传统工艺的优点

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传统工艺的优点范文第1篇

关键词:电力系统;遗传算法;无功优化

中图分类号:TP301.6 文献标识码:A文献标识码:1009-3044(2009)13-3481-02

1 引言

随着我国电力工业已经步入了大电网、高电压和大机组的时代,电力负荷和电网容量迅速的增加,电网损耗、电压合格率等技术指标日益受到电力部门的重视,无功优化是保证电力系统安全、经济运行的一种有效手段,是降低电力网络有功损耗、提高电压质量的重要措施。

遗传算法(Genetic Algorithm, GA) 是一种模拟生物进化的智能算法,借鉴生物遗传机制的一种随机化搜索方法,其主要特点是群体搜索和群体中的个体之间的信息交换,被广泛应用于求解各类问题。遗传算法近年来在优化技术领域有了很大的发展,它具备适用范围广,寻优能力强,程序实现相对简单等优点,对于一些大型、复杂非线性系统,更表现出了比传统优化方法更加独特和优越的性能,适合于求解类似于无功优化等复杂非线性优化问题。

2 遗传算法原理综述

遗传算法[1] 的核心思想源于这样的基本认识:生物进化过程是从简单到复杂、从低级向高级的过程,是自然的、并行发生的、稳健的优化过程,这一优化过程的目标是对环境的自适应性,生物种群通过“优胜劣汰”及遗传变异来达到进化或优化的目的。

2.1 相关术语说明

群体(Population):解空间的一组作为父代遗传用的初始解。

染色体(Chromosome)又可以叫做基因型个体(individuals),一定数量的个体组成了群体,群体中个体的数量叫做群体大小。

基因(Gene)是串中的元素,基因用于表示个体的特征。例如有一个串S=1011,则其中的1,0,1,1这4个元素分别称为基因。它们的值称为等位基因(Allele)。

基因特征值(Gene Feature):在用串表示整数时,基因的特征值与二进制数的权一致;例如在串S=1011中,基因位置3中的1,它的基因特征值为2;基因位置1中的1,它的基因特征值为8。

适应度(Fitness):各个个体对环境的适应程度叫做适应度(fitness)。为了体现染色体的适应能力,引入了对问题中的每一个染色体都能进行度量的函数,叫适应度函数。这个函数是计算个体在群体中被使用的概率。

2.2 算法概述

在求解的过程中,遗传算法是从一个初始变量群体开始,一代一代地寻找问题的最优解,直至满足收敛判据或达到预先设定的迭代次数为止,它是一种迭代算法[2]。

在利用遗传算法求解问题时,问题的每一个可能的解都被编码成一个“染色体”,即个体,若干个个体形成了群体。在遗传算法开始时,总是随机产生一些个体初始群体,根据预定的适应度函数对每个个体进行评价和选择,通过交叉和变异操作产生继承优良特性的下一代,这样不断的朝更优解的方向进行,直到满足收敛判据或达到设定的迭代次数为止。

3 无功优化介绍及典型方法

电力系统无功优化的目的是通过调整电网中无功潮流的分布来降低有功损耗,并且保持较好的电压水平。

3.1 电力系统无功优化概述

电力系统无功优化的基本思路是[3]:在电力系统有功负荷、有功电源及有功潮流分布已经给定的情况下,以发电机端电压幅值、无功补偿电源容量和可调变压器分接头位置作为控制变量,而以发电机无功出力、负荷节点电压幅值作为状态变量,应用优化技术和人工智能技术,在满足电力系统无功负荷的需求下,谋求合理的无功补偿点和最佳补偿容量,使电力系统安全、经济地向用户供电。无功优化涉及到无功补偿装置投入地点的选择、无功补偿装置投入容量的确定、有载调压变压器分接头的调节和发电机机端电压的配合等,是一个带有大量约束条件的非线性规划问题。

建立无功优化分析模型的思想是:在满足各种设备和电网运行阐述的约束条件下,充分运用现有无功调节手段,如调节发电机的无功输出、改变己有无功补偿设备(电容器)的投切容量和调节有载调压变压器分接头的基础上,以投入最少无功补偿设备的投资为目的,实现电网无功功率的合理分布。

3.2 无功优化的数学模型

电力系统的无功优化问题是一个多变量、多约束的混合非线性问题。电力系统无功优化数学模型分析方法大致包括:线性规划方法、非线性规划方法、混合整数规划方法、动态规划法。这些数学模型是通过确定目标函数、等式约束条件和不等式约束条件来建立模型求取最优解。

无功优化虽然是个非线性问题,但是可以采用局部线性化的方法,将非线性目标函数和安全约束逐次线性化。自1984年KarmarKar提出用于线性规划的内点法以来,各种形式的内点法被大量引人电力系统的研究中。

另外,混合整数规划方法能够有效地解决优化计算中变量的离散性问题。该方法是通过分支-定界法不断地定界以缩小可行域,逐步逼近全局最优解。

动态规划法是研究多阶段决策过程最优解的一种有效方法,它按时间或空间顺序将问题分解为若干互相联系的阶段,依次对它每一阶段做出决策,最后获得整个过程的最优解。

下面是一个电力系统无功优化的数学模型[4]:

■ (1)

■(2)

■(3)

■ (4)

■ (5)

■(6)

■ (7)

■ (8)

其中,F为目标函数,是指有功网损指标,(1)式是目标函数表达式。Pi,Qi为节点i注入有功、无功;Ui,Uj为节点i、j的电压幅值;Gij,Bij,0ij分别为节点i、j间的电导、电纳和电压相角差;Nb表示所有与节点i直接相连的节点集合,(2),(3)式是功率约束表达式。Ugi max,Ugi min为发电机机端电压上、下限值;Qgi max,Qgi min为容性无功补偿上、下限值;Tgi max,Tgi min为可调变压器分接头位置的上、下限值,(4),(5),(6)式是控制变量约束表达式。Qgi max,Qgi min为发电机无功出力的上、下限值;Uci max,Uci min为节点电压幅值的上、下限值,(7),(8)式是状态变量约束表达式。

针对上面构造这个数学模型适合于非线性规划求解的方法求解,可以参考采用拟牛顿法对模型进行求解,本文就不详细介绍了。

4 基于遗传算法的电力系统无功优化

近年来,各类人工智能方法在电力系统无功优化问题中得到了广泛的应用,主要包括:遗传算法、禁忌搜索和模拟退火算法,以及比较新的一些算法,包括:模糊优化、免疫算法、蚁群寻优算法、人工鱼群算法、粒子群算法以及这些算法的组合方法等[5]。本文将谈论遗传算法在电力系统无功优化中的应用。

传统工艺的优点范文第2篇

1.1物料损耗量集中在酯化和蒸馏分离部分，其收率分别94.8%和97.8%，物料损耗的原因是酯化部分的水相采出与蒸馏分离部分的废水排放。在现有醋酸正丙酯生产工艺中，物料损耗比较严重，整体生产效率不高，影响了醋酸正丙酯的生产，制约了生产的正常进行，不利于推广和普及。因此，在工艺改进中，必须将降低物料损耗作为重点。

1.2传统工艺中醋酸正丙酯有较高的收率，是以大量的头馏分返回酯化塔的反应釜为代价的，由于头馏分中含有高比例的醋酸正丙酯，降低了反应的转化率。传统工艺中的醋酸正丙酯之所以收率较高，是基于大量消耗原料而产生的。基于醋酸正丙酯的生产实际，这种生产方式整体效率并不高，应得到及时改善，并于生产效率的提高。

1.3由于整个工艺是间歇操作，每次操作都有废酸及废液排放，总废液量较大，增加了运行成本。传统生产工艺的操作间歇比较多，排出废液量也较多，使生产生本直线上升，既影响了生产效率，同时也制约了生产运行。因此，如何减少中间间歇，是提高生产效率的关键。

2醋酸正丙酯生产工艺优化需要满足的工艺条件

2.1酯化塔工艺的工艺条件分析

塔釜预置500mL冰醋酸和浓硫酸，其中催化剂在3%-4%以内，加热酯化塔塔釜，当塔釜温度上升至80摄氏度时，向塔内连续加入正丙醇和冰醋酸，塔顶连续得到粗酯产品。在酯化塔工艺中，只有满足了上述参数，才能提高工艺质量，达到满足生产需要的目的。

2.2加盐萃取工艺的工艺条件分析

萃取剂与酯化塔顶采出的粗酯比例为3:1，分别进入萃取塔，连续相为萃取剂，萃取剂为近饱和的醋酸钾水溶液。在加盐萃取工艺中，严格控制萃取剂比例，是保证生产正常进行的关键。基于这一认识，加盐萃取工艺重点在于萃取剂的投放比例。

2.3间歇精馏工艺的工艺条件分析

采出头馏分阶段：塔顶温度82-100摄氏度，采出产品阶段：塔顶温度100摄氏度，塔釜温度102摄氏度左右，醋酸正丙酯收率为97.12%。在间歇精馏工艺中，反应塔中的温度是决定整个生产过程的关键要素，只有保证反应塔中的温度满足实际需求，才能提高生产效率。

3醋酸正丙酯生产工艺优化过程总结

通过对醋酸正丙酯生产工艺进行优化，醋酸正丙酯在生产效率和产品质量方面有了较大提高，优化后的生产工艺取得了积极的应用效果，具体表现在以下几个方面：

3.1优化后的生产工艺降低了物料消耗

基于传统工艺物料消耗较多的缺陷，在工艺优化中，对物料消耗进行了明确要求，并通过优化工艺流程，充分满足工艺条件，使整个生产过程得到了有效的控制，进一步降低了物料的消耗，满足了生产需要，使整体物料消耗能够在可控的范围之内，保证物料消耗得到持续降低。

3.2优化后的生产工艺减少了排出废液量

传统生产工艺的缺点主要为间歇次数多，排出废液量多，对环境产生污染大。通过对工艺的改进和优化，排出的废液量得到了有效控制，对满足生产要求和减少对周边环境的污染起到了积极的促进作用。因此，减少了排出的废液量，是生产工艺优化的主要成果之一。

3.3优化后的生产工艺提高了生产效率

通过对传统生产工艺的优化，醋酸正丙酯在生产过程中的物料消耗进一步缩小，单位物料产出的合格产品数量更多，生产流程得到了有效优化，整体生产效率满足了生产需要。因此，优化后的生产工艺对提高生产效率具有重要的促进作用，对醋酸正丙酯的生产意义重大。

4结语

传统工艺的优点范文第3篇

【关键词】百乐克（BIOLAK）工艺；污水处理；曝气系统

1 概述

内蒙古通辽市木里图污水处理厂采用百乐克（BIOLAK）工艺技术，主要处理城镇生活污水和工业废水，日处理量为10万m3/d，一期规模为5万m3/d。污水处理厂现已进入运行阶段，出水水质良好，达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级标准的B标准。木里图污水处理厂是我院采用百乐克工艺设计的第二座污水处理厂，第一座是2008年8月已经投入运行的内蒙古达拉特旗树林召镇污水处理厂，处理规模为2.4万m3/d。

2 百乐克（BIOLAK）工艺介绍及流程

百乐克（BIOLAK）工艺起源于德国，它是在常规活性污泥工艺和曝气氧化塘基础上发展起来的一种新型工艺，其采用低污泥负荷，高污泥泥龄设计，通过无固定的漂浮移动式曝气系统供氧，由于移动式曝气系统的充氧特征，在生化池内能产生多重的缺氧和好氧区域，强化了污泥的活性并兼有脱氮效果。

污水在厂区首先经过粗格栅去除大的漂浮物，然后通过污水泵提升至旋转格栅，旋转格栅可把杂物及砂粒从废水中分离出来。旋转细格栅出水先进入厌氧除磷池，然后自流入曝气池，利用悬链式曝气器曝气冲氧进行好氧处理，处理后的污水，经沉淀后再进行曝气冲氧稳定，污水自流入接触池，消毒后排放。BIOLAK反应池产生的剩余污泥经浓缩脱水后，泥饼填埋或用作农肥。

3 百乐克（BIOLAK）工艺优点

BIOLAK工艺是一种具有除磷脱氮功能的多级活性污泥污水处理系统。由于采用土池而大大减少了建设投资，采用曝气链曝气系统进一步强化了氧的转移效率，并减少运行费用，大大提高了处理效果。工艺设计简捷，不需复杂的管理，在适宜的条件下具有较大的经济和社会效益。它具有以下优点：

（1）低负荷活性污泥工艺

BIOLAK系统里利用了大量活性污泥来净化污水，污泥回流量大，污泥浓度较高，生物量大，相对曝气时间较长，所以污泥负荷较低。一般的污水处理厂，微生物仅分解最有营养的部分，相对来讲净化效率较低。污水的生物处理采用延时曝气有以下优点：可不设初沉池；耐进水负荷冲击能力强；剩余污泥量小，不需消化处理，无嗅味以及由于泥龄长，有利于硝化菌的繁殖，可起到一定的脱氮作用。

（2）曝气池采用土池结构

根据中国环境科学出版社出版的《工业废水处理设施的调查与研究》，我国工业废水处理设施资金的54%用于土建工程设施，而只有36%用于设备，造成这种投资分配格局的主要原因是工艺池大都采用价格昂贵的钢筋混凝土池。而木里图污水处理厂土建工程造价为1628万元，仅占总投资的31%，我院在通辽地区设计的另一座污水厂于07年底竣工，该污水厂规模为3万m3/d，采用CASS工艺，工程总投资为3800万元，土建工程造价为2392万元，占总投资的63%。BIOLAK工艺在土建方面投资省的优势非常明显。

（3）高效的曝气系统

百乐克曝气系统的曝气头悬挂在浮链上，停留在水深4-5m处，气泡逸出时，直径约为50μm。如此微小的气泡意味着氧气接触面积的增大和氧气传送率的提高。同时，因为气泡向上运动的过程中，不断受到水流流动，浮链摆动等扰动，因此气泡并不是垂直向上运动，而是斜向运动，这样延长了在水中的停留时间，同时也提高氧气传递效率。

百乐克曝气头悬挂在浮动链上，浮动链被松弛地固定在曝气池两侧，每条浮链可在池中地一定区域蛇行运动。在曝气链地运动过程中，自身的自然摆就可以达到很好的效果，节省了混合所需的能耗。

（4）简单而有效的污泥处理

百乐克工艺的另一特点是回流污泥量大，其剩余污泥比传统工艺少很多。在恒定的条件下，百乐克工艺的污泥在曝气池中的停留时间是传统工艺的几倍。由于污泥池中的污泥是完全稳定的，它不会再腐烂，即使长期存放也不会产生气味，这就是它同传统工艺相比污泥更容易处理的原因。而且污泥池完全可以做成土池结构，节省了土建费用。

（5）简单易行的维修

百乐克系统没有水下固定部件，维修时不用排干池中的水，而用小船到维修地点将曝气链的曝气头提起即可。多年的运行实践表明，曝气头使用几年也不用维修，这主要是因为曝气管是由很细的纤维（直径约为0.003mm）做成，并用聚合物填充，以达到防水和防脏物的目的。同时，曝气头有大约80%的自由空隙和20%的表面，和传统曝气头刚好相反。因此，微生物可生长的面积很小，并很容易被去除。当曝气头必须维修时，也不影响整个污水处理厂的运行。

（6）二次曝气

为了保证负荷变化时出水质量，百乐克工艺利用一个相对独立的池进行二次曝气，以保证出水清洁，以保证水中有足够的溶解氧。

4、百乐克（BIOLAK）工艺存在的问题

百乐克（BIOLAK）工艺建设投资省，采用曝气链曝气系统进一步强化了氧的砖移效率，减少运行费用，大大提高了处理效果。但是在实际应用中还是存在不少的问题。

（1）缺少沉砂预处理步骤

百乐克工艺不设沉砂池，仅靠间距为1mm的旋转细格栅来拦截砂粒。旋转细格栅间距较有沉砂池的细格栅（栅条间距一般为5mm）小很多，这使栅渣量增多，且由于颗粒物质表面附着粘性有机物质而使栅渣中有机物含量较高，易造成二次污染。同时，因细格栅无法去除粒径≤1mm的细砂，细砂进入后续生物处理池的除磷区时，由于流速较低而易堆积，甚至板结，难以清除。建议采用细格栅+沉砂池系统取代旋转细格栅。

（2）难以保证稳定的脱氮效果

百乐克工艺的缺氧区和好氧区未严格分离且距离较近，仅靠曝气链的交替曝气/不曝气形成缺氧区和好氧区，由于水的流动，缺氧区和好氧区距离较近及曝气链的摆动，好氧区中的氧气易带人缺氧区，较难形成一个溶解氧浓度极低或缺氧的环境，因此百乐克工艺虽然有一定的脱氮效果，但要达到稳定的脱氮效果尚有一定难度。建议在除磷区后设置独立的脱氮区。

5、结语

百乐克（BIOLAK）工艺是一项技术先进、工艺成熟、设备新颖而且技术经济性较佳的污水处理技术，尤其适合于中小城镇污水厂，为当前我国城镇污水处理工艺的筛选提供了一种新的选择。但是，国外先进的技术如果一味地照搬照套，不顾我国的基本国情，往往并不能发挥其最佳的技术经济效益。比如：我国绝大多数的城镇污水排放仍采用雨污合流形式，污水中泥砂量较大；我国对污水出水的溶解氧没有硬性的规定等等，这些因素对BIOLAK的运行和效果或多或少造成了一些不良影响。另外BIOLAK专利设备很贵，总投资未必少。如果能结合我国基本国情、结合工程实际情况，因地制宜，实事求是地对BIOLAK技术进行消化吸收，取长补短，加以改进完善，并实现关键设备（主要是曝气链）的国产化，那么，必将使其技术经济优势得以充分发挥，其应用和推广的前景将更加广阔。

参考资料

[1]《室外排水设计规范（GB50014-2006）》；

传统工艺的优点范文第4篇

通草画概述

通草画的主要原料为通草纸，通草就是通脱木的树心，是做宣纸的原料，也可入药。通草纸制作是把通脱木的髓脱出，切成薄厚一致颜色洁白且有丝绒质感的通草片，在其上进行绘制，称为通草画。通草画的历史十分悠久，从晋朝到清代全国各地形成了多个品种，都具有地域文化的特色。

广州地区的通草画于19世纪末兴起，题材以人像、杂技、劳作等反应清朝末年社会生活百态的中国风情为主，满足了当时西方社会对东方文明的猎奇心理。这些通草画作为种文化传播的媒介，对西方国家了解中国的风土人情和社会风貌起到了很大作用；福建石狮通草画由艺术家吴为家先生创立，是一种纸塑工艺，它是以传统画布而不是通草纸为基底，通草纸则是用来塑造形体结构：扬州则是以栩栩如生的通草花而闻名。通草花的制作首先需要手工艺人将通草片剪成相应大小的花瓣形状，再施加不同的压力依照不同种类花的形态塑造出瓣型，叶片也是由通草片捏压而成，最后将花瓣和叶片分别着色，花色素雅、花型优美，几乎达到以假乱真的程度。

芜湖通草画发展历史与特征

芜湖通草画的创始人是著名工艺美术家谢醴泉。谢醴泉原籍苏州，1956年，63岁的谢醴泉在芜湖羽毛扇厂当画师之时，受储炎庆恢复铁画工艺的启发，运用剪贴、彩绘等工艺创制了芜湖通草画。他创作的通草剪贴画具有较高的艺术水平，其中《牡丹》吸取了扬州通草花的制作工艺特点，也具有芜湖本地文化和工艺特征，别具一格。

芜湖通草画的制作工艺独具特色，首先民问艺人将通草纸塑造成形态各异的立体造型，接着是最重要的步骤即染色，芜湖通草画的染色部分并不是通常意义上传统绘画的直接上色，而是需要进行多道的染色程序，经过染色、清洗再染色的程序反复多次进行，直到达到理想中的色彩效果，经过通草纤维反复彻底的吸收染料，最后的成品色泽饱满、通透、艳丽且不易褪色。芜湖通草画作为优秀的传统工艺受到国内外友人的喜爱，不仅作为人民大会堂落成典礼的展品悬挂于安徽厅中，也曾向国外出口，其文化与美学价值受到广泛的认可。

对芜湖通草画保护与传承的思考

1.积极培养通草画工艺传承人

对非物质文化的保护与传承，人作为最重要的技艺载体是其核心，因此，要发扬芜湖通草画，积极培养通草画工艺传承人是重要途径。作为芜湖当代通草画传承人的毛艺涛接触通草画已有两年时间，其问创作了《孔雀图》等优秀作品，画里孔雀的羽毛色泽淡雅素净，骨骼结构清晰灵动，制作工艺精细复杂，如一片羽毛就需要上百刀的细致刻画，可见工艺的考究与传承的难度。

如此复杂的工艺仅靠一己之力难以为继，这里，广州市的经验尤其值得借鉴。广州市越秀区开展的小伙伴通草画精选作品展览，展示了岭南地区的地域和文化风俗、秀美景观和美好生活的场景。通草画通以“文化考古”的形式走进了越秀区内40多所中小学幼儿园的美术课堂，工艺的传承从孩子开始，显示了非物质文化保护的可持续性，值得芜湖的借鉴与学习。

2.提升通草画的市场价值

芜湖通草画的工艺比较复杂，其手工艺赋予的价值，还没有在市场上获得相应的认可，不过，随着国家对于非物质文化传承的重视，这种几度失传的传统工艺作为优秀传统文化的载体，其市场价值也有被重新挖掘的契机。

王文富作为一位资深的艺术品收藏家，敏锐的认识到传统工艺美术的市场价值潜力巨大。他到欧洲各国不惜花费重金收购通草画回国拍卖，这种古老而稀有的传统艺术形式受到国内拍卖行和收藏家的关注，市场价格也由百元千元提高到现在的万元甚至数万。市场价值的提升对通草画艺术的发扬壮大有直接的提升作用，因此，要保护和传承芜湖通草画，也需要民问资本的支持和运作，积极开拓通草画的拍卖和交易市场，为保护和传承通草画艺术提供经济动力。

3.社会各界力量的协作

芜湖被称为长江巨埠，商业的繁荣促进了市井文化的形成，为各种文化形式的产生与发展奠定了基础。因此，对这些优秀非物质文化遗产的保护与传承显得愈发重要，为了积极推进这项工作，芜湖市非物质文化遗产中心联合民问力量挖掘被遗漏的文化遗产。2016年6月，芜湖市第四批市级菲遗名录出炉，芜湖通草画赫然在列，这标志着社会各界将通力协作，保护和传承芜湖通草画艺术，我们可以借鉴芜湖铁画和宜兴紫砂等成功的传统工艺运作模式，逐步形成芜湖通草画自己的品牌形象，让芜湖通草画在安徽甚至全国的手工艺市场中占据一席之地。

结语

芜湖通草画作为优秀传统文化的载体，不仅融合了各地通草画艺术的精粹，更展示了芜湖作为长江巨埠的文化底蕴。保护和传承芜湖通草画，使其作为一种装饰艺术表达美好的寓意和积极的价值观，它本身也是芜湖人民记忆中的重要文化象征，促进了地区文化的整体向前发展。

（作者单位：安徽师范大学美术学院）

传统工艺的优点范文第5篇

关健词：蜂窝陶瓷；热压铸；低温排蜡

1 前言

目前，国内外制备蜂窝陶瓷大多采用热压铸成形、挤出成形法。方孔多孔陶瓷一般采用挤出成形工艺；而圆孔多孔陶瓷一般采用热压铸成形工艺。热压铸生产工艺是依据石蜡的热塑性，加热熔化遇冷凝固的特性来实现的。其具体操作方法为将预处理好的无机粉料均匀地拌入熔化好的石蜡溶液中，形成流动的蜡浆，然后通过压缩空气把浆料铸入金属模具中，冷却后得到一定形状的坯体。热压铸成形工艺具有操作简单、产品寿命较长、尺寸规格比较精密、生产效率高等优点，因此被广泛采用。但是该工艺存在一定的缺点：首先，它对成形料浆的温度及流动性要求比较高，温度及流动性控制不好就容易造成坯体缺陷，如缺铸、凹坑、皱纹、气泡、变形、开裂等。特别是对于开孔率高、孔壁薄的蜂窝陶瓷产品来说，对料浆的性能要求更高。容易造成产品“缺肉”，不饱满的现象。因此，必须采用大量的石蜡材料，以保证料浆的流动性。蜂窝陶瓷成形所需要的料浆中石蜡的含量一般在20%～25%；其次，在烧制前需进行长时间的“排蜡”处理。传统的排蜡工艺一般以多孔氧化铝粉为吸附剂。首先将坯体与铝粉装入匣钵，排蜡最终温度控制在1100～1200℃，排蜡周期长达3-4天，排蜡后的坯体完全无石蜡，并且具有一定的强度；然后将坯体取出，用压缩空气吹掉表面的铝粉；最后将坯体装入窑内进行高温烧结。因此，整个生产周期大概为7～8天，能源损耗较大，而且产品合格率较低。本文主要介绍了一种新型的低温排蜡工艺，该工艺具有生产成本低、合格率高、节能降耗、产品外观性能好等优点。

2 实验内容

2.1实验原料

本实验以堇青石为主要的无机原料。有机物主要有石蜡、油酸、硬脂酸，以多孔结构的氧化铝粉为吸附剂。

2.2压铸成形工艺流程

将无机粉料和熔化的石蜡、硬脂酸、蜂蜡油酸等有机成份，经搅拌混合均匀后，倒入热压铸机中，用压缩空气把加热熔化的料浆压入金属模腔内，使料浆在模具内冷却成形。其T艺流程如图l所示。

2.3排蜡过程

按照热压铸成形工艺流程，在自制的热压铸机械和模具上，制备规格为75mm×134mm×13mm的坯体。将制备好的坯体平整放入自制的不锈钢托盘内；然后把氧化铝粉倒入托盘内，将坯体完全掩埋，并轻轻震动托盘使铝粉密室，防止排蜡过程中坯体变形开裂；最后将托盘整齐放入排蜡烘箱内。其排蜡温度曲线见图2。

低温排蜡丁艺要严格控制升温速度，要使坯体慢慢预热，这时石蜡等有机物开始熔化并缓慢地扩散于吸附剂中，此阶段如果控制不当，坯体最易产生鼓泡、开裂等现象。当温度升至160℃时，石蜡等有机物大量排除，此阶段应停止加热，利用排蜡烟气本身的温度进行排蜡，同时加强烟气排放，防止烟气过浓着火。当烟气变淡时。此时坯体中80%的石蜡已经排放，然后开始降温，防止坯体中的石蜡完全挥发，使排蜡后的坯体有足够的强度进行后续工序。

2.4烧成过程

将排蜡后的坯体用压缩空气吹净其表面及孔内的铝粉，然后将坯体整齐摆放在碳化硅板上，在6m3梭式窑内进行烧成。烧成温度为1330～C。因为低温排蜡后的坯体依然含有20%的石蜡，所以低温过程升温速度不能过快。图3为烧成工序的温度曲线。

3 低温排蜡工艺分析

本实验按照传统排蜡工艺和低温排蜡工艺方法。分别做了大量的对比实验，其实验结果如下。

3.1装载方式及装载量的比较

按照传统的一次排蜡烧成工艺，烧成时坯体必须用匣钵加氧化铝粉作为吸附剂进行装载埋烧，而且每窑的装载量为3600件/窑。采用低温排蜡工艺后，排蜡后的坯体可以直接用SiC板进行装载裸烧，装载量为4800件/窑。装载量提高了30%以上。

3.2能源利用率的比较

每个装载好的匣钵总重12kg，其中匣钵重2kg、吸附剂重7kg、多孔陶瓷板重3kg（仅占总重量的25%）。大量热量（70%以上）被匣钵和吸附剂消耗，热利用率不足30%。SiC板具有强的导热系数和辐射系数，对热量具有强烈的辐射作用，绝大多数热量（80%以上）由多孔陶瓷板吸收，即热利用率可以达到80%以上。按照过去传统工艺，每窑的烧成费用为7000元左右，现在的烧成费用只有3000元/窑。

3.3烧成后产品的外观的比较

传统的工艺，由于采用埋烧，多孔陶瓷周围及孔内填塞满吸附剂，通过高温烧成后，虽然采用了压缩空气吹去多孔陶瓷板表面及孔内的吸附剂，但是仍有少量吸附剂烧结在陶瓷板孔内和表面，造成外观性能差，孔内无法分离的吸附剂对其使用性能有很大的影响。而在低温排蜡工艺中，一般是在低温阶段就排掉坯体中80%的蜡，然后利用压缩空气吹掉表面及孔内的吸附剂。因为该阶段温度比较低，避免了高温阶段出现铝粉与坯体粘结在一起的现象，所以产品表面与孔中的铝粉很容易吹掉。因此，在梭式窑内进行高温烧结时，避免了传统工艺中出现粘结吸附剂的现象。

3.4产品合格率的比较

按照传统的工艺方法，一般是在梭式窑内进行的，由于窑内温度均匀性差，靠近火枪的范围升温速度快，这样容易造成靠近火枪附近的坯体升温过快，出现变形、鼓泡、分层、开裂、流蜡等现象，产品合格率为60%左右。低温排蜡工艺可在烘箱里进行排蜡，一般温度控制在160℃左右，排蜡周期仅为2天，排蜡后坯体含石蜡20%左右，坯体具有一定的强度，只要严格控制低温排蜡工艺升温制度，排蜡合格率可高达95%以上；再通过后期的烧成工序，产品的最终合格率可以达到85%左右。

3.5加热方式的比较

低温排蜡一般只需要在普通的烘箱内进行，而且所需的温度较低。因此该工艺的加热方式可以有多种选择，如电加热、燃气加热、窑炉烟气余热利用加热等。窑炉是陶瓷生产中不可缺少的主要耗能设备，现阶段陶瓷工业窑炉的热效率普遍较低，主要原因是窑炉排出烟气带走了炉内大部分的热量，能源浪费相当严重。因此，回收利用好这部分热量是提高窑炉能源利用率的有效手段。在生产过程中我们采用了利用窑炉烟气余热的加热方式进行低温排蜡，效果非常好。该种工艺降低了企业的生产成本，响应了国家提出的节能降耗的号召。

4 结论

热压铸蜂窝陶瓷产品，采用低温排蜡工艺，通过严格控制低温排蜡工艺及后期的烧成升温制度，可以获得比传统排蜡工艺更高的效益。

（1）采用低温排蜡工艺，避免了烧成时坯体必须用匣钵加氧化铝粉作为吸附剂进行装载埋烧的工序。排蜡后的坯体可以直接用SiC板进行装载裸烧，装载量提高了30%以上。

（2）采用低温排蜡工艺，热效率利用率可以达到80%以上，每次烧成费用为3000元左右。而传统工艺的热量（70%以上）被匣钵和吸附剂消耗，热利用率不足30%，每窑的烧成费用为7000元左右。

（3）传统的工艺，由于采用埋烧，通过高温烧成后，会有少量吸附剂烧结在陶瓷板孔内和表面，造成外观性能差，孔内无法分离的吸附剂对其使用性能有较大的影响。而在低温排蜡工艺中，避免了吸附剂粘结现象的出现，产品表面美观整洁。