连铸技术发展现状综述

2023-01-18

第一篇:连铸技术发展现状综述

导尿技术发展现状综述

摘要:导尿是医疗护理中最常用的方法,也是长时间手术病人术前不可缺乏的内容。本文就导尿技术的研究现状以及在生活实践中所遇到的导尿失败原因分析综述了医护人员在实际导尿操作过程中针对不同问题所提出的解决方案和经验技巧。同时也简单介绍了导尿管的材质、分类以及简单分析了针对不同导尿人群采取留置导尿时所应注意的事项,对进一步加强护理工作、预防和减少因导尿过程而引起尿路感染的认识和研究有一定的指导和促进作用。

关键词:导尿 留置尿管 尿路感染 护理

医学上,经由尿道插入导尿管到膀胱,引流出尿液的过程叫做导尿。导尿分为导尿留置性导尿和间歇性导尿两种。留置性导尿导尿管一直留置在病人体内,在病情许可时才拔掉或定期更换新的导尿管。间歇导尿则每隔4-6小时导尿一次,在膀胱排空后将导尿管拔出。导尿是基础护理中最常用的操作技术之一。近年来,广大的医护工作者经过长期的实践研究在尿管的改良、导尿方法的选择、导尿及留置尿管应重视的问题等方面作了大量的工作和研究,对导尿技术的发展有了更加深入的认识。

在以下四种情况下需要对患者施行导尿,一是为尿潴留病人引流尿液,以减轻痛苦。如麻醉手术后膀胱平滑肌麻痹等。二是协助临床诊断,如留取未受污染的尿标本作细菌培养(肾盂肾炎);测量膀胱容量、压力及检查残余尿;进行尿道或者膀胱造影等。三是在盆腔内器官手术前,为病人导出尿液,排空膀胱,避免手术中的误伤等。四是导尿术的治疗作用,如为膀胱肿瘤病人进行膀胱内化疗等。

一般正常的情况下,膀胱的排空和其抗菌作用使其本身具有防御感染的能力。尿潴留使膀胱过度充盈膨胀,造成黏膜充血水肿,防御机制受损,使尿路易受感染。相比于留置导尿间歇导尿使膀胱周期性的充盈-排空,可保证膀胱黏膜有充足的血流量,减少感染,利于膀胱排尿功能的恢复与重建[1,2]。在测定残余尿量时,一般先嘱患者自行排尿,然后导尿。残余尿尿量一般为5-10ml,如超过100ml,则应留置导尿。经查阅相关文献资料[3,4]初步了解了一些导尿术的研究现状、所面临的问题和一些改进技术,现综述如下。

1 尿管的改良

1.1硅胶尿管比橡胶尿管具有较多优点。李鹏翔等研究表明:硅胶导尿管组织相容性大,管壁柔软对黏膜刺激小,毒性也很小。已取代了组织相容性差的橡胶尿管,同时由于硅胶尿管头端较硬,便于顺利插入,管壁柔软,对管道透明便于观察管内情况,管前端侧孔较大,

具有便于膀胱冲洗或引流的作用。吴金菊在经尿道输尿管镜气压弹道碎石术后留置纯硅胶和乳胶两种不同材料导尿管患者的舒适程度实验比较中发现纯硅胶导尿管比乳胶导尿管更能减轻留置尿管患者的不适,明显降低拔管后尿路刺激症的发生率。

1.2 双腔气囊导尿管。双腔气囊导尿管,其一腔为气囊管,向气囊内注入注射用水5~10ml即可固定。另一腔与集尿袋相连接,具有操作简单,容易固定,不易脱落等优点。目前留置导尿较多采用此种导尿管。金湘玲[5]等对尿管气囊内灌注溶液量与尿路感染关系进行了探讨,结果发现气囊内灌注溶液15~20ml优于10~15ml,可明显减少尿道周围粘膜鞘,减少尿路感染。

1.3 三腔Folley导尿管。司秀云等[6]研究发现0.5%的碘伏消毒并选用Folley氏导尿管可有效防止逆行尿路感染。三腔Folley导尿管采用与人体组织相容性高的乳胶制成,表面柔软粗细适宜。其中一腔为气囊管,向气囊内注入注射用水5~10ml即可固定尿管,且不易滑脱。其余二腔,一腔接冲洗装置,另一腔与集尿袋相连接,这样即形成密闭式膀胱引流冲洗系统,可以明显减少尿道感染机会。

1.4 单向冲洗式导尿管。 三腔气囊导尿管中的1个引流腔有特制的单向阀, 此为固定的冲洗腔,将无菌注射器或输液器乳头插入单向阀,即可进行取尿标本、注药入膀胱、膀胱冲洗等治疗,减少了引起泌尿感染的几率。

1.5 单猪尾多孔导尿管[7]。单猪尾多孔导尿管尾端猪尾卷曲状,管壁上有10~20个侧孔,尿管远端外口处有封闭塞。由于猪尾端有猪尾卷曲具有自动内固定作用。尿管猪尾端侧孔较多,不易堵塞,有利于引流尿液和冲洗膀胱。此外,此种尿管对膀胱刺激小,可长期留置,且不易形成结石。堵上尿管远端的封闭塞,患者可在公共场所不带尿袋而自由活动,尤其适用于长期留置尿管的患者。

1.6 各种涂层导尿管。导尿管外涂上水杨酸可抑制95%以上的革兰氏阴性杆菌。导尿管漆包一层银合金,利用银有广谱抑菌作用减少菌尿发生。包水凝胶导尿管表面软而光滑可减少尿道与尿道上皮之间的摩擦,对尿道上皮起保护作用,且能有效防止细菌及炎性产物在管外的粘附,从而减少菌尿的发生。

2 不同患者导尿及留置尿管的方法

在导尿时应使病人取仰卧位,应严格保证在无菌操作下,将适应型号的尿管男性插入20~22cm,见尿后再插入2cm;女性插入4~6cm,见尿后再插入1cm,即为常规导尿法。如果使用气囊导尿管,因其头

部到气囊的距离为5~6cm,所以在使用气囊导尿管时应在见尿后再将尿管插入6cm以上才能避免气囊损伤尿道。刘优珍认为妊娠的子宫逐渐增大,使膀胱向上前方移位,尿道延长,因此,剖宫术孕妇留置导尿管长度以8~10cm较为合适。李均等认为将导尿管插入膀胱见尿后需要再插入6cm以上[8],但对操作难度大以及为防止导尿引起的疼痛和感染,需采用不同的导尿方法。

2.1 男性由于尿道有2个弯曲和3个狭窄,导尿时病人痛感明显,特别对有下尿路不全梗阻的病人,因尿管刺激可能诱发尿道痉挛致插管困难甚至失败。黄宝瑛[9]等研究发现在尿道注入1%地卡因后,由于麻醉了尿道粘膜,使尿道粘膜对导尿管的刺激敏感性降低,疼痛减轻,可使导尿管顺利通过。任碧华认为插尿管前应用润滑止痛胶松弛尿道肌肉,减少插管阻力,减轻尿道黏膜的刺激,避免损伤出血,从而减轻病人痛苦或采用利多卡因黏膜麻醉减少疼痛及疼痛反射引起的尿道括约肌痉挛。余娥娟等在研究中使用超滑导尿管(即用水润滑后尿管壁有蛋白粘液)采用尿道口注水法为男性导尿,根据注水时阻力选择合适插管角度,对比发现采用注水导尿对提高男性导尿成功率与舒适度效果显著[10]。此外,杨洁[11]等采用注射器自尿道注入无菌甘油或石蜡油的方法也取得了良好效果。

2.2 老年男性[12]病人由于性激素分泌紊乱,致前列腺增生肥大,尿道变窄,尿流阻力增大,最终引起尿路梗阻,影响膀胱排空。罗凤莲[13]认为老年男性在导尿时由于尿道本身的狭窄或梗阻,加之插管时的机械刺激和疼痛反射使尿道平滑肌收缩,尿道更加狭窄。插管时前列腺肥大患者应取侧卧位,垫高其臀部使呈30°角即可插入。个别用此方法不能插入者,先在医生指导下行耻骨上膀胱穿刺抽尽尿液后可顺利插入。此外,还可采用具有柔韧度高的金属导丝置于引导管内,使导尿管具有一定韧性的条件下使导尿管插入膀胱,将尿管内金属丝抽出后,尿管仍留在膀胱内,弥补了金属导尿管不能保留的缺陷。陈春娥等在向尿道内注入无菌石蜡油[14]3~5ml轻轻用食指和中指挤压尿道口1~2min使尿道充分润滑全程尿道后,按基础护理常规导尿取得良好效果。

2.3 由于女性会阴部有尿道口变异和皱折较多。因此,其操作较男性更易继发大肠杆菌感染。吴阶平[15]认为引起尿道感染的病原菌以大肠埃希菌为最重要,约占50%以上病例,其余病原菌则为变形杆菌、绿脓杆菌等。耿氏[16]认为引起尿路感染的病原菌80%为革兰氏阴性杆菌,其中以肠杆菌科和假单胞菌为多数,革兰氏阳性球菌占20%,且

以D组链球菌和葡萄球菌为常见。有研究表明, 采用喷雾消毒和局麻,即在距外阴15~20cm处对准外阴进行手动喷药(1%盐酸丁卡因和0.1% 醋酸洗必泰盛于无菌塑料微型喷雾器中)4次,随后按基础护理常规导尿,该方法具有广谱杀菌和快速局麻止痛作用,一定程度上防止了导尿引起的尿路感染。

2.4 大龄女性患者多数由于肌肉结缔组织萎缩、会阴部肌肉松弛、尿道括约肌松弛而在导尿时发生渗尿,因此在导尿时应选用型号较大,管腔较粗的尿管,方仕婷等做过观察认为当气囊注入生理盐水10ml后气囊在膀胱内上浮,与尿道内口接触面减少,尿液易随着导尿管流出,当渗尿发生时,可抽出囊内盐水4ml[17],使气囊张力降低气囊上浮力减少,同时向外轻拉导尿管,使气囊与尿道内口接触面积增大,紧密度增加,防止渗尿。

2.5 儿童 儿童较成年患者更容易发生尿道痉挛[18]。儿童初次导尿失败最主要的原因就是医护人员未取得患儿的配合,对于这类患儿良好的沟通非常重要。医护人员应加强和患儿的沟通,取得患儿信任,通过聊天等方式分散患儿的注意力,迅速插入导尿管。必要是可给予尿道表面的麻醉剂或者水合氯醛镇静催眠后再进行导尿。

3 导尿及留置尿管的注意事项

3.1 掌握熟练的导尿技术、合理控制导尿时机。杨翠芳[19]等人研究发现以心率、血压,同时采用相差镜观察导尿后尿液内红细胞形态差异鉴别红细胞性质,根据非肾小球红细胞阳性率确定尿道粘膜损伤率为对比参数考察了导尿时间的选择情况,结果显示为了减少术前导尿导致病人的不适和尿道粘膜损伤,宜选择在麻醉后10min后再行导尿术。蒋芝英[20]麻醉前用苯巴比妥(采用肌肉注射0.1g)、阿托品(皮下注射0.5mg)进行实验研究,经对照实验发现在用药后15min后导尿可明显减轻患者导尿痛苦。此外严格掌握导尿及留置导尿适应症、严格无菌操作、保证引流袋正确位置、保证引流通畅、尽量缩短操作时间。此外应注意的是导尿管一旦误入阴道,不准再将原导尿管从阴道拔出后随即插入尿道,以免污染尿道。在插管时,嘱咐病人张口呼吸,使腹肌和尿道括约肌松弛,有助于插管。若膀胱高度紧张,而病人又极其虚弱的情况下,第一次放尿不应超过1000ml,因大量放尿膀胱压力突然降低使大量血液滞留于腹腔血管致血压下降而引起虚脱。另外因膀胱突然减压引起膀胱粘膜急剧充血,发生血尿。导尿及留置导尿引起的尿路感染占医院内感染的42%因此预防因导尿术引起的感染形势十分严峻。

3.2 尿管护理。对留置尿管的病人,选择封闭式导尿系统以减少细菌污染,避免轻易分离尿管与集尿袋的接头及频繁取尿标本等动作。嘱病人多饮水,注意观察尿液酸碱度,保证尿pH在6.5~7.0,李业梅等研究发现在病情允许情况下尽量多饮水每天2000ml左右,同时可口服碳酸氢钠片以碱化尿液,防止尿垢的形成与附着[21]。禁饮浓茶和咖啡,预防结石的形成。

3.3 膀胱冲洗。临床研究表明膀胱冲洗对治疗菌尿无明显作用,且冲洗液可使膀胱表层黏膜受损,细胞剥脱增加感染危险,必须冲洗膀胱时最好放置三腔Folley导尿管或单向冲洗式导尿管或用输液管在导尿管末端消毒后用输液法快速滴入。郭慧荣等发现用肝素钠15mg加入0.9%氯化钠注射液200ml,或活力碘原液5ml加入20~30℃的生理盐水100ml。输入膀胱夹管留置30~60min,2次/d可预防导尿管伴随性尿路感染。

3.4 留置尿管与间歇导尿的时间。Ohkawa报道[22]留置导尿管4d以上,70%的尿管表面粘附有病原体,长期留置尿管大于30d患者几乎100%发生菌尿。国外资料[23,24]显示留置2d尿道感染率2%,大于14d感染率100%。留置导尿由于长期置于尿道内,削弱了中性粒细胞的抗感染能力,破坏尿道正常生理环境以及膀胱对细菌的机械防御能力和尿道粘膜对细菌的抵抗能力,影响膀胱对细菌的冲刷作用,致使细菌容易逆行至泌尿系统繁殖而引发感染。间歇性导尿时间[24]是根据吴氏定律:细菌在膀胱内的浓度是一个指数型曲线,在开始时细菌浓度随着尿量增加而降低,随着时间的延长,细菌不断增多,繁殖浓度上升,并超过了起始浓度,从最初细菌浓度降低到返回原先水平的时间为安全排空期,故间歇性导尿在安全排空期内导尿,从而有助于保持无菌或减少细菌尿。

3.5 拔除尿管的时机。魏瑛琪等[25]认为拔出尿管前排空膀胱,以1:5000呋喃西林溶液500ml冲洗膀胱,并保留冲洗液20~30min,待病人有尿意时拔出尿管,可减少拔管后尿潴留的发生。呋喃西林是一种抗菌药物,有过敏和蓄积中毒的危险,呋喃西林液使部分患者激发膀胱麻痹,有人认为也可以改用250ml生理盐水庆大霉素地塞米松混合液代替。临床上长期留置尿管的多数病人在拔除尿管后常出现第1次排尿困难和尿潴留。任建华[26]认为在改进拔管法时在拔管前经尿管注入药物,能避免和减轻经尿道内窥镜术后病人拔尿管时及拔尿管后出现的自觉症状,其联合给药效果更好。

3.6 并发症的处理。如果导尿管使用不当会造成尿道损伤、尿道

断裂、气囊导尿管断入膀胱入口,拔管困难等并发症,前3种均需手术治疗。拔管困难多是由于气囊内液体抽不出,气囊回缩不良,以及因长期留置导尿管而未冲洗导致气囊周围钙盐沉积附着尿管外壁而引起的,对于此种情况的患者每日需用0.1%新洁尔灭棉球或碘伏擦洗尿道口两次,然而薛明英等[27]的研究结果显示采用0.5%的碘伏清洁尿道口的杀菌效果明显优于0.1%的新洁尔灭,同时更换引流管或尿袋每日一次,每12周更换尿管一次,每日用0.9%生理盐水+庆大霉素或碳酸氢钠溶液冲洗尿道,防止或减少钙盐沉淀的产生[28]。如因心理紧张或黏膜水肿造成的拔管困难,可给予耐心解释疏导,转移其注意力,并同时热敷下腹部以达到解除膀胱及尿道括约肌痉挛,减轻水肿,杨红军等采用从尿道外口处剪断让导尿管囊内液体自动流出但谢贻先等[29]认为此法不但不能及时排尽囊内液,还可因气囊排液(气)的反作用,致使尿管滑入膀胱内。基于国内外相关报道[30,31],自己设想出制作一种双层嵌套导尿管,基本原理是内层类似气囊导尿管,外层为远端封闭环形开孔的结构,这样从截面来看便形成两个独立的环腔。由于在留置导尿时内层导管腔内的尿液以及包围它的内层导管与尿道之间被外层导管隔离而减少了尿路感染发生的几率。同时该设计还能更加便于进行尿道的定期杀菌消毒以缓解由于留置导尿引起的尿道感染,具体方法是通过在近端外腔注射一定量的碘伏溶液从而进行定期消毒,还可以在拔管前改换注射液状石蜡油起到润滑尿道进而起到便于拔管的作用。具体是否如此,还需要等待做出此类导尿管并进行相关实验研究才能判断此法究竟是否可行。

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第二篇:秸秆利用现状及技术综述

一 秸秆利用现状 ............................................................................................. 3 1.1 秸秆缘何成为雾霾“祸因” ....................................................................... 3 1.2 秸秆综合利用意义重大 .......................................................................... 3 1.3 秸秆综合利用面临五大难题 .................................................................. 4 1.4 内蒙古安兴萌正打造秸秆产业示范基地 .............................................. 4 二 秸秆综合利用技术推广需因地制宜............................................................... 4 三 河北省处理秸秆案例....................................................................................... 7

3.1 肥料化利用 .............................................................................................. 7 3.2 饲料化利用 .............................................................................................. 8 3.3 能源化利用 .............................................................................................. 9 3.4 秸秆生物化 .............................................................................................. 9 四 技术要点......................................................................................................... 10 4.1 粉粹还田技术 ........................................................................................ 10 4.1.1 容易出现的问题 ................................................................... 10 4.1.2 技术要求 ...................................................................................... 10 1.1.3 在同一块田里是否可以进行秸秆连年还田 .............................. 11 4.2 秸秆饲料技术 ........................................................................................ 11 4.2.1 秸秆物理处理技术 ...................................................................... 11 4.2.2 秸秆生物处理技术 ...................................................................... 11 4.2.3 秸秆化学处理技术 ...................................................................... 12 4.3 秸秆燃料技术 ........................................................................................ 12 4.3.1 秸秆致密成型技术 ...................................................................... 12 4.3.1.1 螺旋挤压式成型技术 ........................................................ 12 4.3.1.2 机械或液压活塞式压块成型技术 .................................... 12 4.3.1.3 压辊碾压式颗粒成型技术 ................................................ 13 4.3.1.4 生物质致密成型技术存在的问题 .................................... 13 4.3.2 秸秆燃气技术 .............................................................................. 14 4.3.2.1 秸秆气化技术 .................................................................... 14

3.2.2 秸秆沼气技术 .............................................................................. 14 4.4 秸秆发电技术 ........................................................................................ 14 4.4.1 秸秆直燃发电技术 ...................................................................... 14 4.4.2 秸秆气化发电技术 ...................................................................... 15

秸秆作为农业生产中的副产品和重要资源,秸秆资源化和商业化利用前景广阔。传统上的刀耕火种,秸秆焚烧和闲置现象在粮食主产区和沿海地带普遍存在,秸秆焚烧可以消灭一部分杂草种子和细菌虫卵,燃烧秸秆剩下的草木灰作为有机肥还可以有效增加地力。虽然国家及地方政府出台相关的法律文件,禁止秸秆焚烧,积极推广秸秆还田技术、过腹还田技术及食用菌栽培技术等,引导和扶持秸秆制板、秸秆发电、秸秆沼气等综合利用项目,但是,秸秆利用率低、产业链短、产业布局不合理等问题还远未解决。

一 秸秆利用现状

秸秆是宝贵的农业资源,有机质含量平均约为15%,还有氮、磷、钾、镁、钙及硫等多种农作物生长元素。目前我国每年生产秸秆6亿吨,含氮300多万吨,含磷70多万吨,含钾700多万吨,相当于我国目前化肥施用总量的四分之一以上,付之一炬实在可惜。

1.1 秸秆缘何成为雾霾“祸因”

中国循环经济与环境评估预测研究中心主任齐建国指出,过去农民收入水平低,秸秆是家庭能源的重要来源,用于做饭取暖。随着农民收入提高,秸秆越来越不适合直接作为家庭能源使用。“特别是工业化和城市化的发展使得从事农业生产的青壮年劳动力越来越少,对于留在农村的中老年人来说,把大量秸秆收集起来运输回家是一件既苦又累的事。一把火烧掉,既省力又肥田。这是秸秆焚烧屡禁不止的主要原因。”

1.2 秸秆综合利用意义重大

在农业部科教司司长唐珂看来,农作物秸秆综合利用,事关保护耕地、林地、治理农业面源污染、防治大气污染,转变农业发展方式和农业可持续发展意义重大。据他介绍,我国每年产生相当于

8、9亿吨的秸秆,相当于2亿吨粮食的营养价值。所以说做好秸秆的综合利用就等于找回来了农业的另一半。随着我国粮食产区十一连增的历史性成就,秸秆的收集量也在逐年增加。目前全国每年约有20%的秸秆在农村腐烂或焚烧,没得到有效利用。据专家测算,如果这2亿吨的秸秆得到充分的循环利用,相当于增加了20%左右的耕地、淡水和其它农业投入品等资源,相当于现有农业经济系统增值20%。多年的实践经验表明,推动秸秆肥料化、饲料化、原料化、基料化、燃料化五料化利用,既有利于培育农村经济新增长点,促进农业增产农民增收,又有利于缓解农业资源约束,转变发展方式,既是防治农村面源污染,推进大气污染防治的重要途径,又是改善农村生态环境建设生态文明的重要内容,意义重大。

近几年来,为了解决秸秆焚烧问题,各地在政府的支持下,研究开发了多种秸秆处理和循环利用的新技术。目前,我国循环利用了40%以上的各种秸秆,有的地区,如安徽阜南,秸秆回收加工成新型能源、制成有机肥、生产食用菌等,秸秆利用企业按照用途享受政府给予补贴、税收减免等优惠,使得该地区秸秆综合利用率接近100%。

秸秆利用得好,一方面能够在很大程度上减轻农村环境污染,改变脏乱差面貌,对正在开展的农村环境整治起到有力的促进作用。另一方面,将秸秆加工成饲料转化为清洁能源,变废为宝,对转变农牧业发展方式和推进农村牧区生态文明建设都将产生重要作用。

1.3 秸秆综合利用面临五大难题

2014年全国秸秆的综合利率用达到78%,比上年提高2个百分点。在充分肯定成绩的同时,也要看到在推进秸秆综合利用规模化、产业化、市场化方面禁止露天焚烧,实现疏赌结合等方面还存在一些亟待解决的问题。

一是秸秆回田还田成本高。根据农业部对八省市区的调研测算,秸秆还田的成本大约为单季作物纯收入的9-15%,回田是指就地堆放不包括长距离的运输,回田的总成本在15-30%。秸秆还田的总成本约占当季作物纯收入的24-45%,加上秸秆集中收集的时间短、储存的时间长、占用场地大,进一步增加了秸秆利用的成本。

二是缺乏科学的还田标准。目前部分地区普遍存在秸秆还多少、多久还、还什么等技术标准和方法不明确的问题,实际操作过程中凭感觉靠经验现象比较普遍。

三是贮存难,秸秆收集具有很强的季节性,要维持企业的正常运转,必须有一定的贮存量,但秸秆比重轻,体积大,堆入的存贮场占用土地较多,且秸秆收获后仍处于后鲜期,在打包、堆垛后极易发热、霉变,还需进行防雨、防潮、防火和防雷等设施建设,投资成本和维护费用高,储存风险很大。

四是成功的商业模式较少。收集秸秆成本高、启动资金缺乏、政府扶持力度不够等因素影响,目前可推广可持续的秸秆利用商业模式较少,龙关企业带动作用明显不足。

五是扶持政策不完善。从国家层面看全国至今还没有出台秸秆综合利用的相关法律,也没有制定规范化的剂量和补贴标准,个别出台标准政策的省市补贴标准明显偏低,基层普遍反映,国家对秸秆收储运体系建设亟待刺激用地、用电、税收和信贷几方面的体制政策。

1.4 内蒙古安兴萌正打造秸秆产业示范基地

兴安盟是革命老区,原生态保存完好,绿色农牧业资源特别富集,现有耕地面积1641万亩,农作物秸秆总产量约1100余万吨。兴安盟2014年开始推进秸秆产业化,累计投资近1.5亿元,建设村级秸秆加工厂230余家,并引进中农绿能、赤峰元易等10余家从事秸秆转化的企业,初步形成了秸秆颗粒机械制造、燃料炉具制造、秸秆制瓦、秸秆制天然气、秸秆生产有机肥等产业链。通过两年来的示范宣传推广,试用秸秆产品的农民亲身体验到秸秆燃料的充足热量、秸秆饲料的育肥成效、秸秆还田的真正好处,秸秆利用形成了良好的发展态势。

二 秸秆综合利用技术推广需因地制宜(专访中国循环经济与环境评估预测研究中心主任齐建国)

目前,秸秆处理主要技术有秸秆肥料化技术、秸秆饲料化技术、秸秆发酵以及沼肥技术、

秸秆炭气油联产技术、秸秆成型燃料技术、秸秆发电技术和秸秆热裂解技术、秸秆纤维素燃料乙醇技术、秸秆气化甲醇二甲醚技术和秸秆材料利用技术等。12月1日,国家发展改革委会同农业部发布了《秸秆综合利用技术目录(2014)》(下称《目录》),指导各地推广使用实用成熟的秸秆综合利用技术,推动秸秆综合利用产业化发展,以确保实现“到2015年秸秆综合利用率超过80%”目标任务。那么,此次《目录》中的19项技术是否适应全国推广?推广时有没有困难?带着这些问题,中国经济导报记者采访了中国循环经济与环境评估预测研究中心主任齐建国。

技术性文件加快推动秸秆综合利用力度

中国经济导报:此次发布的《目录》有何意义?

齐建国:多年来,随着农民生活水平的提高,农作物秸秆已经从重要的农民家庭能源来源变为农业废弃物,导致农民在土地换季节耕种之前为了清理土地而直接在农田里随意焚烧秸秆的现象十分普遍,成为大气污染,特别是雾霾形成的重要原因之一。实际上,农作物秸秆是非常宝贵的资源,可以通过肥料化、饲料化、原料化、燃料化、基料化等多种途径进行综合利用,既可以产生一定的经济效益,又可以防止焚烧造成的环境污染。为此,2008年,国务院办公厅专门印发《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》(国办发[2008]105号)。国家《“十二五”经济社会发展规划纲要》、《国家循环经济发展战略及近期行动计划》等规划中都对秸秆综合利用提出了量化目标,要求到2015年农作物秸秆综合利用率达到80%。近几年,全国各地政府都把秸秆禁烧作为一项重要工作来抓,采取了多种行政管理措施,监管和引导秸秆综合利用,同时也采取了一系列经济手段,例如,对秸秆的收集运输、综合利用给予财政补贴,对焚烧秸秆的行为进行行政处理和经济处罚。这些措施对减少随意焚烧和提高综合利用率起到了很大的促进作用,大大提升了秸秆综合利用效率。根据农业部的评估,2012年我国秸秆综合利用率达到74.1%。2103和2014年没有全面评估的数据公布。但是,从现实情况看,秸秆综合利用的体制机制尚不稳定,焚烧秸秆的现象仍然时有发生。2014年即将过去,实现2015年秸秆综合利用率达到80%的目标仅剩明年一年了。因此,实现目标任务依然不容乐观。国家发展改革委办公厅和农业部办公厅发布的《目录》,目的是加快推进成熟的秸秆综合利用技术,指导广大农村的秸秆综合利用企业,运用成熟技术和有关标准,以便多渠道、多途径加快提高秸秆综合利用的效率,确保实现目标。

中国经济导报:与之前发布的关于秸秆综合利用的文件相比,有哪些不同的地方?此次目录中,有没有哪些技术是之前没有的?

齐建国:过去十几年,国务院办公厅、国家发展改革委、农业部、财政部、环保部等部门或联合或单独制定颁发了一系列关于秸秆综合利用的文件。例如,2008年7月27日,国务院办公厅颁布了《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》,明确确定了到2015年我国秸秆综合利用率达到80%的目标。为了贯彻落实该《意见》,国家发展改革委和农业部于2009年发布了《关于编制秸秆综合利用规划的指导意见》,2011年11月19日国家发展改革委、农

业部、财政部在各地报送的“十二五”秸秆综合利用规划基础上,制定并发布了国家《“十二五”农作物秸秆综合利用实施方案》,2013年5月14日国家发展改革委、农业部和国家环境保护部又发布了关于加强农作物秸秆综合利用和禁烧工作的通知。这些文件都对加强秸秆综合利用和禁烧工作做出了系统的规划和部署,并就促进秸秆综合利用提出了方式方法和政策性意见,对一些技术路线做出了说明。相比之下,此次目录是技术性文件,是在对过去多年进行的秸秆综合利用技术和试点进行总结的基础上,较为全面地提出了秸秆综合利用的原理和优化技术路径,适用范围和相关技术标准规范等。对各地秸秆综合利用企业有较强的技术指导性作用。技术目录中列出的19种技术都是经过实践检验的成熟技术,并没有出现前所未有的新技术。高投入技术推广还需扶持

中国经济导报:这些技术分为哪几类?每个类型有何特点?

齐建国:这次两部委联合发布的秸秆综合利用技术目录中的19种技术可分为秸秆肥料化、饲料化、原材料化、能源化(燃料化)、基料化五大类。但基料化主要指秸秆用于制食用菌的基料,也就是制食用菌的原材料,因此可以归纳为原材料化利用。其中秸秆肥料化技术包括前四项技术,即直接粉碎还田、发酵腐化还田、直接沤制还田、生物反应技术。饲料化技术包括秸秆青(黄)储存直接作为饲料利用技术、经过氨化处理作为饲料利用,或经过粉碎压块或揉搓软化后作为饲料利用。原材料化是将秸秆作为各种原料和材料进行利用的技术,包括作为原料制作建材、造纸、化工原料、食品药品等原材料。能源燃料化是通过将秸秆压制成高密度的实体替代煤炭,制沼气和复合燃气,制燃料乙醇、制草炭等,作为燃料回收其内涵的化学能量。这些技术有些可以延伸转化集成利用。例如,利用秸秆制燃气所剩余的草炭渣屑是良好的有机肥料草炭肥的原料,草炭肥是园林和农业种植业所需要的高级有机肥料。秸秆制沼气所产沼液本身是秸秆沼气化利用菌种,可以在生产过程中循环利用,同时也可以将其深加工复配成生物液体肥料。

中国经济导报:这些技术中,哪些技术的技术和资金门槛比较低?哪些技术性价比比较高?

齐建国:这些技术中,秸秆直接粉碎还田、直接沤制有机肥和发酵制造有机肥、直接燃料化利用等技术和资金门槛都较低,很容易在实践中直接推广利用。很多地区都是采取这种直接利用的方式。包括日本,多数秸秆也是通过粉碎直接还田的方式利用。但门槛较低也就意味着经济效益相对较低。相比之下,把秸秆用于制造建材、用于食品和药品原材料、制造液体乙醇燃料、制造天然气燃气等技术和资金门槛较高,需要相对复杂的工艺技术设备和设施,高水平的技术人才和管理人才和较大的投资规模,但高级化综合利用相对经济效益会较高。值得提出的是,秸秆综合利用的关键之一是秸秆的回收和运输。随着劳动力成本的提高,秸秆收集和运输的成本占综合利用的成本比例不断提高,致使秸秆综合利用的经济效益总体上不高。因此,不管哪种技术,要真正能够在市场经济条件下取得正常的投资效率,获得正常的投资回报,都需要政府给予一定的财政补贴和其他优惠政策支持,才能吸引农民积极配

合,积极参与秸秆的综合回收利用。相比之下,用秸秆作为食用菌生产的基料,生产高品质的菌类,例如姬松茸菌、鸡腿菇等的技术性价比比较高。但利用秸秆制造食用菌必须严把食品安全关,保证秸秆中的农药残留和重金属达到食品安全指标。例如,制造食用菌大多需棉籽壳作为辅料,但我国的棉花种植农药使用强度很大,导致棉籽壳中农药残留严重超标,致使食用菌的农药残留也超标。这就需要政府帮助建立农药残留检验检测,对农民进行技术普及和培训,确保所使用的秸秆等原材料符合食品卫生标准。同样,利用秸秆制造原色纸,经济效益会更高,但技术复杂,投资规模大,对污水治理要求高,技术和资金门槛很高。目前国内只有山东泉林纸业具有成熟的高水平技术。推广这样的技术,需要政府采取相应的优惠政策扶持。政府支持依旧是重点

中国经济导报:这些技术推广起来有没有难度?

齐建国:这些技术推广起来的难度是不同的,各个地区需要结合各地的实际,确定秸秆综合利用的最优技术路径,以实现成本最小化,经济效益和环境效益最大化。例如,北方干燥地区的麦秸秆、玉米秸秆等较多,这些秸秆较为适合利用工厂化制造高级食用菌。一些地方利用麦秸、玉米秸秆等制造草腐菌类姬松茸食用菌,具有较高的经济效益和社会效益。因为姬松茸蘑菇的葡聚多糖含量比普通菌类高一倍以上、具有很强的保健价值,能提高人体免疫功能,市场价值高。而像豆秸、红薯秧、花生秸秆等,因粗蛋白含量较高,更适合粉碎后直接作为养牛饲料。

由于我国农村地区普遍处于技术信息和市场信息相对封闭的状态,特别是很多农村地区没有规模型的龙头企业,存在人才和资金的双缺口,技术密集度高和资金需求相对较大的技术推广起来难度仍然较大,技术和资金门槛越高的技术推广起来难度也就越大。例如,利用秸秆制造草浆原色纸,经济效益高,但投资大,对技术人才要求高,推广起来难度很大。由于秸秆的综合利用具有明显的社会环境效益,各级政府应该针对当地实际情况,有组织地进行技术培训和普及,大力培育具有规模效益的秸秆综合利用企业,并安排专项资金予以支持。

三 河北省处理秸秆案例

入夏时节正是华北平原抢种抢收的季节,目前夏种夏收已经接近尾声。今年河北夏收农作物秸秆生态利用率达95%以上,比全国平均水平高出近20%。如此高的利用率是怎么得来的?

肥料化利用、饲料化利用、能源化利用、生物化利用四大途径,共同构成了河北秸秆生态利用的一个完整模式。2013年河北的秸秆利用量为5130万吨,综合利用率为83%,处于全国领先地位。其中,肥料化利用占44.5%,饲料化利用占42.9%,能源化利用占4.6%,生物化利用占7.1%。

3.1 肥料化利用

促进土地保墒增产

6月15日中午,在河北粮食大县藁城兴安镇张村北街村的麦地中,种粮大户龚破碗正品尝着秸秆还田的“甜头”。去年他通过流转拿到150亩土地,全部种上了优质小麦。丰收后,老龚开始着手播种红薯,得知村里在推广秸秆还田,就主动加入了机械化粉碎的阵营。

因为是农机操作,一亩地30元钱的成本价,150亩的承包地要一次性付出4500元,不过龚破碗直言很值得。“往年种红薯,都要先刨掉这些麦茬才能播种,大热天,苦得很。现在承包的土地面积大了,只有机械化才能确保赶上农时。通过秸秆还田,还能使土地肥力增加,防止土地板结,每亩地增加三五百斤红薯,如果每斤红薯能卖一元,十几亩地的增长效益就相当于秸秆还田的支出了。”

正是出于对农作物秸秆有机质价值的充分认识,河北高度重视秸秆还田工作。2000年至2004年,河北投入3900万元,用于对大型拖拉机和秸秆还田机购置补贴。2004年以后,国家在全国实施了农业机械购置综合补贴制度,河北使用秸秆粉碎还田机11.16万台,秸秆打捆机1200台,稻麦联合收获机、玉米联合收获机10.14万台,青饲料收获机械4100台,完成小麦、玉米机械化秸秆粉碎还田面积约5111万亩;其中小麦机械化秸秆还田率达到90%以上,玉米机械化秸秆还田率达到53%以上,相当于为全省节约了20万吨以上化肥,增加200万吨左右的粮食产量。

3.2 饲料化利用

支撑农民畜牧养殖

“养上一头牛,吃饭不用愁。养上两头牛,盖起小洋楼。养上三头牛,富得要流油。”这是记者在河北行唐县采访秸秆养牛时听到的顺口溜,这个县有110多个奶牛规模养殖场,近2万头奶牛,主要以全县20万亩玉米秸秆做成的青贮原料为饲料。每到玉米收获季节,各养殖场就以每公斤1毛钱左右的价格现款收购玉米秸秆,经过紧急加工后青贮起来作为一年的饲料,全县光靠玉米秸秆就可增收4000多万元。

秸秆是天然的养殖饲料,以玉米秸秆为例,其碳水化合物含量达到30%以上,还有2%到4%的蛋白质和0.5%到1%的脂肪。特别是经青贮、黄贮、氨化及糖化等手段处理之后,实际利用率和营养价值率还要进一步提高。

河北作为农业大省,依托丰富的秸秆资源,大力发展畜牧业。通过青贮、黄贮、压块、打捆和微贮等方式,2013年全省共加工秸秆饲料2280万吨,相当于节约饲料粮429.89万吨,全省共养殖牛、羊、驴等达到千万头以上,其中仅奶、肉牛养殖就达743.4万头。除此之外,农作物秸秆通过“过腹还田”产生了大量的肥料,年产有机肥8132.3万吨,相当于119.97万标吨化肥的肥效,如以每标吨化肥增产1.5吨粮食计算,可增产180万吨粮食。

根据河北省畜牧部门对全省11市40多个县的调查,正常年景农民养一头肉牛收益近1000元左右,养一只肉羊年收入在200元左右,而养一头奶牛年收入约在4000元左右。以一亩地400元的收益为标准,农民养两只肉羊与种一亩粮食收入相当,养一头肉牛相当于种2.5亩粮

食,而养一头奶牛至少相当于种10多亩粮食的收入,可见秸秆养畜确实是农民增收的重要途径。

3.3 能源化利用

促进农村节能减排

秸秆最常见的用途是燃料。每吨秸秆能够产生热量3000多大卡,虽然发热量不及标准煤,但具有易燃、低烟、无硫、少灰粉的优势,因此秸秆的能源化利用是农村节能减排的一个有效途径。

河北省狠抓农作物秸秆能源化工程。2013年,将其列入农村面貌改造提升行动、大气污染防治行动和农村节能减排的重要工作内容;今年又投入3.5亿元专项资金扶持推进该项工程,采取企业“全产业链”模式、小型设备压块模式、秸秆沼气联户供气等模式,并要求在一年内秸秆能源化利用达到30万户。

在唐山市滦县响塘镇研山新村农民李明友家,记者看到主人在燃气炉上拨动开关,蓝色火苗立即窜出,一会儿就把一整壶凉水烧开。主人告诉记者,他们用的是村里统一规划建设的供气工程管网输送到家里的燃气。用这个气,花费虽然比燃煤高一些,但家里不再烟熏火燎,变得更干净了。

李明友家所用的气就是农作物秸秆通过厌氧发酵产生的沼气,这来源于该县秸秆沼气联户供气项目,这个项目建成于2010年,年消耗玉米秸秆1.3万吨,日产沼气4500立方米,沼渣0.3万吨。沼气通过管网供研山新村6000户居民生活用能。该县决定在气站原有基础上进一步扩大规模,建设二期、三期项目。

在乐亭县庞东村,农民洪泰祥指着院内一台四四方方的铁炉子说,这是自家购买的用来燃烧秸秆压块的生物质直燃炉。“俺用玉米秸秆置换了两吨多秸秆压块,用作冬天取暖的燃料,比以前买煤烧能省七八百块呢!”该县相关负责人告诉记者,目前全县共建成秸秆压块站点35处,配套秸秆压块机35台,配套生物质直燃炉具5000余台,使得1.2万吨农作物秸秆实现了新能源转化。

3.4 秸秆生物化

增加食用菌原料来源

秸秆“本领大”,除了以上三种方式外,还有一种用途就是栽培食用菌。

河北省平泉县是全省最大的食用菌生产基地,采取“龙头企业+加盟园区+产业工人”经营模式,引导农民发展食用菌产业。目前,全县食用菌生产加工及流通企业达40余家,建成食用菌专业合作社300多家,综合利用秸秆50万吨;共开发出8大系列100余种产品,产品除供应国内60多个大中城市外,还远销美国、日本、新加坡等15个国家和地区。2012年全县食用菌生产总量达到35万吨,实现产值35亿元。

七家岱乡雹神庙村是平泉县生产双孢菇最早的村,记者采访时,恰逢村书记王常财带着农民制作双孢菇的培养基。他说,将农作物秸秆粉碎后,与牛粪按一定比例混合发酵,就成了菌种生长的基料,放置在合适环境中,蘑菇就长出来了。食用菌生产结束后,培养基废料还可作为有机肥直接还田。王常财说:“原来村里的秸秆柴草及畜禽粪便堆积如山,环境让人无比头疼,自从村里种起双孢菇,这两样废物都变成了抢手货,牛粪60元一方、玉米糊300元一吨,还得提前预订。”

到2013年底,河北共利用各种农作物秸秆360万吨栽培食用菌,品种发展到20多个,秸秆栽培食用菌的面积达25万亩,年产鲜菇约150万吨,年创产值90亿元,年获纯收益60亿元以上。预计到2015年,全省利用秸秆栽培食用菌面积将达30万亩,年转化棉秆、麦秸、玉米秸等500万吨,年产鲜菇200万吨,年产值120亿元,年获纯收益80亿元以上。

四 技术要点

4.1 粉粹还田技术

4.1.1 容易出现的问题

近几年,玉米秸秆还田技术逐步得到普及,但由于部分农民对这一技术掌握不够全面,耕作中出现了一些问题,产生负效应,具体表现在部分秸秆还田后的麦田出现出苗率低、苗黄、苗弱,甚至死苗现象,分析其原因主要有以下几个方面。

一是碳氮比失调。秸秆本身碳氮比为65~85∶1,而适宜微生物活动的碳氮比为25∶1,秸秆还田后土壤中氮素不足,使得微生物与作物争夺氮素,结果秸秆分解缓慢,麦苗因缺氮而黄化、苗弱,生长不良。解决办法:秸秆粉碎后,旋耕或耕地以前在粉碎的秸秆表面撒施氢铵50公斤或尿素20公斤,然后耕翻。

二是秸秆粉碎不符合要求。有的地块粉碎后的秸秆过长,其长度大于10厘米,不利于耕翻,影响播种。解决办法:使用大型秸秆粉碎机,因为大型秸秆粉碎机机器马力较大不仅粉碎的秸秆较碎,在旋耕时粉碎的秸秆与土壤搅和均匀,旋耕较深。

三是土壤大小孔隙比例不合理。秸秆还田后,使土壤变得过松,大孔隙过多,导致跑风,土壤与种子不能紧密接触,影响种子发芽生长,使小麦扎根不牢,甚至出现吊根。解决方法:适时镇压浇水。小麦播种后,晾晒一天,用石磙镇压,使土壤密实,消除大孔洞,大小孔隙比例合理,种子与土壤紧密接触,利于发芽扎根,可避免小麦吊根现象。

4.1.2 技术要求

要解决好五个问题。

一是秸秆还田的数量和时机。一般秸秆还田数量不宜过多,每亩还田300~400公斤为宜,否则耕翻难于覆盖。

二是秸秆粉碎的质量。适时粉粹,玉米秸秆粉粹的最佳时期是玉米成熟摘完穗后,秸秆呈绿色,含水率在30%以上时进行,此时秸秆易被粉粹和腐解,有利于释放其养分。秸秆粉碎(切

碎)长度应小于5~10厘米,勿超12厘米,留茬高度越低越好,撒施要均匀;粉碎秸秆的抛撒宽度以割幅同宽为好,正负在1米左右;秸秆破碎合格率大于90%;秸秆被土覆盖率大于75%;根茬清除率大于99.5%。每亩增施尿素6千克左右,结合深松耕作。

三是调整碳氮比。据研究,秸秆直接还田后,适宜秸秆腐烂的碳∶氮为20∶1~25∶1,而秸秆本身的碳氮比值都较高,玉米秸秆为53∶1。这样高的碳氮比在秸秆腐烂过程中就会出现反硝化作用,微生物吸收土壤中的速效氮素,把农作物所需要的速效氮素夺走,使幼苗发黄,生长缓慢,不利于培育壮苗。因此,在秸秆还田的同时,要配合施入氮素化肥,保持秸秆合理的碳氮比。一般每100公斤风干的秸秆掺入1公斤左右的纯氮比较合适。

四是深耕重耙。一般耕深20厘米以上,保证秸秆翻入地下并盖严。耕翻后还要用重型耙耙地,有条件的地方应及时浇塌墒水。

五是充分灌溉小麦播种前要浇足底墒水,以消除土壤架空,促进秸秆腐解。如果怕影响小麦适期播种,可在小麦播种后及时浇水,使种子与土壤紧密接触,保证发芽出苗。要浇好封冻水,沉实土壤,以缓解冻害。第2年春季结合追肥及时浇水,促进秸秆腐解,保证小麦正常生长发育需要的水分。

六是消灭病原体。带病的秸秆不能直接还田,否则夏季玉米易发生病害,这类秸秆应销毁或高温堆腐后再施用。

1.1.3 在同一块田里是否可以进行秸秆连年还田

一般在正常年景(非干旱和涝灾年)情况下,将每季作物秸秆残茬全部还田是可以的。多年的实践证明,连年秸秆还田,土壤肥力提高很快,作物生育、产量性状也得到显著改变,其增产效果有随还田年次增加而提高的明显趋势。

4.2 秸秆饲料技术

4.2.1 秸秆物理处理技术

单纯采用秸秆物理处理技术一般不能改善秸秆的消化利用率,但可以改善适口性,减少浪费。目前,秸秆广泛采用的物理处理技术主要有以下几种:一是粉碎饲料,即秸秆粉碎后与精料混合使用,可避免挑食、增加采食量,扩大饲料来源。二是颗粒饲料。粗饲料经粉碎与其他饲料配成平衡饲粮,然后制成颗粒,适口性好,营养平衡,粉尘减少,颗粒大小适宜,便于咀嚼,改善适口性,从而提高采食量。三是秸秆碾青。即将秸秆铺在地面上,厚度为30~40cm,上铺同样高度的青饲料,最上面再铺秸秆,然后用磙碾压,青饲料流出的汁液被上下两层秸秆吸收,经过该处理,可缩短青饲料晒制的时间,并提高粗饲料的适口性和营养价值。四是热喷饲料。将初步破碎或不经破碎的粗饲料装入压力罐内,用1470—1960kPa的压力,持续l一30rain,然后突然减至常压喷放,即可得热喷饲料。经该处理,可提高牛对粗饲料的采食量和有机物质消化率。

4.2.2 秸秆生物处理技术

即利用微生物在发酵过程中分解秸秆中的半纤维素、纤维素等,再连同菌体一同饲喂。

微贮对改善秸秆的营养价值,提高粗蛋白含量有一定效果。试验表明,经微贮后,秸秆干物质、粗纤维、有机物在体内的消化率可提高20%一40%。牛等草食性动物对微贮秸秆的采食速度和采食量也分别提高30%~40%和20%一40%。

4.2.3 秸秆化学处理技术

化学处理技术是利用化学试剂对粗饲料进行处理,使其内部化学结构发生改变,使其更易被瘤胃微生物所消化,主要有碱化法、氨化法、生物酶法等。碱化法:利用强碱液处理秸秆,破坏植物细胞壁及纤维素构架,释放出与之关联的营养物质。这种方法能够较大幅度地提高秸秆的消化率,但处理成本高,对环境污染严重。氨化法:利用液氮、尿素、碳氨和氨水等,在密闭的条件下对秸秆进行氨化处理。其优点是操作简便、成本低,可提供一定的氮素营养,能够明显地提高稿秆的消化率和粗蛋白水平,改善稿秆的适口性,提高采食量,对环境基本无污染。因此,氨化处理秸秆在世界范围内被广泛应用。生物酶法:该处理是利用自然界存在着的、能分解植物纤维素的微生物分泌的酶,来提高粗饲料的利用率的一种方法。通过筛选纤维素分解酶活性强的菌株进行发酵培养,分离出纤维素酶或将发酵产物连同培养基制成含酶添加剂,用来处理秸秆或加入日粮中饲喂,能有效地提高秸秆的利用率。

4.3 秸秆燃料技术

4.3.1 秸秆致密成型技术

秸秆致密成型燃料由于具有较高的压缩比,极大地方便秸秆资源的运输和储存,同时改善了秸秆原料的燃烧性能,提高了秸秆资源的利用效率。据统计,全国目前投入使用的生物质压缩成型设备约为1000台套,年产生物质成型燃料(不包括机制木炭)20万t左右。现已研制开发的秸秆成型技术按成型原理主要有3大类:螺旋挤压式成型技术,机械或液压活塞式压块成型技术和压辊辗压式颗粒成型技术(包括环模式和平模式)。

4.3.1.1 螺旋挤压式成型技术

螺旋挤压式成型技术是利用螺杆旋转为物料提供持续不断的推力,使物料被挤压进入模孔成型。其压力是沿着螺旋逐步建立的,而不像活塞式压块机那样是在某一个特定区域内建立的。采用该技术的加工设备按照螺杆形状和模板是否加带加热系统又可分为锥状螺旋压块机、模板带加热系统的圆柱状螺旋压块机和模板不带加热系统的圆柱状螺旋压块机3种。其主要适于加工木屑、稻壳、棉秆等木质生物质原料,成型燃料形状通常为直径40—80ram的空心或实心棒。

螺旋挤压式成型技术的优点是初期投资小、操作简单、运行平稳,其产品易于燃燃,并可进一步加工成机制木炭,提高其价值品位。其缺点是单位产品能耗高,一般为100~125kW·h/t;成型机部件寿命短,平均寿命仅有60—80h,连续化生产水平低。

4.3.1.2 机械或液压活塞式压块成型技术

机械或液压活塞式压块成型技术是通过活塞的往复运动将物料推人锥形孔后压实,并与前一次进入的物料粘附,然后经倒锥段逐步冷却膨胀,最后出模型成一定长度的圆柱棒。采

用该技术的设备按活塞驱动方式的不同,又可分为机械活塞式压块机和液压活塞式压块机两类。该技术对原料的适应性广,特别适合农作物秸秆的压缩成型,生产的圆柱状秸秆燃料棒直径一般为40—125mm,是一种高密度燃料,其体积热值与煤相当,环保性能远优于煤,可作为煤的替代燃料用于农村生活以及生产领域,多用于洗浴锅炉、温室大棚等供热锅炉燃料以及农户炊事燃料等。机械或液压活塞式压块成型技术的优点是生产成本低,对原料的粉碎要求低,原料粉碎粒度在l一100mm范围内均可压缩成型。其缺点是设备结构比较复杂,生产率不高。

4.3.1.3 压辊碾压式颗粒成型技术

压辊碾压式颗粒成型技术是利用滚动的压辊将均布在模板和压辊间的物料压入模孔中,使其受到挤压而成型。目前,常用的压辊碾压式成型设备主要有两类:一是环模压辊式颗粒成型机;二是平模压辊式颗粒成型机。与活塞式压块机冲压物料的速度相比,压辊碾压式颗粒成型机挤压物料的速度明显慢得多,物料中的空气有足够的时间逸出,不会产生“放炮”现象,原料密度对生产率的影响也较小。

环模辗压成型技术充分借鉴饲料机械的特点,自动化程度高,单机产量大,适于规模化和产业化发展,是今后生物质燃料产业的主流技术与工艺。但是该技术投资规模较大,环模、压辊易损件磨损严重,对稻草、麦草成型较为困难,目前广泛应用于以木屑、玉米和棉花秸秆为原料的生物质颗粒燃料生产。平模辗压成型技术由于压制室空间较大,可采用大直径压辊,因而能将诸如秸秆、稻壳、木屑等体积粗大、纤维较长的原料强行辗压粉碎后压制成粒,降低了对原料的粉碎度要求;对原料水分的适应性也较强,含水率15%一25%的物料都能被压缩成型。缺点是单机产量有限;所配辅助设备相比环模制粒多,相对电耗多于环模,受模具限制,产量低于环模机。

4.3.1.4 生物质致密成型技术存在的问题 一是成型机的问题

生物质成型机目前初具规模,但要真正实现产业化,还有一些技术障碍亟待解决。现在大部分机组可靠性能差,运行不平稳,易损件使用寿命太短,维修和更换不方便。

二是成型原料问题

生物质原料的特点是具有季节性、分散性,因此严重地影响了生物质致密成型燃料的工业化生产,根据中国特色,必须考虑生物质的收集半径。从收集范围考虑,生物质致密成型设备的生产率不宜过大。

三是配套设备问题

由于成型机对原料的粒度和含水率要求较高,而成型设备自动化低,粉碎、干燥、进料和包装设备没有配套生产线,工作时原料往往达不到生产要求。

4.3.2 秸秆燃气技术

4.3.2.1 秸秆气化技术。

秸秆气化技术是以秸秆为原料,经过热解和还原反应后生成可燃性气体。这种气体是一种混合燃气,含有一氧化碳氢气、甲烷等,亦称生物质气。生产的可燃气体净化后,通过管网送到农户家中,供炊事、采暖燃用。

秸秆气化技术自20世纪80年代以来,在我国迅速兴起和发展,取得了一定的成绩。但是,秸秆气化

技术也与其它新兴技术一样,经过了发展与完善的过程。秸秆气化技术应用初期,技术上存在焦油含量高以及设备配置不尽合理的问题;管理上缺乏有效的监管,多个企业一哄而上,造成市场竞争无序;用户主要是农民缺乏良好的秸秆气化操作与维护的培训。这些原因致使不少已建成的气化示范工程停运,造成了严重影响,不少人否定该项技术,生物质气化陷入低谷。经过2001—2005年国家相关部门与从事生物质

气化技术研究和推广的企事业单位以及广大科技人员的共同努力,深入研究、总结和改进,生物质气化技术现目前已日趋成熟,重新显现出强大的生命力。据调查,国内已建成村级集中供气项目560多处。

3.2.2 秸秆沼气技术

开发秸秆沼气新能源,不但能够大批量消化农村剩余秸秆,改变农民传统的炊事用能方式,提高农民生活质量,而且沼液沼渣可以作为肥料直接还田或生产配合饲料,有利于实现秸秆资源的多层次利用和农业生态系统的良性循环。

目前以秸秆为主要原料来生产沼气,大多采用干法发酵技术。干法发酵技术自身耗能低,冬季仅耗用自身产生的能量10%一15%(湿法要耗用30%左右的能量,在北方寒冷地区冬季甚至会达到45%),因而更适合在北方寒冷地区的推广使用。我国从20世纪80年代开始户用沼气干法发酵技术的研究,1988年研究出能自动排料的沼气干法发酵装置和相应的半连续干法发酵工艺。由于干法沼气发酵技术在产气质量、耗能、耗水及后期剩余物处理上都优于传统的湿法沼气发酵技术,所以目前在推广应用户用沼气干法发酵技术的同时,也加快了对干法发酵沼气工程技术的研发。

4.4 秸秆发电技术

4.4.1 秸秆直燃发电技术

秸秆是一种很好的清洁可再生能源,2t秸秆的热值就相当于lt标准煤,其平均含硫量只有3.8%o,而煤的平均含硫量约达1%。秸秆直燃发电技术就是通过在高温高压锅炉中直接燃烧经过预加工的秸秆产生热能,再进一步转化为电能。

目前国内的秸秆直燃发电厂,主要是国能生物发电有限公司通过在国内独家引进国际先进的生物质能直燃发电技术并投资建设的。目前,国能生物发电有限公司已核准项目29个,已并网发电项目5个,在建项目10余个,对促进我国丰富的生物质资源开发,加快推进中国

可再生能源产业发展具有重要作用。

目前秸秆直燃发电在完全燃烧以及废弃物处理方面的技术都比较成熟,但是如何把秸秆从田间地头运输到工厂车间,却是一个难于解决的问题。此外,原来的收割机直接将秸秆粉碎覆盖在土地上。而现在需要将秸秆收集起来,这样不仅收割机,就连播种机都要随之变化,过去广泛使用的免耕覆盖播种机也需要进行适当调整。可以说,利用秸秆发电带来的是一次机械领域,乃至农业生产方式的大变革。

4.4.2 秸秆气化发电技术

该技术是运用秸秆燃气进行发电,利用大型循环流化床气化炉,建立秸秆气化站,使秸秆在气化炉中不完全燃烧,产生秸秆燃气。

秸秆气化发电技术有3种基本类型:内燃机/发电机机组,汽轮机/发电机机组和燃气轮机/发电机机组。早期的发电系统将前二者联合使用,即先用内燃机发电,再利用系统的余热生产蒸汽,推动汽轮机发电。但是由于内燃机发电效率较低,单机容量较小,应用受到一定限制。中等规模的生物质气化发电系统采用后两者联合使用,以燃气轮机发电系统的余热生产蒸汽,推动汽轮机做功发电。由于燃气轮机和汽轮机功率较大,两者联合发电效率较高。

秸秆气化发电技术虽已逐步成熟,但其产业化进程却困难重重。主要障碍:一是项目一次性投资较大,一般自用电企业或村庄很难担负起如此大的资金投人;二是以村为规模的小型秸秆气化发电项目未能有效地享受到国家相关电价补贴等扶持政策,并在电力并网等方面遇到较大的阻力。但从长远来看,秸秆发电仍是秸秆优化利用的最主要形式之一。随着《可再生能源法》和《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》等的出台,秸秆发电这项利国利民的产业,受到越来越多的人关注。

第三篇:先进制造技术研究综述及发展

1 2014~2015现代制造技术课程论文

先进制造技术研究综述及发展

崔海波

工程技术学院 2012级机制5班

摘要:本文对先进制造技术作了概述,分析了其产生的背景,指出其内涵与特征,介绍其当前的一些研究热点,比如现代集成制造、智能制造、绿色制造、虚拟制造、网络化制造、云制造等,并且分析了先进制造技术发展趋势,最后对先进制造技术的前景进行了展望。 关键词: AMT 概述 内涵特征 先进制造模式 发展趋势

0 前言

制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱,在国民经济建设、社会进步、科技发展与国家安全中占有重要战略地位,其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%~55%。世界各国经济实力的竞争,主要是先进制造技术的竞争,其竞争能力又体现在所生产产品的市场占有率上。随着经济的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化,这种竞争日趋激烈,因而各国政府都非常重视对先进制造技术(advanced manufactuing technology,简称AMT)的研究。 [1]

变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。与传统的制造技术相比,当代的AMT以其高效率、高品质和对于市场变化的快速响应能力为主要特征。AMT是生产力的主要构成因素,是国民经济的重要支柱。它担负着为国民经济各部门和科学技术的各个学科提供装备、工具和检测仪器的重要任务,成为国民经济和科学技术赖以生存和发展的“土壤”。尤其是一些尖端科技,如航空航天、微电子、光电子、激光、分子生物学和核能等技术的出现和发展,如果没有AMT作为基础,是根本不可能的。

[2]

2 先进制造技术的内涵及特征

2.1先进制造技术的内涵

先进制造技术是美国于20世纪80年代末期提出的,其根本原因在于其国家竞争力的不断减弱,贸易逆差过大,许多原来占优势的产品都在竞争中败于日本。为此,美国政府和企业界投入了大量的资金进行研究,总结并提出了一系列先进制造技术的新理论。这些战略在短短几年内,就收到了良好的效果,部分被日本占领的市场被重新夺

1 AMT的概述

AMT,往往用AMT来概括由于微电子技术、自动化技术、信息技术等给传统制造技术带来的种种变化与新型系统。具体地说,AMT是制造业不断吸收信息技术和现代管理技术的成果,并将其综合应用于产品设计、加工、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高对动态多2 2014~2015现代制造技术课程论文

回。[3]目前对先进制造技术至今尚无统一的,明确的,公认的定义,但经过近年来对发展先进制造技术方面开展的工作,通过对其特征的分析研究,将其定义为:先进制造技术是制造业不断吸收信息技术及现代化管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程,以实现高效、低耗、清洁、灵活生产、提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总成。先进制造技术的核心,是优质、高效、低耗、清洁生产的基础制造技术,其目的是满足用户个性化$多样化的市场需求,提高制造业的综合经济效益,赢得激烈的市场竞争。为此,先进制造技术比传统的制造技术,更加重视技术和管理的结合,重视制造过程组织和管理体制的简化和合理化。[4]

2.2 先进制造技术的特征

(1)先进性。先进制造技术的核心和基础,是经过优化的先进工艺(优质、高效、低耗、清洁工艺),其从传统制造工艺发展起来,并与新技术实现了局部或系统集成;此外,其先进性还应体现在必须面临人类在21世纪消费观念变革的挑战,满足对日益挑剔的市场的需求,实现灵活生产。

(2)系统性。随着微电子信息技术的引入,先进制造技术能驾驭信息生成、采集、传递、反馈、调整的信息流动过程。先进造技术是可以驾驭生产过程的物质流、能量流、资金流和信息流的系统工程,传统制造技术一般只能驾驭生产过程中的物质流、能量流和资金流。

(3)动态性。先进制造技术是在针对一定的应用目标,不断吸收各种高新技术逐渐

形成和发展起来的新技术,因而其内涵不是绝对的和一成不变的,反映在不同的时期,不同的国家和地区,先进制造技术有其自身不同的特点 、重点、目标和内容。因此,其为一个动态的、相对的、不断发展的技术体系。

(4)集成性。先进制造技术由于专业$学科间的不断渗透,交叉,融合,界限逐渐淡化甚至消失,技术趋于系统化、集成化,已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新兴交叉学科,因此可以称其为制造工程。

(5)实用性。先进制造技术的发展是针对某一具体的制造业需求而迅速发展起来的先进,实用的技术,有着明确的需求导向。先进制造技术不是以追求技术的高新度为目的,而是注重产生最好的实践效果,以促进国家经济的快速增长和提高企业综合竞争力。

(6)广泛性。先进制造技术不是单独分割在制造过程的某一环节,而是将其综合运用于制造的全过程,其覆盖了产品设计、生产设备、加工制造、销售使用、维修服务、甚至回收再生的整个过程。[5]

3 当前先进制造技术的研究热点

3.1 常用先进制造模式的类型及特征

自从 20 世纪 80 年代以来,随着市场全球化,经济一体化进程的加快,制造业的竞争越来越激烈,为了提高企业的核心竞争力,制造领域提出了一系列先进制造模式,也成了当前制造领域研究的热点,如现代集成制造、并行工程、虚拟制造、柔性制造、快速原型制造、敏捷制造、网络制造、智能3 2014~2015现代制造技术课程论文

制造、绿色制造以及最新的云制造。而且随着社会的不断发展,制造模式也正朝着更广、更深、更智能化的方向发展。表1列出了常用先进制造模式的类型及特征:

3.2 几种先进制造模式的分析比较

3.2.1 并行工程、柔性制造、成组制造和精益生产

这 4 类制造模式,是一类基础的制造方法,也可以说是制造的一种准则,所应遵

循的一种基础的标准。无论是绿色制造、智能制造、生物制造,还是敏捷制造、网络化制造、云制造,都必须得遵循这种方法,通过他们可以节省时间,降低成本,节约资源。

[6]

3.2.2 快速原型制造和虚拟制造

快速原型和快速制模的结合和发展,形成了快速制造;虚拟原型与虚拟生产和虚拟企业的结合,形成了虚拟制造、快速原型和虚拟原型各有特点,相辅相成。快速原型可以将可视的虚拟原型,变成实际的物理零件或产品;而虚拟原型,则为零件和产品提供更为快捷经济的设计制造方法,为产品设计提供了性能评价和可制造性分析等功能。它们均以 CAD 技术为基础,达到同一个目的:缩短产品开发周期:提高产品设计品质和一次设计制造成功率。

3.2.3 智能制造、生物制造和绿色制造

生物制造是从生命现象和生命科学出发来物化生命现象,其更关注设备和技术的柔性及智能化;智能制造的特征主要是智能化,智能化体现的是自动化的深度。智能制造和生物制造有一定的共同点,无论是物化生命还是人工智能,都体现了智能化,都将生命现象融入到了制造之中。绿色制造强调产品在设计、制造、使用及回收过程中对环境的影响最小,其侧重于技术、管理和人的积极作用的发挥。[7]

3.2.4 集成制造、敏捷制造、网络化制造与云制造

集成制造是随着计算机技术、信息技术、网络技术的发展而产生的,人们开始将技术系统$生产系统和人们的思想理念集成起来,以便优化系统,共享资源,提高总体效益。为了使企业能够应付迅速变化和不可

4 2014~2015现代制造技术课程论文

预测的市场需求,以获得长期稳定经济效益。在集成制造的基础上出现了敏捷制造。[8]敏捷制造极富创造性地构建了一种企业的动态联盟:虚拟企业,以便能灵活快速地对市场变化做出积极的响应,使整个制造生产系统在技术、管理或人员、组织上都具备充分的柔性,尤其强调了组织的柔性。随着计算机网络技术的飞速发展及其在制造业的广泛应用,使敏捷制造成为可能,而另一种制造模式:网络化制造也就应运而生。

网络化制造的特点,是制造厂和销售服务遍布全世界,企业能够在任何时刻与世界任何一个角落的用户或供应商打交道,通过网络的协调和运作,将遍布世界的制造厂和销售网点连成一体,不仅同合作伙伴甚至同竞争对手都能建立全球范围的生产和经营联盟网络。因此,其柔性范畴扩大到了市场经营和供货环节,以完全柔性的制造系统来应付完全不确定的市场环境。其实质是通过计算机网络进行生产经营业务活动各个环节的合作,以实现企业间的资源共享、优化组合和异地制造。网络化制造和服务技术同云计算、云安全、高性能计算、物联网等技术融合形成了云制造。

云制造是一种利用网络和云制造服务平台,按用户需求组织网上制造资源(制造云),为用户提供各类按需制造服务的一种网络化制造新模式,其核心就是建立共享制造资源的公共服务平台,将巨大的社会制造资源池连接在一起,提供各种制造服务,实现制造资源与服务的开放协作,社会资源高度共享。

4 先进制造的发展趋势

先进制造业追求的目标是:高品质、高效率、高柔性、低成本、低劳动力、低消耗、品种多和规格全的产品,因此,ATM的发展趋势应体现在以下几个方面: 1)制造技术向自动化与智能化方向发展:随着电子技术、信息技术和计算机技术的发展,推动了制造技术向更深层次发展。基于CAD/CAM技术的CIMS是制造业自动化的一个重要方向。CIMS通过CAX(CAD,CAPP,CAE,CAM)系统和PDM系统,进行产品的数字化设计、仿真,并结合数字化制造设备,进行自动加工。并采用MRPII/ERP系统,对整个企业的物流、资金流、管理信息流和人力资源进行数字化管理。智能制造技术(IMT)是将人工智能融入制造过程的各个环节,通过模拟人类专家的智能活动,取代或延伸制造系统中的部分脑力劳动,在制造过程中系统能自动监测其运行状态,在外界干扰或内部激励下能自动调整其参数,以达到最佳状态和具备自组织能力。例如机器人加工就是将机床与机器人、传感器、控制器组合而成的智能制造系统,它具有信息处理和知觉 反馈、决策能力,可同时控制指挥多种操作,从而能提高效率、保证品质和降低成本。[9]

2)精密成形与加工:精密加工、超精密加工技术、微型机械是AMT发展的方向之一。精密和超精密加工技术包括精密和超精密切削加工、磨削加工、研磨加工以及特种加工和复合加工(如机械化学研磨、超声磨削和电解抛光等)三大领域。超精密加工技术己向纳米技术发展。纳米技术已在纳米机械学、纳米电子学和纳米材料技术得到了应用。

3)新型特种加工方法的形成:特种加工5 2014~2015现代制造技术课程论文

亦称“非传统加工”或“现代加工方法”,泛指用电能、光能、热能、电化学能、化学能、声能及特殊机械能等能量达到去除或增加材料的加工方法。它包括激光加工技术、电子束加工技术、离子束加工技术、等离子加工技术、电加工技术等。今后,特种加工将从实际出发,在融合传统技术和现代技术的基础上大力开发特种加工领域中的新方法,包括微细加工和复合加工。

[10]

4)制造业中广泛应用VM技术和柔性制造技术:制造过程中的VM是指面向产品生产过程的模拟和检验。VM的核心是计算机仿真,通过仿真软件来模拟真实系统,以保证产品设计和产品工艺的合理性,保证产品制造的成功和生产周期,发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。所谓柔性,是指一个制造系统适应各种生产条件变化的能力,它与系统方案、人员和设备有关。系统方案的柔性是指加工不同零件的自由度。人员柔性是指操作人

员能保证加工任务,完成数量和时间要求的适应能力。设备柔性是指机床能在短期内适应新零件的加工能力。

5)网络化和全球化:随着网络通讯技术的迅速发展和普及,企业的产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售等都可以异地或跨越国界进行。此外,网络通讯技术的快速发展,加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习,推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。因此制造业发展的必然是由网络化迅速向全球化迈进。

6)实施无污染绿色制造:绿色制造是通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等

生产出绿色产品,产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响,同时使原材料和能源的利用效率达到最高。对于目前世界资源紧张,环境恶化的现状以及人类的持续发展的要求来讲,绿色制造是必然的趋势。[11]

5 总结

21 世纪以来,先进制造技术正在逐步地改变$取代传统的制造模式,为了适应迅猛发展的制造业的需要,先进制造技术正在向着系统化、集成化、精密化、多样化、绿色化的方向发展。同时先进制造模式要求我们不仅仅要追求品质,而且要在日益激烈的竞争环境中取得胜利,还必须得快速响应市场。AMT充分体现了一个国家的生产技术水平和现代化程度,是国际间经济竞争和科技竞争的重要手段,发达国家都把它作为优先发展的领域。只有跟上发展AMT的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。

参考文献

[1] 杨继全,朱玉芳 先进制造技术 [M] 北京:化学工业出版社,2004.

[2] 何 涛,杨 竞,范 云 先进制造技术 [M] 北京:北京大学出版社,2006

[3] 李伟光,现代制造技术 [M] 北京:机械工业出版社,2010

[4]Chen,I.J.and Small, M.H.Implementing Advanced Manufacturing Technology:An IntegratedPlanningModel[J].Omega,1994,22(1):91-103. 6 2014~2015现代制造技术课程论文

[5]周会娜,林滨,程应科.先进制造技术及其重点发展方向[J].精密制造与自动化,2006,4. [6] 崔剑平,王晓强,并行工程及其实施 [J],现代制造技术与装备,2006,(1):36-38 [7] 朱红建,钱 萍, 机械制造业中绿色制造技术应用模式研究[J], 装备制造技术,2008,(7):107-117 [8] 王 伟, 21世纪生产制造模式——敏捷制造的应用研究[J]经济研究导刊,2008.(2):44-45

[9]吴虹.浅析先进制造技术的发展趋势[J].天津

电大学报:增刊,2007.

[10] 杨叔子,吴波.先进制造技术及其发展趋势[J].机械工程学报,2003,39(10):73-78. [11]Proctor,M.D and Canada,J.R.Past and Present Methods of Manufacturing Investment Evaluation:A Review of the Empirical and Theoretical Literature[J].The Engineering Economist,1992,38(1): 45-58. 7 2014~2015现代制造技术课程论文

第四篇:文献综述-海洋通信技术发展研究

毕业设计(论文)文献综述

课题名称:海洋通信技术发展研究学院:

专业:

年级:

指导教师:

学生姓名:学号:

起迄日期:

一、前言

海洋通信在海洋发展史上是不可或缺的。一艘艘船舶航行在茫茫大洋上,随时可能遇到危险需要救助,这时海洋通信技术和设备就发挥重大作用,就体现出了海洋通信的急迫性和重要性。

二十世纪初无线电报通过点火花式发射机产生高频振荡电波向外传播,开创了现在海洋通信系统的新创元。海洋通信系统传递的信息内容和技术手段,与陆地的其他通信有着不同的特点,主要表现在三个方面:①海洋环境和资源调查获得的数据,要技术传送到数据中心(包括海洋资料中心和海洋预报中心)②海洋预报信息要适时地传递给海上活动的船只、平台和其他海上活动人员,以避开恶劣海况,保障安全。③对海上船只和其他海上设施调度指挥信息的及时传递。

时至今日,已经过去了百余年,海洋通信技术和设备得到了长足的发展。我国的海洋通信系统也经历了50多年的风风雨雨。

二、主题

此次设计主要是通过运用所学的基础知识,对海洋通信的发展进行研究,提出可行的未来海洋通信技术和设备的发展方案。所以通过网络(http:// .cn

/Article/CJFDTotal-GLKW199606255.htm)和刘国平老师编著的《船舶电气与通信》、《船舶无线电通信和安全航行设备》、《2008-2009年船舶通信导航论文集,》找到关于其中海洋通信、船舶通信的部分并认真研读,仔细发掘其中关于海洋通信发展的历程和设备及技术的变迁。然后根据海洋发展的现状和要求,提出未来海洋通信技术发展趋势和设备发展的方向的方案并对其进行严谨的可行性、实用性分析,最后定稿。

三、总结

对于本毕业设计,首先要海洋通信的概念和海洋通信的要求、作用和设备以及其利弊,还要熟悉各个时代海洋通信技术的发展,综合运用自己所学的电子、信息、计算机、通信等技术,对海洋通信技术进行研究。以培养我分析问题、解决问题及独立工作的能力,为毕业后参加工作打好基础,为自己以后踏入社会打下基础。

参考文献:

[1] 中国航海学会通信导航专业委员会.2008-2009年船舶通信导航论文集.[M]大连:大连海事大学出版社,2009

[2] 刘国平.船舶电气与通信[M].

[3] 交通部船舶检验局.船舶无线电通信和安全航行设备[M].1998.

[4] 刘国平.海洋渔业船舶GPS导航通信系统[J].渔业现代化,1997(6)

[5] 张乃通,张中兆,李英涛.卫星移动通信系统[M].第2版.北京:电子工业出版社,2000.

[6] 曹志刚等,现代通信原理[M],北京:清华大学出版社,2006

第五篇:连铸岗位安全技术操作规程

浇钢工安全技术操作规程

一、 准备

1、 摆槽砌筑一侧靠严、塞好,所有接缝处抹泥。

2、 摆槽角度要求头板距滑件距离不小于100mm,尾部不影响开车。

3、 中间包对中前必须清扫干净,水口用泥必须加玻璃水无杂质、硬块,不准用铁器砸水口。

4、 水口下的深度不能过深或过浅与坐砖水平最好。

5、 30小时罐检查好滑块对中情况,试好液压枪位。

6、 引锭杆上距结晶器上口500或700的位置(根据机型选择)用引锭尺量好,杆偏的写清原因,到位后适当往下拉一点。

7、 引锭推手完好,石棉绳略有湿度,注意外派斜面及角部塞实,放上适当的小废钢,本着不能脱钩、不包引锭头的原则。

8、 对完中准备堵流时用石棉绳松紧适度,引流沙烘干后填入水口镁质层一齐即可。

9、 检查P3操作箱主控室内的指令及指令灯是否允许浇注。

10、 检查大小洋钱是否正常、撬棍、引流管自动加油、捞渣棍等准备工作是否就绪。

11、 30小时罐烘烤3小时,12小时罐烘烤2小时,生产品种钢特殊要求的根据罐的实际情况酌情延时1小时。

12、 滑块及定径水口用丙烷烘烤。

13、 烘烤中间包时冲击板处加板烘烤。(煤气烘烤必须一人操作,一人监护)

14、 引流之前检查所有易燃易爆物体远离作业区。

二、 生产:

1、 引流时不准戴手套,不准抓节头处及漏氧处。

2、 注流进入结晶器距上口200mm高时打摆槽、捞渣,坯壳厚度15mm左右时开始起步,大约30秒左右启浇注。

3、 拉速调至1.8m/min左右,液面降至300mm时打开摆槽浇注、给油,不准大拉速。

4、 观察铸坯在二冷内的喷进、走向、抖动情况及时调整。

5、 操作中不准交谈,离开浇注位不准离的过远,不准私自处理浇注,有事情喊人。

6、 大、小氧枪引流或处理事故后,灭火后关氧,轻拿轻放,防止伤人。

7、 捞渣棍的使用、动作要照看好他人防止伤人。

8、 生产中事故不走,3分钟后必须打缩孔,7分钟后必须堵流,如具备重接条件可以重接,否则必须拉下去。

9、 漏钢不准从接,必须拉下去,防止损坏设备。

10、 生产中及停机、停流仔细检查振动系统、二冷系统。

11、 事故堵流时本着稳、准、快的原则。

12、 液面控制在距结晶器上口100mm左右,平稳给定拉速。

13、 结晶器后上法兰盖严禁生产,生产中必须把结晶器挡渣板挡好,渣子严禁往护罩里磕。

14、 生产中观察中间包的使用情况、大面及包底要仔细观察,异常情况组织烤中间包,防止漏包事故。

15、 生产中及事故转包时防护好铁轨、中间包车,不能影响中间包车底开动。东西两侧备好2个事故渣盘。

16、 结晶器报警必须停流把坯子在最短时间内拉出结晶器。上法兰漏水、渗水不准生产、强行浇注。

17、 必须穿戴好浇注镜及浇注靴,劳保着装适合高温、防水等特殊的环境。

18、 煤气、丙烷的检查必须用明火,随身携带报警器。

19、 油品、可燃及易爆物品必须远离火源、高温区,并有警示标记。

大包工安全技术操作规程

1、

检查好钢包回转台机构的运行情况,准备好覆盖剂和小废钢及备用测温枪的使用、检查。

2、

检查坯斗子链子、夹子、绳子的焊口,连接及其他安全隐患。

3、 压把子备用两个,测温枪备用一只,3m长粗的螺纹钢5根,斗内小废钢使用快没时,提前捡出,吊斗子指挥天车吊运新废钢。

4、

加坯子只允许加一支,其他用小废钢调温。

5、

大包浇注完必须全流下渣,全部关严,低温或紊流时不准使中间包液面过高,至少留300的距离。

6、

测温、取样极小废钢防护好面部眼睛,用流槽引入液面中。

7、

每次打包必须先检查滑件松紧,及时带流,防止喷溅。

8、 120方每米降低10度,开流5分钟之前加入防护好吊环路线不准走人。

9、

大包开机温度1640~1670℃(冬季及结晶器温度高的钢种必须取上线);中间包生产中控制:

前期1540~1550℃;中期后期1520~1545℃,根据钢种的结晶器温度适当调整温度。

10、 液面操作不得低于500mm,冲击板位置,每个班相应移位,延长冲击板浇注时间。

11、 开流后液面升至200 mm高时方可加入稻壳升温。

12、 确保排渣口畅通,每班排渣一次,渣子不准超过100 mm高。

13、 认真记录好过程记录,随时填写按时上报,取样时严格执行5分钟、10分钟各取一个的原则,严禁取假样。

14、 换罐及停机必须把中间包钢水降至100~200 mm之间。

15、 大包开浇前必须将大包盖加好方可开流。

16、 禁止加潮湿、带油的冷坯及废钢加入时通知周围人员闪开。

17、 排渣及操作中严禁中间包冒漾事故,转包时提前通知周围人员闪开。

一、三十小时缶操作规程:

1、 必须满缶操作,高温也不能低于半缶,及时冷钢调温,从严考核大包工。

2、 连不上、液面低记清原因、液面高度、多次冲击、对缶要专人监护(大包引流松件,造成液面低)。

3、 15小时开始专人监护,用偶头试,如冒火证明缶底过热或暗红,及时通知调度室停机,如红的特别严重,认可回炉也不能造成漏缶(20小时更注意)。

4、 如机长为了本班利益强干,或监护不到造成漏缶,机班长处以5000元罚款或停职。

二、液压快换操作规程:

首先熟悉液压枪使用,准备时用枪空试水口是否位置正常,7小时换水口,水口上抹油放正,清理滑件前后残渣,液压枪两面靠严端平,换水口时中包液面温度低一些,最佳范围(1545~1530℃)取决于钢水流动性,二次烧枪换水口时必须等钢水有足够的温度能把水口周围的冷钢化掉,才可换水口。

三、取切片:第一炉浇完,第二炉开包,取第一炉切片(切片薄厚均匀30—50 mm,写清炉号),掉队坯写炉号,钢种必须清楚。

四、煤气烤缶操作规程:

1、 使用前需认真检查装置与液压缸联结螺丝是否正常,液压缸是否漏钢,焊气与配风阀门位置及风机是否能正常启动,用明火检查煤气有无漏点,通知调度,做好记录。

2、 用包盖升降按纽操作装置上、下升降转换时按停止按纽,每次使用必须试一次上升极限。配风阀门关是顺时针,开是逆时针,风机可用按纽直接操作启动、停止。

3、 在使用过程中出现异常情况可按急停按纽,然后找有关人员处理,如想恢复使用将急停按纽盖顺时针旋转180°即可恢复操作。

大包转台气动马达安全技术操作规程

1、 必须确保大包转台转臂周围无障碍物。

2、 使用前必须确保转台变频器停电。

3、 按转台转臂箭头所指查清方向,保证转臂旋转不超过270度,避免铰断电缆线。

4、 保证每次停机正反向试车。

5、 操作时一人负责监护,一人负责操作,保持联系,确认无误后,打开气路阀门,将操作杆向南拉为逆时针旋转,向北推为顺时针旋转,中间位为停止位。

6、 停用时关断气路阀门,锁定拉杆。

侵入式水口安全技术操作规程

一、水口必须长时间在炉中烘烤至暗红方可使用。

二、水口套上后必须垂直,不准偏斜,否则易在结晶器中挂钢或局部侵蚀造成断漏。

三、套侵入水口时,液面正常控制(不降液面),下口先侵入液面,沿着滑道平移接上下滑块,挂好挂钩,配重,调节好居中位置,液面平稳后添加保护渣。

四、套上侵入式水口后,注意观察水口周围是否结冷钢,及时处理。

五、添加保护渣本着少、勤、匀的原则,渣圈形成时挑出,出坯壳时渣圈明亮,注意调整,及时采取措施。

六、浇注过程中,严格执行液面距上口80mm以下的制度,注意浇注中有散流、断流现象,控制好液面的稳定性,波动时不准添加保护渣。

七、浇注中突发性摆槽时,注意打缩孔,把保护渣捞净或待其熔化后方可重接。

八、更换侵入式水口时,必须待保护渣熔化后方可摘掉长水口,注意长水口中可能存有钢水,以免烫伤。

九、中间包的温度接近下限时,浇钢工注意观察好振频及拉速,必要时摘掉侵入式水口,防止结流。

配水安全技术操作规程

1、 认真检查在线及上线的结晶器铜管的磨损及足辊水环喷孔、喷嘴有无堵塞,水条及位置喷淋情况、漏点等细节。

2、 生产前及生产中检查结晶器报警及各种配水的压力流量。

3、 停流、停机时足辊水嘴全部卸掉冲水清理。每班涮洗过滤网一次。

4、 冬季换下的结晶器放倒排水,下线结晶器杂物清净后掉下。

5、 冬季不生产停流时必须放适应的水,确保二冷水不冻。

6、 配水制度:总原则是由强至弱,一次递减。①保护浇注及普碳钢生产时,采用弱冷方式供水。②低合金钢种采用强冷方式。

7、 生产中铸坯不走时,必须在最短时间关水。

8、 在线清理水嘴及处理事故时必须堵两个流方可进入二冷室。

9、 停机、停流进入二冷时同上、下的维修,请人员配合好,上面以下面为主,严禁掉杂物及重物防止伤人。

10、 在线生产中涮洗过滤网前,必须确认阀门是否正常。

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