装置艺术设计方案书面（推荐8篇）
一、活动时间：
20xx.5.27—20xx.6.14
二、活动地点：
七年级各班教室
三、参加人员：
学校领导：李国绪，田祥发;指导教师：祝贵伦，王晓娟，潘伟，北碚区水土二中七年级数学非书面测试评价活动方案。
四、活动目的与意义：
1.通过学习本学期数学知识，使学生认真总结经验与教训，享受成功的喜悦和失败的苦恼，体现学生在该学科中表现出来的过程与方法、情感与态度，对数学学习的热情程度。
2.学会自己评价自己，能在小组评价中积极参与、合作与交流，在集体中锻炼自己，培养学生各方面的能力，特别是写作能力。
3.让学生在动手操作的过程中体会轴对称变换和数学美在现实生活中的广泛应用，体现轴对称在现实生活中的价值，培养学生的审美观，增强学生的应用数学知识意识。
五、活动准备：
1.分组，指派组长，落实职责。
2.每人准备一张大小合适的棒纸，水彩颜料。
3.一切行动听指挥，步调一致，遵守活动纪律。
六、活动程序：
1.评分标准：
①写总结自评3-5分;
②组评1-3分;
③轴对称图案设计6-10分;
④小论文1-4分，总分不超过20分，数学论文《北碚区水土二中七年级数学非书面测试评价活动方案》。
2.让学生写出数学期末书面总结，一定要体现学生在该学科学习中表现出来的过程与方法、情感与态度，对数学学习的热情程度等。按照评价条款的10条(见后)，每条10分，共100分，自己给自己打分，评出等级。
3.小组评价，四人为一小组，评价人先把期末总结在组上交流，然后由其余三个组员打分，最后由组长总评，评出等级。
4.针对学生自评、组评，结合学生参与数学活动的程度、自信心、合作交流的意识，以及独立思考的习惯，数学思考的发展水平等方面，由任课教师进行综合评价，评出等级。
5.每位学生交一份“轴对称图案设计”作品，由任课教师根据学生设计图案是否新颖美观、立题明确、颜色搭配恰当等评出等级。
6.写一篇有创意的`小论文，如有：瓷砖中的数学，图标的收集，社会调查，概率统计初步知识在生活中的应用等。
要求：
语句通顺流畅，论据准确充分，字数在300字以上。
7.结合学生自评、小组评、教师评，最后由数学组全体教师评定分数。
特别说明：
只有写出小论文的，才可能得满分20分。
附：学生学习过程评价条款：
数学学习过程评价方案
对学生数学学习过程的评价，包括参与数学活动的程度、自信心、合作交流的意识，以及独立思考的习惯、数学思考的发展水平等方面。如：
是否积极主动地参与学习活动;
是否有学好数学的自信心，能够不回避遇到的困难;
是否乐于与他人合作，愿意与同伴交流各自的想法;
是否能够通过独立思考获得解决问题的思路;
是否找到有效的解决问题的方法，尝试从不同的角度去思考问题;
是否能够使用数学语言，有条理地表达自己的思考过程;
是否理解别人的思路，并在与同伴交流中获益;
是否有反思自己思考过程的意识。
具体评价条款
1.是否上课认真听讲，注意力高度集中，服从老师的安排，听从老师指挥。
2.是否勤于动脑、动口、动手，举手回答问题是否积极主动，口齿清楚、流利、正确。
3.是否愿意与老师和同学合作交流，探索、讨论问题，发表自己的不同意见和看法。
4.是否完成课堂作业和家庭作业，是否有照抄别人作业，早上赶作业;请人帮助做作业等现象。
5.是否有你最满意的作业，作业书写是否工整、正确。
6.分小组活动讨论是否积极主动。
7.是否有自己独特的解题方法。
8.是否有学好数学的自信心，能够不回避遇到的困难。
9.是否能够独立思考获得解决问题的思路，独立完成作业。
国外关于大蒜种植机的专利以日本、韩国较多,主要为压穴式,先压出半球形孔穴,后投种入穴,靠穴内球面控制鳞芽朝向[1]。
法国和捷克斯洛伐克生产的大蒜栽种机采用特定机构扶正蒜头、振动抖槽定向器解决蒜种在输送过程中的定向问题[2,3]。该技术基本上解决了鳞芽朝向问题,但鳞芽直立度要求没有保证。
由于大蒜形状不规则,国内外对于大蒜直立筛选问题并没有好的解决方案。一些大蒜种植机机构复杂,且体积庞大。
只有将大蒜的栽植取向问题解决,才能既实现大蒜的大规模机械化种植,又能够保证产量。为此,本文重点针对大蒜直立筛选装置进行探讨,旨在为大蒜播种机研究提供农艺支撑[4,5,6]
1 大蒜外形及特性分析
大蒜产地分布广,品种也很多,大小和形状也纷繁多样,设计大蒜种植机械,首先要对大蒜各方面深入剖析。因此,针对大蒜尺寸、形状、质量及特性等方面进行相关研究[7]。
1. 1 形状特征
大蒜形状不规则,但通过细致观察,蒜瓣个体与个体之间存在共同性,个体的不同位置也存在较为明显的差异。就整蒜而言,整蒜根部通常经过处理,较为平整,芽端微凸,整蒜中部鼓起; 将整蒜随机散落,大蒜绝大多数根部着地,少部分芽部着地,极少有整蒜“腰部”着地情况发生。就蒜瓣而言,其形状特征为芽部细且尖,根部比芽部略宽,蒜瓣整体呈半月形,蒜瓣牙尖有末梢。
1. 2 重心
要调整大蒜栽植时方向,大蒜的重心不容忽视。通过试验探究大蒜的重心,运用不规则物体悬挂法测重心,如图1所示。通过大量实验探究,绘出大蒜重心分布图( 见图2) ,将大蒜的平行投影分割成a、b、c、d、e、f、g、h、i共9个区域,从中可以看出大蒜的重心集中在e区域和h区域,两区域分割线位置尤为密集。
2 设计方案
针对形状不规则的大蒜,如何找到其共性和差异性,成为方案确定的最主要因素。大蒜的物理特性要掌握透,大蒜根部和芽部的差异性也要明晰。这样才能合理有效地设计出大蒜种植机的直立筛选机构。
2. 1 浮水定向方案
通过实验探究,大蒜在水中会呈现固定取向,但当大蒜在无蜕皮状态时放在水中,少部分大蒜并没有按照固定取向规律分布。分析其中原因: 大蒜蒜皮与蒜瓣之间存在一定间隙,在水中这些间隙会形成小气泡,从而产生浮力,气泡的不同位置使得浮力在大蒜上的分布不同,从而大蒜在水中呈现不同的状态,如图3所示。针对这种情况,将大蒜蜕皮,继而受到蒜皮与蒜瓣之间气泡浮力的影响就会消除,再次放入水中,会呈现如图4所示的状态。
图5为设计的水箱装置。先将大蒜去皮,放入水箱中,通过过滤网将大蒜向前推,大蒜会依次排列到仅能容纳一粒大蒜的筛管中,从而进入下一接种装置环节。
图6为鼠笼箱式筛管装置。每根支撑梁都是一个大蒜筛管,与种箱的筛管进行平行对接,鼠笼箱环形方向上设置弧形挡板是为了防止鼠笼式装置旋转的过程中水箱筛管与鼠笼装置的筛管存在对接的间隙防止水箱中的水泄露出来。当鼠笼装置转动起来,左侧一排筛管处于水平位置时,水箱中的筛管挡板打开将大蒜平稳紧密地运输到鼠笼装置中; 当鼠笼装置中的筛管全部装满大蒜且右侧鼠笼装置筛管再到达水平位置时,右侧筛管中的大蒜处于芽向下根向上的状态,通过翻转装置或排种器装置从右侧筛管口接纳大蒜并精密排种。
针对水的方案,又设计了一种筛选装置,如图7所示。这种筛板上均设有小孔,孔内为用橡胶环嵌其中的柔性机构,孔内径大于大蒜平均根部宽度,略小于大蒜腰部平均宽度,橡胶环的弹性形变量与橡胶内环内径的和大于大蒜的腰部平均宽度。
将大蒜密集排列在水箱中,用筛板装置从水箱底部平稳上升,控制大蒜紧密排列在水箱中,可保证筛孔内均有大蒜进入,多余大蒜会沿中间间隙掉落水箱,为下一次筛选做准备。当大蒜进入筛孔时,即完成大蒜的筛选定位,种植的过程也相对较简单。为模拟人工种植方式,设置内径较软,将含有大蒜的筛板放入土壤,用带有配合凸起的橡胶盖板轻压,大蒜内径外扩,从而平稳有效地将大蒜压入土壤; 当大蒜腰部通过极限位置,就会顺利植入土壤。由于橡胶是柔性材料,所以不会对大蒜有损伤。作为延伸,装蒜孔内壁可设置多个阻尼纤体,如图8所示。
阻尼纤体的另一端向装蒜孔中部延伸,可在水流通过的前提下将蒜瓣滞留于装蒜孔,推蒜柱作用时阻尼纤体产生弹性形变,使蒜瓣通过装蒜孔; 推蒜柱推出后,阻尼纤体再次回复到原来的状态,等待下个周期的进蒜工作。
2. 2 整蒜分掰方案
从整盘大蒜出发,将整盘大蒜先分辨出方向再分离成具有固定取向的单个大蒜,首要问题是如何将整盘大蒜进行直立筛选。整盘大蒜的筛选较单个蒜瓣简单,原因在于整蒜底部和上端形状差异大,易分辨。因此,设计图9所示机构。此机构是通过振动筛将整盘大蒜进行振动筛选,由于盘蒜重心在底部,且底部较规整,所以振动筛易将蒜盘按底部向下、顶部向上的方向排列; 通过拨蒜机构实现蒜盘间歇分离,通过与接蒜盘的配合实现“一个萝卜一个坑”的效果,即每盘蒜均落在接蒜盘的盘穴中,接蒜盘旋转至分蒜锥下方,分蒜锥垂直下压,将大蒜从中心向四周分散; 由于分蒜锥周边设有环形挡板,所以在一定程度上限制了大蒜的倾倒,还是按照原有的根向下芽向上的姿态进入传输轨中,进行大蒜的输送与栽植。
2. 3 自动定心方案
大蒜还有一个不易发现的物理特性,即当大蒜中心确定之后,在中心位置设置一个锥点,大蒜会向根部所在的位置倾斜。针对这一特性,设计了如图10所示的大蒜精密筛选装置。
其传送装置的宽大于大蒜的腰部横向平均最大宽度,小于大蒜平均高度,使大蒜只能够呈现两种方向,即根部向前或芽部向前。大蒜传送到自动定心装置中,自动定心装置包括固定在振动传送装置尾端的滑轨,其上安装有滑竿,滑竿连接大蒜夹持装置,大蒜夹持装置两侧分别安装有滚柱,滑轨前段固定推杆,转轮通过连杆与大蒜夹持装置连接。当大蒜进入自动定心装置时,夹持装置将大蒜夹持; 由于两侧夹持板与中心线的夹角相同,均为α /2,通过弹簧连接的夹持板在夹持大蒜过程中角位移也相同,便可将大蒜的中心找到,再通过推杆将大蒜推向锥形栏; 利用大蒜此物理特性,将沿锥形栏的坡面向根部方向滑下。锥形栏两侧设置接蒜装置,通过锥形栏和接蒜装置的配合,实现了大蒜的定向筛选。
3 结论
关键词:断路器;跳闸;重合闸;线路保护装置;操作继电器装置
中图分类号:TN431.2文献标识码:A文章编号:1000-8136(2010)05-0011-03
操作继电器装置是保护装置与断路器之间的接口装置,又是手动操作断路器的执行装置,其性能和可靠性直接影响保护装置动作及手动操作的可靠性。与线路配套的操作继电器装置,功能多、回路复杂,对其性能和可靠性要求更高。
目前国内生产的与线路保护配套的操作继电器装置均为“集中配置方式”。双重化的两套主保护及后备保护都要通过共用的一套操作继电器装置进行跳闸和重合闸。操作继电器装置成了“卡脖子”装置,降低了各保护装置的独立性,也使停运调试保护很不方便。另外,手动操作回路、断路器的位置、操作闭锁回路以及交流电压切换回路等,都集中在一套操作继电器装置中,回路复杂,而且使用灵活性差。为了改进操作继电器装置的性能,避免上述缺点,因而提出了新型的“分类操作继电器装置”的设计方案。
1 新型分类操作继电器装置的插件配置原则
为了能构成针对操作对象的各种不同类型的操作继电器装置,如保护操作继电装置、断路器操作继电器装置和综合型操作继电器装置等,以供选用。新型分类操作继电器装置按与保护或与断路器配套配置插件。在各种操作继电器装置中,再按功能配置插件。这样,可提高操作继电器装置的灵活性和独立性。
2 新型分类操作继电器装置插件的具体配置
(1)按保护配置的插件有:①重合及第1组跳闸线圈操作插件;②第2组跳闸线圈操作插件(单跳闸线圈的断路器无此插件);③保护三相操作插件。
(2)按断路器配置的插件:①断路器闭锁回路操作插件;②手合断路器操作插件;③手跳断路器操作插件;④断路器跳位及第1组合位继电器插件;⑤断路器第2组合位继电器插件(单跳闸线圈的断路器无此插件)。
(3)交流电压切换插件。
3 构成不同类型的操作继电器装置
3.1 保护操作继电器装置
由2(1)条中的3种插件组成。可根据用户需要,每套主保护配置1套保护操作继电器装置,以增强主保护的独立性。
3.2 断路器操作继电器装置
由2(2)条中的5种插件组成。每台断路器可配1套。
3.3 交流电压切换插件
只有双母线才装设。
3.4 综合型操作继电器装置
将(1)、(2)和(3)各条中全部插件组合,可构成综合型操作继电器装置。此类装置有用于线路断路器为单跳闸线圈的分相操作继电器装置和用于线路断路器为双跳闸线圈的分相操作继电器装置。
4 新型分类操作继电器装置的特点
4.1 提高各类装置的可靠性
保护操作断路器的出口回路与手动操作断路器的回路完全独立,且分装在不同的装置中或不同的插件中,提高了各套装置的可靠性。
4.2 简化各种插件中回路和元器件的结线
由于新型分类操作继电器装置是按对象和功能配置插件的,因此,大部份插件中的回路和元器件结线简单。重合及跳闸插件中的回路和元器件虽然较多,但大都为相同结线,结线单一,也便于装配及调试。
4.3 减少各种操作继电器装置中的插件数量
在新型分类操作继电器装置中,将一个操作对象的同类功能的回路放在1个插件内,可减少整套装置的插件数量。例如:对于双跳闸线圈的分相操作的线路断路器,原操作继电器装置须14个插件,而新型分相操作继电器装置只需9个插件。对于单跳闸线圈的分相操作的线路断路器,原操作继电器装置须11个插件,而新型分相操作继电器装置只需7个插件。
4.4 可简化各插件之间的背板结线,减少工作量,提高装置的可靠性
在新型分类操作继电器装置中,将分相操作断路器三个相的跳闸回路和合闸回路集中在1个插件内,另外还将三相的跳位继电器及合位继电器集中在1个插件内。而在以往的操作继电器装置中,这些回路和继电器是分散在6个插件中,相互联线是用装置的背板线联接的,费时费材料,而且易出错。在新型分类操作继电器装置中,上述回路和继电器之间的联线,用印制板的线联接,因而能大大节省工作量、材料和装置的空间,也提高了装置的可靠性。
4.5 新型分类操作继电器装置在1.5结线的线路上配置更合理
在1.5主结线的线路上,配置保护操作继电器装置与保护配套。断路器上配置断路器操作继电器装置。此方案比以往按断路器配置综合型操作继电器装置的联线能减少很多,特别是对于线-线串的线路,线路保护的分相跳闸出口回路不必经断路器的操作继电器装置转接,提高了保护出口跳闸的的独立性,也增加了其可靠性。断路器的操作继电器装置的跳闸回路也简化了。
4.6 手动跳阐措施的改进
在新型分类操作继电器装置中,由于手跳断路器的出口回路与保护的跳闸出口回路分开,因此,当手动跳闸时,不必采取闭锁保护跳闸信号发光二极管的措施。
4.7 提高装置的独立性和可靠性
新型分类操作继电器装置中,因为保护合、跳断路器的回路与手动合、跳断路器的回路分开独立,所以这两种回路中都要分别装设防跳回路,虽然元器件增加了,但增加不多,且能提高整套装置的独立性和可靠性。
5 分类操作继电器装置与保护配合的原则
5.1 保护操作继电器装置与保护配合的原则
每套微机保护装置中,都包括了完整的主保护、完整的后备保护和自动重合闸;保护起动重合闸回路;非全相及三相位置不一致判别以及是否重合在永久故障上等功能,都能在保护装置内完成,不必由保护操作继电器装置提供相应接点。它只须完成保护装置的跳闸、重合闸和防跳功能,因此,它的构成很简单。
5.2 断路器操作继电器装置与保护配合的原则
本装置须向各套保护装置送的接点为:手合和手跳接点;有关断路器异常的闭锁接点;断路器三合或三跳后的位置接点;手合断路器后磁保持的合后接点。由于超高压线路一般配置双重化主保护,还有后备保护和辅助保护,因此,本装置应送出数量足够的接点。另外,还须有备用接点,以便灵活使用。
6 断路器操作继电器装置的闭锁回路
为适应气、液压及弹簧等操作机构的断路器,断路器操作继电器装置中设有:闭锁重合闸、闭锁合闸、闭锁跳闸和闭锁操作4级闭锁回路。某一级闭锁条件出现后,除了该级闭锁回路起动外,同时还要起动前几级的闭锁回路,以增加闭锁功能的可靠性。为了使闭锁功能针对性强,各级闭锁接点直接串接在相应被闭锁的回路中。
7 分类操作继电器装置的跳、合闸操作回路构成要点
(1)跳、合闸操作回路安装在1个插件内,能简化回路之间的连线,提高整套装置的可靠性,并可简少整套装置的插件数量。
(2)合、跳闸保持继电器(HBJ、TBJ)与0.5A~5A范围内不同合、跳闸电流的断路器配合时, 采用由整流管组成的自适应回路, 而不须要对电路作调整。
(3)断路器操作继电器装置的合、跳闸回路中带有红、绿发光二极管,装在装置面板上,以显示断路器的运行情况。
(4)保护经保护操作继电器装置进行单跳或三跳时,装置面板上的相应黄色发光二极管亮,以指示跳闸的故障相,同时送出发信号的接点。此信号须用按钮复归。
8 保护操作继电器装置的三相操作回路
(1)各套保护装置的重合闸出口接点接到本装置的CH端子,起动重合闸重动继电器(1,2)CHJ,对断路器进行三相重合闸,装置面板上重合闸黄色发光二极管亮,同时发重合闸动作信号。
(2)各套保护装置的三跳后允许重合闸的出口接点,接到本装置的Q1或Q2端子;三跳后不允许重合闸的出口接点,接到本装置的R1或R2端子,进行三相跳闸。三跳插件是按双跳闸线圈断路器配置的。当用于单跳闸线圈的断路器时,送至第二组跳闸线圈的回路可取消。
9 断路器操作继电器装置的三相操作回路
(1)当就地手合或远合时,在起动手合重动继电器(1-3)SHJ进行三相合闸时,又起动合后磁保持继电器KKJ,其接点送给各套保护装置,作为判别永久故障的一个判据。还向各套保护装置送手合接点,以作为起动后加速的条件。
(2)本装置设有手跳和远跳的输入端子S。就地或远方手动跳闸时,起动手跳重动继电器(1-4)STJ。在进行三跳的同时,使KKJ复归。
10 交流电压切换回路
(1)双母线PT的二次电压切换回路是给保护装置和测量仪表提供被测量的母线电压,为了提高此回路的可靠性,本装置采用了双位置磁保持继电器构成交流电压切换回路。由母线隔离开关的常开辅助接点PK和其常闭辅助接点PB分别起动电压切换继电器的起动线圈和复归线圈。
(2)交流电压切换插件面板上装有分别指示交流电压回路切换至I母PT或II母PT的黄色发光二极管。
11 本装置用于220VDC或110VDC直流电源时的变动方法
本装置各操作插件中元器件的参数按用于220VDC时选定。当用于110VDC时,只须将插件中部份电阻省去,并把电阻两脚焊盘短接即可,而不必为110VDC另设一组插件。
12 新型分类操作继电器装置的插件构成表
表1 新型分类操作继电器装置的插件构成表
Design Proposal Discussion of New Sort Operation Relay-set
Zhang Xiaosheng
Abstract: At present, in the electrical power system,the logical circuit protective device necessary phase splitting operation relay-set is central. This article proposed in view of the line protection or the circuit breaker constitution “the sort operation relay-set”, not can only enhance the protection export the independence and the reliability, moreover composes the plug-in unit and bends may also simplify.
目前，国内越来越多的炼钢厂钢水罐热修工序均采用配置钢水罐倾翻装置的方式来代替传统的钢水罐热修坑。钢水罐倾翻装置主要用来将钢水罐(带有内衬及残渣的空罐)倾翻至一定角度(0°、90°、180°)，进行热修作业。
由于梅钢炼钢厂技改完成后，钢产量、节奏的提高增加了热修区域跨内行车的作业时间，因此，钢厂配套实施钢水罐热修坑改为钢水罐倾翻装置项目，以提高钢包热修效率，节省行车占用时间。
梅钢原有钢水罐设计时未考虑倾翻功能，因此新设计的钢水罐倾翻装置采用了在钢水罐耳轴箱外侧焊接凸块作为倾翻框架上的气动锁紧压块支座的方式固定钢水罐。当钢水罐放置在倾翻抱紧框架上后，采用置于抱紧框架上的连杆机构锁住钢水罐耳轴箱两侧的凸台。钢水罐倾翻装置具体结构形式见图1。
如图1所示，钢包倾翻装置为框架结构，两侧翻转台均采用对称L型结构，两者之间采用楔形板连接。倾翻装置设计为单侧电机传动，并在3个工作角度设有气动定位锁定销机构。钢水罐倾翻装置设计的主要技术参数见表1。
2 倾翻装置调试中的问题
150t钢水罐倾翻装置现场安装完成后，在调试过程中发现空车无载荷和正常载荷情况下均出现了溜车打滑现象，甚至空载都无法完成倾翻回转动作。检测发现变频器实际输出驱动力矩远大于设计电机的额定输出力矩471Nm。实际调试过程中变频器力矩参数记录如表2。
以上数据显示，该倾翻装置的设计倾翻驱动力矩过小，无法满足现场的实际使用要求。
3 钢水罐倾翻装置的问题分析及优化理论计算
3.1 优化设计方案确定
由于设计电机的输出力矩小于倾翻装置的实际所需的驱动力矩，对该问题有两种解决方案：
方案一：即参考实际检测回转力矩，重新计算电机、减速机功率和输出力矩等设备参数，重新选型设计。减速机重新选型引起倾翻框架布置的工艺高度调整，将造成整个倾翻装置需重新设计。
该方案设计简单，但导致设备及三电设计制造的周期长，现场土建和设备安装的工作量大，整改投资增加巨大。
方案二：平衡调整载荷力矩，即通过调整设备负载结构，使倾翻装置空载和载荷情况下所需的回转力矩小于现有设计的电机额定驱动力矩。有两种实现方式：一是在上部增加配重的办法实现。由于结构限制和增加了轴承箱及轴的承载，所以未进一步研究该方案。二是依据现有倾翻装置的设计结构的特点，方案进一步确认通过调整钢水罐抱紧框架安装高度来调节载荷力矩，由于方式二具有可行性且整体结构影响小，最后选择方式二为最优方案进一步分析。
选择方案二无需对现有传动设备进行改造，现场的改造工作量小、周期短、投资增加小，但是现场抬高倾翻框架结构的施工技术难度大，难以保证施工焊接质量。
经过对比，最终确定采用方案二，方案二可实现最大限度减少改造工作量，快速解决问题。利用需要平衡倾翻力矩差的粗略计算所需抬高量即e:
其中：T1-实际需要驱动电机力矩，取0°～90°，正常载荷测量最大力矩730N·m;T2-电机额定输出力矩;n-电机转速;G-抬高的正常钢水罐、倾翻抱紧框架、连接梁的重量(75t+15t)。
基于以上计算结果，参考现有钢水罐抱紧框架和倾翻框架之间连接的连接箱体上高度方向的螺栓布置间距130mm，为方便现场利用现有螺栓孔调整定位，并考虑到启动力矩和其他变动载荷的情况，初步确定抬高260mm。连接箱体示意如图2。
3.2 理论校核计算
按照钢水罐支撑位置抬高260mm方案进行建模，并将倾翻架进行3D造型，并在建模时考虑钢水罐最坏的工况，即空包重量整体按100t考虑，其中：包口粘渣3.5t，南侧包壁粘渣～1t，以及下线时包衬增重～10t(均匀分布于包壁)，包底粘渣2t，滑动水口按1t考虑。分析计算模型如图3。
应用软件将设备坐标系建立于耳轴中心线上，经过软件分析直接得出倾翻设备的回转重心为Z=-1071mm，其中回转中心距(倾翻轴承座中心)离耳轴中心线距离为940mm。计算数据输出如图4。
力矩计算：
其中：k为综合考虑各种因素造成的力矩误差,选取1.5。
电机启动折算力矩：
考虑到变频电机启动时，电机启动力矩存在一个折算系数，按0.7取，则：P′=P/0.7=26kW,P′
在建模计算过程中，发现抬高后的力矩减少很大，电机功率大为降低。究其原因为钢水罐的重量由原来的75t(正常调试重量)提高到了100t，其建模过程中存在钢水罐重心上移。最后，确定抬高倾翻框架260mm的高度调整方案不变。
4 优化方案的实施
倾翻装置的抱紧框架抬高260mm，现场施工缺少制造车间的机具和检测条件，为保证安装精度和焊接质量，项目实施过程中采取了有效措施，执行安装规范来实现了方案实施的高效率和高质量。
4.1 抬高总施工顺序及技术要求
(1)连接梁及调节垫片的制作。工厂根据现有图纸的技术要求制作需抬高安装的连接梁，制作好后运至现场。
(2)将倾翻装置停在0°位置，现场停电。利用钢板将主动侧、被动侧倾翻框架与轴承座焊接固定，防止倾翻转动。
(3)平台铺设，在回转框架下部制作施工用平台。平台在连接梁下方应布牢固支撑，以装配时千斤顶作支撑用。
(4)拆除连接传动侧和被动侧的连接梁。
(5)抬高钢水罐抱紧框架260mm。起重抬高后利用原有连接螺栓安装固定。微调抬高后抱紧框架的位置，检测调整支座标高、水平度，在抬高的框架下部利用千斤顶调整保持。
(6)逐一更换每侧的两连接箱体。割除原有安装的连接箱体，打平面后磨后利用抬高的抱紧框架定位连接箱体，焊接处理，焊缝检查。
(7)恢复设备，试车。
4.2 连接箱体改造
连接箱体的焊接改造质量是本次改造的核心。只有采取合理的焊接工艺防止变形和消除应力措施，才能保证施工质量。焊接具体的施工顺序和技术要点如下：
(1)先将原来的连接箱体水平和垂直位置划出水平与垂直中心线，并引至到两侧面打上冲眼，并以原水平和垂直中心线为基准划上移260mm，确定新焊接连接梁的水平线与垂直中心线。装配定位具体方法由机械安装检测确定。
(2)焊接焊缝为溶透焊缝，连接箱体与主被动倾翻框架的焊缝形式应按图5。开坡口和焊缝内加衬板，焊接采用E4303焊条进行焊接，手工焊接工艺参数：φ3.2焊条电流为I=90-120A，准4焊条I=140-170A，采用小电流多层焊，以减小焊接变形和焊接应力。
(3)焊条施焊前，必须在350℃烘焙约2h，随烘随用并存放在保温桶或烘箱内，焊接时将焊缝周边用气焊枪烤热，局部温度在80℃～100℃(用测温计进行测量);焊接方法采用对称、小电流、多层焊接方法，以减少焊接过程中的变形，焊接过程中要不断清理焊渣，以免焊后出现夹渣裂纹等焊接缺陷，并且在焊接过程中不断锤击焊缝周边，以减少焊接过程中产生的应力。
(4)坡口焊缝填平后，周边再增加10×45°角焊缝，采用对称焊接方法，要求两人对称焊接同时施焊，采用全位置焊接，所有焊缝均为连续焊。
(5)焊后采用电阻加热带进行应力退火，保温和冷却后进行超声波探伤和磁粉探伤。执行标准为：超声波探伤为JB/T4730-2005《承压设备无损检测》第5.1项Ⅱ级合格;磁粉探伤执行标准为JB/T4730-2005《承压设备无损检测》第4部分第9条规定Ⅱ级合格。
5 结论
钢水罐倾翻装置优化实施完成后，该设备在试车过程中实现了平稳回转，检测变频器的输出驱动力矩具体数据见表3。表中显示钢水罐倾翻装置最大输出力矩为460N·m，小于电机输出额定力矩，满足了生产的使用需求。
该倾翻装置的优化方案大大节省了设备改造投资，节约了项目改造工期，是一次成功高效的改造。前期调试中出现的力矩不够的问题，提醒每位技术人员在设计钢水罐倾翻装置时，必须慎重做好倾翻力矩的校核计算。
参考文献
[1]徐欣.钢水罐整备倾翻装置扭振系统的研究[C]//中国科技工作者的历史责任中国科协2003年学术年会论文集(上),2003.
[2]陈航宇,刘江婷.150t钢水罐倾翻装置电气控制[J].一重技术,2006(5):21-22.
[3]董新龙,葛亚军,卢芬兰.液压控制在钢包倾翻装置中的实现[J].浙江冶金,2007(1):17-19.
一、书面练习应具有趣味性
小学英语教学的首要目标就是激发学生的兴趣。教育心理学表明:当教学能引起学生的兴趣时就可使学生在学习时集中注意力。更好地感知、记忆、思维和想象,从而获得较多和较牢固的知识和技能。我们必须充分抓住小学生爱游戏又爱活动、不爱机械重复的特点。设计新颖有趣的书面活动,吸引学生,从而激发其学习兴趣,优化课堂教学效果。例如,在学完人体各部位的英语名称后,我没有让学生机械地抄写单词,而是让每人画一个自己喜欢的机器人或卡通人物,然后标出各部位的英语名称,学生兴趣盎然。
二、书面练习应有利于启发学生的思维
心理学研究表明:人的思维是从疑问开始的。疑问能引发学生认知上的矛盾,产生心理上的不平衡,从而激发他们积极地去探索,以解决问题,实现心理平衡。我们在教学时,可让学生带着疑问去探索如何完成任务,训练探索性思维。如教Whatis he/she goingt0 do?He/sbe is going to…这一句型时,我利用CAI出示一些图片。如Sally is hot,Peter is hungry,Betty i8 bored,等。让学生思考What are they going t0 do?小组内讨论,再将句子补充完整。
Sallyis going to,Peter is going to
学生可充分拓展自己的思维,写出多种答案。通过任务设疑,激发了学生运用英语的兴趣,促使学生主动获取语言知识,发展用英语解决实际问题的能力,从而使学生学英语的兴趣能更长久地保持。
三、书面练习应多“生活”化
小学阶段所要学的英语,与日常生活紧密相关,例如水果、学习用品、家庭成员名称、家庭生活用品等,都是生活中随处可见的。学生学完这些单词后,我布置他们将这些物品归类,贴标签,如book,pen,table等。为了美观,学生们用心书写单词,贴在各类物品(或图片)上,布置成一个个美丽的小房间、小文具店、小家具店,等等。这样既能帮助学生记忆单词,也能提高他们的书写水平。而在英语越来越受重视的今天,越来越多的英语出现在我们生活周围,只要稍加留意,就可以发现许多英文商标、英文广告、标牌。我让学生随时留意,布置他们自己去收集、摘抄。学生兴趣盎然,反馈回来的作业十分丰富,例如“CCTV(中央电视台),made in china(中国制造),yahoo(雅虎),erest(佳洁士牙膏)”,等等。而且我还推荐学生收看一些英语动画节目。如“小太阳俱乐部、芝麻英语”等,这样,他们既欣赏了节目,又学到了英语,可谓一举两得。通过这个作业,学生对自己能发现并学到这么多身边的英语而高兴,如果用一个本子及时记录下来,长期积累,收获可观。
四、书面练习应体现多层次
承认个体差异,因材施教,“让每个人的个性得到自由地发展”(马克思)。因此,我们应改全班统一、忽视个性差异的作业为层次性作业。教师在设计英语课外作业时要从学生的实际情况出发,分上、中、下三个层次来设计,考虑个别差异。如学习了有关动物的诃汇之后,我设计了三种作业:第一种作业是画出你最喜欢的动物的图片,并在下面或反面写上英文名称;第二种作业是“写谜语”,用一句或几句连贯的英文描述你最喜欢的动物,让其他同学猜猜是哪一种动物;第三种作业以“what is in the zoo?”为题写一段话,要求最少完成第一种作业,第二种、第三种作业隔天交,师生交流。值得一提的是,教师在布置作业时,不能硬性规定哪些学生做哪类作业,否则会伤害学生的自尊心,挫伤学生的积极性,要让学生自主选择,要让每一位学生都感到“我能做,我会做,我想做”,从而体验成功的喜悦。这样,作业内容分层、数量分层、时间有短期和长期之分,在内容上安排较合理的梯度,让具有不同层次的学生在基础和能力上各得其所,而且不断提高其层次,允许不同层次的学生达到目标的速度存在一定的差异,既调动了学生的积极性,又能激励学生的竞争意识,关注了每位学生的成长和进步。
五、练习评价的多元性
教师的评价对学生也起着重要的作用。如果教师在如此新的作业内容、方法下,仍然实行旧的评价方式,给个分数,一两句的简单文字交流,那学生作业的价值和意义就失去了。教师要意识到,作业的评价功能要重在帮助学生发现与发展潜能、认识自我、展示自我,促进学生生命的整体发展。新的课改理念告诉我们,对学生的作业进行科学、全面的评价,能起到激励教育的作用。因此,作业评价将由对纯知识结果的关注转向对学生生命存在及其发展的整体关怀,“用发展的眼光看孩子”是我们对学生评价的指导思想。
传统的作业评价是教师单向的评价,学生处于被动地位。思维处于“休克”状态,不利于学生纠正错误与培养自主学习的精神。我们改变过去这种单一的评价形式为多向评价,让学生也参与到作业的评价中去,可采用学生自评、小组互评、教师总评等多元多向评价,让学生通过这样的评价,及时纠正自己的错误,指出别人的错误。正确评价自己与他人,把评价权交给学生,真正培养学生主动探索的主体意识。同时,也可让家长参与到评价系统中,请家长对孩子在家中、社会上的表现作正确客观的评价。
【关键词】 高中艺术生 英语书面表达 提高
【中图分类号】 G633.41 【文献标识码】 A 【文章编号】 1992-7711（2016）02-059-010
一、问题的提出
对于高中艺术生这个比较特殊的学习群体来说，英语学习十分重要。很多艺术院校对于艺术生的高考英语分数有相应的要求，每年也有不少艺考生因为英语分数未达到要求而未能被理想的院校录取。在平时的英语学习和测试中，有相当一部分艺术生的英语书面表达能力很差，不能恰当完成试题规定的任务，主要表现在遗漏内容要点，写了一些无关的内容，所写英语作文词汇知识有限且出现多个单词拼写错误，语法结构错误多，语句间没有连接成分，全文有时都找不出几个正确的句子，甚至为了拼凑字数而摘抄试卷中阅读或完形试题中的句子，还有个别的学生使用汉语拼音、韩语、日语等书写答题，此外，标点符号、大小写等使用不规范，字迹潦草，卷面不整洁，导致英语书面表达得分很低。
二、高中艺术生英语书面表达学习困难原因分析
通过与学生进行访谈和课堂观察，教师进一步了解了艺术生英语书面表达失分过多的原因，主要有以下几方面：
1.英语词汇匮乏，语法基础薄弱
高中艺术生既要学习文化，又要学习专业，如果学生不能平衡专业和文化的学习时间，就会顾此失彼。学生在专业上投入了较多的精力，从而在文化课的学习上精力就不够用，平时不仅英语阅读量少，用英语练笔就更少。不少学生对英语简单句的五种基本句型和常用的时态都不能掌握，在用英语写作时，就会按照汉语的思维罗列堆积词汇，出现很多汉语式英语。
2.没有形成良好的英语学习习惯
从课前的预习、课上的学习和讨论、课后的巩固练习和复习这几个紧密的环节看，英语基础薄弱的学生做的不到位或不能坚持，并未形成读记单词，背诵句子与段落，勤动笔的习惯，从而形成学生上英语写作课时记不起想不出英语单词，写不出完整的英语句子。
3.没有建立起学好英语的信心
部分艺术生英语知识与能力较差，课堂表现不积极，不主动，多次考试成绩不理想，从而慢慢失去学习英语的兴趣和信心，在阅读和写作方面逐渐形成了学习障碍，体验不到成功，甚至会产生英语试卷中的选择题蒙猜答案，书面表达放弃答题的想法。
三、提高艺术生英语书面表达能力的途径
针对上述问题，教师很有必要充分了解所教艺术生的英语学习状况，了解其学习需求，从多个方面注意培养学生的英语书面表达能力。
1.狠抓基础，重视书写，逐步提高艺术生运用英语写作的能力
充分利用好课上和课下的时间，鼓励学生多识记单词，夯实英语音标的正确发音，指导学生借助读音规则记忆单词，并做好听写检测。鼓励学生增加阅读量，指导学生选择适合自己阅读水平的英语阅读材料，扩大自己的英语词汇量，以读促写。在高一入学后坚持每天进行简单句的五种基本句型写作训练、做好基础的时态、语态的复习与巩固，可采取英汉互译、填空、补全对话、小作文等形式，提倡学生互评与老师面批相结合的方式，旨在促使学生熟练应用。对于学生习作中出现的典型错句要指导学生总结在错题本上，反复翻看并能自己改正错句，举一反三，灵活运用，结合改错题型，归纳总结。整洁美观的卷面总能令人印象深刻，而潦草的字迹会成为书面表达容易丢分的一个原因。艺术生进行书写练习的过程，既是练成一手好字的过程，同时也是培养和锻炼专注力和意志力的过程。
2.根据艺术生的特点，设计多样化的英语写作任务
艺术生在美术或音乐方面有特长，教师在布置写作任务时可考虑如何发挥他们的特长，激发学生的学习兴趣。例如在人教版必修2，Unit 3 Computers 的写作任务中，可以布置题为“My Own Robot”的机器人设计大赛，请学生依据Name， Appearance， Size， Character， Ability等几个方面用英语写一篇文章来介绍自己设计的机器人，并配以设计的机器人图画，除了课上同学们之间展示之外，也可以张贴在展板中在校园内展示。学生们为了写好英语的介绍，积极查词典，热烈讨论，认真修改，斟酌词句。这样的写作任务不仅激发了学生的想象力和创造力，而且增强了学生自主学习、合作探究的意识。 再如，为校园活动设计英文海报，进行翻译大赛，故事续写大赛，听写大赛，编写英文短剧并展演等系列活动也会激发学生的英语学习热情，拓宽英语学习的渠道，锻炼并提高英语写作的能力。
3.用细心和耐心帮助学生树立用英语写作的信心
教师在教学中要细心观察学生的英语课堂表现，及时了解学生的英语学习状况，发现问题并及时想办法解决；耐心细致地批改英语书面作业，发现并归纳学生习作中的典型错词、错句，督促学生认真修改并坚持做好巩固训练。针对部分艺术生英语写作基本零基础的情况，教师更要想方法缓解学生的英语学习焦虑，帮助他们制定切实可行的学习计划，选取适合的英语学习材料，布置适合他们的英语写作任务，由易到难，循序渐进，与家长共同努力，使学生逐步增加英语词汇量并且敢于尝试用英语写句子和段落，多赏析范文，坚持积累好词好句，鼓励学生一定要夯实基础，逐渐增强用英语写作的信心。
总之，教师在英语写作教学过程中，要注意所教艺术生的英语写作现状，关注学生的个体差异，及时与学生共同分析英语写作过程中出现的问题，结合艺术生的学习特点，有效运用多种激励方法，适时调整自己的教学策略，努力从多方面逐步提高学生的英语书面表达能力。
一、书面练习的形式应多样
小学生活泼好动, 注意力不易长久集中, 教师在上课时总是采用同一种练习形式很难吸引学生的注意力, 因而在设计时要注意经常变换练习的形式, 保证学生情绪一直高涨, 以免兴趣衰减, 从而提高练习的效果。当然, 还应充分考虑学生的年级、年龄特点, 英语水平, 设计出具有层次性和差异性的活动, 让每一位学生都能动起来, 有事可做。诸如画画、配对、填空、选择、记忆、改错、自编对话, 等等。
二、书面练习应具有趣味性
小学英语教学的首要目标就是激发学生的兴趣。教育心理学表明:当教学能引起学生的兴趣时就可使学生在学习时集中注意力, 更好地感知、记忆、思维和想象, 从而获得较多和较牢固的知识和技能。我们必须充分抓住小学生爱游戏又爱活动、不爱机械重复的特点, 设计新颖有趣的书面活动, 吸引学生, 从而激发其学习兴趣, 优化课堂教学效果。例如, 在学完人体各部位的英语名称后, 我没有让学生机械地抄写单词, 而是让每人画一个自己喜欢的机器人或卡通人物, 然后标出各部位的英语名称, 学生兴趣盎然。又如:在学习has got…这一句型后, 我设计了这样一个题:圈单词, 将其连成句子。
He has got two pens.
学生非常感兴趣, 都纷纷动手写, 通过写, 学生不但进一步熟悉了句型, 对于英文书写的格式、句首字母应大写的要求也加深了印象。
三、书面练习应有利于启发学生的思维
恩格斯曾经说过:“思维着的精神是人类最美丽的花朵。”教师作为园丁, 有责任浇灌这最美丽的花朵。发展学生的智力, 培养他们的思维能力是我们课堂教学的一项重要任务, 教师在设计课堂书面练习时也应充分考虑到这一点, 注重训练学生的思维。
心理学研究表明:人的思维是从疑问开始的, 疑问能引发学生认知上的矛盾, 产生心理上的不平衡, 从而激发他们积极地去探索, 以解决问题, 实现心理平衡。我们在教学时, 可让学生带着疑问去探索如何完成任务, 训练探索性思维。如教What is he/she going to do?He/She is going to…这一句型时, 我利用CAI出示一些图片, 如Sally is hot.Peter is hungry.Betty is bored.等。让学生思考What are they going to do?小组内讨论, 再将句子补充完整。
学生可充分拓展自己的思维, 写出多种答案。通过任务设疑, 激发了学生运用英语的兴趣, 促使学生主动获取语言知识, 发展用英语解决实际问题的能力, 从而使学生学英语的兴趣能更长久地保持。
四、书面练习应多“生活”化
小学阶段所要学的英语, 与日常生活紧密相关, 例如水果、学习用品、家庭成员名称、家庭生活用品等, 都是生活中随处可见的。学生学完这些单词后, 我布置他们将这些物品归类, 贴标签, 如book, pen, table等。为了美观, 学生们用心书写单词, 贴在各类物品 (或图片) 上, 布置成一个个美丽的小房间、小文具店、小家具店, 等等。这样既能帮助学生记忆单词, 也能提高他们的书写水平。而在英语越来越受重视的今天, 越来越多的英语出现在我们生活周围, 只要稍加留意, 就可以发现许多英文商标、英文广告、标牌, 我让学生随时留意, 布置他们自己去收集、摘抄。学生兴趣盎然, 反馈回来的作业十分丰富, 例如“CCTV (中央电视台) , made in china (中国制造) , yahoo (雅虎) , crest (佳洁士牙膏) ”, 等等。而且我还推荐学生收看一些英语动画节目, 如“小太阳俱乐部、芝麻英语”等, 这样, 他们既欣赏了节目, 又学到了英语, 可谓一举两得。通过这个作业, 学生对自己能发现并学到这么多身边的英语而高兴, 如果用一个本子及时记录下来, 长期积累, 收获可观。
五、书面练习应体现多层次
承认个体差异, 因材施教, “让每个人的个性得到自由地发展” (马克思) 。因此, 我们应改全班统一、忽视个性差异的作业为层次性作业。教师在设计英语课外作业时要从学生的实际情况出发, 分上、中、下三个层次来设计, 考虑个别差异。如学习了有关动物的词汇之后, 我设计了三种作业:第一种作业是画出你最喜欢的动物的图片, 并在下面或反面写上英文名称;第二种作业是“写谜语”, 用一句或几句连贯的英文描述你最喜欢的动物, 让其他同学猜猜是哪一种动物;第三种作业以“what is in the zoo?”为题写一段话, 要求最少完成第一种作业, 第二种、第三种作业隔天交, 师生交流。值得一提的是, 教师在布置作业时, 不能硬性规定哪些学生做哪类作业, 否则会伤害学生的自尊心, 挫伤学生的积极性, 要让学生自主选择, 要让每一位学生都感到“我能做, 我会做, 我想做”, 从而体验成功的喜悦。这样, 作业内容分层、数量分层、时间有短期和长期之分, 在内容上安排较合理的梯度, 让具有不同层次的学生在基础和能力上各得其所, 而且不断提高其层次, 允许不同层次的学生达到目标的速度存在一定的差异, 既调动了学生的积极性, 又能激励学生的竞争意识, 关注了每位学生的成长和进步。
六、练习评价的多元性
教师的评价对学生也起着重要的作用。如果教师在如此新的作业内容、方法下, 仍然实行旧的评价方式, 给个分数, 一两句的简单文字交流, 那学生作业的价值和意义就失去了。教师要意识到, 作业的评价功能要重在帮助学生发现与发展潜能、认识自我、展示自我, 促进学生生命的整体发展。新的课改理念告诉我们, 对学生的作业进行科学、全面的评价, 能起到激励教育的作用。因此, 作业评价将由对纯知识结果的关注转向对学生生命存在及其发展的整体关怀, “用发展的眼光看孩子”是我们对学生评价的指导思想。
1. 分层评价, 鼓励为主。
对于分层布置的作业, 采用分层评价。只要学生完成其相应层次的作业, 便可以得到肯定。例如:全做对的, 即可得一面小红旗;书写工整的, 在小红旗后面再加一颗五角星;有进步的, 再画上一个笑脸娃娃或写一两句评语。这一面面红旗、一颗颗五角星、一张张笑脸、一句句富有期待、鼓励的话语, 能使学生产生成就感, 更加喜欢做作业。
2. 亮点评价, 激励当先。
尊重每一个学生, 尤其是尊重他们的学习成果。评价时我们改变过去那种“区分性评价”为“激励性评价”, 尽量捕捉学生作业中的亮点。如有的学生字写得好, 即可得五角星一颗;有的学生理解与众不同, 富有创新, 即可得笑脸一个;有的学生作业质量高, 令人赏心悦目, 即可得大奖一个并获得“作业能手”称号。
3. 多向评价, 共同参与。
传统的作业评价是教师单向的评价, 学生处于被动地位, 思维处于“休克”状态, 不利于学生纠正错误与培养自主学习的精神。我们改变过去这种单一的评价形式为多向评价, 让学生也参与到作业的评价中去, 可采用学生自评、小组互评、教师总评等多元多向评价, 让学生通过这样的评价, 及时纠正自己的错误, 指出别人的错误, 正确评价自己与他人, 把评价权交给学生, 真正培养学生主动探索的主体意识。同时, 也可让家长参与到评价系统中, 请家长对孩子在家中、社会上的表现作正确客观的评价。
苯胺俗称:阿尼林、阿尼林油、氨基苯。化学式:C6H7N。相对分子质量:93.13。性状:无色或浅黄色透明油状液体。有特殊气味和灼烧味。露置空气与光线下色变深。能随水蒸气挥发。与酸反应形成盐,能溶解碱或碱土金属并放出氢生成苯胺化合物。能与乙醇、氯仿、苯和大多数有机溶剂混溶。相对密度1.022。熔点-6℃。沸点184~186℃。
苯胺是重要的有机化工原料之一,广泛应用聚氨酯、橡胶助剂、染颜料、农药、医药、炸药、香料、橡胶硫化促进剂、药品、特种纤维等领域,其中主要是用于制备聚氨酯的原料4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。
苯胺生产工艺
目前苯胺生产工艺路线主要有硝基苯铁粉还原法、苯酚氨化法和硝基苯催化加氢法。
1、硝基苯铁粉还原法:该法是最早的苯胺工业生产方法,其污染环境,设备腐蚀严重,操作维护费用高,难以连续化生产,现已基本淘汰。
2、苯酚胺化法:原料易得、生产方法简单、催化剂廉价、产品质量好、“三废”少,适于大规模连续生产,并可根据需要联产二苯胺,但比硝基苯催化加氢工艺成本高。
3、硝基苯催化加氢法:以硝基苯为原料,氢气为还原剂,铜/硅、镍或铂/钯为催化剂,以氢为还原剂,将硝基苯还原生成苯胺,胺化过程包括固定床气相加氢、流化床气相加氢以及硝基苯液相催化加氢工艺。
硝基苯催化加氢法
原料及产品
原料:氢气、硝基苯
产品:苯胺
苯胺:
反应机理
主反应方程式如下:
目前在苯胺的工业生产中,硝基苯催化加氢的工艺方法主要采用气相催化加氢和液相催化加氢两种工艺。
气相催化加氢工艺
新氢换热后进入硝基苯汽化器和混合气体加热器,同时硝基苯在汽化器被热氢气流所气化,混合气体继续升温后送入流化床内,硝基苯在此进行气相催化加氢反应。加氢反应所产生的热量被汽包送入流化床内换热管的软水所带出。水受热气化后产生1.0-1.7MPa的蒸汽进入蒸汽管网。流化床反应后的气体进入第一、第二氢气换热器,第一、二苯胺冷凝器,苯胺与水被冷凝为液体,在触媒沉降槽中除去液体中的触媒颗粒,并经冷却器冷却至30℃后,流入苯胺水分层器静止分层。含苯胺3.6%的苯胺水从分层器上部流入苯胺水贮槽,从分层器下部排出的含水5%的粗苯胺流入粗苯胺贮槽内。粗苯胺进入脱水塔脱水后,进入精馏塔中精制成合格物料。
工艺流程简图:
液相催化加氢工艺
从贮罐来的硝基苯在送入加氢反应器之前,先通过苯胺汽提塔,用硝基苯去回收溶解于水中的苯胺。从苯胺汽提塔来的硝基苯,含有少量的回收的苯胺,在预热之后,送到苯胺反应器的塔底,转化成苯胺。含碳催化剂、循环水、循环苯胺和氢气的混合物流,也送到该反应器的塔底。氢气溶于液体混合物,并与硝基苯反应生成苯胺和水。氢气和硝基苯反应产生的热将大多的苯胺和水气化,反应得出的产品作为气相在塔顶回收。粗苯胺、水和多余的氢气和轻气相物体,作为气相离开反应器塔顶冷却后,经过一个冷却装置浓缩,回收热量,并产生蒸汽。冷却后,该物流进一个气液分离器,在这个分离器中未反应的氢气和轻气相组份从水-苯胺混合物中分离出来。粗苯胺和水在产品沉降器中分离,粗苯胺进入到脱水塔中脱水后,进入到苯胺产品塔中精制成合格物料。
工艺流程简图:两种工艺比较
从下面几点来比较两种工艺产生的差异:
反应状态
气相加氢:硝基苯在汽化器中被热氢气流所气化后进入流化床反应。
液相加氢:反应过程中硝基苯为液态。
操作参数
气相加氢:0.2MPa(表压),250-270℃。
液相加氢:1.7MPa(表压),250-270℃。
催化剂
气相加氢:以单铜或改性单铜为催化剂,催化剂可再生。
液相加氢:以碳为载体含贵金属的催化剂,催化剂不可再生。
反应设备
气相加氢:由于硝基苯需气化成气态反应,设备占地体积较大,但压力低,对设备及阀门等要求低。
液相加氢:设备占地体积较气相反应方法小,但压力高,对设备及阀门等要求高。
对原料的要求
气相加氢:原料中重组份高时,催化剂失活快,需要定期再生。
液相加氢:无特殊要求。
生产规模
气相加氢:因目前国内苯胺生产装置中流化床的最大生产能力为100k t/a,因此限定了气相加氢方法的生产规模。
液相加氢:没有约束条件。
结论
