傳統工藝的優點

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傳統工藝的優點范文第1篇

關鍵詞:電力系統;遺傳算法;無功優化

中圖分類號:TP301.6 文獻標識碼:A文獻標識碼:1009-3044(2009)13-3481-02

1 引言

隨著我國電力工業已經步入了大電網、高電壓和大機組的時代,電力負荷和電網容量迅速的增加,電網損耗、電壓合格率等技術指標日益受到電力部門的重視,無功優化是保證電力系統安全、經濟運行的一種有效手段,是降低電力網絡有功損耗、提高電壓質量的重要措施。

遺傳算法(Genetic Algorithm, GA) 是一種模擬生物進化的智能算法,借鑒生物遺傳機制的一種隨機化搜索方法,其主要特點是群體搜索和群體中的個體之間的信息交換,被廣泛應用于求解各類問題。遺傳算法近年來在優化技術領域有了很大的發展,它具備適用范圍廣,尋優能力強,程序實現相對簡單等優點,對于一些大型、復雜非線性系統,更表現出了比傳統優化方法更加獨特和優越的性能,適合于求解類似于無功優化等復雜非線性優化問題。

2 遺傳算法原理綜述

遺傳算法[1] 的核心思想源于這樣的基本認識:生物進化過程是從簡單到復雜、從低級向高級的過程,是自然的、并行發生的、穩健的優化過程,這一優化過程的目標是對環境的自適應性,生物種群通過“優勝劣汰”及遺傳變異來達到進化或優化的目的。

2.1 相關術語說明

群體(Population):解空間的一組作為父代遺傳用的初始解。

染色體(Chromosome)又可以叫做基因型個體(individuals),一定數量的個體組成了群體,群體中個體的數量叫做群體大小。

基因(Gene)是串中的元素,基因用于表示個體的特征。例如有一個串S=1011,則其中的1,0,1,1這4個元素分別稱為基因。它們的值稱為等位基因(Allele)。

基因特征值(Gene Feature):在用串表示整數時,基因的特征值與二進制數的權一致;例如在串S=1011中,基因位置3中的1,它的基因特征值為2;基因位置1中的1,它的基因特征值為8。

適應度(Fitness):各個個體對環境的適應程度叫做適應度(fitness)。為了體現染色體的適應能力,引入了對問題中的每一個染色體都能進行度量的函數,叫適應度函數。這個函數是計算個體在群體中被使用的概率。

2.2 算法概述

在求解的過程中,遺傳算法是從一個初始變量群體開始,一代一代地尋找問題的最優解,直至滿足收斂判據或達到預先設定的迭代次數為止,它是一種迭代算法[2]。

在利用遺傳算法求解問題時,問題的每一個可能的解都被編碼成一個“染色體”,即個體,若干個個體形成了群體。在遺傳算法開始時,總是隨機產生一些個體初始群體,根據預定的適應度函數對每個個體進行評價和選擇,通過交叉和變異操作產生繼承優良特性的下一代,這樣不斷的朝更優解的方向進行,直到滿足收斂判據或達到設定的迭代次數為止。

3 無功優化介紹及典型方法

電力系統無功優化的目的是通過調整電網中無功潮流的分布來降低有功損耗,并且保持較好的電壓水平。

3.1 電力系統無功優化概述

電力系統無功優化的基本思路是[3]:在電力系統有功負荷、有功電源及有功潮流分布已經給定的情況下,以發電機端電壓幅值、無功補償電源容量和可調變壓器分接頭位置作為控制變量,而以發電機無功出力、負荷節點電壓幅值作為狀態變量,應用優化技術和人工智能技術,在滿足電力系統無功負荷的需求下,謀求合理的無功補償點和最佳補償容量,使電力系統安全、經濟地向用戶供電。無功優化涉及到無功補償裝置投入地點的選擇、無功補償裝置投入容量的確定、有載調壓變壓器分接頭的調節和發電機機端電壓的配合等,是一個帶有大量約束條件的非線性規劃問題。

建立無功優化分析模型的思想是:在滿足各種設備和電網運行闡述的約束條件下,充分運用現有無功調節手段,如調節發電機的無功輸出、改變己有無功補償設備(電容器)的投切容量和調節有載調壓變壓器分接頭的基礎上,以投入最少無功補償設備的投資為目的,實現電網無功功率的合理分布。

3.2 無功優化的數學模型

電力系統的無功優化問題是一個多變量、多約束的混合非線性問題。電力系統無功優化數學模型分析方法大致包括:線性規劃方法、非線性規劃方法、混合整數規劃方法、動態規劃法。這些數學模型是通過確定目標函數、等式約束條件和不等式約束條件來建立模型求取最優解。

無功優化雖然是個非線性問題,但是可以采用局部線性化的方法,將非線性目標函數和安全約束逐次線性化。自1984年KarmarKar提出用于線性規劃的內點法以來,各種形式的內點法被大量引人電力系統的研究中。

另外,混合整數規劃方法能夠有效地解決優化計算中變量的離散性問題。該方法是通過分支-定界法不斷地定界以縮小可行域,逐步逼近全局最優解。

動態規劃法是研究多階段決策過程最優解的一種有效方法,它按時間或空間順序將問題分解為若干互相聯系的階段,依次對它每一階段做出決策,最后獲得整個過程的最優解。

下面是一個電力系統無功優化的數學模型[4]:

■ (1)

■(2)

■(3)

■ (4)

■ (5)

■(6)

■ (7)

■ (8)

其中,F為目標函數,是指有功網損指標,(1)式是目標函數表達式。Pi,Qi為節點i注入有功、無功;Ui,Uj為節點i、j的電壓幅值;Gij,Bij,0ij分別為節點i、j間的電導、電納和電壓相角差;Nb表示所有與節點i直接相連的節點集合,(2),(3)式是功率約束表達式。Ugi max,Ugi min為發電機機端電壓上、下限值;Qgi max,Qgi min為容性無功補償上、下限值;Tgi max,Tgi min為可調變壓器分接頭位置的上、下限值,(4),(5),(6)式是控制變量約束表達式。Qgi max,Qgi min為發電機無功出力的上、下限值;Uci max,Uci min為節點電壓幅值的上、下限值,(7),(8)式是狀態變量約束表達式。

針對上面構造這個數學模型適合于非線性規劃求解的方法求解,可以參考采用擬牛頓法對模型進行求解,本文就不詳細介紹了。

4 基于遺傳算法的電力系統無功優化

近年來,各類人工智能方法在電力系統無功優化問題中得到了廣泛的應用,主要包括:遺傳算法、禁忌搜索和模擬退火算法,以及比較新的一些算法,包括:模糊優化、免疫算法、蟻群尋優算法、人工魚群算法、粒子群算法以及這些算法的組合方法等[5]。本文將談論遺傳算法在電力系統無功優化中的應用。

傳統工藝的優點范文第2篇

1.1物料損耗量集中在酯化和蒸餾分離部分，其收率分別94.8%和97.8%，物料損耗的原因是酯化部分的水相采出與蒸餾分離部分的廢水排放。在現有醋酸正丙酯生產工藝中，物料損耗比較嚴重，整體生產效率不高，影響了醋酸正丙酯的生產，制約了生產的正常進行，不利于推廣和普及。因此，在工藝改進中，必須將降低物料損耗作為重點。

1.2傳統工藝中醋酸正丙酯有較高的收率，是以大量的頭餾分返回酯化塔的反應釜為代價的，由于頭餾分中含有高比例的醋酸正丙酯，降低了反應的轉化率。傳統工藝中的醋酸正丙酯之所以收率較高，是基于大量消耗原料而產生的。基于醋酸正丙酯的生產實際，這種生產方式整體效率并不高，應得到及時改善，并于生產效率的提高。

1.3由于整個工藝是間歇操作，每次操作都有廢酸及廢液排放，總廢液量較大，增加了運行成本。傳統生產工藝的操作間歇比較多，排出廢液量也較多，使生產生本直線上升，既影響了生產效率，同時也制約了生產運行。因此，如何減少中間間歇，是提高生產效率的關鍵。

2醋酸正丙酯生產工藝優化需要滿足的工藝條件

2.1酯化塔工藝的工藝條件分析

塔釜預置500mL冰醋酸和濃硫酸，其中催化劑在3%-4%以內，加熱酯化塔塔釜，當塔釜溫度上升至80攝氏度時，向塔內連續加入正丙醇和冰醋酸，塔頂連續得到粗酯產品。在酯化塔工藝中，只有滿足了上述參數，才能提高工藝質量，達到滿足生產需要的目的。

2.2加鹽萃取工藝的工藝條件分析

萃取劑與酯化塔頂采出的粗酯比例為3:1，分別進入萃取塔，連續相為萃取劑，萃取劑為近飽和的醋酸鉀水溶液。在加鹽萃取工藝中，嚴格控制萃取劑比例，是保證生產正常進行的關鍵。基于這一認識，加鹽萃取工藝重點在于萃取劑的投放比例。

2.3間歇精餾工藝的工藝條件分析

采出頭餾分階段：塔頂溫度82-100攝氏度，采出產品階段：塔頂溫度100攝氏度，塔釜溫度102攝氏度左右，醋酸正丙酯收率為97.12%。在間歇精餾工藝中，反應塔中的溫度是決定整個生產過程的關鍵要素，只有保證反應塔中的溫度滿足實際需求，才能提高生產效率。

3醋酸正丙酯生產工藝優化過程總結

通過對醋酸正丙酯生產工藝進行優化，醋酸正丙酯在生產效率和產品質量方面有了較大提高，優化后的生產工藝取得了積極的應用效果，具體表現在以下幾個方面：

3.1優化后的生產工藝降低了物料消耗

基于傳統工藝物料消耗較多的缺陷，在工藝優化中，對物料消耗進行了明確要求，并通過優化工藝流程，充分滿足工藝條件，使整個生產過程得到了有效的控制，進一步降低了物料的消耗，滿足了生產需要，使整體物料消耗能夠在可控的范圍之內，保證物料消耗得到持續降低。

3.2優化后的生產工藝減少了排出廢液量

傳統生產工藝的缺點主要為間歇次數多，排出廢液量多，對環境產生污染大。通過對工藝的改進和優化，排出的廢液量得到了有效控制，對滿足生產要求和減少對周邊環境的污染起到了積極的促進作用。因此，減少了排出的廢液量，是生產工藝優化的主要成果之一。

3.3優化后的生產工藝提高了生產效率

通過對傳統生產工藝的優化，醋酸正丙酯在生產過程中的物料消耗進一步縮小，單位物料產出的合格產品數量更多，生產流程得到了有效優化，整體生產效率滿足了生產需要。因此，優化后的生產工藝對提高生產效率具有重要的促進作用，對醋酸正丙酯的生產意義重大。

4結語

傳統工藝的優點范文第3篇

【關鍵詞】百樂克（BIOLAK）工藝；污水處理；曝氣系統

1 概述

內蒙古通遼市木里圖污水處理廠采用百樂克（BIOLAK）工藝技術，主要處理城鎮生活污水和工業廢水，日處理量為10萬m3/d，一期規模為5萬m3/d。污水處理廠現已進入運行階段，出水水質良好，達到了《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級標準的B標準。木里圖污水處理廠是我院采用百樂克工藝設計的第二座污水處理廠，第一座是2008年8月已經投入運行的內蒙古達拉特旗樹林召鎮污水處理廠，處理規模為2.4萬m3/d。

2 百樂克（BIOLAK）工藝介紹及流程

百樂克（BIOLAK）工藝起源于德國，它是在常規活性污泥工藝和曝氣氧化塘基礎上發展起來的一種新型工藝，其采用低污泥負荷，高污泥泥齡設計，通過無固定的漂浮移動式曝氣系統供氧，由于移動式曝氣系統的充氧特征，在生化池內能產生多重的缺氧和好氧區域，強化了污泥的活性并兼有脫氮效果。

污水在廠區首先經過粗格柵去除大的漂浮物，然后通過污水泵提升至旋轉格柵，旋轉格柵可把雜物及砂粒從廢水中分離出來。旋轉細格柵出水先進入厭氧除磷池，然后自流入曝氣池，利用懸鏈式曝氣器曝氣沖氧進行好氧處理，處理后的污水，經沉淀后再進行曝氣沖氧穩定，污水自流入接觸池，消毒后排放。BIOLAK反應池產生的剩余污泥經濃縮脫水后，泥餅填埋或用作農肥。

3 百樂克（BIOLAK）工藝優點

BIOLAK工藝是一種具有除磷脫氮功能的多級活性污泥污水處理系統。由于采用土池而大大減少了建設投資，采用曝氣鏈曝氣系統進一步強化了氧的轉移效率，并減少運行費用，大大提高了處理效果。工藝設計簡捷，不需復雜的管理，在適宜的條件下具有較大的經濟和社會效益。它具有以下優點：

（1）低負荷活性污泥工藝

BIOLAK系統里利用了大量活性污泥來凈化污水，污泥回流量大，污泥濃度較高，生物量大，相對曝氣時間較長，所以污泥負荷較低。一般的污水處理廠，微生物僅分解最有營養的部分，相對來講凈化效率較低。污水的生物處理采用延時曝氣有以下優點：可不設初沉池；耐進水負荷沖擊能力強；剩余污泥量小，不需消化處理，無嗅味以及由于泥齡長，有利于硝化菌的繁殖，可起到一定的脫氮作用。

（2）曝氣池采用土池結構

根據中國環境科學出版社出版的《工業廢水處理設施的調查與研究》，我國工業廢水處理設施資金的54%用于土建工程設施，而只有36%用于設備，造成這種投資分配格局的主要原因是工藝池大都采用價格昂貴的鋼筋混凝土池。而木里圖污水處理廠土建工程造價為1628萬元，僅占總投資的31%，我院在通遼地區設計的另一座污水廠于07年底竣工，該污水廠規模為3萬m3/d，采用CASS工藝，工程總投資為3800萬元，土建工程造價為2392萬元，占總投資的63%。BIOLAK工藝在土建方面投資省的優勢非常明顯。

（3）高效的曝氣系統

百樂克曝氣系統的曝氣頭懸掛在浮鏈上，停留在水深4-5m處，氣泡逸出時，直徑約為50μm。如此微小的氣泡意味著氧氣接觸面積的增大和氧氣傳送率的提高。同時，因為氣泡向上運動的過程中，不斷受到水流流動，浮鏈擺動等擾動，因此氣泡并不是垂直向上運動，而是斜向運動，這樣延長了在水中的停留時間，同時也提高氧氣傳遞效率。

百樂克曝氣頭懸掛在浮動鏈上，浮動鏈被松弛地固定在曝氣池兩側，每條浮鏈可在池中地一定區域蛇行運動。在曝氣鏈地運動過程中，自身的自然擺就可以達到很好的效果，節省了混合所需的能耗。

（4）簡單而有效的污泥處理

百樂克工藝的另一特點是回流污泥量大，其剩余污泥比傳統工藝少很多。在恒定的條件下，百樂克工藝的污泥在曝氣池中的停留時間是傳統工藝的幾倍。由于污泥池中的污泥是完全穩定的，它不會再腐爛，即使長期存放也不會產生氣味，這就是它同傳統工藝相比污泥更容易處理的原因。而且污泥池完全可以做成土池結構，節省了土建費用。

（5）簡單易行的維修

百樂克系統沒有水下固定部件，維修時不用排干池中的水，而用小船到維修地點將曝氣鏈的曝氣頭提起即可。多年的運行實踐表明，曝氣頭使用幾年也不用維修，這主要是因為曝氣管是由很細的纖維（直徑約為0.003mm）做成，并用聚合物填充，以達到防水和防臟物的目的。同時，曝氣頭有大約80%的自由空隙和20%的表面，和傳統曝氣頭剛好相反。因此，微生物可生長的面積很小，并很容易被去除。當曝氣頭必須維修時，也不影響整個污水處理廠的運行。

（6）二次曝氣

為了保證負荷變化時出水質量，百樂克工藝利用一個相對獨立的池進行二次曝氣，以保證出水清潔，以保證水中有足夠的溶解氧。

4、百樂克（BIOLAK）工藝存在的問題

百樂克（BIOLAK）工藝建設投資省，采用曝氣鏈曝氣系統進一步強化了氧的磚移效率，減少運行費用，大大提高了處理效果。但是在實際應用中還是存在不少的問題。

（1）缺少沉砂預處理步驟

百樂克工藝不設沉砂池，僅靠間距為1mm的旋轉細格柵來攔截砂粒。旋轉細格柵間距較有沉砂池的細格柵（柵條間距一般為5mm）小很多，這使柵渣量增多，且由于顆粒物質表面附著粘性有機物質而使柵渣中有機物含量較高，易造成二次污染。同時，因細格柵無法去除粒徑≤1mm的細砂，細砂進入后續生物處理池的除磷區時，由于流速較低而易堆積，甚至板結，難以清除。建議采用細格柵+沉砂池系統取代旋轉細格柵。

（2）難以保證穩定的脫氮效果

百樂克工藝的缺氧區和好氧區未嚴格分離且距離較近，僅靠曝氣鏈的交替曝氣/不曝氣形成缺氧區和好氧區，由于水的流動，缺氧區和好氧區距離較近及曝氣鏈的擺動，好氧區中的氧氣易帶人缺氧區，較難形成一個溶解氧濃度極低或缺氧的環境，因此百樂克工藝雖然有一定的脫氮效果，但要達到穩定的脫氮效果尚有一定難度。建議在除磷區后設置獨立的脫氮區。

5、結語

百樂克（BIOLAK）工藝是一項技術先進、工藝成熟、設備新穎而且技術經濟性較佳的污水處理技術，尤其適合于中小城鎮污水廠，為當前我國城鎮污水處理工藝的篩選提供了一種新的選擇。但是，國外先進的技術如果一味地照搬照套，不顧我國的基本國情，往往并不能發揮其最佳的技術經濟效益。比如：我國絕大多數的城鎮污水排放仍采用雨污合流形式，污水中泥砂量較大；我國對污水出水的溶解氧沒有硬性的規定等等，這些因素對BIOLAK的運行和效果或多或少造成了一些不良影響。另外BIOLAK專利設備很貴，總投資未必少。如果能結合我國基本國情、結合工程實際情況，因地制宜，實事求是地對BIOLAK技術進行消化吸收，取長補短，加以改進完善，并實現關鍵設備（主要是曝氣鏈）的國產化，那么，必將使其技術經濟優勢得以充分發揮，其應用和推廣的前景將更加廣闊。

參考資料

[1]《室外排水設計規范（GB50014-2006）》；

傳統工藝的優點范文第4篇

通草畫概述

通草畫的主要原料為通草紙，通草就是通脫木的樹心，是做宣紙的原料，也可入藥。通草紙制作是把通脫木的髓脫出，切成薄厚一致顏色潔白且有絲絨質感的通草片，在其上進行繪制，稱為通草畫。通草畫的歷史十分悠久，從晉朝到清代全國各地形成了多個品種，都具有地域文化的特色。

廣州地區的通草畫于19世紀末興起，題材以人像、雜技、勞作等反應清朝末年社會生活百態的中國風情為主，滿足了當時西方社會對東方文明的獵奇心理。這些通草畫作為種文化傳播的媒介，對西方國家了解中國的風土人情和社會風貌起到了很大作用；福建石獅通草畫由藝術家吳為家先生創立，是一種紙塑工藝，它是以傳統畫布而不是通草紙為基底，通草紙則是用來塑造形體結構：揚州則是以栩栩如生的通草花而聞名。通草花的制作首先需要手工藝人將通草片剪成相應大小的花瓣形狀，再施加不同的壓力依照不同種類花的形態塑造出瓣型，葉片也是由通草片捏壓而成，最后將花瓣和葉片分別著色，花色素雅、花型優美，幾乎達到以假亂真的程度。

蕪湖通草畫發展歷史與特征

蕪湖通草畫的創始人是著名工藝美術家謝醴泉。謝醴泉原籍蘇州，1956年，63歲的謝醴泉在蕪湖羽毛扇廠當畫師之時，受儲炎慶恢復鐵畫工藝的啟發，運用剪貼、彩繪等工藝創制了蕪湖通草畫。他創作的通草剪貼畫具有較高的藝術水平，其中《牡丹》吸取了揚州通草花的制作工藝特點，也具有蕪湖本地文化和工藝特征，別具一格。

蕪湖通草畫的制作工藝獨具特色，首先民問藝人將通草紙塑造成形態各異的立體造型，接著是最重要的步驟即染色，蕪湖通草畫的染色部分并不是通常意義上傳統繪畫的直接上色，而是需要進行多道的染色程序，經過染色、清洗再染色的程序反復多次進行，直到達到理想中的色彩效果，經過通草纖維反復徹底的吸收染料，最后的成品色澤飽滿、通透、艷麗且不易褪色。蕪湖通草畫作為優秀的傳統工藝受到國內外友人的喜愛，不僅作為人民大會堂落成典禮的展品懸掛于安徽廳中，也曾向國外出口，其文化與美學價值受到廣泛的認可。

對蕪湖通草畫保護與傳承的思考

1.積極培養通草畫工藝傳承人

對非物質文化的保護與傳承，人作為最重要的技藝載體是其核心，因此，要發揚蕪湖通草畫，積極培養通草畫工藝傳承人是重要途徑。作為蕪湖當代通草畫傳承人的毛藝濤接觸通草畫已有兩年時間，其問創作了《孔雀圖》等優秀作品，畫里孔雀的羽毛色澤淡雅素凈，骨骼結構清晰靈動，制作工藝精細復雜，如一片羽毛就需要上百刀的細致刻畫，可見工藝的考究與傳承的難度。

如此復雜的工藝僅靠一己之力難以為繼，這里，廣州市的經驗尤其值得借鑒。廣州市越秀區開展的小伙伴通草畫精選作品展覽，展示了嶺南地區的地域和文化風俗、秀美景觀和美好生活的場景。通草畫通以“文化考古”的形式走進了越秀區內40多所中小學幼兒園的美術課堂，工藝的傳承從孩子開始，顯示了非物質文化保護的可持續性，值得蕪湖的借鑒與學習。

2.提升通草畫的市場價值

蕪湖通草畫的工藝比較復雜，其手工藝賦予的價值，還沒有在市場上獲得相應的認可，不過，隨著國家對于非物質文化傳承的重視，這種幾度失傳的傳統工藝作為優秀傳統文化的載體，其市場價值也有被重新挖掘的契機。

王文富作為一位資深的藝術品收藏家，敏銳的認識到傳統工藝美術的市場價值潛力巨大。他到歐洲各國不惜花費重金收購通草畫回國拍賣，這種古老而稀有的傳統藝術形式受到國內拍賣行和收藏家的關注，市場價格也由百元千元提高到現在的萬元甚至數萬。市場價值的提升對通草畫藝術的發揚壯大有直接的提升作用，因此，要保護和傳承蕪湖通草畫，也需要民問資本的支持和運作，積極開拓通草畫的拍賣和交易市場，為保護和傳承通草畫藝術提供經濟動力。

3.社會各界力量的協作

蕪湖被稱為長江巨埠，商業的繁榮促進了市井文化的形成，為各種文化形式的產生與發展奠定了基礎。因此，對這些優秀非物質文化遺產的保護與傳承顯得愈發重要，為了積極推進這項工作，蕪湖市非物質文化遺產中心聯合民問力量挖掘被遺漏的文化遺產。2016年6月，蕪湖市第四批市級菲遺名錄出爐，蕪湖通草畫赫然在列，這標志著社會各界將通力協作，保護和傳承蕪湖通草畫藝術，我們可以借鑒蕪湖鐵畫和宜興紫砂等成功的傳統工藝運作模式，逐步形成蕪湖通草畫自己的品牌形象，讓蕪湖通草畫在安徽甚至全國的手工藝市場中占據一席之地。

結語

蕪湖通草畫作為優秀傳統文化的載體，不僅融合了各地通草畫藝術的精粹，更展示了蕪湖作為長江巨埠的文化底蘊。保護和傳承蕪湖通草畫，使其作為一種裝飾藝術表達美好的寓意和積極的價值觀，它本身也是蕪湖人民記憶中的重要文化象征，促進了地區文化的整體向前發展。

（作者單位：安徽師范大學美術學院）

傳統工藝的優點范文第5篇

關健詞：蜂窩陶瓷；熱壓鑄；低溫排蠟

1 前言

目前，國內外制備蜂窩陶瓷大多采用熱壓鑄成形、擠出成形法。方孔多孔陶瓷一般采用擠出成形工藝；而圓孔多孔陶瓷一般采用熱壓鑄成形工藝。熱壓鑄生產工藝是依據石蠟的熱塑性，加熱熔化遇冷凝固的特性來實現的。其具體操作方法為將預處理好的無機粉料均勻地拌入熔化好的石蠟溶液中，形成流動的蠟漿，然后通過壓縮空氣把漿料鑄入金屬模具中，冷卻后得到一定形狀的坯體。熱壓鑄成形工藝具有操作簡單、產品壽命較長、尺寸規格比較精密、生產效率高等優點，因此被廣泛采用。但是該工藝存在一定的缺點：首先，它對成形料漿的溫度及流動性要求比較高，溫度及流動性控制不好就容易造成坯體缺陷，如缺鑄、凹坑、皺紋、氣泡、變形、開裂等。特別是對于開孔率高、孔壁薄的蜂窩陶瓷產品來說，對料漿的性能要求更高。容易造成產品“缺肉”，不飽滿的現象。因此，必須采用大量的石蠟材料，以保證料漿的流動性。蜂窩陶瓷成形所需要的料漿中石蠟的含量一般在20%～25%；其次，在燒制前需進行長時間的“排蠟”處理。傳統的排蠟工藝一般以多孔氧化鋁粉為吸附劑。首先將坯體與鋁粉裝入匣缽，排蠟最終溫度控制在1100～1200℃，排蠟周期長達3-4天，排蠟后的坯體完全無石蠟，并且具有一定的強度；然后將坯體取出，用壓縮空氣吹掉表面的鋁粉；最后將坯體裝入窯內進行高溫燒結。因此，整個生產周期大概為7～8天，能源損耗較大，而且產品合格率較低。本文主要介紹了一種新型的低溫排蠟工藝，該工藝具有生產成本低、合格率高、節能降耗、產品外觀性能好等優點。

2 實驗內容

2.1實驗原料

本實驗以堇青石為主要的無機原料。有機物主要有石蠟、油酸、硬脂酸，以多孔結構的氧化鋁粉為吸附劑。

2.2壓鑄成形工藝流程

將無機粉料和熔化的石蠟、硬脂酸、蜂蠟油酸等有機成份，經攪拌混合均勻后，倒入熱壓鑄機中，用壓縮空氣把加熱熔化的料漿壓入金屬模腔內，使料漿在模具內冷卻成形。其T藝流程如圖l所示。

2.3排蠟過程

按照熱壓鑄成形工藝流程，在自制的熱壓鑄機械和模具上，制備規格為75mm×134mm×13mm的坯體。將制備好的坯體平整放入自制的不銹鋼托盤內；然后把氧化鋁粉倒入托盤內，將坯體完全掩埋，并輕輕震動托盤使鋁粉密室，防止排蠟過程中坯體變形開裂；最后將托盤整齊放入排蠟烘箱內。其排蠟溫度曲線見圖2。

低溫排蠟丁藝要嚴格控制升溫速度，要使坯體慢慢預熱，這時石蠟等有機物開始熔化并緩慢地擴散于吸附劑中，此階段如果控制不當，坯體最易產生鼓泡、開裂等現象。當溫度升至160℃時，石蠟等有機物大量排除，此階段應停止加熱，利用排蠟煙氣本身的溫度進行排蠟，同時加強煙氣排放，防止煙氣過濃著火。當煙氣變淡時。此時坯體中80%的石蠟已經排放，然后開始降溫，防止坯體中的石蠟完全揮發，使排蠟后的坯體有足夠的強度進行后續工序。

2.4燒成過程

將排蠟后的坯體用壓縮空氣吹凈其表面及孔內的鋁粉，然后將坯體整齊擺放在碳化硅板上，在6m3梭式窯內進行燒成。燒成溫度為1330～C。因為低溫排蠟后的坯體依然含有20%的石蠟，所以低溫過程升溫速度不能過快。圖3為燒成工序的溫度曲線。

3 低溫排蠟工藝分析

本實驗按照傳統排蠟工藝和低溫排蠟工藝方法。分別做了大量的對比實驗，其實驗結果如下。

3.1裝載方式及裝載量的比較

按照傳統的一次排蠟燒成工藝，燒成時坯體必須用匣缽加氧化鋁粉作為吸附劑進行裝載埋燒，而且每窯的裝載量為3600件/窯。采用低溫排蠟工藝后，排蠟后的坯體可以直接用SiC板進行裝載裸燒，裝載量為4800件/窯。裝載量提高了30%以上。

3.2能源利用率的比較

每個裝載好的匣缽總重12kg，其中匣缽重2kg、吸附劑重7kg、多孔陶瓷板重3kg（僅占總重量的25%）。大量熱量（70%以上）被匣缽和吸附劑消耗，熱利用率不足30%。SiC板具有強的導熱系數和輻射系數，對熱量具有強烈的輻射作用，絕大多數熱量（80%以上）由多孔陶瓷板吸收，即熱利用率可以達到80%以上。按照過去傳統工藝，每窯的燒成費用為7000元左右，現在的燒成費用只有3000元/窯。

3.3燒成后產品的外觀的比較

傳統的工藝，由于采用埋燒，多孔陶瓷周圍及孔內填塞滿吸附劑，通過高溫燒成后，雖然采用了壓縮空氣吹去多孔陶瓷板表面及孔內的吸附劑，但是仍有少量吸附劑燒結在陶瓷板孔內和表面，造成外觀性能差，孔內無法分離的吸附劑對其使用性能有很大的影響。而在低溫排蠟工藝中，一般是在低溫階段就排掉坯體中80%的蠟，然后利用壓縮空氣吹掉表面及孔內的吸附劑。因為該階段溫度比較低，避免了高溫階段出現鋁粉與坯體粘結在一起的現象，所以產品表面與孔中的鋁粉很容易吹掉。因此，在梭式窯內進行高溫燒結時，避免了傳統工藝中出現粘結吸附劑的現象。

3.4產品合格率的比較

按照傳統的工藝方法，一般是在梭式窯內進行的，由于窯內溫度均勻性差，靠近火槍的范圍升溫速度快，這樣容易造成靠近火槍附近的坯體升溫過快，出現變形、鼓泡、分層、開裂、流蠟等現象，產品合格率為60%左右。低溫排蠟工藝可在烘箱里進行排蠟，一般溫度控制在160℃左右，排蠟周期僅為2天，排蠟后坯體含石蠟20%左右，坯體具有一定的強度，只要嚴格控制低溫排蠟工藝升溫制度，排蠟合格率可高達95%以上；再通過后期的燒成工序，產品的最終合格率可以達到85%左右。

3.5加熱方式的比較

低溫排蠟一般只需要在普通的烘箱內進行，而且所需的溫度較低。因此該工藝的加熱方式可以有多種選擇，如電加熱、燃氣加熱、窯爐煙氣余熱利用加熱等。窯爐是陶瓷生產中不可缺少的主要耗能設備，現階段陶瓷工業窯爐的熱效率普遍較低，主要原因是窯爐排出煙氣帶走了爐內大部分的熱量，能源浪費相當嚴重。因此，回收利用好這部分熱量是提高窯爐能源利用率的有效手段。在生產過程中我們采用了利用窯爐煙氣余熱的加熱方式進行低溫排蠟，效果非常好。該種工藝降低了企業的生產成本，響應了國家提出的節能降耗的號召。

4 結論

熱壓鑄蜂窩陶瓷產品，采用低溫排蠟工藝，通過嚴格控制低溫排蠟工藝及后期的燒成升溫制度，可以獲得比傳統排蠟工藝更高的效益。

（1）采用低溫排蠟工藝，避免了燒成時坯體必須用匣缽加氧化鋁粉作為吸附劑進行裝載埋燒的工序。排蠟后的坯體可以直接用SiC板進行裝載裸燒，裝載量提高了30%以上。

（2）采用低溫排蠟工藝，熱效率利用率可以達到80%以上，每次燒成費用為3000元左右。而傳統工藝的熱量（70%以上）被匣缽和吸附劑消耗，熱利用率不足30%，每窯的燒成費用為7000元左右。

（3）傳統的工藝，由于采用埋燒，通過高溫燒成后，會有少量吸附劑燒結在陶瓷板孔內和表面，造成外觀性能差，孔內無法分離的吸附劑對其使用性能有較大的影響。而在低溫排蠟工藝中，避免了吸附劑粘結現象的出現，產品表面美觀整潔。