。用乙酸乙酯定容至30mL,摇匀,静置3min。用紫外分光光度计在波长550nm处测得吸光度,计算提取率。

2结果与讨论

2.1单因素实验

2.1.1微波温度对提取率的影响分别称取1.0000g女贞子干粉5份,微波温度分别为40、50、60、70、80℃,并固定乙醇体积分数为90%,微波时间3min,微波功率300W,料液比1∶10(g/mL),按照1.3.1和1.3.4步骤进行实验,测定吸光度,计算提取率。由表1可知,在40~60℃的范围内,微波温度升高,齐墩果酸提取率增大。这可能是由于分子间相互摩擦碰撞增大,从而加快溶剂扩散速率。当温度超过60℃时,齐墩果酸结构遭到破坏,提取率下降。综合考虑,微波辅助提取温度60℃为宜。2.1.2料液比对提取率的影响分别称取1.0000g女贞子干粉5份,料液比分别为1∶6、1∶8、1∶10、1∶12、1∶14(g/mL),并固定乙醇体积分数为90%,微波时间为3min,微波温度为60℃,微波功率为300W,按照1.3.1和1.3.4步骤进行实验,测定吸光度,计算提取率。料液比增加,齐墩果酸提取率随之增加。当料液比超过1∶10(g/mL)时,提取率增加很缓慢。在保证一定提取率的前提下,溶剂越少越好,从而降低成本。综合考虑,微波提取料液比1∶10(g/mL)为宜。2.1.3微波时间对提取率的影响分别称取1.0000g女贞子干粉5份,微波时间分别为1、2、3、4、5min,并固定乙醇体积分数为90%,微波温度60℃,微波功率300W,料液比1∶10(g/mL),按照1.3.1和1.3.4步骤进行实验,测定吸光度,计算提取率。由表3可知,在1~3min的范围内,微波时间增加,齐墩果酸提取率呈上升趋势。当提取时间超过3min后,提取率呈下降趋势,这可能是由于齐墩果酸长时间受热导致结构被破坏,导致提取率下降。综合考虑,微波提取时间3min为宜。2.1.4微波功率对提取率的影响分别称取1.0000g女贞子干粉5份,微波功率分别为100、200、300、400、500W,并固定乙醇体积分数为90%,微波温度为60℃,微波时间为3min,料液比为1∶10(g/mL),按照1.3.1和1.3.4步骤进行实验,测定吸光度,计算提取率。在100~300W的范围内,微波功率增大,齐墩果酸提取率呈上升趋势,这是由于超声对细胞膜的破坏作用增加,齐墩果酸溶出速率加快,提取率也随之增大。当微波功率超过300W时,局部温度过高,导致齐墩果酸结构被破坏,提取率也随之降低。综合考虑,微波提取功率300W为宜。2.1.5乙醇体积分数对提取率的影响分别称取1.0000g女贞子干粉5份,乙醇溶液的体积分数分别为75%、80%、85%、90%、95%,并固定微波时间为3min,微波温度为60℃,微波功率为300W,料液比为1∶10(g/mL),按照1.3.1和1.3.4步骤进行实验,并测定吸光度,计算提取率。在75%~90%的范围内,乙醇体积分数越大,齐墩果酸提取率随之增大。这是由于齐墩果酸溶于乙醇而不溶于水,乙醇体积分数越大,溶剂的极性越弱,有利于齐墩果酸的溶出。当乙醇体积分数超过90%时,色素等杂质的溶出也会增加,从而导致齐墩果酸提取率下降。综合考虑,乙醇体积分数90%为宜。

2.2响应面法实验与结果

2.2.1实验设计根据响应面SAS[5-6]的设计原理,综合单因素实验数据选择微波温度(X1)、料液比(X2)、微波时间(X3)、微波功率(X4)、乙醇体积分数(X5)为考察因素,设计五因素三水平的响应面分析方法进行优化实验,按照1.3.1和1.3.4步骤进行实验,测定吸光度,计算提取率。回归模型具有高度的显著性(P<0.01),说明方程与实际情况拟合较好,能够反应提取率与各因素之间的关系。失拟项不显著(P>0.05),说明其它因素对实验影响很小。同时,设定的五个因素中,料液比、乙醇体积分数对提取率有极显著影响。微波温度、微波时间及微波功率二次项为极显著统计水平,表明三因素对提取率有重要的曲面影响。虽然微波温度、微波时间、微波功率对提取率影响不显著,但是微波温度和微波时间,料液比和微波时间、微波功率和微波时间的交互作用有极显著的影响,表明实验因素对提取率的影响并非简单的线性关系。各因素对提取率的影响顺序为X5(乙醇体积分数)>X2(料液比)>X3(微波时间)>X4(微波功率)>X1(微波温度)。综合一次项和交互项结果表明,当料液比减少时,应增加微波时间。微波温度减少时,应增加微波时间。微波功率减少时,应增加微波时间。从而获得较高的提取率。由表9结果可知,一次项、二次项、交互项均对实验影响极显著,模型的误差较小,可用该回归方程代替实验真实点对实验结果进行分析和预测。其相关系数R2=0.9419,说明实验所选择的五个变量对响应值的影响已达94.19%,其他影响因素对提取率的因素可忽略不计。由SAS程序预测最佳工艺为微波温度61.865℃、料液比为1∶10.644(g/mL),微波时间为2.914min、微波功率为284.312W,乙醇体积分数为90.937%。预测最大提取率为2.119%,且最大值处于稳定点。2.2.3验证实验为方便实际操作并考虑微波快速反应系统的可操作性,将最优参数调整为:体积分数为91%的乙醇溶液,微波温度62℃,微波时间3min,微波功率300W,料液比为1∶11(g/mL)。此条件下对女贞子果中齐墩果酸进行3次平行提取实验,齐墩果酸平均提取率为2.105%。与预测提取率误差为0.014%,实验结果可靠,具有一定的实际预测性。

工艺研究论文篇10

2低损耗光纤生产工艺的改进

2.1光纤芯棒折射率的优化

在VAD沉积过程中通过掺杂来改变芯层的折射率,构成光纤所需要的折射率分布及其传输性能。通常光纤都是由纯石英构成包层和掺Ge的高折射率石英构成芯层组成,但是芯层掺Ge破坏了石英作为传导部分的单一成分,加剧了微观结构不均匀性,增加了瑞利散射损耗,不利于降低光纤衰减。图1显示了随着掺Ge量增加,光纤1310nm和1550nm衰减系数呈增加的趋势。因此,对于掺Ge的石英单模光纤,可以通过降低VAD沉积中的芯层掺Ge量来降低光纤瑞利散射系数,但同时需要通过调节其它参数或途径来平衡芯层与包层间的折射率差Δ,例如掺F,否则会引起光纤的光学性能发生变化,诸如衰减、截止波长、模场直径、色散系数等[5-6]。为保证光纤的归一化频率V和光纤光学性能,需要结合相对折射率差来选择合适的芯径a,即Δ和a成为设计关键。图2a)显示了掺F优化后的折射率分布,图2b)显示了折射率优化前后的光纤衰减系数。

2.2光纤掺杂浓度的控制

由于GeO2和F的掺杂,使得不同掺杂部分的石英具有不同的黏度,其关系式如下:lgη=lgηSi+KGeΔnGe+KFΔnF(4)式中ηSi为纯石英的黏度;KGe,KF分别为掺Ge和参F石英的黏度灵敏度系数;ΔnGe,ΔnF分别为掺Ge和掺F后的折射率变化。虽然掺F和GeO2都会在一定程度上降低石英的黏度,但在等同的石英折射率变化下,掺F的石英黏度是掺GeO2的三倍[7]。在光纤芯层和包层中掺入Ge、F的浓度差别越大,则相应石英黏度差别也越大,在高温拉丝时容易引起芯层和包层的界面发生相对黏滞流动,产生缺陷和断键,这类缺陷会随着拉丝速度的增加而增多,影响光纤的衰减。因此,必须控制光纤中的GeO2和F的掺入浓度,使得光纤的芯层和包层具有相近的黏度。

2.3光纤拉丝张力和温度的控制

在光纤拉丝过程中,影响光纤材料密度的三个主要因素是拉丝张力F、拉丝温度T和拉丝速度v,其关系式如下:v∝F/[3Sη(T)](5)lgη=-6.24+(2.69×104)/T(6)式中S为光纤截面积,η(T)为相应温度下的石英黏度。由此可见,在一定条件下,三者是相互关联的。在高速拉丝中,光纤内部的残余应力σ随着拉丝张力F的增加而增大,其关系式如下:σ=S2E2F/[S1(S1E1+S2E2)(1+η2S2/η1S1)](7)式中E为弹性模量,下标1、2分别为芯层和包层。图3显示了拉丝速度v=1500m/min时,不同拉丝张力F下,所制得光纤在1550nm波长的衰减系数。可见,拉丝张力越大,光纤在1550nm波长的衰减也随之增加。因此,拉丝张力不能过高,否则将引起光纤衰减的增加;但张力也不能过低,否则同样会因拉丝张力过小而引起光纤直径波动以及光纤的芯径和模场直径的不稳定,增加光纤的散射损耗。在拉丝高温下,光纤中的Ge和F粒子会发生扩散[8]以及存在GeO2GeO的热分解,从而影响光纤原有折射率的分布。因此,应针对不同的拉丝速度控制拉丝炉温度及温度场分布,改善拉丝温度T对光纤衰减的影响。扩散系数D的表达式为:D=D0exp[-Eact/(RT)](8)式中D0为扩散常数,Eact为活化能,R为理想气体常数。通常在相同温度下F的扩散相比Ge更快,扩散系数随掺杂浓度而变化。

2.4光纤拉丝热历史的控制

预制棒熔融成丝后,从2000℃高温快速冷却至常温(通常为25℃),此时石英黏度在短时间内会发生剧烈变化。由于在冷却过程中温差较大,光纤内部应力无法得到充分释放,内部结构仍处于无序的非晶状态,这增加了光纤的密度不均匀性。这种结构变化与光纤冷却固化时间有关,换言之,石英的无序性取决于冷却速率(或拉丝速度),相应的凝固转化温度即为假想温度Tf。由式(2)可知,Tf越低,光纤的退火效果越显著,光纤内部的应力释放越充分,光纤的瑞利散射系数就越小。图4示出了不同冷却方式对光纤性能的影响。图5示出了光纤出炉后,热处理优化过程,可见在一定时间内进行保温退火,延长了光纤内部应力释放的时间。图6示出了光纤在1550nm波长的衰减系数随拉丝速度加快呈增大的趋势,经热处理退火后,相同拉丝速度下的光纤衰减系数均有明显的下降。这表明,延长冷却速度(石英的假想温度Tf降低),有利于释放光纤骤冷过程中引起的内应力。因此,选择合理的拉丝速度和热处理工艺,对改善光纤材料密度均匀性和降低光纤衰减尤为重要。

2.5光纤拉丝锥形的控制

预制棒在拉丝炉中熔融拉丝,其锥形受拉丝炉结构、拉丝张力和拉丝速度等影响,拉丝炉热区越大、拉丝速度越快或拉丝张力越高,锥形会越短。锥形的变化对光纤衰减有明显的影响,锥形较长有利于降低光纤的衰减,这是因为延长锥形,可降低光纤的温度和张力,有利于降低Tf,改善光纤材料密度均匀性。但锥形也不能过长,否则,光纤成形的最终位置将超出热区范围;并且下炉口温度和气流的均匀性相对较差,也会造成光纤直径波动,从而影响光纤性能。

2.6光纤衰减优化结果

通过VAD工艺的优化设计、拉丝工艺的改善以及热处理等优化后,采用OTDR对其制备的光纤进行测试,结果如图7所示,优化后的光纤1550nm衰减系数中位值可降低0.006dB/km。

工艺研究论文篇11

 

与常规处理工艺相比,超滤具有出水水质稳定,占地面积小,能耗及维护成本相对较低等优点,加之膜造价的不断降低,超滤技术已成为替代传统处理工艺的适宜选择。但是,由于超滤膜的截留相对分子质量较大,单纯超滤工艺去除溶解性有机物的效果不佳,易造成膜污染、膜通量降低等问题。因此,超滤膜常与其他工艺组合,组成超滤膜组合工艺,以提高对溶解性有机物的去处效果。混凝/超滤、常规处理/超滤和活性炭/超滤等工艺是最为常用的超滤膜组合工艺,在饮用水处理领域得到广泛应用。

1混凝/超滤组合工艺

混凝工艺通过电性中和、卷扫、吸附架桥等作用可改变原水中悬浮颗粒的尺寸分布,从而增强了超滤膜不能去除的小颗粒和溶解性污染物的去除作用。此外混凝还可改变颗粒物的表面电性,使滤饼层不会紧密附着在膜表面。因此,采用混凝作为预处理,可与超滤工艺形成互补,降低膜过滤阻力,提高对低分子有机物、无机物和无机离子等污染物的去除率[1,2]。

混凝/超滤组合工艺一般可分为两类,一是将混凝形成的矾花去除后进膜过滤,二是不去除矾花直接过滤,即在线混凝/过滤工艺。比较而言,后者的预处理流程较为简单,且基建费用较低,具有良好的应用前景[1,3]。

1.1混凝/超滤工艺的处理效果

1)对浊度及微生物的去除

混凝/超滤组合工艺对浊度及微生物的去除效果在众多研究中都予以了肯定。一般情况下,混凝/超滤工艺出水可保持在0.1NTU以下,且出水水质稳定,出水水质明显优于常规处理工艺。

从表1中可以看到,不同水质的原水,不同的混凝剂,经过混凝/超滤工艺后的出水浊度都能稳定在一个较低的水平。

表1 混凝/超滤工艺对浊度的去除效果

 

序号

原水浊度(NTU)

出水浊度(NTU)

混凝剂

参考文献

1

12.3~26.9

<0.1

聚合氯化铝

[1]

2

16.3~75.5

<0.1

聚合氯化铝/硫酸铝

[4]

3

3.0~18.0

0.057~0.13

氯化铁

[5]

4

6.17~8.54

工艺研究论文篇12

1概述

三峡工程大坝为混凝土重力坝,最大坝高181m,枢纽工程混凝土浇筑总量达2800万m3。如此巨大的混凝土工程施工总量,导致了三峡工程混凝土施工浇筑的高强度施工。

1.1混凝土施工强度

三峡工程混凝土浇筑高峰集中在第二阶段工程,其混凝土浇筑总量达1860万m3。根据施工进展及总进度的安排,1998年为118万m3,1999年为458万m3,2000年为548万m3,2001年为403万m3,2002年计划完成142万m3。施工高峰时段主要集中在1999~2001年三年间,其中,以2000年的混凝土浇筑强度为最高,要求年最高浇筑量达到500万m3,月最高达到40万m3,日最高达到2.0万m3以上。

1.2混凝土施工手段

根据对浇筑强度和施工场地分析,采用传统的门塔机浇筑施工手段是不能满足浇筑强度要求的,必须寻找新型高强度的浇筑手段。

另外,大型门塔机浇筑方案从拌和楼出机口到浇筑仓,均采取间歇式给料方式,供料的中转环节多,供料效率低下,多座拌和楼与多座门塔机再与多个浇筑仓之间生产组合错综复杂,易于错料,更增加了施工管理的难度。

1.3混凝土施工工艺

三峡大坝沿纵向分若干坝段,沿坝段分若干坝块,沿坝块分几十个升层,每个升层又分若干浇筑层。一个升层即构成混凝土的一个浇筑仓位。一个混凝土仓的施工全过程是从两个同步进行的流程开始的,一个流程是混凝土浇筑的仓面准备;另一个流程是混凝土生产及运输,当两个流程汇集到一起时,便形成仓面混凝土浇筑流程,紧后的流程则是混凝土护理。如此循环推进,三峡第二阶段工程高峰期大坝施工部位将出现20多个仓面同步浇筑的景象。

由此可见,采用传统的混凝土浇筑工艺如散装钢模板,人工手持式振捣等已远不能满足如此高强度和十分复杂的混凝土浇筑需要,必须相应采取新的施工仓面配套和施工工艺。

2大坝混凝土快速施工布置及方案

以塔(顶)带机为主,辅以大型门塔机和缆机的施工方案总体思路是:塔带机浇筑一条龙作业,生产效率高,适应于连续高强度的混凝土施工,承担混凝土浇筑的主要任务;配备大型门塔机、缆机等作为辅助设备,负责金结安装、备仓、仓面设备转移和浇筑部分混凝土等任务,避免因塔(顶)带机的工况转换而影响效率。拌和能力的配备留有一定余地,以利塔(顶)带机效率的充分发挥。塔(顶)带机供料线布置为一机一带,确保塔(顶)带机运行的可靠性。

2.1混凝土拌和设备

4个混凝土拌和系统,共7座搅拌楼,常态常温混凝土总生产能力为1960m3/h。各拌和楼均能生产7℃冷混凝土。

(1)布置在基坑下游79m高程拌和系统设置2座4×4.5m3自落式拌和楼,每座楼生产能力为320m3/h。此系统主要供应泄洪坝5#~23#坝段混凝土浇筑。

(2)布置在左岸厂房坝段上游面90m高程拌和系统设置2座拌和楼。4×6m3自落式拌和楼生产能力为320m3/h,4×3m3自落式拌和楼生产能力为240m3/h。此系统主要供应泄洪坝段1#~5#坝段、导墙坝段及左厂坝段11#~14#坝段混凝土。

(3)布置在左非泄洪流坝段下游120m高程拌和系统设置2座4×3m3自落式拌和楼,生产能力为2×240m3/h。此系统主要供应左非泄洪流坝段及左厂1#~10#坝段混凝土。

(4)布置在左岸进厂房公路左侧82m高程拌和系统设置1座4×3m3自落式拌和楼,生产能力为240m3/h。此系统主要供应左岸厂房混凝土。

2.2混凝土浇筑设备

主要设备有6台塔(顶)带机,塔带机与拌和楼连接的6条总长3800m的胶带混凝土输送线,4台胎带机,7台MQ2000型高架门机,2台25t摆塔式缆索起重机,1台K1800型塔式起重机,1台MQ6000型门机,2台300t履带吊。

(1)泄洪坝段在坝轴线下游76m顺坝轴线方向布置4台塔带机,主要用于该部位的混凝土浇筑,在坝轴线下游121m顺坝轴线45m高程的轨道上布置1台K—1800型塔吊和1台MQ2000型高架门机。其工作任务是,前期协助混凝土施工,后期以吊装金属结构为主。

(2)厂房坝段坝轴线下游44m顺轴线布置2台顶带机,主要用于左厂7#~14#坝段混凝土浇筑,坝轴线下游65m顺轴线120m高程的施工栈桥上布置2台MQ2000型门机,专门用于输水压力钢管和水轮发电机埋设件的吊装。

(3)厂房部位在厂房下游面距坝轴线195m的30m高程顺坝轴线方向的轨道上布置4台MQ2000型高架门机,用于左岸厂房部位的混凝土施工。

(4)缆索起重机的布置2台摆塔式缆索起重机为厂坝第二阶段工程施工提供了一个空中走廊,主塔设在左非泄洪8#坝段185m高程上,副塔设在导流明渠纵向围堰坝段160m高程顶部,跨度1416m,在坝轴线长度方向可控制整个厂坝第二阶段工程的长度,宽度可控制从坝轴线以上15m至坝轴线以下65m,即2台缆机可控制上下游方向80m宽度且在工作区域宽度方向相互搭接20m。

(5)公用设备第二阶段工程厂坝部分分3个标段,由3个施工企业负责施工。4台胎带机、2台300t履带吊等业主拥有的移动性强的设备不固定在一个标段使用,根据施工需要可灵活调配。

3大坝混凝土快速施工仓面配套及工艺

采用塔(顶)带机浇筑混凝土,其浇筑强度将成倍地提高,因此,对浇筑仓面各项资源配置无论是容量还是数量都将明显增加,对仓面组织管理水平的要求也将显著提高。

3.1塔(顶)带机浇筑的仓面配套

3.1.1仓面设备配套

(1)平仓机:一般每1个塔(顶)带机浇筑仓配置1台平仓机和平仓铲,死角部位辅以人工平仓振捣。

(2)振捣机:对于素混凝土或钢筋不太多的混凝土浇筑仓,通常配备1台8头平仓振捣机加3~4部手持式振捣棒或者1台5头平仓振捣机加4~5部手持式振捣棒。对于钢筋非常密集或有水平钢筋网和过流面等比较特殊的仓位,振捣要求比较高,一般不配平仓振捣机,直接配5~8部手持式振捣棒用人工振捣。

(3)喷雾机:在高温季节浇筑混凝土时,每仓配备2~3部摇摆式喷雾机。

3.1.2仓面人员配套

(1)施工人员应按照仓位情况进行合理配置,一般素混凝土仓、少筋混凝土仓配备8~12人,多筋混凝土仓、水平钢筋网仓、过流面混凝土仓配备11~16人。

(2)仓面配备值班木工、钢筋工、预埋工、电工和止水专职人员。各工序值班、带班人员至少1名到位,并挂标识牌。

(3)仓面上配置专人分散集中的粗骨料。

3.1.3仓面工具配套

(1)每个浇筑仓至少配置2桶、2瓢、3锹用以仓面处理。

(2)为防止混凝土浇筑过程中的骨料分离及骨料集中现象,每个浇筑仓至少配备2把专用耙

(3)配备2~3只真空吸水管,用以随时吸除仓面的混凝土泌水或集水。

(4)配备2台洒水器,用以收仓后对仓面洒水养护。

3.1.4其它器材设施配套

(1)在混凝土开仓前,保证风、水、电通畅。

(2)采用平铺浇筑法施工时,浇筑仓应准备保温被待用,随着平仓振捣的进展,及时覆盖保温被,保温被之间应有10cm的搭接长度,以确保保温效果。

(3)雨季施工时,仓面配有彩条布和钢筋等材料,搭设活动防雨棚等。

3.1.5仓面组织管理

为保证塔带机浇筑混凝土一条龙正常运行,需建立一个组织严密、运行高效、信息反馈及时的仓面组织管理系统。

(1)综合协调系统:对混凝土一条龙施工提供技术、质量、安全、机电设备保障,确定拌和楼、浇筑手段及开仓时间,协调浇筑过程中出现的各种矛盾,组织处理突发事情。

(2)浇筑系统(仓面指挥):仓面指挥由浇筑队长担任,负责浇筑仓面的组织指挥,对仓位的要料、下料、平仓振捣、温控、排水等负责,确保混凝土浇筑质量。

(3)操作系统:由调度室负责组织、协调,确保各操作系统正常运行,拌制合格的混凝土,并使混凝土准确、快速入仓。

3.2仓面工艺设计

3.2.1设计原则

仓面条带布置要尽量简化,标号切换次数尽可能少,塔带机运行线路要短且易于操作,整个下料过程要易于实现,资源配置要充分,来料流程要优化。

3.2.2浇筑方法及强度要求

(1)平浇法:该方法适合于塔带机高强度、快速运送混凝土的特点,在低温季节,除仓面钢筋特别多、结构特别复杂部位外,均采用平浇法浇筑。在高温季节对于仓面面积小于500m2采用塔带机入仓时,亦采用平浇法施工,浇筑时铺层厚度可按照35~55cm下料。

(2)台阶法:对于仓面面积大、钢筋密集、结构复杂的仓位,经监理批准后可使用台阶法浇筑,以满足温控及覆盖前混凝土不初凝等条件要求。台阶的一次铺料宽度控制在8~10m以上,接头部位台阶宽度不小于3~4m。

3.2.3仓面设计的内容

仓面设计标准格式包括以下内容:

①仓面情况,包括仓面所在坝段、坝块、高程、面积、方量、混凝土级配种类要求,仓位施工特点等;②仓面预计开仓时间、收仓时间、浇筑历时、入仓强度、供料拌和楼;③仓面资源配置,包括机具、工具、材料、人员数量要求;④仓面设计图,图上标明混凝土分区线,混凝土种类标号,浇筑顺序等;⑤混凝土来料流程表;⑥对仓面特殊部位如止水、止浆片周围、钢筋密集、过流表面等重要部位指定专人负责混凝土浇筑质量工作;⑦对特别重要部位,必须编制专门的施工措施;⑧仓面“浇筑情况评述”,收仓后,由质检人员和监理工程师对该仓混凝土浇筑情况进行简要评述,对可能存在的浇筑质量问题提出处理意见。

仓面设计由浇筑单位提出,一式六份,经监理批准后除班长、质检员及监理随身带外,还应视情况复印送给有关部门(如拌和楼试验室、塔带机操作人员等)。

3.3塔(顶)带机浇筑新工艺

混凝土快速优质施工,给浇筑工艺提出了更新更高的要求,因此,除对模板工艺、钢筋工艺、预埋工艺外,对许多传统工艺进行了改革。

3.3.1供料工艺

(1)供料皮带上设置遮盖或保温措施。

(2)建立有效的楼(拌和楼)—带(供料皮带)—机(塔带机)—仓(浇筑仓)之间的通讯联系或自动监控系统。

(3)皮带卸料处设置挡板、卸料导管和刮板,以避免骨料分离和砂浆损失。

(4)塔带机输送系统装置冲洗设备,卸料后及时冲洗供料皮带上所粘附的水泥砂浆。冲洗时采取措施防止冲洗水流入新浇混凝土中。

3.3.2布料工艺

(1)布料层面处理:用塔带机浇筑四级配混凝土时,为便于塔带机运输,第一层层面处理一般不采取传统的水平层面铺砂浆的方法,而改用小级配混凝土或同强度等级的富砂浆混凝土。具体为:迎水面至排水管前缘区域,采用20cm厚二级配混凝土;其余部位(包括中块)采用三级配富砂浆混凝土,层厚为一个浇筑坯层,约40cm。

(2)布料方向与次序:当平浇法浇筑时,迎水面仓位铺料方向与坝轴线平行;上块浇筑方向从上往下,下块浇筑方向从下往上,中间仓位视仓面情况确定起始下料点;

基岩面、凸凹不平的老混凝土面及斜坡上的仓位,由低到高铺料;

仓内采用多种标号混凝土时,原则上先高标号后低标号的下料顺序,保证高标号区达到设计宽度要求;

有廊道、钢管或埋件的部位,卸料时,廊道、钢管两侧均衡上升,其两侧高差不得超过铺料的层厚。

当采用台阶法浇筑时,从块体短边一端向另一端铺料,边前进、边加高,逐步推进并形成明显的台阶。浇筑坝体迎水面仓位时,采取顺坝轴线方向铺料。

(3)铺料厚度与宽度:铺料厚度视混凝土入仓速度、铺料允许间隔时间和仓位大小决定。劳动组合、振捣器工作能力等要满足浇筑的需要,必须保证下层混凝土初凝之前覆盖上一层混凝土。采用平浇法时,铺料层厚度一般采用50cm;采用台阶法浇筑时,铺料层厚度一般采用50cm。对于升层高度1.5m的仓位,铺料宽度取10~12m;对于升层高度2.0m的仓位,铺料宽度取8~10m,台阶宽取2~3m。

3.3.3下料和振捣工艺

对没有钢筋的仓面,塔带机下料时,下料导管卸料口距仓面应不大于1.5m,并均匀移动布料,堆料高度不宜大于1.0m,以免骨料分离。布料条带清晰,并有足够宽度。在模板周围布料时,卸料点与模板的距离保持在1~1.5m,人工分散粗骨料后,再用平仓机将混凝土就位。在止水、止浆片和预埋件部位布料时,严禁下料导管直接下料,由人工送料填满。

在进行水平钢筋网浇筑层混凝土下料时,尽量降低下料高度,一次卸料的堆料高度控制在50cm以下,浇筑坯层厚度不大于30cm。竖向钢筋部位卸料时,卸料部位应离开钢筋0.5~0.8m,并加强人工平仓。

台阶法浇筑时,平仓振捣机站在中间(第二层)的台阶上,覆盖范围比较理想;平层法浇筑时,平仓机一般站在层面上,紧跟下料接头,随时下料,随时振捣。

混凝土浇筑应先平仓后振捣,严禁以振捣代替平仓。振捣时间以混凝土粗骨料不再显著下沉,并开始泛浆为准,以避免欠振或过振。

使用塔(顶)带机浇筑的大仓位,应配置振捣机振捣。使用振捣机时,振捣棒组应垂直插入到混凝土中,振捣完应慢慢拔出;移动振捣棒组,应按规定间距相接;振捣第一层混凝土时,振捣棒组应距硬化混凝土面5cm。振捣上层混凝土时,振捣棒头应插入下层混凝土5~10cm;振捣作业时,振捣棒头离模板的距离应不小于振捣棒的有效作用半径。

3.3.4养护工艺

(1)长期流水养护:根据现行水工混凝土施工规范,混凝土浇筑后养护时间一般为14d,重要部位养护到设计龄期;但三峡工程提出了更高的要求,主体工程普遍采取了长期流水养护。针对这一要求,再采用传统的人工洒水养护工艺已不能满足要求,必须推行新的养护工艺。

旋喷洒水养护适合于28d以内的较长间歇期仓面养护。方法是在浇筑仓面按一定间排距d设置360°旋转式喷水嘴,若喷水嘴喷射幅度为B(m)则取d=0.8B保持旋喷嘴始终不停地工作,即可做到长流水养护。

喷淋管(花管)养护适合于正常上升仓位的四周垂直面或长间歇期仓面养护。方法是沿仓位边线在模板上口(用于对仓面养护)或支腿(用于对侧立面养护)上铺设花管。所谓花管即在管壁上均匀布钻一排细孔的口寸钢管,使用时,将管两端封堵,水雾通过细孔喷出,洒在养护面上。给花管不停地通水,便可保持长流水养护。

(2)仓面覆盖养护:覆盖保水养护。该方法适合于大于28d的长间歇仓面养护。方法是在养护仓面全面覆盖养护材料,如隔热被,风化砂或土等,给覆盖材料浸水并始终保持覆盖材料处于水饱和状态,即可满足养护要求。

覆盖洒水养护适合于夏季正常上升的仓面养护。由于仓面蒸发快,仅采取洒水养护不能满足要求,因此对仓面覆盖材料洒水养护效果较好。

(3)养护组织管理:在三峡混凝土施工中,养护与钢筋、模板、预埋件和浇筑并驾齐驱,已经成为一项工程。浇筑仓均配置专职养护人员,实行挂牌上岗。养护实施的记录由养护专业人员及时记载,并做到真实、详尽。

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