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關(guān)鍵詞:《梼杌閑評》;范圍介詞;近代漢語;用法
《梼杌閑評》(以下簡稱《梼》)約成書于明末清初,不題作者姓名。
一、《梼》范圍介詞的研究的意義
1.現(xiàn)代漢語介詞研究成果較多,古代漢語介詞的研究相對較少,其中近代漢語介詞的研究更少。近代漢語是處在上古、中古漢語和現(xiàn)代漢語之間的一個時期,這時期里的介詞,有的是上古、中古漢語時期介詞的繼承,也有的一直沿用到現(xiàn)代漢語里。因此,近代漢語介詞的研究,有助于推動整個介詞系統(tǒng)的研究。
2.對專書語法進(jìn)行研究,不僅可以對該書所在的時代的語法系統(tǒng)進(jìn)行深刻的理解,而且還對該書前后時代的歷史語法的比較研究具有重要意義。
3.《梼》是研究近代漢語發(fā)展史的重要文獻(xiàn)之一。
研究《梼》的范圍介詞有助于我們進(jìn)一步認(rèn)識漢語介詞的詞類性質(zhì)、詞義演變、語法特點等,有助于我們認(rèn)識《梼》所在歷史時期范圍介詞的歷史面貌,為漢語介詞的研究提供一點參考。
二、范圍介詞的界定。
《梼》中范圍類介詞主要包括關(guān)涉范圍、動作行為涉及的范圍、數(shù)量范圍、處所范圍、視覺范圍。其中有些處所范圍類介詞與處所類介詞的用法不容易辨別,如“于”,我們根據(jù)例句分析,明顯表示大致范圍的介詞歸在范圍類介詞,表示具體地點的歸在處所類介詞(處所類介詞這里不討論)。比較下列句子:
(1)(吳養(yǎng)春父子)熬不過幾次追比,俱死于獄中。(12回)
(2)魏給事道:“一出家門,已置死生于度外,憑你苦我,這贓難認(rèn)!”(32回)
例(1)“于獄中”是具體的地點,我們把“于”歸為處所類;例(2)
中“于度外”是一個大的范圍,且是抽象的,我們把“于”歸在范圍類。
三、介詞分析
1.連
“連”介詞是由動詞“連”的“連帶”義虛化而來,產(chǎn)生于六朝。【1】介詞“連”在《梼》中出現(xiàn)81例,有兩種用法。
1)表示強(qiáng)調(diào),“連”相當(dāng)于“甚至”,強(qiáng)調(diào)某種程度。如:
犯人牢里容不下,連倉里也坐滿了。(39回)
此類“連+Np+vP”的格式雖然沒有用“都/也”呼應(yīng),但語義上仍然表示強(qiáng)調(diào)。
2)一是表示連帶對象或事物,由它構(gòu)成的介詞短語作狀語,10例。如:
(云卿)就連繩子扣在他手上。(5回)
2.于
“于”表示關(guān)涉范圍,由它構(gòu)成的介詞短語可作狀語,也可作補(bǔ)語?!稐儭分谐霈F(xiàn)52例,如:
1)作狀語,如:
這人非庶民之妻,乃張皇親的親眷,于體面上不好看。(43回)
2)作補(bǔ)語,如:
令你今世生于人間,力除懶癖。(50回)
3.把
“把”表示動作行為的范圍,《梼》中出現(xiàn)23例,如:
舅舅說沒有好洗白布,到有匹好沙壩棉綢,把三四個箱子尋到了,才尋出來的。(13回)
4.從
“從”引進(jìn)動作行為的范圍,可以跟名詞、動詞短語或小句組合。由它構(gòu)成的介詞短語作狀語?!稐儭分谐霈F(xiàn)20例,如:
功名富貴皆不從科甲第中來。(19回)
5.至
“至”作為范圍介詞,在《梼》中有四種用法:即表示某動作行為的數(shù)量、處所范圍、某種程度。出現(xiàn)15例。
1)表示某動作行為所達(dá)到的數(shù)量,可譯為“到”。如:
(女子)唱至半本,住了戲。(16回)
2)表示處所范圍,如:
把個遼東地方,西起寧遠(yuǎn),東至開原,沒一處不看遍了。(36回)
3)表示程度,如:
飲至半酣,皇上下來走了一回馬。(29回)
6.據(jù)
“據(jù)”表示視角范圍,馬貝加認(rèn)為在宋代已見用例。
《梼》中“據(jù)”表示視角范圍出現(xiàn)13例,如:
據(jù)他說是被人解去了。(6回)
據(jù)”的此種用法保留到現(xiàn)代漢語中。如“據(jù)我看”。
7.到
“到”表示范圍,在《梼》中有兩種用法。
1)引進(jìn)動作行為所達(dá)到某種境況或程度,在動詞后作補(bǔ)語,8例。如:
(兩人)正做到妙處,只聽得人喊來道。(2回)
2)表示動作延續(xù)的數(shù)量,在動詞后作補(bǔ)語,4例。如:
二人戰(zhàn)到三四十合。(27回)
8.自
“自”作為范圍介詞,可表示視角范圍,也表示關(guān)涉范圍。馬貝加認(rèn)為前者在漢代就有用例。如:自上觀之,……皆不足。(《盜跖》);后者在《詩經(jīng)》中已見用例,如:自彼氐羌,莫敢不來。(《殷武》)【2】
“自”作為范圍介詞在《梼》中只見表示關(guān)涉范圍的用法。10例,如:
上自三宮六院,下而三公九卿,無一個不慌。(47回)
9.及
表示涉及范圍的“及”,馬貝加認(rèn)為是從“至、到”的引進(jìn)對象的介詞“及”發(fā)展而來的。在《詩經(jīng)》中“及”后一般隨表示人的名詞,在《左傳》《國語》中后隨表示國家、時間的名詞性詞語。到了漢代,“及”可以表示范圍?!?】
《梼》中表示涉及范圍的“及”多置于動詞后,由它構(gòu)成的介詞短語作補(bǔ)語。出現(xiàn)9例,如:
頃刻間,煙焰燭天,沿?zé)詈蠹皟衫确课荩灿幸话俣嚅g。(40回)
10.除
介詞“除”是由“除去”義的動詞“除”發(fā)展演變而來,約起自與隋唐?!俺苯樵~用法有兩種:一是排除特殊,強(qiáng)調(diào)一致。二是排除己知,補(bǔ)充其他。元明時期,“除”的這兩種功能都非常常見。
“除”的這兩種用法在《梼》中均有用例。
1)排除特殊,強(qiáng)調(diào)一致。5例,如:
就是各衙門的老爺們,除在魏爺門下的,沒人敢去訪他。(37回)
2)排除己知,補(bǔ)充其他。4例,如:
除盤纏外還可有五六分利息哩。(20回)
“除”的此種用法在《梼》中沒有單用,均在后加“外”、“之外”、“以外”等等。
11.比
“比”作為范圍介詞在《梼》中有兩種用法,一是表示程度;二是表示時間范圍。
1)表示程度,僅1例,如:
費(fèi)了他百十兩銀子,就比殺他還狠些。(4回)
2)表示時間范圍,出現(xiàn)7例,如:
想了半日也想不起來,原來比當(dāng)日胖了。(7回)
12依
“依”表示視角范圍,馬貝加先生認(rèn)為“‘依’表示視角范圍明代開始出現(xiàn)用例”?!?】
《梼》中,“依”表示動作行為的視角范圍,由它構(gòu)成的短語,作狀語。7例。如:
依我看,照單賠一半?!保?4回)
13.向
“向”表示動作行為的范圍,由它構(gòu)成的短語作狀語。在《梼》中出現(xiàn)6例,如:
(許推官)又向各州縣庫中挪移了幾萬。(39回)
14.在
“在”表示范圍,是由“引進(jìn)處所”的用法發(fā)展而來的,《梼》中“在”表示范圍的用法僅3例,如:
咱前日原要在汪文言案內(nèi)處他們。(31回)
15.就
“就”表示動作行為涉及的范圍,可譯為“在”。《梼》中出現(xiàn)2例,如:
樽酒綢繆聯(lián)舊好,就中透出十分春。(13回)
三、句法功能分析
介詞本身不能獨立充當(dāng)句子的語法成分,要分析其功能,需把它和其后的賓語一起加以討論。我們對《梼》中介詞短語的句法功能進(jìn)行考察,發(fā)現(xiàn)《梼》中的介詞短語主要是充當(dāng)狀語和補(bǔ)語,少數(shù)在一定條件下可以充當(dāng)主語、定語和賓語。而范圍類介詞短語的句法功能又只能充當(dāng)狀語、補(bǔ)語和定語。
1.作狀語
《梼》中范圍類介詞短語最主要的功能就是充當(dāng)狀語。如:
依我看,照單賠一半?!保?4回)
2.作補(bǔ)語
《梼》中范圍類介詞短語充當(dāng)補(bǔ)語的用例并不多,15個處所介詞中只有“于”、“到”、“至”、“及”4個介詞與其賓語可以充當(dāng)補(bǔ)語。如:
(1)令你今世生于人間,力除懶癖。(50回)
(2)職官受贓至滿貫者,罪應(yīng)絞,減等發(fā)邊遠(yuǎn)充軍。(50回)
3.作定語
《梼》中范圍類介詞短語充當(dāng)定語的介詞只有“在”,僅1次。如:
在席眾官內(nèi)有的道:“怎敢擅打府上的人?”(34回)
從以上可以看出,《梼》中處范圍介詞語義豐富,有的表示關(guān)涉范圍,如“于”、“自”;有的表示動作行為涉及的范圍,如“把”、“及”、“從”;有的表示數(shù)量范圍、如“到”、“至”;有的表示處所范圍、如“至”;有的表示時間范圍,如“比”;有的表示視覺范圍,如“據(jù)”、“依”。介詞短語語法功能也較為多樣,有的作狀語,如介詞“連”、“比”、“據(jù)”、“于”、“到”等介引的介詞短語;有的作補(bǔ)語,如介詞“于”、“到”、“至”介引的介詞短語;有的作定語,如介詞“在”介引的介詞短語。
《梼》中范圍類介詞既有近代漢語共性的一面,又有自己的特點;既顯現(xiàn)出近代漢語的共性,又逐漸趨同于現(xiàn)代漢語。
參考文獻(xiàn):
[1]蔣紹愚,曹廣順.近代漢語語法史研究綜述[M].北京:商務(wù)印書館,2005.
[2]馬貝加.近代漢語介詞[M].北京:中華書局,2003.
作者簡介:龔 梅(1979—),女,貴州遵義人,凱里學(xué)院人文學(xué)院,講師。研究方向:近代漢語語法。
項目簡介:本文為“凱里學(xué)院漢語言文字學(xué)教學(xué)團(tuán)隊成果”論文之一,本課題是2011年度貴州省教育廳人文社科科研項目,項目號:11ZC034。
關(guān)鍵詞:石英陶瓷;延遲斷裂;保載;裂紋擴(kuò)展
1 前言
石英陶瓷是一種以石英玻璃碎料為原料,采用陶瓷材料制備工藝生產(chǎn)的一種非晶態(tài)材料。其制品廣泛應(yīng)用于玻璃、冶金和航空航天等領(lǐng)域。石英陶瓷在航天領(lǐng)域最多的應(yīng)用是制作導(dǎo)彈天線罩,其主要優(yōu)點包括:良好的抗熱沖擊性能、低而穩(wěn)定的介電常數(shù)和損耗角正切、在高溫下很好的強(qiáng)度穩(wěn)定性、制造工藝簡單、成本低廉等。
根據(jù)陶瓷材料的微裂紋理論,陶瓷材料的延遲破壞是由于材料中的裂紋在外加載荷和周圍環(huán)境的共同作用下,以亞臨界值擴(kuò)展到臨界值而引起的。延遲破壞時間就是裂紋擴(kuò)展所需的時間。石英陶瓷導(dǎo)彈天線罩產(chǎn)品在驗收過程中必須經(jīng)歷沖壓篩選試驗,在天線罩內(nèi)部充入一定氣壓并保持一定時間后泄壓,以篩選出不合格產(chǎn)品。但是,該充壓壓力對天線罩罩體強(qiáng)度的影響尚未見文獻(xiàn)報道。導(dǎo)彈天線罩在導(dǎo)彈飛行過程中一直承受各種應(yīng)力,因此,對石英陶瓷天線罩材料的延遲破壞特性進(jìn)行研究是非常必要的。
2 實驗條件
將石英陶瓷塊體材料切割、打磨成尺寸5×5×50mm 的條狀試樣,然后對試樣的受拉面進(jìn)行拋光,將受拉面的 2 條棱邊倒角 45°。在室溫條件下,在材料力學(xué)試驗機(jī)(Instron 5566 萬能試驗機(jī))上進(jìn)行保載試驗和三點彎曲試驗,跨距 40 mm,加載速度 0.5 mm/min。保載試驗方法指給試樣加載一定載荷并保持該載荷一定時間后泄壓。
3 實驗過程、結(jié)果與討論
3.1保載試驗
本試驗中,通過對石英陶瓷材料施加一定載荷,并保持該載荷一定時間后,測試材料的裂紋擴(kuò)展時間。由于導(dǎo)彈的飛行時間一般比較短,我們選擇的最長保載時間設(shè)定為300s。根據(jù)以往的實驗記錄,彎曲強(qiáng)度測試時,石英陶瓷天線罩材料正常的斷裂載荷大部分在100~110N(對應(yīng)的強(qiáng)度為50MPa以上)。本試驗選擇在低于100N的多個不同載荷下進(jìn)行保載實驗。
試驗方案:隨機(jī)抽取30件石英陶瓷天線罩罩體,在每個罩體的大口端取樣本數(shù)48根,試樣尺寸為5550mm,作為一組,共30組。保載載荷分別定為90N、80N、70N、60N和50N,最長保載時間為300s。
表1是30組樣品在保載試驗中有樣品在保載過程中出現(xiàn)試樣斷裂的情況,其余樣品在保載試驗過程中沒有發(fā)生斷裂。從表中數(shù)據(jù)可以看出,在90N、80N和70N的載荷下進(jìn)行保載的試樣,斷裂的試樣較多。隨著保載壓力降低,發(fā)生斷裂的樣品數(shù)量明顯減少。60N和50N的載荷,分別進(jìn)行了11組試樣的保載試驗,每個載荷下分別只有兩組試樣有斷裂,斷裂的試樣根數(shù)也很少,斷裂試樣情況見表1。
陶瓷材料作為一種脆性材料,它的斷裂破壞主要是一種強(qiáng)度控制的現(xiàn)象。當(dāng)材料受載后,隨著受載時間的延長,激活了材料中已存在的微裂紋,導(dǎo)致裂紋慢速擴(kuò)展,從而引起材料破壞。因此,裂紋慢擴(kuò)展對材料的強(qiáng)度及壽命有著重要的影響。
根據(jù)原子間結(jié)合力推導(dǎo)出的材料理論強(qiáng)度:?滓th=■,式中:E為彈性模量,a為平衡時的原子間距,?酌s為表面能。表面能可近似地表示為:?酌s=Ea/20,那么:?滓th≈E/5~E/10。但實際材料的強(qiáng)度只有理論強(qiáng)度的1/10~1/100。為此,1920年格里菲斯提出了脆性斷裂理論,該理論認(rèn)為,材料內(nèi)部存在原始裂紋,當(dāng)材料受力時,在裂紋的尖角處產(chǎn)生應(yīng)力集中,如果尖角處的應(yīng)力超過材料的理論強(qiáng)度時,裂紋就迅速擴(kuò)展,最后導(dǎo)致材料斷裂。
石英陶瓷材料試樣在受載過程中,隨著受載時間的延長,對于在試樣中已存在的微裂紋,載荷會導(dǎo)致裂紋慢速擴(kuò)展,當(dāng)裂紋尖端處的應(yīng)力超過材料的理論強(qiáng)度,那么裂紋會迅速擴(kuò)展,最終試樣斷裂。在裂紋受力慢速擴(kuò)展的過程中,由于試樣強(qiáng)度的差異,斷裂時間是有延遲的,所以會有不同的斷裂時間。也就是說,在保載過程中,裂紋尖角處所受的應(yīng)力只要沒有達(dá)到試樣的理論強(qiáng)度,那么試樣不會出現(xiàn)斷裂。
3.2保載試驗對石英陶瓷強(qiáng)度的影響
為了研究石英陶瓷天線罩材料在承受某一低于其斷裂強(qiáng)度的恒定應(yīng)力作用后材料強(qiáng)度的變化,我們通過三點彎曲試驗測試了22組經(jīng)50N、60N保載后未斷裂試樣的強(qiáng)度,在22組試樣對應(yīng)的天線罩罩體大口端按照3.1的相同取樣方法取樣,每組同樣取48根,進(jìn)行三點彎曲試驗,測得的強(qiáng)度平均值作為保載前強(qiáng)度值。
表2為22組試樣經(jīng)50N、60N保載前和保載后測試的強(qiáng)度變化(圖1是強(qiáng)度變化的分布圖)。從表2和圖1可以看出:經(jīng)50N、60N保載后,石英陶瓷材料強(qiáng)度值沒有發(fā)生下降趨勢,也就是說,在低于材料斷裂強(qiáng)度50%左右的載荷下進(jìn)行保載試驗,在300s的保載時間內(nèi),石英陶瓷材料試樣內(nèi)部裂紋沒有產(chǎn)生明顯的裂紋擴(kuò)展現(xiàn)象,所以,我們認(rèn)為50N~60N對于石英陶瓷天線罩材料是相對安全的保載載荷(對應(yīng)抗彎強(qiáng)度測試斷裂載荷的45~50%)。該試驗結(jié)果為石英陶瓷導(dǎo)彈天線罩的壓力篩選試驗提供了實驗基礎(chǔ)。
4結(jié)論
(1) 石英陶瓷材料試樣在低于其斷裂強(qiáng)度的恒定載荷作用下,隨著受載時間的延長,對于在試樣中已存在的微裂紋,載荷會導(dǎo)致裂紋慢速擴(kuò)展,裂紋擴(kuò)展速度與載荷大小密切相關(guān),載荷越大,裂紋擴(kuò)展速度越快;
(2) 在低于材料斷裂強(qiáng)度約50%左右的載荷下進(jìn)行保載試驗,在300s的保載時間內(nèi),石英陶瓷材料試樣內(nèi)部裂紋沒有產(chǎn)生明顯的裂紋擴(kuò)展現(xiàn)象。
(3) 用石英陶瓷材料制作的天線罩,外力低于60N時對于石英陶瓷天線罩材料是相對安全的保載載荷。
參考文獻(xiàn)
[1] 孟兆強(qiáng),郭中一.石英陶瓷彎曲強(qiáng)度的Weibull統(tǒng)計分析[J].稀有
金屬材料與工程,2009(38):1178-1180.
[2] 施平,賈艷敏.工程陶瓷零件的可靠性分析[J].試驗技術(shù)與試驗
機(jī),2003(43):25-27.
[3] 施平,杜善義.工程陶瓷材料的可靠性及其在宇航中的應(yīng)用[J].
宇航材料工藝,1989(3):8-11.
[4] 龔江宏.陶瓷材料斷裂力學(xué)[M].清華大學(xué)出版社.
關(guān)鍵詞:硅碳棒 高溫 設(shè)備
中圖分類號:TG454
1 前言
本文研制的高溫釬焊設(shè)備需滿足長期運(yùn)行在1250℃高溫環(huán)境中,能實現(xiàn)產(chǎn)品測溫、爐膛測溫、產(chǎn)品內(nèi)腔抽真空、爐膛通氬氣保護(hù)等多項功能。同時,需實現(xiàn)精確的溫度控制,準(zhǔn)確顯示設(shè)備內(nèi)環(huán)境溫度和產(chǎn)品表面溫度,并對各項監(jiān)測數(shù)據(jù)實現(xiàn)計算機(jī)實時儲存、打印、輸出。這樣的復(fù)雜工藝過程對所需釬焊設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成、各項功能提出了更高的設(shè)計要求。
2 設(shè)備組成
高溫專用釬焊設(shè)備組成分為:
①爐體部分:包括爐門機(jī)構(gòu)、爐子主體、加熱元件
爐門機(jī)構(gòu):用來是支撐爐門。
爐子主體:由爐殼和爐襯層組成。
加熱元件:采用進(jìn)口康泰爾U型硅碳棒,均布在爐體內(nèi)左右兩側(cè)及后墻布置。
②加載裝置:由真空系統(tǒng)、承載大軸、大軸驅(qū)動、小車驅(qū)動、及車體組成。
③電源部分:由中頻電源和變壓器組成。
④控制部分:由溫度調(diào)節(jié)儀、溫度記錄儀、真空計、PLC以及通用的電流、電壓、功率表組成。用于完成設(shè)備控溫、爐門開、閉動作、小車進(jìn)退及大軸旋轉(zhuǎn)等功能。
⑤氬氣保護(hù)系統(tǒng):采用氣瓶組集中供氣,通過氬氣控制柜給釬焊箱內(nèi)充氬氣。
⑥水冷系統(tǒng):用于冷卻小車上真空機(jī)組。
3 關(guān)鍵技術(shù)
3.1加熱元件的選取
作為高溫釬焊設(shè)備的核心元件加熱體,目前可以選用的加熱體為金屬元件和非金屬元件。選擇滿足工作溫度要求的加熱體,最重要的指標(biāo)是工作溫度和加熱元件的表面負(fù)荷率。
根據(jù)加熱設(shè)備使用經(jīng)驗,加熱體工作溫度一般要比設(shè)備內(nèi)環(huán)境溫度高100-200℃,如表1所示,如常用的金屬元件0Cr27Al7Mo2,在1250℃時是極限工作溫度下使用,嚴(yán)重影響使用壽命,而非金屬元件的硅碳棒正常工作范圍1250-1400℃是熱效率利用最佳溫度區(qū)域。
加熱元件的表面負(fù)荷率是單位面積所分配的功率,每種加熱體根據(jù)使用要求都有最佳的表面負(fù)荷。表面負(fù)荷率越高,加熱體本身的溫度越高,有利于加快傳熱速度,但是同時加熱體壽命會大幅降低。表面負(fù)荷率過低,將加熱效率會降低同時增加電熱元件消耗量,無法滿足設(shè)備快速溫升需求。根據(jù)表2兩種加熱體的不同溫度的表面負(fù)荷率可以看出,金屬元件0Cr27Al7Mo2在1300℃時,表面負(fù)荷率只有0.7W/cm2,而硅碳棒在1350℃時,表面負(fù)荷率是10W/cm2。
0Cr27Al7Mo2需要布置的面積是硅碳棒的10÷0.7=14.3倍,選用硅碳棒可以減少占用空間,爐體更加緊湊。
綜合上述,在新研制的高溫專用釬焊設(shè)備中應(yīng)選擇硅碳棒作為加熱元件,這樣滿足加熱使用要求。
3.2新型耐火材料的應(yīng)用
3.2.1耐火材料的選取
目前國內(nèi)高溫焊接設(shè)備廣泛采用的是耐火粘土制品和陶瓷纖維制品。我廠現(xiàn)有釬焊爐爐襯基本為耐火磚制品,這些耐火材料使用溫度較低,整體成型困難,這樣就不可避免的存在一些如耐壓強(qiáng)度低、荷重軟化點低、抗化學(xué)腐蝕性較差等缺陷,長時間使用會出現(xiàn)大面積斷裂、坍塌,部分襯體磚高溫下與加熱器粘接在一起,無法滿足正常生產(chǎn)使用。耐火磚制品主要性能指標(biāo)如表3所示。
陶瓷纖維制品是國內(nèi)近幾年研制出來的一種由高純度的硅酸鋁纖維加入少量結(jié)合劑、用高溫真空成型法制成的新型節(jié)能材料,可長期使用溫度在1600℃左右,高溫下線收縮系數(shù)較大(1000℃時2%,1300℃時接近4%),屬于不定形耐火隔熱材料,主要制品有陶瓷纖維組塊、陶瓷纖維板、陶瓷纖維毯。陶瓷纖維制品由于其體積密度小、導(dǎo)熱系數(shù)低、重量輕、良好的隔熱性能、可分塊固定、更換等優(yōu)點被廣泛使用,逐漸取代了普通耐火粘土制品,主要性能指標(biāo)見表4。
從上表3和表4可以看出,陶瓷纖維制品與耐火粘土制品相比,導(dǎo)熱系數(shù)低,能更快速的升溫,更加節(jié)能;使用溫度高,爐襯使用壽命增加;體積密度小、減小了爐襯占用空間;并且產(chǎn)品形狀上陶瓷纖維制品有毯、板、組塊,可根據(jù)釬焊爐的要求進(jìn)行組合安裝,更換時只需將損壞處拆除,不需整體重做,降低了設(shè)備成本。
根據(jù)以上分析比較,爐襯耐火材料選擇陶瓷纖維制品。
3.2.2隔熱耐火層的結(jié)構(gòu)設(shè)計
根據(jù)釬焊爐長期工作在1250℃的工況,如圖1所示設(shè)計中釬焊爐三側(cè)的耐火面和爐底的耐火層材料使用1400℃ γ=2.1的致密磚和γ=0.8的輕質(zhì)高鋁磚,保證內(nèi)表面砌后平整。隔熱保溫層選用不同溫度梯度的陶瓷纖維板、纖維毯組合成的全纖維結(jié)構(gòu),爐頂則采用1400℃陶瓷纖維組塊。其密度低、導(dǎo)熱系數(shù)小的性能可以大大減輕襯體重量、縮短升、降溫時間,同時具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和抗氣流沖刷性能,能滿足工作過程中熱態(tài)進(jìn)、出爐要求。
根據(jù)《熱處理設(shè)備及設(shè)計》手冊,一般加熱設(shè)備外表面冷面溫度一般不高于室溫以上60℃。按室溫為25℃,冷面溫度不應(yīng)高于85℃,計算結(jié)果中冷面溫度最高為爐底79℃,滿足設(shè)計要求。
4 結(jié)論
4.1作為高溫釬焊設(shè)備核心部分的加熱元件,選擇康泰爾U型硅碳棒,不但滿足工藝高溫釬焊要求,而且提高了設(shè)備最高工作溫度。
4.2在研制中爐襯選取新型節(jié)能耐火材料,并根據(jù)爐面不同溫度位置而采用不同溫度梯度組合結(jié)構(gòu),既能實現(xiàn)工作區(qū)域較好的溫度均勻性和保溫性,又能夠節(jié)約能源、方便維護(hù)。
4.3實踐證明,高溫釬焊設(shè)備的設(shè)計思想是完全正確的,各項技術(shù)指標(biāo)完全滿足要求,使用效果良好,為以后其它高溫釬焊設(shè)備的設(shè)計、制作提供了很好的應(yīng)用基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1] 王海舟.《耐火材料分析》.科學(xué)出版社.2005.9
[2] 粟祜. 《真空釬焊》. 國防工業(yè)出版社, 1984:91-96
關(guān)鍵詞:整體模塊;絕熱均勻;石化行業(yè);爐襯
中圖分類號:TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
0.前言
繼陶瓷纖維折疊模塊在石化行業(yè)成功應(yīng)用數(shù)十年后,隨著國外先進(jìn)產(chǎn)品在國內(nèi)的不斷推廣及應(yīng)用,新產(chǎn)品―整體模塊也已在國內(nèi)石化行業(yè)成功推廣及普遍認(rèn)可。它完全顛覆了傳統(tǒng)折疊模塊的生產(chǎn)工藝,利用精密的針刺設(shè)備、吸慮系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)壓制、水切成型的理念,將陶瓷纖維棉整體針刺,生產(chǎn)線上完成電腦切割。其均勻性、耐熱性和保溫效果,完全可以滿足石化行業(yè)客戶對更高熱效率隔熱方案的需求。通過近幾年公司對該產(chǎn)品的不斷研發(fā)及探索,整體模塊的性能指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到國際領(lǐng)先水平,目前在國內(nèi)多家石化行業(yè)的制氫轉(zhuǎn)化爐、乙烯裂解爐等高溫加熱爐上已經(jīng)成功應(yīng)用。
1.整體模塊介紹
整體模塊是由兩片整體預(yù)制棉坯切割塊、通過兩根遠(yuǎn)離熱面的、橫置于模塊中的不銹鋼插管連接、固定到專用錨固件上組裝而成。通過螺栓螺母將錨固件固定到爐壁板,從而將模塊固定。模塊的冷面能夠緊貼爐壁,完全可以維持結(jié)構(gòu)的完整性和錨固件的支撐性能,如圖1所示。
2.整體模塊性能獨特點
作為一種工業(yè)窯爐爐襯的新材料――整體模塊,具有6個方向均可壓縮,也就是六面具有膨脹性,是一種組裝、切割及安裝非??焖佟⒑喴椎漠a(chǎn)品,即適合大面積平面結(jié)構(gòu),又利于異型部位的切割安裝,使用效果良好的耐火、隔熱保溫產(chǎn)品。
(1)結(jié)構(gòu)新穎,整體性強(qiáng)。全纖維定型,特殊錨固件固定,六面(前、后、左、右、中心兩面)均可壓縮、均可膨脹。整體纖維材料,易于切割,并適合現(xiàn)場開口及切槽,是窺視孔、爐管密封件、燒嘴磚等特殊形狀的部件最理想的基材,尤其適合應(yīng)用于拐角等異型部位,如圖2所示。
(2)體積密度靈活可控。模塊體積密度為128kg/m3~240kg/m3。最高可達(dá)240kg/m3,比傳統(tǒng)折疊模塊高出10%~25%,可減緩高溫(1300℃)下纖維的收縮,避免塊間縫隙的產(chǎn)生,同時抗氣流沖刷能力有所提高。采用整體棉坯制作而成的整體模塊,每塊的體積密度都完全相同,避免了傳統(tǒng)的折疊模塊因為折疊數(shù)的限制而產(chǎn)生的體積密度差。施工后爐襯更加均勻,保溫效果提高。
(3)導(dǎo)熱系數(shù)小,絕熱均勻。相比傳統(tǒng)的折疊模塊而言,整體模塊采用整體纖維棉坯切割而成,工藝決定了纖維三維立體分布,明顯比折疊模塊纖維毯的層狀布棉更加合理,導(dǎo)熱系數(shù)比折疊模塊降低10%~15%。
整體模塊安裝后從熱面到冷面的縫隙要少很多。折疊模塊通常有8到10個折疊波,每個折疊波的位置都有可能產(chǎn)生纖維收縮縫,從而造成收縮縫隙和外殼溫高受損的隱患。整體纖維模塊在每一個獨立的組件兩側(cè)只有一個接縫,并具有壓縮性,產(chǎn)生收縮開口的幾率明顯降低。
(4)抗風(fēng)蝕性能強(qiáng),高溫下抗粉化。生產(chǎn)過程中加入一種特別的劑。在高溫環(huán)境下,這種劑會迅速使整體模塊從一種相對柔軟、容易壓縮的大塊結(jié)構(gòu)產(chǎn)生硬化,轉(zhuǎn)化成為一種有相當(dāng)強(qiáng)度、整體無縫的、類似于木質(zhì)的塊磚結(jié)構(gòu),從而高溫下不粉化,更耐氣流沖刷,最高可達(dá)40m/s~45m/s(氣流速度)。特別適用于耐磨損或撕裂損傷嚴(yán)重拐角、貫通立柱、煙道出口等氣流沖刷大、異型的部位。
(5)電腦切割,尺寸精確。傳統(tǒng)的折疊模塊基本采用手工折疊的方式加工,而整體模塊引進(jìn)國外最先進(jìn)的電腦繪圖切割系統(tǒng),完全實現(xiàn)了自動切割,加工尺寸公差控制在更小的范圍內(nèi)。
(6)施工維修簡便。如采用專用的自動熔接槍,無須畫線、焊釘及手工安裝等煩瑣工序,只要手指扣板機(jī)即可熔釘、擰緊螺母和檢查每一根螺釘焊接質(zhì)量,提高了施工和維修效率;如需襯里局部維修時,模塊更換方便。
(7)使用壽命長。特殊的安裝工具,確保了安裝的牢固性;特殊的結(jié)構(gòu)形式,確保了安裝時每塊模塊的壓縮比例;整體結(jié)構(gòu)確保了爐襯高溫不產(chǎn)生縮放;更延長了爐襯的使用壽命和抗風(fēng)蝕效果。
(8)使用范圍廣。整體模塊由高純度的原材料制造而成,分為中溫級纖維(氧化鋁―氧化硅)、高溫級纖維(氧化鋁―氧化硅―氧化鋯)。可滿足熱工設(shè)備從600℃至1350℃不同溫度檔次的保溫隔熱使用要求。
3.整體模塊在石化行業(yè)應(yīng)用
隨著國內(nèi)節(jié)能減排各項政策的出臺,石化行業(yè)也陸續(xù)展開新型節(jié)能爐襯的設(shè)計及選用,考慮以節(jié)能降耗為理念,將外壁平均溫度要求從傳統(tǒng)的小于80℃降到75℃(或70℃)以下。其中在陶瓷纖維模塊襯里的基礎(chǔ)上,引入導(dǎo)熱系數(shù)更小的保溫材料――整體模塊,組合成新型的陶瓷纖維復(fù)合襯里就是其中的一項關(guān)鍵措施。國內(nèi)石化行業(yè)的設(shè)計院對整體模塊也比較認(rèn)可。目前整體模塊,已經(jīng)連續(xù)成功應(yīng)用在國內(nèi)石化行業(yè)的多種加熱爐作為襯里材料使用。
(1)石化加熱爐拐角部位應(yīng)用。拐角部位為爐內(nèi)煙氣最為集中的部位,溫度不低于爐膛溫度,并且高溫氣流沖刷嚴(yán)重。為滿足該部位保溫及結(jié)構(gòu)整體性和耐風(fēng)蝕等要求,襯里結(jié)構(gòu)推薦采用整體模塊,結(jié)構(gòu)優(yōu)勢如下:
①形拐角結(jié)構(gòu)新型錨固件固定,整體性強(qiáng),結(jié)構(gòu)牢固,如圖3所示。
②將整體模塊拐角部位加工成半圓弧形,以便降低對煙氣的阻力。
③當(dāng)劑燒除后,整體模塊變硬,并使?fàn)t襯幾乎成為一個整體結(jié)構(gòu),大大提高襯里抗氣流沖刷能力。
(2)在石化行業(yè)整臺加熱爐襯里上的應(yīng)用。整體模塊屬于陶瓷纖維棉坯制作,其導(dǎo)熱系數(shù)比傳統(tǒng)的折疊模塊小很多,作為整臺爐子的爐襯使用,正是選用其導(dǎo)熱系數(shù)小的優(yōu)勢,對于降低爐體外壁溫度能起到很好的作用。采用整體模塊與采用傳統(tǒng)的折疊模塊的全纖維爐襯相比,外壁溫度能降低4℃~6℃。
整體模塊已經(jīng)在國內(nèi)某大型制氫轉(zhuǎn)化爐上實現(xiàn)了全爐應(yīng)用的實例,如圖4所示。該項目也屬于國內(nèi)全整體模塊的第一個應(yīng)用業(yè)績,這是整體模塊作為整體模塊在推廣應(yīng)用上的重大里程碑。
(3)在石化加熱爐看火孔部位應(yīng)用。石化行業(yè)加熱爐,看火孔結(jié)構(gòu)通常為倒四棱臺型,以便于觀察爐內(nèi)加熱物料的加熱程度。多年來,看火孔一直停留在耐火磚、澆注料預(yù)制塊、真空成型塊等重質(zhì)材料的原始結(jié)構(gòu)上,并在一定時期起到了不同的作用。但傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的看火孔抗熱震性差、與四周纖維襯里連接易出現(xiàn)貫通縫及保溫效果差等一直無法解決。
在充分了解看火孔外形結(jié)構(gòu)、使用工藝、所處環(huán)境的氣氛和特征的基礎(chǔ)上,結(jié)合整體模塊所具有的特點和性能,將看火孔結(jié)構(gòu)確定為纖維毯平鋪和模塊的復(fù)合結(jié)構(gòu)。復(fù)合結(jié)構(gòu)具有很好的溫度等級梯度,能更好地降低看火孔外側(cè)鋼板的表面溫度,延長爐襯的使用壽命。
(4)在石化加熱爐燒嘴部位應(yīng)用。目前在石化行業(yè)加熱爐的側(cè)壁和爐頂燒嘴磚普遍存在體積密度大,使用壽命短,散熱損失高等一系列問題,成為制約石化加熱爐襯里壽命和節(jié)能降耗的薄弱環(huán)節(jié),市場上需要一種更加輕質(zhì)高效節(jié)能的新型材料取代原先的重質(zhì)燒嘴磚。
燒嘴塊由容重240kg/m3的整體模塊組成,中間安裝燒嘴管挖出一個孔,孔周邊與纖維走向垂直??變?nèi)套用一個真空成型圓環(huán)套。模塊與真空成型圓環(huán)套可選擇不同溫度等級和規(guī)格尺寸。這種燒嘴塊,具有重量輕、隔熱、抗熱沖擊等特點。
結(jié)語
目前國內(nèi)生產(chǎn)的整體模塊已經(jīng)達(dá)到國際公司產(chǎn)品性能。整體模塊的性能指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到國際領(lǐng)先水平,整體模塊憑借導(dǎo)熱系數(shù)小、整體性好、抗風(fēng)蝕性好等優(yōu)點,在國內(nèi)多家石化行業(yè)的制氫轉(zhuǎn)化爐、乙烯裂解爐等高溫加熱爐上已經(jīng)成功應(yīng)用。為國內(nèi)石化行業(yè)工業(yè)窯爐定制化的工程解決方案提供了新的選擇,滿足了客戶更高熱效率隔熱方案的需求,進(jìn)而可以幫助終端用戶在降低經(jīng)營成本的同時提高生產(chǎn)效率。
與此同時,整體模塊的問世及成功應(yīng)用,也從另一面表明國內(nèi)陶瓷纖維行業(yè)不斷成熟發(fā)展創(chuàng)新的決心和力度,為陶瓷纖維行業(yè)的革新和發(fā)展、為工業(yè)窯爐節(jié)能和降耗工程的推進(jìn)、為國家的環(huán)保和減排政策提供了新的力量。
有機(jī)絕熱材料:聚苯乙烯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、氨酯泡沫塑料、軟木;
多孔狀絕熱材料:泡沫塑料、泡沫玻璃、泡沫橡膠、硅酸鈣;
無機(jī)纖維:石棉、巖棉、玻璃棉、硅酸鋁陶瓷纖維、晶質(zhì)氧化鋁纖維;