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关键词:《梼杌闲评》;范围介词;近代汉语;用法
《梼杌闲评》(以下简称《梼》)约成书于明末清初,不题作者姓名。
一、《梼》范围介词的研究的意义
1.现代汉语介词研究成果较多,古代汉语介词的研究相对较少,其中近代汉语介词的研究更少。近代汉语是处在上古、中古汉语和现代汉语之间的一个时期,这时期里的介词,有的是上古、中古汉语时期介词的继承,也有的一直沿用到现代汉语里。因此,近代汉语介词的研究,有助于推动整个介词系统的研究。
2.对专书语法进行研究,不仅可以对该书所在的时代的语法系统进行深刻的理解,而且还对该书前后时代的历史语法的比较研究具有重要意义。
3.《梼》是研究近代汉语发展史的重要文献之一。
研究《梼》的范围介词有助于我们进一步认识汉语介词的词类性质、词义演变、语法特点等,有助于我们认识《梼》所在历史时期范围介词的历史面貌,为汉语介词的研究提供一点参考。
二、范围介词的界定。
《梼》中范围类介词主要包括关涉范围、动作行为涉及的范围、数量范围、处所范围、视觉范围。其中有些处所范围类介词与处所类介词的用法不容易辨别,如“于”,我们根据例句分析,明显表示大致范围的介词归在范围类介词,表示具体地点的归在处所类介词(处所类介词这里不讨论)。比较下列句子:
(1)(吴养春父子)熬不过几次追比,俱死于狱中。(12回)
(2)魏给事道:“一出家门,已置死生于度外,凭你苦我,这赃难认!”(32回)
例(1)“于狱中”是具体的地点,我们把“于”归为处所类;例(2)
中“于度外”是一个大的范围,且是抽象的,我们把“于”归在范围类。
三、介词分析
1.连
“连”介词是由动词“连”的“连带”义虚化而来,产生于六朝。【1】介词“连”在《梼》中出现81例,有两种用法。
1)表示强调,“连”相当于“甚至”,强调某种程度。如:
犯人牢里容不下,连仓里也坐满了。(39回)
此类“连+Np+vP”的格式虽然没有用“都/也”呼应,但语义上仍然表示强调。
2)一是表示连带对象或事物,由它构成的介词短语作状语,10例。如:
(云卿)就连绳子扣在他手上。(5回)
2.于
“于”表示关涉范围,由它构成的介词短语可作状语,也可作补语。《梼》中出现52例,如:
1)作状语,如:
这人非庶民之妻,乃张皇亲的亲眷,于体面上不好看。(43回)
2)作补语,如:
令你今世生于人间,力除懒癖。(50回)
3.把
“把”表示动作行为的范围,《梼》中出现23例,如:
舅舅说没有好洗白布,到有匹好沙坝棉绸,把三四个箱子寻到了,才寻出来的。(13回)
4.从
“从”引进动作行为的范围,可以跟名词、动词短语或小句组合。由它构成的介词短语作状语。《梼》中出现20例,如:
功名富贵皆不从科甲第中来。(19回)
5.至
“至”作为范围介词,在《梼》中有四种用法:即表示某动作行为的数量、处所范围、某种程度。出现15例。
1)表示某动作行为所达到的数量,可译为“到”。如:
(女子)唱至半本,住了戏。(16回)
2)表示处所范围,如:
把个辽东地方,西起宁远,东至开原,没一处不看遍了。(36回)
3)表示程度,如:
饮至半酣,皇上下来走了一回马。(29回)
6.据
“据”表示视角范围,马贝加认为在宋代已见用例。
《梼》中“据”表示视角范围出现13例,如:
据他说是被人解去了。(6回)
据”的此种用法保留到现代汉语中。如“据我看”。
7.到
“到”表示范围,在《梼》中有两种用法。
1)引进动作行为所达到某种境况或程度,在动词后作补语,8例。如:
(两人)正做到妙处,只听得人喊来道。(2回)
2)表示动作延续的数量,在动词后作补语,4例。如:
二人战到三四十合。(27回)
8.自
“自”作为范围介词,可表示视角范围,也表示关涉范围。马贝加认为前者在汉代就有用例。如:自上观之,……皆不足。(《盗跖》);后者在《诗经》中已见用例,如:自彼氐羌,莫敢不来。(《殷武》)【2】
“自”作为范围介词在《梼》中只见表示关涉范围的用法。10例,如:
上自三宫六院,下而三公九卿,无一个不慌。(47回)
9.及
表示涉及范围的“及”,马贝加认为是从“至、到”的引进对象的介词“及”发展而来的。在《诗经》中“及”后一般随表示人的名词,在《左传》《国语》中后随表示国家、时间的名词性词语。到了汉代,“及”可以表示范围。【3】
《梼》中表示涉及范围的“及”多置于动词后,由它构成的介词短语作补语。出现9例,如:
顷刻间,烟焰烛天,沿烧殿后及两廊房屋,共有一百二十余间。(40回)
10.除
介词“除”是由“除去”义的动词“除”发展演变而来,约起自与隋唐。“除”介词用法有两种:一是排除特殊,强调一致。二是排除己知,补充其他。元明时期,“除”的这两种功能都非常常见。
“除”的这两种用法在《梼》中均有用例。
1)排除特殊,强调一致。5例,如:
就是各衙门的老爷们,除在魏爷门下的,没人敢去访他。(37回)
2)排除己知,补充其他。4例,如:
除盘缠外还可有五六分利息哩。(20回)
“除”的此种用法在《梼》中没有单用,均在后加“外”、“之外”、“以外”等等。
11.比
“比”作为范围介词在《梼》中有两种用法,一是表示程度;二是表示时间范围。
1)表示程度,仅1例,如:
费了他百十两银子,就比杀他还狠些。(4回)
2)表示时间范围,出现7例,如:
想了半日也想不起来,原来比当日胖了。(7回)
12依
“依”表示视角范围,马贝加先生认为“‘依’表示视角范围明代开始出现用例”。【4】
《梼》中,“依”表示动作行为的视角范围,由它构成的短语,作状语。7例。如:
依我看,照单赔一半。”(14回)
13.向
“向”表示动作行为的范围,由它构成的短语作状语。在《梼》中出现6例,如:
(许推官)又向各州县库中挪移了几万。(39回)
14.在
“在”表示范围,是由“引进处所”的用法发展而来的,《梼》中“在”表示范围的用法仅3例,如:
咱前日原要在汪文言案内处他们。(31回)
15.就
“就”表示动作行为涉及的范围,可译为“在”。《梼》中出现2例,如:
樽酒绸缪联旧好,就中透出十分春。(13回)
三、句法功能分析
介词本身不能独立充当句子的语法成分,要分析其功能,需把它和其后的宾语一起加以讨论。我们对《梼》中介词短语的句法功能进行考察,发现《梼》中的介词短语主要是充当状语和补语,少数在一定条件下可以充当主语、定语和宾语。而范围类介词短语的句法功能又只能充当状语、补语和定语。
1.作状语
《梼》中范围类介词短语最主要的功能就是充当状语。如:
依我看,照单赔一半。”(14回)
2.作补语
《梼》中范围类介词短语充当补语的用例并不多,15个处所介词中只有“于”、“到”、“至”、“及”4个介词与其宾语可以充当补语。如:
(1)令你今世生于人间,力除懒癖。(50回)
(2)职官受赃至满贯者,罪应绞,减等发边远充军。(50回)
3.作定语
《梼》中范围类介词短语充当定语的介词只有“在”,仅1次。如:
在席众官内有的道:“怎敢擅打府上的人?”(34回)
从以上可以看出,《梼》中处范围介词语义丰富,有的表示关涉范围,如“于”、“自”;有的表示动作行为涉及的范围,如“把”、“及”、“从”;有的表示数量范围、如“到”、“至”;有的表示处所范围、如“至”;有的表示时间范围,如“比”;有的表示视觉范围,如“据”、“依”。介词短语语法功能也较为多样,有的作状语,如介词“连”、“比”、“据”、“于”、“到”等介引的介词短语;有的作补语,如介词“于”、“到”、“至”介引的介词短语;有的作定语,如介词“在”介引的介词短语。
《梼》中范围类介词既有近代汉语共性的一面,又有自己的特点;既显现出近代汉语的共性,又逐渐趋同于现代汉语。
参考文献:
[1]蒋绍愚,曹广顺.近代汉语语法史研究综述[M].北京:商务印书馆,2005.
[2]马贝加.近代汉语介词[M].北京:中华书局,2003.
作者简介:龚 梅(1979—),女,贵州遵义人,凯里学院人文学院,讲师。研究方向:近代汉语语法。
项目简介:本文为“凯里学院汉语言文字学教学团队成果”论文之一,本课题是2011年度贵州省教育厅人文社科科研项目,项目号:11ZC034。
关键词:石英陶瓷;延迟断裂;保载;裂纹扩展
1 前言
石英陶瓷是一种以石英玻璃碎料为原料,采用陶瓷材料制备工艺生产的一种非晶态材料。其制品广泛应用于玻璃、冶金和航空航天等领域。石英陶瓷在航天领域最多的应用是制作导弹天线罩,其主要优点包括:良好的抗热冲击性能、低而稳定的介电常数和损耗角正切、在高温下很好的强度稳定性、制造工艺简单、成本低廉等。
根据陶瓷材料的微裂纹理论,陶瓷材料的延迟破坏是由于材料中的裂纹在外加载荷和周围环境的共同作用下,以亚临界值扩展到临界值而引起的。延迟破坏时间就是裂纹扩展所需的时间。石英陶瓷导弹天线罩产品在验收过程中必须经历冲压筛选试验,在天线罩内部充入一定气压并保持一定时间后泄压,以筛选出不合格产品。但是,该充压压力对天线罩罩体强度的影响尚未见文献报道。导弹天线罩在导弹飞行过程中一直承受各种应力,因此,对石英陶瓷天线罩材料的延迟破坏特性进行研究是非常必要的。
2 实验条件
将石英陶瓷块体材料切割、打磨成尺寸5×5×50mm 的条状试样,然后对试样的受拉面进行抛光,将受拉面的 2 条棱边倒角 45°。在室温条件下,在材料力学试验机(Instron 5566 万能试验机)上进行保载试验和三点弯曲试验,跨距 40 mm,加载速度 0.5 mm/min。保载试验方法指给试样加载一定载荷并保持该载荷一定时间后泄压。
3 实验过程、结果与讨论
3.1保载试验
本试验中,通过对石英陶瓷材料施加一定载荷,并保持该载荷一定时间后,测试材料的裂纹扩展时间。由于导弹的飞行时间一般比较短,我们选择的最长保载时间设定为300s。根据以往的实验记录,弯曲强度测试时,石英陶瓷天线罩材料正常的断裂载荷大部分在100~110N(对应的强度为50MPa以上)。本试验选择在低于100N的多个不同载荷下进行保载实验。
试验方案:随机抽取30件石英陶瓷天线罩罩体,在每个罩体的大口端取样本数48根,试样尺寸为5550mm,作为一组,共30组。保载载荷分别定为90N、80N、70N、60N和50N,最长保载时间为300s。
表1是30组样品在保载试验中有样品在保载过程中出现试样断裂的情况,其余样品在保载试验过程中没有发生断裂。从表中数据可以看出,在90N、80N和70N的载荷下进行保载的试样,断裂的试样较多。随着保载压力降低,发生断裂的样品数量明显减少。60N和50N的载荷,分别进行了11组试样的保载试验,每个载荷下分别只有两组试样有断裂,断裂的试样根数也很少,断裂试样情况见表1。
陶瓷材料作为一种脆性材料,它的断裂破坏主要是一种强度控制的现象。当材料受载后,随着受载时间的延长,激活了材料中已存在的微裂纹,导致裂纹慢速扩展,从而引起材料破坏。因此,裂纹慢扩展对材料的强度及寿命有着重要的影响。
根据原子间结合力推导出的材料理论强度:?滓th=■,式中:E为弹性模量,a为平衡时的原子间距,?酌s为表面能。表面能可近似地表示为:?酌s=Ea/20,那么:?滓th≈E/5~E/10。但实际材料的强度只有理论强度的1/10~1/100。为此,1920年格里菲斯提出了脆性断裂理论,该理论认为,材料内部存在原始裂纹,当材料受力时,在裂纹的尖角处产生应力集中,如果尖角处的应力超过材料的理论强度时,裂纹就迅速扩展,最后导致材料断裂。
石英陶瓷材料试样在受载过程中,随着受载时间的延长,对于在试样中已存在的微裂纹,载荷会导致裂纹慢速扩展,当裂纹尖端处的应力超过材料的理论强度,那么裂纹会迅速扩展,最终试样断裂。在裂纹受力慢速扩展的过程中,由于试样强度的差异,断裂时间是有延迟的,所以会有不同的断裂时间。也就是说,在保载过程中,裂纹尖角处所受的应力只要没有达到试样的理论强度,那么试样不会出现断裂。
3.2保载试验对石英陶瓷强度的影响
为了研究石英陶瓷天线罩材料在承受某一低于其断裂强度的恒定应力作用后材料强度的变化,我们通过三点弯曲试验测试了22组经50N、60N保载后未断裂试样的强度,在22组试样对应的天线罩罩体大口端按照3.1的相同取样方法取样,每组同样取48根,进行三点弯曲试验,测得的强度平均值作为保载前强度值。
表2为22组试样经50N、60N保载前和保载后测试的强度变化(图1是强度变化的分布图)。从表2和图1可以看出:经50N、60N保载后,石英陶瓷材料强度值没有发生下降趋势,也就是说,在低于材料断裂强度50%左右的载荷下进行保载试验,在300s的保载时间内,石英陶瓷材料试样内部裂纹没有产生明显的裂纹扩展现象,所以,我们认为50N~60N对于石英陶瓷天线罩材料是相对安全的保载载荷(对应抗弯强度测试断裂载荷的45~50%)。该试验结果为石英陶瓷导弹天线罩的压力筛选试验提供了实验基础。
4结论
(1) 石英陶瓷材料试样在低于其断裂强度的恒定载荷作用下,随着受载时间的延长,对于在试样中已存在的微裂纹,载荷会导致裂纹慢速扩展,裂纹扩展速度与载荷大小密切相关,载荷越大,裂纹扩展速度越快;
(2) 在低于材料断裂强度约50%左右的载荷下进行保载试验,在300s的保载时间内,石英陶瓷材料试样内部裂纹没有产生明显的裂纹扩展现象。
(3) 用石英陶瓷材料制作的天线罩,外力低于60N时对于石英陶瓷天线罩材料是相对安全的保载载荷。
参考文献
[1] 孟兆强,郭中一.石英陶瓷弯曲强度的Weibull统计分析[J].稀有
金属材料与工程,2009(38):1178-1180.
[2] 施平,贾艳敏.工程陶瓷零件的可靠性分析[J].试验技术与试验
机,2003(43):25-27.
[3] 施平,杜善义.工程陶瓷材料的可靠性及其在宇航中的应用[J].
宇航材料工艺,1989(3):8-11.
[4] 龚江宏.陶瓷材料断裂力学[M].清华大学出版社.
关键词:硅碳棒 高温 设备
中图分类号:TG454
1 前言
本文研制的高温钎焊设备需满足长期运行在1250℃高温环境中,能实现产品测温、炉膛测温、产品内腔抽真空、炉膛通氩气保护等多项功能。同时,需实现精确的温度控制,准确显示设备内环境温度和产品表面温度,并对各项监测数据实现计算机实时储存、打印、输出。这样的复杂工艺过程对所需钎焊设备的结构组成、各项功能提出了更高的设计要求。
2 设备组成
高温专用钎焊设备组成分为:
①炉体部分:包括炉门机构、炉子主体、加热元件
炉门机构:用来是支撑炉门。
炉子主体:由炉壳和炉衬层组成。
加热元件:采用进口康泰尔U型硅碳棒,均布在炉体内左右两侧及后墙布置。
②加载装置:由真空系统、承载大轴、大轴驱动、小车驱动、及车体组成。
③电源部分:由中频电源和变压器组成。
④控制部分:由温度调节仪、温度记录仪、真空计、PLC以及通用的电流、电压、功率表组成。用于完成设备控温、炉门开、闭动作、小车进退及大轴旋转等功能。
⑤氩气保护系统:采用气瓶组集中供气,通过氩气控制柜给钎焊箱内充氩气。
⑥水冷系统:用于冷却小车上真空机组。
3 关键技术
3.1加热元件的选取
作为高温钎焊设备的核心元件加热体,目前可以选用的加热体为金属元件和非金属元件。选择满足工作温度要求的加热体,最重要的指标是工作温度和加热元件的表面负荷率。
根据加热设备使用经验,加热体工作温度一般要比设备内环境温度高100-200℃,如表1所示,如常用的金属元件0Cr27Al7Mo2,在1250℃时是极限工作温度下使用,严重影响使用寿命,而非金属元件的硅碳棒正常工作范围1250-1400℃是热效率利用最佳温度区域。
加热元件的表面负荷率是单位面积所分配的功率,每种加热体根据使用要求都有最佳的表面负荷。表面负荷率越高,加热体本身的温度越高,有利于加快传热速度,但是同时加热体寿命会大幅降低。表面负荷率过低,将加热效率会降低同时增加电热元件消耗量,无法满足设备快速温升需求。根据表2两种加热体的不同温度的表面负荷率可以看出,金属元件0Cr27Al7Mo2在1300℃时,表面负荷率只有0.7W/cm2,而硅碳棒在1350℃时,表面负荷率是10W/cm2。
0Cr27Al7Mo2需要布置的面积是硅碳棒的10÷0.7=14.3倍,选用硅碳棒可以减少占用空间,炉体更加紧凑。
综合上述,在新研制的高温专用钎焊设备中应选择硅碳棒作为加热元件,这样满足加热使用要求。
3.2新型耐火材料的应用
3.2.1耐火材料的选取
目前国内高温焊接设备广泛采用的是耐火粘土制品和陶瓷纤维制品。我厂现有钎焊炉炉衬基本为耐火砖制品,这些耐火材料使用温度较低,整体成型困难,这样就不可避免的存在一些如耐压强度低、荷重软化点低、抗化学腐蚀性较差等缺陷,长时间使用会出现大面积断裂、坍塌,部分衬体砖高温下与加热器粘接在一起,无法满足正常生产使用。耐火砖制品主要性能指标如表3所示。
陶瓷纤维制品是国内近几年研制出来的一种由高纯度的硅酸铝纤维加入少量结合剂、用高温真空成型法制成的新型节能材料,可长期使用温度在1600℃左右,高温下线收缩系数较大(1000℃时2%,1300℃时接近4%),属于不定形耐火隔热材料,主要制品有陶瓷纤维组块、陶瓷纤维板、陶瓷纤维毯。陶瓷纤维制品由于其体积密度小、导热系数低、重量轻、良好的隔热性能、可分块固定、更换等优点被广泛使用,逐渐取代了普通耐火粘土制品,主要性能指标见表4。
从上表3和表4可以看出,陶瓷纤维制品与耐火粘土制品相比,导热系数低,能更快速的升温,更加节能;使用温度高,炉衬使用寿命增加;体积密度小、减小了炉衬占用空间;并且产品形状上陶瓷纤维制品有毯、板、组块,可根据钎焊炉的要求进行组合安装,更换时只需将损坏处拆除,不需整体重做,降低了设备成本。
根据以上分析比较,炉衬耐火材料选择陶瓷纤维制品。
3.2.2隔热耐火层的结构设计
根据钎焊炉长期工作在1250℃的工况,如图1所示设计中钎焊炉三侧的耐火面和炉底的耐火层材料使用1400℃ γ=2.1的致密砖和γ=0.8的轻质高铝砖,保证内表面砌后平整。隔热保温层选用不同温度梯度的陶瓷纤维板、纤维毯组合成的全纤维结构,炉顶则采用1400℃陶瓷纤维组块。其密度低、导热系数小的性能可以大大减轻衬体重量、缩短升、降温时间,同时具有良好的机械强度和抗气流冲刷性能,能满足工作过程中热态进、出炉要求。
根据《热处理设备及设计》手册,一般加热设备外表面冷面温度一般不高于室温以上60℃。按室温为25℃,冷面温度不应高于85℃,计算结果中冷面温度最高为炉底79℃,满足设计要求。
4 结论
4.1作为高温钎焊设备核心部分的加热元件,选择康泰尔U型硅碳棒,不但满足工艺高温钎焊要求,而且提高了设备最高工作温度。
4.2在研制中炉衬选取新型节能耐火材料,并根据炉面不同温度位置而采用不同温度梯度组合结构,既能实现工作区域较好的温度均匀性和保温性,又能够节约能源、方便维护。
4.3实践证明,高温钎焊设备的设计思想是完全正确的,各项技术指标完全满足要求,使用效果良好,为以后其它高温钎焊设备的设计、制作提供了很好的应用基础。
参考文献
[1] 王海舟.《耐火材料分析》.科学出版社.2005.9
[2] 粟祜. 《真空钎焊》. 国防工业出版社, 1984:91-96
关键词:整体模块;绝热均匀;石化行业;炉衬
中图分类号:TP273 文献标识码:A
0.前言
继陶瓷纤维折叠模块在石化行业成功应用数十年后,随着国外先进产品在国内的不断推广及应用,新产品―整体模块也已在国内石化行业成功推广及普遍认可。它完全颠覆了传统折叠模块的生产工艺,利用精密的针刺设备、吸虑系统和旋转压制、水切成型的理念,将陶瓷纤维棉整体针刺,生产线上完成电脑切割。其均匀性、耐热性和保温效果,完全可以满足石化行业客户对更高热效率隔热方案的需求。通过近几年公司对该产品的不断研发及探索,整体模块的性能指标已经达到国际领先水平,目前在国内多家石化行业的制氢转化炉、乙烯裂解炉等高温加热炉上已经成功应用。
1.整体模块介绍
整体模块是由两片整体预制棉坯切割块、通过两根远离热面的、横置于模块中的不锈钢插管连接、固定到专用锚固件上组装而成。通过螺栓螺母将锚固件固定到炉壁板,从而将模块固定。模块的冷面能够紧贴炉壁,完全可以维持结构的完整性和锚固件的支撑性能,如图1所示。
2.整体模块性能独特点
作为一种工业窑炉炉衬的新材料――整体模块,具有6个方向均可压缩,也就是六面具有膨胀性,是一种组装、切割及安装非常快速、简易的产品,即适合大面积平面结构,又利于异型部位的切割安装,使用效果良好的耐火、隔热保温产品。
(1)结构新颖,整体性强。全纤维定型,特殊锚固件固定,六面(前、后、左、右、中心两面)均可压缩、均可膨胀。整体纤维材料,易于切割,并适合现场开口及切槽,是窥视孔、炉管密封件、烧嘴砖等特殊形状的部件最理想的基材,尤其适合应用于拐角等异型部位,如图2所示。
(2)体积密度灵活可控。模块体积密度为128kg/m3~240kg/m3。最高可达240kg/m3,比传统折叠模块高出10%~25%,可减缓高温(1300℃)下纤维的收缩,避免块间缝隙的产生,同时抗气流冲刷能力有所提高。采用整体棉坯制作而成的整体模块,每块的体积密度都完全相同,避免了传统的折叠模块因为折叠数的限制而产生的体积密度差。施工后炉衬更加均匀,保温效果提高。
(3)导热系数小,绝热均匀。相比传统的折叠模块而言,整体模块采用整体纤维棉坯切割而成,工艺决定了纤维三维立体分布,明显比折叠模块纤维毯的层状布棉更加合理,导热系数比折叠模块降低10%~15%。
整体模块安装后从热面到冷面的缝隙要少很多。折叠模块通常有8到10个折叠波,每个折叠波的位置都有可能产生纤维收缩缝,从而造成收缩缝隙和外壳温高受损的隐患。整体纤维模块在每一个独立的组件两侧只有一个接缝,并具有压缩性,产生收缩开口的几率明显降低。
(4)抗风蚀性能强,高温下抗粉化。生产过程中加入一种特别的剂。在高温环境下,这种剂会迅速使整体模块从一种相对柔软、容易压缩的大块结构产生硬化,转化成为一种有相当强度、整体无缝的、类似于木质的块砖结构,从而高温下不粉化,更耐气流冲刷,最高可达40m/s~45m/s(气流速度)。特别适用于耐磨损或撕裂损伤严重拐角、贯通立柱、烟道出口等气流冲刷大、异型的部位。
(5)电脑切割,尺寸精确。传统的折叠模块基本采用手工折叠的方式加工,而整体模块引进国外最先进的电脑绘图切割系统,完全实现了自动切割,加工尺寸公差控制在更小的范围内。
(6)施工维修简便。如采用专用的自动熔接枪,无须画线、焊钉及手工安装等烦琐工序,只要手指扣板机即可熔钉、拧紧螺母和检查每一根螺钉焊接质量,提高了施工和维修效率;如需衬里局部维修时,模块更换方便。
(7)使用寿命长。特殊的安装工具,确保了安装的牢固性;特殊的结构形式,确保了安装时每块模块的压缩比例;整体结构确保了炉衬高温不产生缩放;更延长了炉衬的使用寿命和抗风蚀效果。
(8)使用范围广。整体模块由高纯度的原材料制造而成,分为中温级纤维(氧化铝―氧化硅)、高温级纤维(氧化铝―氧化硅―氧化锆)。可满足热工设备从600℃至1350℃不同温度档次的保温隔热使用要求。
3.整体模块在石化行业应用
随着国内节能减排各项政策的出台,石化行业也陆续展开新型节能炉衬的设计及选用,考虑以节能降耗为理念,将外壁平均温度要求从传统的小于80℃降到75℃(或70℃)以下。其中在陶瓷纤维模块衬里的基础上,引入导热系数更小的保温材料――整体模块,组合成新型的陶瓷纤维复合衬里就是其中的一项关键措施。国内石化行业的设计院对整体模块也比较认可。目前整体模块,已经连续成功应用在国内石化行业的多种加热炉作为衬里材料使用。
(1)石化加热炉拐角部位应用。拐角部位为炉内烟气最为集中的部位,温度不低于炉膛温度,并且高温气流冲刷严重。为满足该部位保温及结构整体性和耐风蚀等要求,衬里结构推荐采用整体模块,结构优势如下:
①形拐角结构新型锚固件固定,整体性强,结构牢固,如图3所示。
②将整体模块拐角部位加工成半圆弧形,以便降低对烟气的阻力。
③当剂烧除后,整体模块变硬,并使炉衬几乎成为一个整体结构,大大提高衬里抗气流冲刷能力。
(2)在石化行业整台加热炉衬里上的应用。整体模块属于陶瓷纤维棉坯制作,其导热系数比传统的折叠模块小很多,作为整台炉子的炉衬使用,正是选用其导热系数小的优势,对于降低炉体外壁温度能起到很好的作用。采用整体模块与采用传统的折叠模块的全纤维炉衬相比,外壁温度能降低4℃~6℃。
整体模块已经在国内某大型制氢转化炉上实现了全炉应用的实例,如图4所示。该项目也属于国内全整体模块的第一个应用业绩,这是整体模块作为整体模块在推广应用上的重大里程碑。
(3)在石化加热炉看火孔部位应用。石化行业加热炉,看火孔结构通常为倒四棱台型,以便于观察炉内加热物料的加热程度。多年来,看火孔一直停留在耐火砖、浇注料预制块、真空成型块等重质材料的原始结构上,并在一定时期起到了不同的作用。但传统结构的看火孔抗热震性差、与四周纤维衬里连接易出现贯通缝及保温效果差等一直无法解决。
在充分了解看火孔外形结构、使用工艺、所处环境的气氛和特征的基础上,结合整体模块所具有的特点和性能,将看火孔结构确定为纤维毯平铺和模块的复合结构。复合结构具有很好的温度等级梯度,能更好地降低看火孔外侧钢板的表面温度,延长炉衬的使用寿命。
(4)在石化加热炉烧嘴部位应用。目前在石化行业加热炉的侧壁和炉顶烧嘴砖普遍存在体积密度大,使用寿命短,散热损失高等一系列问题,成为制约石化加热炉衬里寿命和节能降耗的薄弱环节,市场上需要一种更加轻质高效节能的新型材料取代原先的重质烧嘴砖。
烧嘴块由容重240kg/m3的整体模块组成,中间安装烧嘴管挖出一个孔,孔周边与纤维走向垂直。孔内套用一个真空成型圆环套。模块与真空成型圆环套可选择不同温度等级和规格尺寸。这种烧嘴块,具有重量轻、隔热、抗热冲击等特点。
结语
目前国内生产的整体模块已经达到国际公司产品性能。整体模块的性能指标已经达到国际领先水平,整体模块凭借导热系数小、整体性好、抗风蚀性好等优点,在国内多家石化行业的制氢转化炉、乙烯裂解炉等高温加热炉上已经成功应用。为国内石化行业工业窑炉定制化的工程解决方案提供了新的选择,满足了客户更高热效率隔热方案的需求,进而可以帮助终端用户在降低经营成本的同时提高生产效率。
与此同时,整体模块的问世及成功应用,也从另一面表明国内陶瓷纤维行业不断成熟发展创新的决心和力度,为陶瓷纤维行业的革新和发展、为工业窑炉节能和降耗工程的推进、为国家的环保和减排政策提供了新的力量。
有机绝热材料:聚苯乙烯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、氨酯泡沫塑料、软木;
多孔状绝热材料:泡沫塑料、泡沫玻璃、泡沫橡胶、硅酸钙;
无机纤维:石棉、岩棉、玻璃棉、硅酸铝陶瓷纤维、晶质氧化铝纤维;