生产动态分析新技术

生产动态分析新技术（精选12篇）

生产动态分析新技术 第1篇

关键词：矿渣微粉,生产工艺,技术

在进而二十一世纪后, 我国的经济发展不断加速, 这也推动了我国化工生产的步伐。其中, 矿渣微粉的生产是一项非常重要的内容。从目前的情况来看, 矿渣微粉生产企业的发展速度是挺快的非常快, 因为通过现在一些冶炼技术的应用, 能够将矿渣加工成微粉可以应用到水泥、加气砖等建材中, 所以通过安装郑州通用矿山机器有限公司生产制造的矿渣微粉加工生产线直接加工, 销售对象就是水泥企业、混凝土加工企业、加气砖烧结砖领域等。因此, 关于矿渣微粉的生产工艺技术是许多学者重点关注的内容之一, 高效率、高质量的生产工艺能够在生产中为建筑施工等的开展节省大量的资源, 节约耗能, 在一定程度上也实现了国家可持续发展的发展理念。

1. 矿渣微粉

矿渣粉是粒化高炉矿渣粉的简称, 是一种优质的混凝土掺合料, 由符合GB/T203标准的粒化高炉矿渣, 经干燥、粉磨, 达到相当细度且符合相当活性指数的粉体。矿渣微粉又称为矿粉、粒化高炉矿渣粉。中国产的矿粉主要用于混凝土掺合料, 由专业的工厂生产, 制作混凝土时加入到混凝土中, 掺量以占混凝土中水泥质量计。一般生产矿粉时也可以加入部分的石膏, 以SO3%计, 矿渣微粉的占比一般为2%。

矿渣微粉, 是用水淬高炉矿渣, 经干燥, 粉磨等工艺处理后得到的高细度, 高活性粉料, 是优质的混凝土掺合料和水泥混合材, 是当今世界公认的配制高性能混凝土的重要材料。通过使用粒化高炉矿渣粉, 可有效提高混凝土的抗压强度, 降低混凝土的成本。同时对抑制碱骨料反应, 降低水化热, 减少混凝土结构早期温度裂缝, 提高混凝土密实度, 提高抗渗和抗侵蚀能力有明显效果。而从粉磨耗能方面来看, 微粉面积的高低与粉磨耗能有着直接关系, 同一品种矿渣过高或过低的比表面积指标, 与微粉磨机台时产量的低或高以致耗能的高或低成线性比例关系, 这些都是需要重视的。

2. 矿渣微粉在水泥中的掺用效果

矿渣微粉在水泥中的掺用效果主要体现在: (1) 微粉具备适宜的比表面积是前提微粉的比表面积高低直接影响到其活性的发挥, 同一品种的矿渣磨至比面积不同的微粉, 其活性指数是不同的, 国标规定矿渣微粉比表面积≥350m2/kg是最基本的要求。因此, 微粉掺入量与水泥强度的关系在微粉合格 (比表面积在390~410m2/kg) 的条件下, 水泥强度指标决定了微粉的掺入量; (2) 矿渣微粉在水泥中, 可以有效提高水泥混凝土的抗海水浸蚀性能, 对于康海水工程的施工起着非常重要的作用; (3) 矿渣微粉的应用, 可以显著减少水泥混凝土的泌水量, 改善水泥混凝土的和易性; (4) 水泥混凝土在使用的过程中, 最受到关注的内容之一就是其抗渗能力。而通过矿渣微粉的作用, 可以显著提高水泥混凝土的致密性, 改善水泥混凝土的抗渗性。

此外, 通过合理运用矿渣微粉, 可以大幅度提高水泥混凝土的强度, 能配制出超高强水泥混凝土, 提升建筑施工的安全性。有研究发现, 在水泥中加入矿渣微粉, 可以有效抑制水泥混凝土的碱骨料反应, 显著提高水泥混凝土的抗碱骨料反应性能, 提高水泥混凝土的耐久性。人们经过大量的实践探究发现, 矿渣微粉可配制砌筑, 抹灰水泥砂浆和低标号水泥。在满足强度要求的情况下, 不但可节约30-60%的水泥, 同时提高了施工可操作性。

3. 矿渣微粉的生产工艺

矿渣微粉的生产工艺技术主要有两种, 一是立磨磨粉生产技术;二是球磨磨粉生产技术。关于两种生产技术的应用, 也受到了较多的关注。

3.1 立磨生产技术

立磨生产技术起源于上世纪20年代, 具有粉磨效率高、电耗低 (比球磨机节电20%~30%) , 烘干能力大, 允许入磨物料粒度大, 粉磨工艺流程简单, 占地面积小, 土建费用低, 噪音低, 磨损小, 寿命长, 操作容易等优点。在近年来, 随着我国的水泥行业产业政策的改变以及生产规模的扩大, 到目前为止, 我国已经研制出具有自主知识产权的并成功应用在水泥工业的生料、煤粉、矿渣和水泥的粉磨作业中的各型立磨机。立磨生产工艺的运作原理与我们祖先碾磨粮食的磨类似, 采用料床粉磨原理粉磨物料。通过立磨机来生产矿渣微粉, 生产的效率高并且节能环保, 整个工艺技术的操作也较为简单, 目前, 工业生产中的立磨机基本上都配备有自动控制系统, 可实现远程控制, 操作也十分简便。同时, 工作人员通过检修油缸, 翻转动臂等途径, 可方便快捷更换辊套、衬板, 减少企业停机损失。在立磨生产矿矿渣微粉的工艺技术中, 由于立磨运行中磨辊和磨盘没有金属间的直接接触, 磨损小, 这一特点很好的控制了金属消耗量。根据不完全调查显示, 单位产品金属消耗量一般为5~10g/t, 很好的提升了金属利用率。

3.2 球磨生产技术

从当前的情况来看, 在水泥生产中基本上没有对球磨生产技术的应用了, 球磨是利用下落的研磨体 (如钢球、鹅卵石等) 的冲击作用以及研磨体与球磨内壁的研磨作用而将物料粉碎并混合。当球磨转动时, 由于研磨体与球磨内壁之间的摩擦作用。将研磨体依旋转的方向带上后再落下。这样物料就连续不断地被粉碎。通常情况下, 按照机体的形状可分圆筒球磨、锥形球磨和管磨 (又称管磨机) 三种。但球磨在生产矿渣微粉时, 由于体积庞大笨重、工作效率低、耗能大等原因, 已经逐渐被淘汰。

立磨生产技术与球磨生产技术相比, 在节约能源消耗、提升利用率方面具有较多的优势, 但立磨的成品细度太均齐了, 没有合理颗粒级配, 这便导致立磨生产技术大多数时候只能运用在熟料磨中, 不能像球磨生产技术一样适用于多种物料。因此, 在矿渣微粉生产的过程中, 可以将立磨和球磨相结合使用, 提升球磨生产技术的应用能力, 也扩大立磨生产工艺的应用范围。

参考文献

[1]蒋永惠, 汪小东, 陈伟等.用矿渣微粉配制高掺量早强矿渣水泥的研究[J].水泥, 2011, 17 (02) :01-02, 04.

[2]商祥任.浅谈矿渣微粉生产工艺及在混凝土中的应用[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2013, 09 (24) :1023-1024, 1028.

[3]仲伟程.简述矿渣微粉在现代水泥混凝土施工中的作用[J].建材发展导向 (下) , 2015, 13 (01) :256-256.

[4]王福先, 钟利永.矿渣微粉的生产及其在混凝土中的应用探究[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2012, 16 (34) :1156-1157, 1159.

[5]涂波涛, 严炳土, 李贵民等.关于磨细砂、矿渣微粉在PHC管桩混凝土中的双掺研究[J].广东建材, 2012, 13 (01) :33-34.

研究粮食安全生产技术分析论文 第2篇

二、项目指标

（一）规模与单产

水稻增产规模15000亩，平均亩产达615公斤，比前三年平均亩增产105公斤，增长17.1%；玉米增产规模4000亩，平均亩产达380公斤，比前三年平均亩增产80公斤，增长21.1%。

（二）核心技术和配套技术

1.水稻核心技术和配套技术

（1）水稻优良品种覆盖率达100%；

（2）水稻规范化栽培达100%；

（3）水稻测土配方施肥达90%；

（4）水稻旱育保姆覆盖率达80%；

（5）水稻生态旱育秧覆盖率达80%；

（6）水稻病虫害综合防治达100%。

2.玉米核心技术和配套技术

（1）玉米优良品种推广达100%；

（2）玉米育苗移栽达90%；

（3）玉米测土配方施肥达90%；

（4）玉米规范化定向移栽覆盖率达80%；

（5）玉米种子包衣推广应用达90%。

（6）玉米病虫害综合防治达100%；

三、项目技术

（一）水稻生产技术

水稻以推广杂交水稻优良品种和水稻旱育稀植栽培技术为核心，配套应用规范化栽培技术，配套应用测土配方施肥技术和病虫草害综合防治技术，着力狠抓品种布局和增密、增钾、调氮等“两增一调”关键措施，确保整个水稻生产的安全。

（二）玉米生产技术

玉米以推广杂交玉米优良品种和玉米育苗移栽技术为核心，配套应用宽窄行单株定向栽培技术，配套应用测土配方施肥技术和病虫草害综合防治技术，突出合理增密、改低产品种为高产品种，改粗放施肥为配方施肥等“一增二改”关键措施，确保整个玉米生产的穗足穗大和高产稳产。

四、技术措施

（一）水稻增产技术措施

1、项目区全面选用优质高产杂交品种：中9优838选、中优169、内香优8518、香早优2017等杂交水稻组合；

2、大力实施旱育稀植，狠抓苗床增肥、苗期管理、规范浅插、合理密植、蘖穗肥施用、病虫害综合防治和管水用水关键环节，提高技术到位率；3、适时播种，播期为3月25日—4月12日；

4、规范化栽插，一律拉绳规范化插秧，密度控制在1.1—1.3万窝/亩；

5、大力推广应用旱育保姆和无纺布等物化高新技术，技物结合，促进推广与自我发展；

6、着力狠抓病虫害综合防治，加大项目区病虫害监测，适时组织机防联防，减少农药污染和残留；

7、大力推广应用测土配方施肥技术，坚持“有机无机结合，重施基肥，适追蘖肥，巧施穗肥，配方施肥，增施硅肥”的大田施肥原则，一般田块N:P2O5:K2O比例为1:0.5:0.8，高产田为1:0.8:1.5。基肥氮肥占总施肥量的50%，追蘖肥占15%—25%，追穗肥占25%—35%，酸性田块适当增施硅肥；

8、抓好“增钾、调氮”技术，拔节前亩增施8—10公斤钾肥，后期看苗增施5—8公斤尿素。

（二）玉米增产技术措施

1、全面选用优质高产贵单8号、贵单6号、遵玉8号、兴黄单999、兴黄单206等杂交玉米组合；

2、适期播种，播期为3月20日—4月20日；

3、全面推广营养块（球）育苗定向移栽技术；

4、合理密植，规范移栽，适龄移栽，实行拉绳定距定株定向移栽，一般亩栽2800—3500株；

5、大力推广应用测土配方施肥，坚持“有机无机结合，重施基肥，早追壮苗肥，施足穗肥，巧施粒肥，配方施肥”的施肥原则，一般地块N:P2O5:K2O比例为1:0.5:0.8配施，有机肥、磷肥、钾肥作基肥一次性施入，缺锌土壤亩施2—4公斤硫酸锌作基肥；

6、大力推广应用玉米种子包衣和地膜覆盖栽培技术；

7、大力狠抓病虫害综合防治技术，项目区各丘块一旦出现病虫危害就及时加以防治，确保不出现因病虫害而减产。

五、结论

水稻和玉米是我们主要的粮食作物，全国栽培面积较大。为了继续发挥水稻和玉米的增产潜力，通过粮食生产安全工程的实施，大规模、全方位提高了水稻和玉米核心技术及配套技术的推广应用。项目区15000亩水稻，平均亩产增加到627.8公斤，亩增产122.8公斤，总增产1842000公斤，增值5526000元；项目区4000亩玉米，平均亩产量达388.5公斤，亩增产85.7公斤，总增产342800公斤，增值1234080元。水稻、玉米总增产2184800公斤，总增值6760080元。水稻、玉米县乡级示范点新技术投入和单位产量的增加更为可观，充分发挥了示范点的示范辐射带动作用。

玉米亲本种子生产技术分析 第3篇

【关键词】玉米；亲本种子；生产技术；分析

玉米亲本种子是指用于生产杂交种的父母本种子，包括育种家种子（又称原原种）、自交系原种、良种等。因此，自交系亲本种子繁育的流程是：育种家种子的繁育、自交系原种繁育、良种的繁育。其中育种家种子是指由育种者育成的遗传性状稳定的最初一批高纯度自交系种子，由育种者育成并保纯繁育。自交系原种是指由育种家种子直接繁殖出来的或按照原种技术规程生产出来的质量达到规定标准的自交系种子。自交系良种是指由自交系原种按照自交系良种生产技术规程生产的符合良种标本的自交系种子。生产上，自交系原种的繁育是自交系良种生产的基础和关键。

1.原种生产方法

自交系原种的标准是性状典型，株间整齐一致，纯度不低于99.99%，保持原自交系的配合力。根据GB/T17315-1998标准，原种生产方法分两种，一种是由育种家种子直接繁殖，另一种是采用二年二圃法。二年二圃法是自交系提纯复壮的基本方法。二圃是指株行圃、原种圃。此法以“选株自交-穗行比较-淘汰劣行-混收优行”的穗行筛选法进行。

1.1选株自交

即在自交系原种圃内选择符合典型性状的单株套袋自交。方法是：用半透明的硫酸纸做好纸袋，花丝未露前先套雌穗，待花丝外露3.3cm左右，当天下午套好雄穗，次日上午露水干后开始授粉，一般一次授粉，当自交系雌雄不协调时可两次授粉，授粉工作在3-5天内完成。收获时按穗单收，彻底干燥，整穗单存，作为穗行圃用种。

1.2穗行圃

将上年入选的单穗在隔离区内种成穗行圃，每系不少于50个穗行，每行种40株。生育期间进行系统观察记载，建立田间档案，出苗至散粉前将性状不良或混杂穗行全部淘汰。每行有一株杂株或非典型株时全行淘汰，即全行在散粉前彻底拔除。选优行经室内考种筛选，合格者混合脱粒，作为原种圃用种。

1.3原种圃

将上年穗行圃种子在隔离区内种成原种圃，在生育期间分别于出苗期、开花期、收获期进行严格去杂、去劣，全部杂株最迟在散粉前拔除。雌穗抽出花丝占5%以后，杂株率累计不能超过0.01%；收获后对果穗进行纯度检查，严格分选，分选后杂穗率不超过0.01%方可脱粒，所产种子即为原种。

2.玉米自交系原种生产技术要点

2.1选好繁殖基地

原种生产（含穗行圃、原种圃、育种家种子繁殖田）由种子部门负责安排，每个原种至少要同时安排两个可靠的特约基地进行生产。繁种地块要求地势平坦，地力均匀，土层深厚，土质肥沃，灌排方便，隔离良好，稳产保收。采用空间隔离时，与其他玉米花粉来源地相距不少于500米。

2.2规格播种

原种生产田采用统一规格播种，播前要进行种子精选、晒种、包衣，将选穗行的种子混合种植。

（1）播种期。根据气温、地温和墒情而定，一般要求10cm地温稳定在10℃-12℃时适期早播；（2）播种方式。采用两种种植方式，一是等行距种植，即50mm×50cm或55cm×55mm；二是宽窄行种植。即60cm ×60cm或45cm×65cm。采用先覆膜后点播的方法较好，播种或覆膜前均采用窄行标准统一划线种植，格深3-4cm。覆膜后要留足50cm膜面，要求膜面平、紧、直，并在膜面上每2m打一土结，以免大风揭膜，被膜处采用细土封闭盖严；（3）播种量。根据种植模式和品种特性确定种植密度，中晚对大穗型品种每667保苗5000-5500株；中早熟、紧凑型品种每667保苗5500-6000株。种植密度确定后，根据面积和发芽率核定播种量。一般要求育种家种子和自交系原种繁殖田单粒点播（芽率在95%以上）、自交系良种繁殖田根据芽率要求每穴点播2-3粒。

3.加强田间管理

（1）早间苗、定苗。3-4叶时间苗，5-6叶时定苗。间苗、定苗的原则是去大苗、小苗、弱苗、病苗，留整齐一致的壮苗；（2）适期蹲苗，培育壮苗。即在肥水充足、生长过旺的情况下，控制肥水，结合除草及时中排，促进根系生长，达到控上促下，培育壮苗的目的；（3）“三攻”追肥。即全生育期追好拔节肥、攻稻肥、攻粒肥。追肥原则是“前轻、中重、后补”。以氮肥为主，深施比撒播好，迫肥综合灌水进行；（4）灌水。全生育期灌水4-5次，结合追肥进行，以后每隔20-30天浇水一次，沙土地适当缩短浇水间隔时间。重点灌好拔节水、抽雄孕穗水、子粒灌浆水；（5）中耕除草。苗期中耕两次，第一次浅耕，以除草为主；头水浇后5-7天再中耕一次，比第一次加深，起到锄草松土的效果，并将地膜破损处用土压实，防止膜下杂草生长。后期继续做好除草工作。

4.加强质量控制

（1）严格去杂。在自交系种子生产过程中，根据亲本特性和育种家提供的相关信息，集中去杂、去劣四次。第一次结合间苗、定苗，拔除田间与典型苗性状不相符的异常亩，即大苗、小苗、弱苗、病苗、花叶苗，保留生长整齐一致的壮苗；第二次在大喇叭口期至抽雄前进行，按照品种典型的特征，将田间高大株、变异株、杂株、劣株（矮小株）全部去掉；第三次在抽雄期到授粉前将田间优势株（略高，其他特征基本一致）、自交系退化株（略低）进行取雄，在散粉吐丝期对颖完、花药、花丝颜色不一致的植抹砍除；第四次在收获晾晒过程中将穗型、轴色、粒形、粒色不一致的杂穗、病穗全部挑除干净，并妥善处理。原种生产田中性状不良或混杂的植株最迟在雄穗授粉时全部淘汰。从植株抽出花丝起.不允许有杂株散粉，可疑株率不得超过0.01%；收获后应对果穗进行严格检查，杂穗率不得超过0.001%，否则按报废处理。

（2）做好田间质量检查。抽雄前至少要进行两次检查，着重查明隔离条件、种植规格和去盐情况是否符合要求。苗期主要以幼苗叶鞘颜色、叶形、叶色和长势的典型性为检查依据。

5.收获

一般在子粒蜡熟期收获。收获时要剥去全部果穗包叶，遇到气温偏低积温不够的年份，也可适当提前几天收获、对一些晚熟、脱水慢的品种应“站杆扒皮”。

6.晾晒

收获的果穗及时晾晒在阳光充足的房顶上或晒场上，单穗铺平，每隔5-7天翻动一次，翻动时挑出异穗、杂穗等，清除杂质。晾晒期间若地下雨天气要盖好防雨布，气温下降到0℃以下时，必须下盖篷布上盖秸秆，防止种子受冻，天晴后及时取覆盖物摊晒。有条件的地方，种子收获后可直接用烘干设备烘干。

7.收购贮藏

晾晒的种子待水分降至13%以下时，开始收购。收购时再次选穗，然后收购果穗，收完后标明产地、批号，原种可以果稻保存，自交系良种进入加工车间，进行脱粒、精选、分装入库，种子质量达到GB4404.1-1996规定的要求。填写质量档案，包装物内、外各加标签，写明种子名称、种子纯度、净度、发芽率、水分、等级、生产单位、生产时间和生产地点等。

【参考文献】

[1]魏训培，李桂芹，亓文田.玉米亲本种子生产存在的问题及对策[J].现代农业科技，2008，（11）.

动态网站构建技术安全性分析 第4篇

关键词：动态网站,JSP,MySQL,Tomcat,Apache

随着Internet的迅猛发展和WEB服务的广泛应用,动态网站早已以绝对的优势取代了静态网站。由于JSP(Java Server Pages)能够开发出跨平台的WEB应用,在众多的动态网站构建技术中,基于Java技术的JSP脱颖而出。

使用JSP构建动态网站需要配置相应的环境,包括后台数据库的安装配置,WEB服务器和JSP引擎的安装配置。配置这样的环境可以有多种途径,当今技术中占主流的方案是My SQL数据库+Tomcat引擎+Apache服务器。My SQL数据库是一款性能相当不错的关系型数据库管理系统,而且它是开源免费的,这使得它成为构建中小型动态网站的后台数据库的首选。Tomcat服务器是一种能够组织开发的JSP引擎,本身具有WEB服务器的功能,可以作为独立的WEB服务器来使用[1]。但是,在作为WEB服务器方面,Tomcat处理静态HTML页面时不如Apache迅速,也没有Apache健壮,因此,将Tomcat和Apache结合起来使用是一个非常科学的组合。这种情况下,Apache主要处理用户对网站的静态页面的请求服务,而Tomcat则专门作为JSP引擎,提供JSP解析。

网络环境下的开放性和共享性给动态网站带来了一系列的安全问题。本文不讨论如何利用上述技术来构建动态网站,而是主要分析利用My SQL+Tomcat+Apache+JSP技术构建动态网站中的安全性。

1 动态网站构建的安全问题

动态网站是利用Internet提供WEB服务的机构,动态网站的安全问题也就是人们常说的WEB安全问题。这是一个非常复杂的系统问题,包括WEB服务器安全、WEB应用服务器安全、WEB应用程序(这里主要是由JSP创建的动态页面脚本)安全、数据传输安全和应用客户端安全[2]。下面分别对My SQL、Tomcat、Apache和JSP的安全性及其安全配置进行深入系统的分析。

1.1 My SQL数据库的安全性和安全配置

数据库是动态网站得以运行的基础。与其他所有的DBMS一样,My SQL也提供了相应的安全设置和安全配置来保证数据和数据库本身的安全。然而,如果配置不当,将会引发很多严重的安全问题。下面将系统地分析这些安全问题以及应对措施。

1)My SQL数据的权限控制问题

My SQL数据库支持用户及用户权限管理。这个安全机制是通过My SQL数据库自身提供的授权表来实现的。My SQL数据库的权限控制的管理是通过它的授权表(共六个,分别为:columns_priv,db,func,host,tables_priv和user)来实现。运行desc user命令即可查看本数据库的权限设置。在My SQL的权限控制机制中存在三个严重的安全漏洞。

第一个安全漏洞来自My SQL支持的匿名用户功能。My SQL提供的匿名用户功能分为本机的和远程主机两种。在安装完My SQL时,安装程序会自动创建一个Root用户和一个匿名用户(本机),其初始密码都为空(即没有密码)。对于Root用户,绝大多数DBA都能够及时地设定一个可靠的密码,但是,匿名用户由于默认是只能在本机使用而常常被忽略或者是特意地没有设置任何密码,正是这个举措给动态网站带来了极大的安全隐患。由于匿名用户在Localhost上几乎拥有和Root一样的权限,因此,任何以匿名用户登录网站的人,如果能够实现在My SQL服务器本机上运行程序,就能够获得Root权限,而利用上传脚本文件可以很轻易地实现这一点。在文献[3]中就有一个简单的上传PHP脚本文件来随意改动My SQL数据库权限的实例。

上述问题的解决方法是:如果可以,将匿名用户删除,强制要求所有访问数据库的用户都具有自己的用户名,这样即使出现了问题,有很容易查找源头。如果不能删除匿名用户,就需要重新设置匿名用户的权限,使其不具有GRANT(授权)权限,这样就能防止管理权限不受控制的扩散出去。

另外,默认情况下,My SQL允许在任何主机(远程)上以匿名用户登录而不需要密码,但远程登录的匿名用户是没有任何权限的。而我们都知道,黑客渗透服务器的前提就是登录服务器,而随后的渗透攻击时不需要再具备什么权限就可以实现的。因此,将授权表中的远程匿名用户登录许可删除是增强数据库服务器安全的有效措施。

第二个安全隐患来自My SQL提供的远程维护功能。通过查看数据库安装后的默认设置后的授权表内容,可以发现,任何主机(远程的)使用Root用户登录是不需要密码的,并且还拥有非常危险的高权限:可以删除、修改记录和表。这是My SQL为远程维护提供的支持。显然,这个支持是非常危险的。因此,如果不需要远程维护,应该确保将授权表中的这一项删除掉,即便不删除,也应该为远程Root登录设置一个安全可靠的密码。

第三个安全隐患来自My SQL数据库的sa账号的权限控制。sa是My SQL数据库的最高权限账号,但默认情况下sa账号的密码为空,也就是说,如果没有特意去设置sa账号的密码,使用sa账号可以不用任何密码就可以以最高权限登录数据库服务器,其危险性显而易见。该隐患的解决方法是确保系统不存在任何空口令账号。

2)My SQL安装目录权限的安全问题

与大多数安装程序一样,My SQL默认情况下也是安装到C盘中的。C盘由于通常是作为系统盘使用的,而系统盘的身份觉得了系统管理员在没有数据库密码的情况下也可以通过选择Windows验证来操作数据库。这样,如果有人冒充系统管理员,或者普通用户通过系统漏洞将自己的权限提升为系统管理员,就可以对数据库进行破坏。

该缺陷的解决方案是更改My SQL的安装目录,将其安装到可以进行严格的权限控制的非系统盘上,并在数据库运行期间定期地查看是否有可疑的登录事件发生。

1.2 Tomcat和Apache服务器的安全性和安全配置

为了增强安全性,WEB应用提供了安全域机制来保护WEB应用资源。安全域需要通过部署WEB应用的服务器的相关设置来实现。这里详细分析Tomcat和Apache服务器中的安全域机制及其安全可靠的配置方案。

1)Tomcat安全域及其配置

Tomcat的安全域配置验证步骤分为四步:第一步建立角色和用户信息库;第二步设置安全验证界面及出错信息提示界面;第三步是为WEB资源建立安全约束;第四步是为WEB资源配置安全域[4]。通过安全域机制,可以将用户名、密码、用户角色集成到Tomcat服务器中,从而对服务器中的WEB应用资源实现基于角色的访问控制,实现其安全性。Tomcat为此提供了相应的接口,该接口名为org.apache.catalina.Realms,在Tomcat的安装目录里可以找到该接口文件。利用内存域或JDBC域或其他的方式可以实现该接口完成安全域配置。由于内存域和JDBC域是最常见的两种配置实现方式,因此下面介绍利用这两种方式来进行安全域的配置。

在org.apache.catalina.Realms.Memory Realm类中定义了内存域,创建该类的一个实例来配置WEB安全域。首先打开/conf/server.xml文件,将语句钱的注释删除掉,这样就能使内存域成为整个容器安全域的默认实现。接下来需要在WEB服务器应用的部署文件web.xml中增加相应的安全限制。其详细的配置方法和过程请参考文献[5]。

利用类org.apache.catalina.Realms.JDBCRealm类也可以实现安全域,这种实现方式称为JDBC域实现,其创建配置过程与内存域的实现基本上相同,其具体的代码设置及过程请参考文献[5]。

2)Apache的安全配置

作为WEB服务器的Apache服务器同样也具有自己的安全模块。Apache提供了有效的访问控制机制,包括选择性访问控制DAC,它是基于用户名和密码来实现的;还包括强制性访问控制MAC,它依据发出请求的客户端的IP地址或所在的域号来进行鉴定。同时,Apache还提供认证、授权等一系列的安全服务。

Apache的mod_access模块提供了基于主机的访问控制,配置该模块,Apache便能够根据访问者的IP地址、或域名、或主机名来控制对Apache服务器的访问。

Apache通过mod_auth模块来控制用户和组的认证授权。mod_auth又进一步地分为mod_auth_digest模块和mod_auth_anon模块。mod_auth_digest模块采用MD5数字签名的方式来进行用户认证,mod_auth_anon模块运行匿名登录,用户以匿名用户登录时需要输入一个E-mail地址作为口令。为了便于管理和提高效率,Apache将用户的相关信息都存放在一个专门的小型数据库中。

匿名用户同样也是Apache服务器的一大安全隐患。由于通常情况下,Apache都是由Root身份来安装和运行的,这样,Apache Sever进程就具有Root用户特权,即使是匿名用户,如果他能够运行Apache Sever进程,他也就能获得Root权限。该安全问题的解决方案是修改默认安装后的httpd.conf配置文件,将匿名用户的权限进行修改,从而使以匿名用户运行Apache是杜绝其安全隐患。

Apache的另一个安全隐患时其主目录的权限问题。只有严格地控制其主目录的访问权限,使非超级用户不能修改该目录中的内容才能增强Apache服务器的安全性。该项的修改在其配置文件httpd.conf的Sever Root控制项中。

2 总结

该文系统全面地分析了当今流行的JSP动态网站构建技术的安全性———My SQL数据库+Tomcat引擎+Apache服务器。论文在分析其安全机制的基础上讨论了其安全隐患,并针对具体的问题给出了相应的解决方案或措施。

由于篇幅原因,该文只对网站的服务器部分的安全性和安全配置进行了详细的分析和说明。关于JSP及脚本安全方面的内容请参阅其他文献。

参考文献

[1]刘涛,贾遂民.浅析Windows下JSP开发环境的配置[J].福建电脑,2004(11):74-75.

[2]丁妮.Web应用安全研究[D].南京信息工程大学,2007:2.

[3]朱洪江.MYSQL数据库的安全漏洞及防范方法[J].黑龙江科技信息,2009(10):96.

[4]陈文兵,张天良.Web应用中的安全认证问题[J].河南科技学院学报(自然科学版),2008,6,36(2):110-113.

乙丙橡胶生产工艺及其技术经济分析 第5篇

乙丙橡胶(EPR)是继Zieg1er一Natta催化剂的发明、聚乙烯和聚丙烯的出现后问世的一种以乙烯。丙烯为基本单体的共聚橡胶，分为二元乙丙橡胶(EPM)和三元乙丙橡胶(EPDM)两大类。前者是乙烯和丙烯的共聚物;后者是乙烯、丙烯和少量非共轭二烯烃的共聚物。 EPR具有许多其它通用合成橡胶所不具备的优异性能，加之单体价廉易得，用途广泛，是80年代以来国外七大合成橡胶品种中发展最快的一种，其产量、生产能力和消费量在发达国家中均居第三位，仅次于丁苯橡胶、顺丁橡胶。19世界EPR总生产能力约为102吨，消费量为81.4万吨。初步统计，年消费量约为83.61万吨，预计年将达到98.0万吨。1998～2003年EPR的需求增长率为3.8%，高于丁苯橡胶和顺丁橡胶需求量的增长速率。

目前FPR工业生产工艺路线有溶液聚合法、悬浮聚合法和气相聚合法三种。下面将分别详细论述其技术状况及待点，并进行技术经济比较。

1、溶液聚合工艺

1.1技术状况

60年代初实现工业化，经不断完善和改进，技术己成熟，为许多新建装置所使用，是工业生产的主导技术，约占FPR总生产能力的77.6%。

该工艺是在既可以溶解产品、又可以溶解单体和催化剂体系的溶剂中进行的均相反应，通常以直链烷烃如正己烷为溶剂，采用V一A1催化剂体系，聚合温度为30～50C，聚合压力为0.4～0.8 MPa，反应产物中聚合物的质量分数一般为8%～10%。工艺过程基本上由原材料准备、化学品配制、聚合、催化剂脱除、单体和溶剂回收精制以及凝聚、干燥和

包装等工序组成, 但由于各公司在某部分或控制方面有自己的专利技术，因而各具独特的工艺实施方法。代表性的公司有DSM、 Exxon、uniroya1、DuPont、日本三井石化和JSR公司。其中最典型的代表是DSM公司，它不仅是全球最大的EPR生产者，而且在荷兰、美国、日本、巴西所拥有的四套装置均是采用溶液聚合工艺，占世界溶液聚合工艺生产EPR总能力的1/4。下面将以该公司为例进行说明。

DSM公司采用己烷为溶剂，乙叉降冰片烯(ENB)或双环戊二烯(DCPD)为第三单体，氢气为分子量调节剂，VOCL3一1/2AL2Et3CL3为催化剂。此外，为提高催化剂活性及降低其用量，还加入了促进剂。催化剂的配比用量、预处理方式、促进剂类型是DSM公司的.专有技术。反应物料二级预冷到一500C，根据生产的牌号，单釜或两釜串联操作。聚

合釜容积大约为6m3。聚合反应条件为：温度低于650C，压力低于2. 5 MPa，反应热用于反应器绝热升温。在碱性脱钒剂和热水作用下，聚合物胶液中残留的钒催化剂进入水相，经两次转相过程被彻底脱除。未反应单体经二次减压闪蒸回收并循环使用。此时向胶液中加入稳定剂等助剂(生产充油牌号时加入填充油)。汽提蒸出残存的乙烯、丙烯和大部分溶剂

后撇液送至两台串联的凝聚釜进行凝聚，并进一步蒸出回收残余己烷溶剂循环使用, JC胶粒浆液脱水后进入干燥系统，然后压块或粉料包装。含ENB的废热空气送至焚烧炉焚烧，含钒污水送至污水脱钒单元，在脱钒剂的中和絮凝作用下，钒进入钒渣中，定期送堆埋场掩埋，经脱钒的污水排至污水处理厂处理。

DSM公司EPR溶液聚合工艺技术成熟，比较先进，有下列优点： (1)投资低，工艺最佳化。反应器的优比设计能满足反应物料混合要求，能准确控制聚合反应工艺参数和产品质量，聚合物胶液浓度高而循环溶剂量少，聚合釜体积小但生产强度高，原料和循环单体不需要精制，催化剂效率高，三废中钒含量低，生产弹性大。(2)生产操作费用低，装置年操作时间长，原料和催比剂的消耗低，采用先进控制系统对生产进行控制。(3)产品质量具有极强的竞争力。产品中催化剂残渣含量低，生产中次品少，产品牌号切换灵活，切换废品量少，产品特性

我国自动化生产技术发展分析 第6篇

关键词:自动化;生产;技术

中图分类号:F407.67 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 01-0000-01

本文首先介绍了柔性自动化生产技术的研究范围以及机械制造业使用该技术的依据,描述了该技术的现状并对其未来发展做了展望。

一、柔性自动化生产技术的内容

柔性自动化生产技术简称柔性制造技术,它以工艺设计为先导,以数控技术为核心,是自动化地完成企业多品种、多批量的加工、制造、装配、检测等过程的先进生产技术。它涉及到计算机、网络、控制、信息、监测、生产系统仿真、质量控制与生产管理等技术。其主要研究范围一般可分为:

1.适用于柔性自动化生产的设备

包括数控机床、辅机、传输装置、机器人、存储装置、柔性自动装夹具、检具、交换装置及更换装置、接口等。

2.自动化控制和管理技术

包括分布式数字控制技术、质量统计和管理信息集成技术、生产规则和动态调度控制技术、计算机技术、网络技术、通讯技术、生产系统仿真技术等。

3.联线技术

根据工艺设计,将各种设备联线,形成一个自动化生产的有机整体,既具有一定范围的适用性,又具有较好的可变性。包括FMC、FMS、FML、FA等。

二、选择柔性自动化生产技术的依据

柔性自动化生产技术的高效性、灵活性和缩短投产准备时间等特性使其成为实施灵捷制造、并行工程、精益生产和智能制造等先进制造系统的基础。

柔性自动化生产技术起源于切削加工,至今已遍及到机械制造业的各个领域,包括:电火花加工、激光加工、板材剪切和折弯、冲压加工、水喷射加工、焊接及自动化装配等,甚至还应用到测量、热处理和喷漆涂覆等领域。

柔性自动化生产技术是当前机械制造业适应市场动态需求及产品不断迅速更新的主要手段,是先进制造技术的基础技术。实践证明,应用由不同柔性自动化水平构成的制造系统可提高生产率1-4倍,新产品试制周期和费用减少1/3-1/2。从而可缩短制造周期和交货期,加快产品更新换代,大幅度降低成本,提高企业对市场变化的应变能力和竞争能力,给企业带来明显的经济效益。

为了提高我国在国际市场上的竞争能力和振兴机械制造业,采用先进制造技术势在必行,但FMC、FMS、FML、FA……等是附加值高的高科技产品,依靠进口则费用高昂,而且制造系统包含着技术、管理和人文意识,故必须我国自行研制,才能结合国情,达到先进而适用,且能节约大量外汇,取得巨大的经济效益。

三、柔性自动化的发展

美、日、德三国分别于1968年、70年和71年开发了首套FMS。到1990年全世界拥有1200套左右FMS,其中日本拥有400套,美国150套,德国100套。自1985年到1990年FMS的年平均增长率为28.7%。而同期FMC的年平均增长率为72.8%,即FMC的增长率是FMS的2.54倍。

这是由于FMS是根据加工的零件族的工艺选用合适数控机床的品种和数量组成的制造系统,因而系统较复杂,虽然生产效率高,但投资较大,资金回收期长,也就承担较大的风险。而FMC由于是采用模块化设计,数控机床品种单一,系统结构比较稳定,可靠性高,且可根据需要扩展组成FMS,有更好的柔性,较少的投资,调整周期短,见较快,经济效益高些,故自80年代中期以来FMC已成为柔性制造系统中主要发展的工程产品。

1990年全球FMS的销售额超过了20亿美元,FMC销售额逾40亿美元,两者约占当年世界机床总销售额的15%,约占数控机床销售额的30%以上。包括各类数控机床在内的柔性制造机床和系统的产值约占90年世界机床总产值465亿美元的55%,其中日本和联邦德国分别高达75%和70%,并呈逐年增加的趋势。因而适用于柔性自动化生产的机床和系统已成为机床工业的主导产品。

1958年清华大学与北京第一机床厂合作研制了我国第一台数控铣床,虽与日本研制数控车床和数控铣床的时间接近,但由于数控系统和相关的电、液元件未得到相应的发展,所以并没有能形成数控机床产业。直到“六五”期间由北京机床研究所引进日本FANUC数控和伺服系统技术,并经“七五”、“八五”在引进数控技术的基础上消化吸收,才从80年代起逐步形成了我国完整的数控机床产业;同时开发了在CNC单机基础上配置工件自动输送和托盘交换装置的FMC,自主研制了以国产设备为主组成的箱体加工FMS和板材冲压成型FMS等,并为国内汽车行业和摩托车行业研制了柔性自动化生产线,发展了基于DNC的独立制造岛和车间集成信息管理系统等。

但总体而言,无论在柔性自动化生产设备的应用广泛性方面,还是满足国内市场需要方面,与工业发达国家相比有明显不足,至于作为工程系统的FMC、FMS和FML等更还处于初步发展阶段。国内机械制造业使用的为数不多的FMC、FMS和FML也大多自国外引进。

从目前来看,国外柔性自动化生产技术总的发展趋势可归为3F和3S。

所谓3F为:柔性化(Flexibility)、联盟化(Federalization)、新颖化(Fashion)。

所谓3S为:系统化(System)、软件化(Software)、特效化(Speciality)。

具体来说,大致有下列四个方面:

1)创制新一代数控机床,根据应用场合,既有适合自动化的简约型高速数控机床,又有用于模具加工的超高速精密加工中心,复杂零件加工的多功能复合机床以及新颖的并联机构机床(虚拟轴机床)等。

2)发展适用于大批量、短节拍的由数控机床组成的自动生产线,达到具有年产量超过30万件、多品种分批生产的经济性。

3)进一步提高制造系统的生产规划和控制软件的面向对象的特性,以增强其柔性和信息集成性,适应构建CIMS等更高层次柔性自动化生产系统的需要。

4)研制灵捷制造单元,使其具有高度的自律性和良好的重组性,成为分布式网络集成的智能体,作为实现动态联盟企业实施异地远程协调制造的基础。

四、我国柔性自动化生产发展趋势

国内柔性自动化生产技术的发展总趋势仍是遵循着3F和3S的方向,但又有其特点:

1)发展适用、可靠和有价格竞争力的数控机床,开发市场急需的高效、精密和缺门产品,不断地提高其功能、性能,更好地适应柔性自动化生产的需求。

2)大力推进分布式数字控制和管理(DNC)的制造系统,应用DNC技术有效地提高数控机床的利用率和自动化程度。

3)研制以提高系统的可靠性和实用化为前提,加强物流和信息集成的柔性自动化生产线,以适应我国汽车、电机、家电等行业的大批、高效和多品种生产的需要。

设施有机蔬菜生产育苗技术分析 第7篇

关键词：有机蔬菜,育苗技术,苗床播种

在有机蔬菜的种植过程中, 选取育苗时要考虑种类、方法、实施和预计苗龄等诸多方面的因素。只有通过综合考虑并选择正确的育苗时期, 才能制定出符合实际的育苗计划, 最终达到有机蔬菜高产、优质、高效的目的, 否则育苗效果难尽如人意[1]。

1 育苗前期的准备工作

1.1 种子选择

在品种选择方面, 最好使用本地常规保持系的老品种, 因为经过长时间的栽培这些品种已经积累了较多的实践, 如对抗逆、抗病、抗重茬等方面的处理都有充足的经验, 口感也能被当地大众所接受。而对于品种本身来说, 老品种能更好地适应本地的环境与气候, 对水肥的需求量也远远低于其他杂交品种[2]。外来种则有可能携带多种病虫害, 而种植自留种能大幅降低传染率。

1.2 种子处理

在蔬菜育苗技术中, 播种前对种子进行处理是一个非常重要的环节, 对提高种子利用价值、促进种子萌发与生长、防止病害等方面都有十分重要的意义。提高种子纯净度、消毒、催芽和变温处理等都是常用的处理方法。具体方法如下。药液消毒:用高锰酸钾1000倍液浸泡种子15~20 min。干热消毒法:该法大多用于番茄, 即将种子晒过后烘烤4 d, 烘箱温度需控制在70~73 ℃, 这样进行催芽后可防治番茄溃疡病的出现。恒温处理:将种子放入55 ℃的水中进行搅拌, 直至水温与室温相同。低温处理:把经过浸泡后刚出现吐白现象的种子放在-1~1 ℃的低温环境中处理5~7 d。若想去掉种子外壳的黏液, 就要对种子进行浸种、催芽和变温处理, 将种子浸泡在常温的水中10~12 h, 并每隔30 min搓洗一次, 目的是加快水分的吸收和帮助种子更好地呼吸, 然后用清水洗净并控干, 把种子全部包在消过毒的湿布中, 放在30 ℃左右的环境里, 16 h后再在10~20 ℃的温度中放置8 h, 经过上述处理的种子不仅能长出抗寒力更强的芽, 还会更加整齐和粗壮。

1.3 育苗床土准备

床土提供的水分、空气和营养都是幼苗成长的基础, 因此其质量的好坏将很大程度上影响着幼苗的生长与发育。一般而言, 肥沃、松软、温暖、有机质含量超过10%, p H值处于6~6.5的床土就可以称为优良的床土。若想培育壮苗, 可以将腐熟的有机肥料与田土按照一定比例配制在一起, 还要运用印楝素、氨基寡糖素等生物药剂对床土消毒, 以防止苗期有可能出现的病虫害。科学的配比床土需按照当地现有的土肥资源来进行, 主要有以下方式:分别将园土、腐熟厩肥、河泥、草木灰以40%、30%、20%、10%的比例进行搭配;将30%的腐熟有机质堆肥和两成的园土混合搭配。

2 苗床播种及其后续分期管理

苗床播种分以下几步:一是做床浇底水, 用多孔喷壶反复喷洒, 确保浇透底水;二是播种, 多数蔬菜的播种时机以催芽露白后为宜, 可撒播、点播或条播, 播种时注意控制深度;三是盖种, 根据种子大小的不同, 通常盖0.5~1.5 cm;四是覆盖地膜, 覆膜要及时, 以起到良好的保温保湿效果。播种后的管理分为出苗期管理和小苗期管理2部分, 具体如下。

2.1 出苗期

出苗期是指播种到出苗的这段时期。该阶段以胚根和胚轴的生长为主, 所以最重要的是要维持适宜的土温, 尤其在盖地膜后, 塑料大棚一般不要通风。若保温性能较差, 到了夜晚还需要适当加温, 通过气温来控制土温的变化。喜温蔬菜的温度要控制在25~28 ℃, 耐寒与半耐寒的蔬菜最适宜在20~25 ℃中成长;在地膜撤掉之后有时会出现土壤干燥的现象, 可以通过适当喷水来防止出土“戴帽”。以番茄和黄瓜为例, 播种后5~7 d便会出现第1片真叶, 此阶段整体来说生长量小且速度较慢, 对温度和湿度的要求较高, 要尽量争取出苗早且整齐, 防止徒长。

2.2 小苗期

小苗期是指出苗至2~3片真叶展开的时期, 这也是幼苗容易出现徒长的时期。该阶段, 培育壮苗是管理工作的中心, 以确保小苗能够生长在适宜的环境下。喜温蔬菜的温度在白天要控制在25~28 ℃内, 而夜间15~17℃最为适宜, 放风量要根据外界气温的变化来加大或减少。对于易徒长的蔬菜, 如甘蓝、番茄等要注意不要使用小水勤浇, 只在干时浇透水, 接着尽量少浇, 可以降低徒长的概率。而针对辣椒、茄子这类不易徒长的品种, 就以保持“土表干燥, 下层湿润”为原则。

3 分苗及其后续分期管理

在育苗过程中会出现移植的情况, 即分苗。分苗一般在2~3片真叶期时进行移植, 分苗的同时要去除劣苗, 它可以达到扩大幼苗营养面积的目的, 还可防止苗期病害进一步蔓延。而分苗的后续管理可分为缓苗期管理和成苗期管理, 具体如下。

3.1 缓苗期

缓苗期的出现是为了在每次经过分苗后都有恢复根系的时间, 一般为3~5 d甚至更久。新根成长需要较高的地温, 所以在缓苗期要适当提高苗床的温度, 提高地温尤为重要。塑料大棚在早春分苗后可采取保温措施, 其中喜温蔬菜地温要高于18~20 ℃, 而耐寒性蔬菜可低3~5 ℃。

3.2 成苗期

成苗期, 是指缓苗期后到幼苗定植前这段时期, 该阶段管理的主要任务是保证秧苗可以稳妥的生长, 争取培育出茁壮的幼苗, 为以后的成长打好基础。期间由于秧苗的生理机能不断恢复甚至增强, 温度也开始逐渐升高, 秧苗的生长速度会不断加快, 若管理不妥很容易出现不愿意徒长苗和老化苗。秧苗能否成活要看幼苗的心叶是否开始生长以及地下部分是否生长出新的白色根, 若都符合表示已缓苗, 但完全缓苗还要等新根彻底代替老根。在缓苗后若表土干燥可适当喷少量缓苗水, 润透床土即可, 从而促进幼苗更好的生长。之后, 幼苗进入旺盛生长期, 需控温但不用控水, 但注意温度不宜太高, 主要是控制夜温, 瓜类的雌花在低温下更容易分化, 但不能长时间保持10 ℃以下, 否则会适得其反。

4 炼苗

定植前, 要对秧苗进行一定的锻炼, 称为炼苗。炼苗主要是降温控水, 在定植前5~7 d渐渐地增大通风量, 并加大昼夜温差, 降温排湿, 重点是要降低夜温, 减少浇水量。而在定植前2~3 d应控制大棚设施并形成两侧大通风。此外, 炼苗期间一定要防止苗床受到雨水侵扰, 避免幼苗再次疯长, 否则会影响幼苗质量, 不利于定植后的成活。

5 结论

有机蔬菜的育苗期间每个阶段都是至关重要的, 对今后幼苗的成长以及品种的长成有着直接的影响。而按照正确的方法与要求制定规划, 便可大量提高成长率为以后的质量提供更好的保证。

参考文献

[1]吕慎宝.有机蔬菜种植技术[J].农化市场十日讯, 2013 (14) .

生产动态分析新技术 第8篇

近十年来,中国玉米生产出现快速增长趋势。根据国家统计数据显示,玉米产量由2003 年的1. 16 亿吨增长到2012 年的2. 06 亿吨。十年间增长了77. 51% ,显著高于同期的稻谷( 27. 13% ) 和小麦( 39. 93% ) 的增长率。2007 年玉米种植面积首次超过了水稻,2012 年产量也超过了水稻,成为中国第一大粮食作物品种。虽然玉米是粮食中产量增长最快的,但依然赶不上国内玉米需求的增长。同期中国玉米出口持续下降,2010 年由净出口转变为净进口,2012 年玉米净进口高达495 万吨。未来玉米增产将主要依靠单产的提高,提高玉米单产的关键在于生产效率和技术进步。

关于生产效率、技术进步等的研究成果非常丰富,Solow将技术进步分为狭义技术进步和广义技术进步,前者是指生产工艺、中间投入品以及制造技能等方面的革新和改进,表现为生产函数形式的变动;后者是指各种形式知识的积累与改进,又称全要素生产率［1］。Kumbhakar将全要素生产率分解为技术进步、技术效率、配置效率和规模效率四大因素［2］。Leibenstein认为,技术效率是指实际产出水平与潜在产出水平的比率［3］。潜在产出水平是给定技术条件下的最大产出能力,其表现为生产函数图像的前沿面; 实际产出落在前沿面或其之内的区域中,反映了实际生产中的技术发挥程度。生产前沿面分析法被广泛应用于技术进步和技术效率分析。具体应用又可分为非参数分析法和参数分析法。前者以数据包络( DEA) 分析法为典型代表,后者以确定型或随机型( SFA) 前沿分析法为代表。肖红波、王济民［4］等学者利用DEA结合Malmquist指数,田维明、万广华［5］,司伟、王秀清［6］等学者利用SFA模型,分别对中国的粮食生产技术效率、技术进步及全要素生产率变动情况进行过研究。 乔瓦尼认为,Malmquist指数法假定存在一套共同的生产可能性、技术进步是中性的,而现实中的农业技术进步常常是有偏的并且具有区域性特征［7］。由于SFA模型不仅可以测算生产过程中的技术效率、技术进步情况,而且可以对影响技术效率的原因展开分析。因此,本文对近十年来中国玉米生产的技术效率、技术进步状况及影响技术效率的因素展开研究,进而对投入要素的产出弹性、要素替代弹性及要素投入变动情况进行考察。

1 模型与数据来源

1. 1 理论模型

Battese和Coelli［8-9］利用超对数生产函数并结合随机前沿方法对全要素生产率、技术效率、技术进步、配置效率和规模效率进行了深入研究,提出并完善了同时估计前沿生产函数和技术效率影响因素的估计方法。超对数随机前沿生产函数模型基本形式如下:

其中,Yit是生产单位i在第t年的产出,Xit是生产单位i在第t年的生产要素投入向量,β 是待估系数向量,t是时间趋势变量; Vit是随机扰动项,包括测量误差及各种不可控的随机因素; Uit是生产单位i在第t年的技术效率损失变量,Vit与Uit相互独立。

技术非效率模型为: mit= Zitδ,其中,Zit是影响生产单位i在第t年技术效率的因素向量,δ 是待估计系数向量。技术效率指数的计算公式为:

其中,TEit是生产单位i在第t年的生产技术效率指数。当随机前沿生产函数的因变量取实际产量值时,Y*it= Yit; 当取实际产量的自然对数值时,Y*it= EXP( Yit) 。其他符号含义同上。

1. 2 经验模型

1. 2. 1 超对数随机前沿生产函数及效率模型

借鉴Coelli等［10］,司伟、王秀清［6］,许庆［11］的研究,本文将随机前沿生产函数设定为:

其中,Yit表示i省( 区) 第t年的玉米单产; X1it=L表示i省( 区) 第t年的玉米生产中劳动力投入,X2it= S表示i省( 区) 第t年的玉米生产中种子投入费用,X3it= M表示i省( 区) 第t年的玉米生产中机械投入费用,X4it= F表示i省( 区) 第t年的玉米生产中化肥投入; t表示技术变化的时间趋势; β 表示待估系数向量; Vit和Uit的特征与理论模型中对应项相同。

技术无效率模型为:

其中,mit表示i省( 区) 第t年技术无效率程度;Z1it= t,表示时间趋势变量; Z2it= edu,表示i省( 区) 第t年初中以上文化程度的农村劳动力占农村总劳动力的比重; Z3it= mp,表示i省( 区) 第t年农业机械动力占全国农业机械总动力的比重; Z4it=ira,表示i省( 区) 第t年有效灌溉面积占播种面积的比重; Z5it= aol,表示i省( 区) 第t年人均耕地面积; Z6it= dis,表示i省( 区) 第t年自然灾害成灾面积占农作物总播种面积的比重; δj( j = 0,1,…,6) 为待估计系数。

一般而言,受教育程度、机械化采用程度越高,有效灌溉面积和农户种植规模越大,技术效率也应该越高,预期系数 δ2、δ3、δ4和 δ5的符号应该为负。而受灾面积越大,技术效率应该越低,δ6的符号预期应该为正。时间变量t前的系数 δ1符号待定,若为正,则表示随着时间的变化,技术效率不断降低; 若为负,则表示随着时间的变化,技术效率不断提高。常数项 δ0表示地区特征变量。

1. 2. 2 要素产出弹性及要素替代弹性

要素产出弹性表示生产中产出变动对生产要素投入变动的敏感程度,用来评价资源投入的转化效果。本研究中劳动力L、种子费用S、机械费用M及化肥F的产出弹性的计算公式如下:

要素替代弹性表示投入要素价格比变动时,一种要素替代另一种要素的能力。胡瑞法、冷燕［12］,吴敬学、杨巍和张扬［13］等研究认为劳动与资本之间存在替代,劳动与化肥之间存在互补关系。结合数据特征,本文主要考察玉米生产过程中机械对劳动力的替代和种子对化肥的互补情况,要素替代弹性公式为:

1. 3 数据来源与说明

本文采用的投入产出数据来自《全国农产品成本收益资料汇编》( 2004—2013) 。受灾面积、农机总动力、农村人均耕地规模、受教育程度、有效灌溉面积、农业生产资料价格指数等数据来自《中国农村统计年鉴》( 2004—2013) 。样本选取了河北、山西、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、江苏、安徽、山东、河南、湖北、广西、重庆、四川、贵州、云南、陕西、甘肃、宁夏和新疆20 个省( 区) 。在考察期内,样本省( 区) 玉米播种面积和产量占全国的比重为97. 11% 和97. 31% ,能够反映全国玉米生产的整体情况。

除亩均种子投入费用和亩均机械投入费用分别用各省( 区) 相应年份的定基农业生产资料价格指数( 基期为2003 年) 做平减外,其余所选取的各类因素指标均采用原出处的计量单位或经简单计算得出。

模型分析过程中所用到的变量定义及单位: Y,玉米单产( 公斤/ 亩) ; L,劳动力投入( 工日/ 亩) ; S,种子费用( 元/ 亩) ; M,农机费用( 元/ 亩) ; F,化肥投入( 公斤/ 亩) ; edu,教育因素( 初中以上农村劳动力所占比重) ; mp,某省( 区) 农机总动力占全国的比重;ira,某省( 区) 有效灌溉面积占播种面积的比重; aol,某省( 区) 人均耕地面积( 亩/ 人) ; dis,自然灾害( 成灾面积占农作物总面积比重) 。

2 模型的估计结果及分析

2. 1 超对数随机前沿生产函数及非效率模型的估计结果

借助软件Frontier 4. 1c,对超对数随机前沿生产函数及非效率模型进行估计,结果见表1。

模型估计结果中,γ = 0. 924 6,且在99% 置信度下显著,说明误差项92. 46% 来源于技术非效率,极大似然检验值LR( Test) = 82. 36 > χ21%( 15) =30. 6,说明采用超对数生产函数比C-D生产函数能够更好地反映玉米生产的投入产出关系。因此,采用超对数随机前沿模型来分析2003—2012 年中国玉米生产过程的投入产出关系较为合理。

由非效率模型估计结果可知,农村劳动力受教育水平和农机总动力占比两项系数符号与预期相反,系数均为正值,且统计检验不显著,表明该两种要素不是造成考察期内玉米生产非效率的主要原因,但也说明近十年中国玉米生产过程中,劳动力和机械投入要素与其他生产要素的投入搭配不当。有效灌溉面积和人均耕地面积两要素系数符号与预期一致,均为负值,且在99% 置信度下显著,表明随着有效灌溉面积的增加和人均耕地规模的扩大可以提高玉米生产过程中的技术效率。自然灾害因素的系数符号为正,与预期一致,在99% 置信度下显著,并且绝对值相对较大,表明自然灾害因素是考察期内造成玉米生产非效率的最主要原因。时间趋势的系数为负,尽管绝对值不太大,但在99% 置信度下显著,表明近十年来玉米生产效率存在缓慢提高的趋势。

注:*、＊＊、＊＊＊分别表示在10% 、5% ,和1% 水平下显著。

2. 2 技术效率、技术进步、要素产出弹性和要素替代弹性的计算结果及分析

2. 2. 1 技术效率和技术进步的结果及分析

各年份、省区玉米技术效率具体计算方法见公式( 2) ,软件Frontier 4. 1c直接得出估计结果。经作者整理计算给出2003—2012 年历年全国和各样本省( 区) 的考察期平均技术效率,见图1 和图2。

从全国整体来看,近十年玉米生产技术效率在波动中不断提高。效率提高主要是防灾减灾技术不断提高带来的; 同时,全国各地农田水利基础设施的维护、改进和扩建,以及耕地经营规模的扩大、生产经营方式创新等因素对技术效率的提高也起到了积极作用。从各省( 区) 的状况来看,2003—2012 年期间,技术效率都有不同程度的改善,改善最明显的有安徽、江苏、陕西、河南和黑龙江; 2012 年各个省( 区) 的技术效率都表现良好,并且有趋同的趋势;未来技术效率改进潜力较大的省( 区) 有陕西、江苏、安徽、广西、贵州、甘肃。

根据超对数随机前沿生产函数的估计结果,推导得出技术进步的计算公式为:

其中,TC表示技术进步率。由式( 11) 计算得出各年份不同省区的技术进步率。根据计算结果可知:从全国整体来看,近十年中国玉米生产几乎没有技术进步。从各省( 区) 的状况来看,2003—2012 年期间,绝大多数省( 区) 存在技术退步,只有个别省( 区) 表现出微弱的技术进步。这与我国玉米生产现状较为一致。黄季焜、杨军［14］指出,中国2000 年审定通过郑单958 玉米新品种,种植面积迅速扩大,2007、2008 连续两年超过400 万公顷( 占当年玉米播种面积的近30% ) 。随着新品种推广面积的不断扩大、种植技术不断成熟,再加上耕种收机械化程度不断提高,玉米生产过程逐渐显现技术进步的趋势。

2. 2. 2 要素产出弹性和要素替代弹性计算及分析

根据超对数随机前沿生产函数的估计结果,利用公式( 5) 、( 6) 、( 7) 和( 8) 分别求得劳动力、种子、机械和化肥四种投入要素的产出弹性,利用公式( 9) 和( 10) 分别求得机械对劳动力和种子对化肥的替代弹性。计算结果见表2。

由要素产出弹性的结果可知,近十年来,劳动力、机械、化肥对玉米产量变动的作用均为正值并且很接近。但产出弹性的变动趋势不同,劳动力的作用在减弱,尤其是2009 年后呈现加速减弱的趋势; 同期内机械产出弹性的变动与劳动方向相反,最近五年有明显上升趋势; 化肥的产出弹性在2007 年之前一直上升,2007 年之后出现波动中下降,这与前面提到的2000 年后中国引入玉米新品种有关,后期新品种种植面积稳定后,化肥的增产贡献会减弱。在2007 年之前,种子要素的产出弹性为正值且不断提高,2007 年起开始转为负值,原因是良种推广使用的增产效果是一次性的,需要有新一代更高产的品种才能推动新一轮的增产。总体来看,玉米生产的投入要素配置相对有效。随着生化、机械技术的创新与采用,投入要素的具体配比出现不断变化趋势。因此,玉米单产的提高关键在于良种的培育与农艺、农技的配套创新。

由要素替代弹性的结果来看,机械对劳动力的替代弹性有上升的趋势,2009 年之后上升趋势更加明显。说明随着社会经济的发展,玉米生产过程中机械对劳动力的替代变得相对容易。良种对化肥的替代弹性变动频繁,且与预期不一致。

3 研究结论

近十年来,中国玉米生产技术效率在波动中不断提高。主要是因为防灾减灾技术不断改进和完善,全国各地加强了农田水利基础设施的维护、改进和扩建,耕地经营规模的扩大、生产经营方式创新等因素。

各样本省( 区) 的玉米生产技术效率均有不同程度的改善,改善最明显的有安徽、江苏、陕西、河南和黑龙江; 主要原因是成灾率降低、有效灌溉面积的扩大和农户经营耕地面积的扩大。未来技术效率改进潜力较大的省( 区) 有陕西、江苏、安徽、广西、贵州、甘肃。

从全国总体来看,近十年中国玉米生产几乎没有技术进步,2007 年之后表现出微弱的技术进步。从各省( 区) 的情况来看,绝大多数省( 区) 存在技术退步,只有个别省( 区) 表现出微弱的技术进步。主要原因是良种研发重大创新性成果较少、良种推广进程较慢、耕种收机械化推进存在诸多障碍。

近十年来,劳动力、机械、化肥对玉米单产变动的作用均为正值并且很接近。但产出弹性的变动趋势不同,劳动力的作用在减弱,机械的作用在增强,化肥的作用表现出先升后降的趋势; 种子的作用2007 年之前为正,自2007 年起转变为负值。机械对劳动力的替代弹性有上升的趋势,2009 年后上升趋势更加明显。种子对化肥的替代弹性与预期不一致,且变动频繁。

4 政策启示

短期内,生产效率的提高是稳定和提高玉米单产的决定因素; 自然灾害的成灾率、有效灌溉面积、农户经营耕地面积、农村劳动力的受教育程度以及生产的机械化程度等是中国当前阶段影响玉米生产技术效率的主要因素。为了减少单产的波动和提高单产,政府应该继续加大对防灾减灾技术研究和农村水利基础设施的投资力度。

长期来看,玉米单产的提高主要是玉米新品种与高产栽培等农艺技术协同创新的结果。这就需要国家加大农业科研的投入,重点向作物新品种的培育及配套农艺技术创新研究倾斜; 同时加强良种和新栽培技术的推广应用方面的投入。

烧结砖瓦工厂生产技术分析研究 第9篇

由西安墙体材料研究设计院承担, 起草《中华人民共和国国家标准——烧结砖瓦工厂设计规范 (报批稿) 》专题的工作。按照西安墙体材料研究设计院总体计划和具体要求, 分工确定成立了“烧结砖瓦工厂设计规范专题项目/砖瓦生产技术分析研究”, 为此展开了调研工作。

针对量大面广的烧结砖瓦行业生产实际, 我们制定了周密全面的调研计划, 采取各种形式进行工作。

调查数据来源许多方面, 比如原料采用了中国建材西安墙体材料研究院研究中心的2005年～2010年所做实验数据, 对比分析可行性实验结果和实际生产的差异。其他分析数据收集也统计了该研究院2006～2010年承担的设计项目, 对规模、利废、装备机械化对比分析。通过这种集中式的调查, 得到许多资料, 取得了良好的效果。为规范的编制起到了重要作用。另一方面, 充分利用我们烧结墙体材料科特别烧结砖瓦工厂研究设计单位的优势, 采用各方面的条件, 对有关企业展开工作, 有利于促进和帮助墙体材料专题组调研的工作。2010年3月上旬到2010年8月上旬, 基本完成全部调研走访和问卷回收统计工作。调查烧结砖瓦企业规模分类、原料化学成分、原料性能及种类统计数据、烧结砖瓦窑炉统计见表1、表2、表3、表4、表5。

2 烧结砖瓦生产现状

烧结砖瓦是我国目前墙体屋面材料的主要品种。它是重要的建筑材料, 广泛应用于建筑业, 用于城乡建设和人民安居工程, 全国砖瓦企业发展到12万个, 占地500多万亩, 每年生产烧结砖瓦 (含实心粘土砖) 8 500亿块, 特别是进入“十一五”中期我国新型墙体材料已经进入了快速发展时期。到“十一五”末期, 全国新型墙体材料产量将达到3 000亿块, 比2000年增加900亿块, 年均增长速度为8%;新型墙体材料产量占墙体材料总产量的比重将达到40%, 其中城镇达到50%以上, 大中城市 (辖区内) 达到60%以上, 市区达到80%以上, 农村达到25%～30%, 中西部地区和东部地区的差距减小2个百分点;采用新型墙体材料的建筑竣工面积占城镇建筑竣工面积的50%, 其中大中城市 (辖区内) 达到60%以上, 市区达到80%以上。墙体材料产业为我国国民经济的发展和大规模经济建设做出了重要的贡献。

据统计, 我国每年竣工各类建筑物约20亿m2。截至目前为止, 已有建筑总面积400多亿m2。预计到2020年还将新增300多亿m2。这样巨大的建筑量需要砖瓦工业强有力的支撑。

“十一五”以来, 在国家墙改政策的推动下, “禁实”政策陆续出台并得到落实, 我国墙体材料产业发生了重大变化。期间, 我国各地砖瓦企业采取积极有效措施, 加大技改投入, 淘汰落后的生产工艺和设备, 生产节土、节能、利废、环保型的各类新型墙体材料, 使各种新型墙体材料不断涌现, 极大地满足了经济建设的需求。到此末期, 新型墙体材料的比重已由2001年的16%提高到现在的40%左右。墙体材料产业、产品结构发生了明显变化, 呈现出如下总体特征:

第一, 是综合利用工业废渣 (煤矸石、粉煤灰、各种废渣) 力度不断加大, 其中煤矸石、粉煤灰、页岩等废渣烧结砖瓦制品全厂生产能力达到3000万块～8000万块以上;利废产品、烧结多孔砖、空心砖产量显著增加。北京、河北、山西、内蒙古、黑龙江、辽宁、山东、河南、湖南等地均已建设了上规模的全煤矸石烧结砖、粉煤灰烧结 (蒸压) 砖生产线, 工业废渣 (煤矸石、粉煤灰、各种废渣) 综合利用加快。安徽省由于新型墙体材料的发展累计节约土地10万多亩, 节能430万t标煤, 综合利用废渣2 000多万t。广东、重庆、浙江等地积极利用河砂生产蒸压灰砂砖和利用海 (河) 淤泥生产烧结制品。各类烧结空心制品受到青睐, 市场形势很好。初步统计2011年1～6月份, 全国墙体材料产业利废产品总量达2 080亿块以上, 同比增长在8%左右。一般新型墙体材料烧结制品工厂生产能力达到3000万块标准砖以上。

第二, 是进一步加快实心砖改产空心砖步伐, 带动烧结多孔砖、空心砖产量快速增长。2010年全年各类烧结空心制品总量可达800亿块～1 000亿块 (折普通砖) , 同比增长37.5%左右;掺废渣 (30%以上) 利废产品总量达1 300亿块, 同比增长在14%以上。2010年1～6月份, 预计各类烧结空心制品总量同比增长6%左右, 可达到1 300亿～1 400亿块 (折标砖) 。每年淘汰实心粘土砖生产企业2万家, 减少产量600亿块, 实心粘土砖总量控制在4500亿块/年以内, 累计节约土地110万亩, 节能8000万t标准煤, 利用废渣3亿t。

第三, 是新型墙材产量快速增长, 实心粘土砖总量呈现下降趋势, 同比减少约2个百分点, 总量维持在5 300亿块标砖。特别是中西部地区墙改步伐大大加快烧结空心制品总量逐渐增加。安徽省新型墙材占墙材总量的比例已达36%, 省辖市新型墙材建筑应用面积比例已达50%。安徽省使用墙改专项基金5000万元扶持新型墙体材料产业发展, 带动社会资金近10亿元。广西砌块产量已占全区墙材总量的25%。从全国来看, 比2000年增加900亿块, 年均增长速度大于8%。

第四, 是我国墙体材料产业规模经济效应显现, 新型墙体材料生产开始向规模化方向发展。目前, 我国新型墙体材料中的烧结砖瓦工厂生产线最大生产规模已达到8 000万m2/年;新建烧结空心砖生产线的规模一般在5000万块/年以上。

第五, 是技术装备水平和产品质量上了一个新台阶。“十一五”期间, 引进并建成了一批具有当代国际先进水平的新型墙体材料生产线, 包括利废空心砖生产线。在“十五”期间引进国外先进的煤矸石制砖设备的基础上, 通过消化吸收和创新, 开发了具有自主知识产权的全煤矸石半硬塑或硬塑挤出生产线, 实现了制砖不用土, 烧砖不用煤, 技术装备水平迈上了新台阶。新型墙体材料在产品质量、档次、功能等方面也有了很大提高。

第六, 是创新和发展, 尤其是进入新世纪以来, 在国家墙材革新与建筑节能工作的推动下, 我国砖瓦行业十分注重创新和发展, 我国砖瓦装备的技术水平和科技创新能力提高较快。就砖瓦装备的技术来看, 其整体水平有了较大提高。主要表现在两个提高上, 即砖瓦机械生产企业加工生产能力显著提高, 砖瓦机械装备的产品质量和技术水平大幅提高。

“十一五”以来, 我国墙体材料产业取得了显著成绩。国内许多城市的墙材革新从代替实心粘土砖出发, 为利用本地的工业废料或地方资源, 有的地区生产了灰砂砖、粉煤灰砖一类的小块砖, 有的地区生产了混凝土空心砌块或加气混凝土砌块, 这些新型墙体材料在把一部分实心粘土砖挤出市场的同时, 得到了更大的发展。2015年, 新型墙体材料产量占墙体材料总产量的比重将达到65%, 其中城镇达到60%以上, 大中城市 (辖区内) 达到75%以上, 市区达到80%以上, 农村达到45%以上, 中西部地区和东部地区的差距减小2个百分点;采用新型墙体材料的建筑竣工面积占城镇建筑竣工面积的55%, 其中大中城市 (辖区内) 达到75%以上, 市区达到80%以上。严寒和寒冷地区城镇新建、扩建的居住建筑及其附属设施全部采用新型墙体材料并达到民用建筑节能标准要求。同时, 烧结砖瓦工业出现稳步发展的局面, 实心粘土砖总量得到控制, 新型墙材发展迅速, 产品质量有所提高, 节能发展在提高。

3 烧结砖瓦行业生产节能现状

我国约有烧结砖瓦生产企业10万余家, 年总产量8 500亿块 (折标) , 年耗能折标煤7 500万t, 占建材行业总能耗30%左右。烧结砖瓦企业热效率平均40%, 而热工设备维护结构散热及设备能耗损失约占总能耗的25%, 如果烧结砖瓦企业采用适合的节能设计方案, 则至少可降低能耗10%以上, 年可节约标准煤750万t, 总量相当可观。

建材发展规划确定发展目标包括四个方面:一是发展新型墙材。“十一五”期间, 各种新型墙材产品年增长速度要保持在10%以上, 提高产品建筑节能功能, 达到国家建筑节能标准要求。二是节约土地资源。到2010年, 烧结空心制品总量达到2 100亿标块, 年增长率达到5%左右, 节约粘土1.7亿t。三是节约能源、资源。2010年, 每万块砖由“十五”期间的耗标煤0.5 t～0.6 t下降到0.4 t～0.5 t, 节约标煤1 000万t, 利用废渣3亿t。四是淘汰落后生产工艺。要认真贯彻执行JC 982-2005《砖瓦焙烧窑炉》国家强制性标准, 坚决取缔高能耗的砖瓦生产企业。质量达到国家标准中优质产品要求。

发展重点是, 大力发展利废、环保、绿色墙材产品。满足不同建筑结构和不同档次建筑的需求, 科学利用当地资源生产低能耗、低污染、高性能、高强度、多功能、高孔洞率的系列化烧结制品。全面执行《民用建筑节能管理规定》, 为全国新建建筑实现节能50%的设计标准提供优质、足量的产品。

烧结砖瓦工艺技术方面, 墙材革新系统工程推动了先进“内燃烧砖法”的技术复兴, 促进了现代工业固体废弃物的应用与消纳, 提高了资源、能源的有效利用率, 实现真正意义上的生产节能、降耗、利废, 同时提高了烧成质量, 轻质高强的烧结制品得到了很大发展。这项技术的全面复兴与推广, 引发了从粉煤灰、炉渣、煤矸石、烟道灰等大宗工业固体废弃物的资源化研究, 以及延伸到了富含粘土矿物的金属、非金属尾矿的开发与应用, 使烧结砖瓦找到了更多的替代材料, 夯实了“资源依赖型”的自然经济向“知识依赖型”的循环经济过渡的基础。据测算:仅每年200亿块全煤矸石烧结砖和1 000亿块左右的粉煤灰、炉渣烧结砖年节约标煤720万t左右, 同时, 消纳上述两种大宗工业废弃物7440万m3, 仅堆场占地一项, 每年节约土地7440亩 (按每亩堆渣1万m3计) 。

烧结砖瓦科研方面, 以烧结砖为重点的墙体材料革新系统工程的顺利开展, 充分发挥了新兴科技的先导作用, 一大批高等学府、科研院所加盟其中, 进入了角色, 成为砖瓦行业的火车头。高掺量粉煤灰烧结砖科技成果, 金属和非金属尾矿的资源化应用, 能源、化工、冶金伴生废弃物的资源化开发, 乃至替代粘土或替代自然胶凝物质的研究成果, 为我国墙体材料革新带来了重大的变化。一大批耐久性能强的隔热材料、大空间隔断材料、墙体保温材料、装饰装修材料相继问世, 推动了节能建筑向节地化、产业化、绿色化方向发展, 同时又拉动了砖瓦机械制造业的技术振兴。

烧结砖瓦机械制造方面, 我国砖瓦机械业从20世纪80年代的十余家工厂, 发展到近百家专业化机械制造公司, 从模仿国外“中间技术”到具有自主知识产权的创新, 其机械产品迈上了自动化、智能化制造技术的新台阶, 能与国外先进企业交流对话, 在WTO通道中以“中国制造”品牌走出国门, 参与国际竞争。

4 烧结砖瓦行业生产节能途径和措施

烧结砖厂生产工艺过程主要由原料制备、干燥及焙烧三个环节构成。工艺流程中, 耗能种类分别为煤、电、油。机械设备的运行消耗电能, 砖坯干燥及焙烧消耗原煤, 而物料运输、矿山开采消耗柴油、汽油等成品油。按工艺过程可以为如下方面。

4.1 烧结砖原料

目前, 烧结砖行业生产原料组成主要有:粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰等原料。由硅酸盐类、长石类、粘土类及一些单质矿物所构成, 当原料中某些主要成分不同时, 砖坯的烧结温度及烧结温度范围有所改变。如原料中SiO2或Al2O3含量提高, 砖坯烧成温度将提高, 烧砖煤耗随之提高, 但另一方面, 其烧成温度范围也因此扩大, 看火难度下降, 产品合格率提高。如当原料某些成分含量变化时, 其烧成温度将提高或降低, 烧成煤耗将相应增加或减少。原料的物理性能决定烧结砖制备工艺及设备选择。

实际生产实践中, 原料是有几种互相掺和的。煤耗的计算是不同的。扣除煤耗后的万砖热耗, 应是掺配其他可燃料如劣质煤、粉煤灰、煤矸石、锅炉渣等工业废渣提供的。当原料、工艺、产品没有大的变化时, 万砖煤耗的下降是有限的, 若按原规划中煤耗下降20%的要求, 万砖煤耗分别是320 kg和336 kg标准煤, 万砖煤耗下降后, 掺配的可燃工业废渣量应有所增加。

4.2 工艺环节

工艺中, 配料是保证焙烧稳定性、保证产品质量和降低能耗最重要的环节, 与砖厂降低煤耗工作直接相关。

干燥室、风机、窑炉组成的系统中, 风机承担将窑炉中烟气抽出, 并送入干燥室干燥湿坯。烟气的抽出, 以保证稳定的红砖焙烧为前提条件, 烟气的送入, 则以保证干燥所需热量为条件。风机以锅炉离心引风机为主。

当原料中硬度、塑性指数、粒度三个参数这些参数发生变化时, 设备运行及生产能力受到影响, 废品率提高, 甚至无法正常生产, 电耗增加。配料环节设备主要采用箱式给料机、板式给料机、圆盘给料机、立筒皮带秤给料机等工艺选择中, 设备性能确定, 如原料含水量增加, 塑性指数改变, 锤式破或反击破细粉料产量就会下降, 生产时间延长。如原料硬度、粒度增加, 对辊类破碎设备出料粒度变粗, 磨损加剧, 产品质量下降。根据原料物理性能, 采用适宜的工艺和设备, 才能满足产品产量和质量要求, 从而为节能降耗创造较好的条件。

烧结砖节能工作的开展, 不仅要着眼设备运行, 砖坯干燥及焙烧, 也要着眼于矿山整体规划与开采。提前开采放炮自然风化, 利用自然界风霜雨雪、日晒雨淋、冷暖交替等物理作用, 搭配开采, 堆放陈化, 可节省原料均化的费用, 又可改善原料组分及塑性。

4.3 设备

烧结砖在一般原料条件下, 设备的消耗能是非常大的, 其中主要是电耗。要满足粒度小于3 mm, 辊式破碎设备需两台以上, 装机容量约为77 kW, 而锤式破仅需一台设备即可, 装机容量约为55 kW～75 kW, 但产量对比, 破碎能力较高的是辊式破碎。

破碎环节设备运行电耗, 装机功率是重要指标, 但破碎能力及适应性也是重要的指标。破碎产量的高低, 涉及成型车间其余设备运行时间的长短。重视破碎设备运行, 是砖厂降低电耗, 提高半成品产量的关键。应该说, 破碎环节的正常运行, 比成型环节更重要。

生产线装机容量低的约200 kW, 高的近800 kW, 大部分砖厂设置了低压侧集中电容补偿。由于电动机属于电容式耗电设备, 运行过程中有无功功率消耗, 砖厂配电室设置的电容补偿虽对全厂电动机进行一定的补偿, 但随着电动机工作位置的远近、线径的大小、运行工况的不同等因素的影响, 补偿效率并没有达到最优, 经电气专家研究及砖厂应用实践, 在集中电容补偿的基础上, 提出了电动机工作地点的就地补偿方案, 从而使无功功率消耗降到最低, 砖厂设备节能效益有所提高。省内某砖厂, 就地电容补偿设备投资约1.5万元, 分别设置在挤出机、搅拌机、电动机旁, 通过运行, 挤砖机挤出较硬泥条时, 电动机不像以前那样频繁跳闸, 并且万砖电耗下降5%。

4.4 干燥

人工干燥环节位于烧结砖工艺流程系统中成型与焙烧之间, 随着设备制造水平提高及窑炉结构改善, 这两部分对烧结砖产量的提高已具有较高的能力, 但人工干燥在目前仍是提高烧结砖产量的瓶颈, 制约前后环节生产能力的发挥, 砖厂产量能否提高仍由干燥确定。如何使干燥室干燥效果好、产量高, 与干燥室结构及所用风机关系极大。

4.5 窑炉

窑炉形式有轮窑、隧道窑、一次码烧轮窑、一次码烧隧道窑。窑的结构、生产能力、保温性能及操作性能均已定型, 围绕能耗指标, 常见的控制方式为内燃掺配料的调整, 码窑方式的改变, 以及防止窑炉漏风。

小型砖厂多位于乡镇附近, 产量不高, 没有可燃性工业废渣, 用少量原煤作内燃, 内燃程度低, 势必要求烧窑工看火投煤。另外, 受人为因素、看火技术及操作方式等方面的影响, 加上外投煤的不完全燃烧, 使得耗煤量的控制较为困难, 很难实现降低烧砖煤耗。而位于城市附近的较大砖厂, 可利用的工业废渣种类多、数量充足、内燃掺配量较高、外投煤较少, 不利因素减少, 煤耗较低。部分大砖厂, 工业废渣掺配量高, 万砖煤耗低, 红砖产量也高。因此, 在有条件的砖厂, 采用工业废渣作内燃, 逐步实现全内燃烧砖, 实现煤的零消耗, 是一个窑炉节能降耗的方向。

5 烧结砖瓦行业生产节能分析及对策

5.1 工艺方面

物理性能中, 硬度、塑性指数、粒度三个参数, 决定烧结砖制备工艺及设备选择。当原料中这些参数发生变化时, 设备运行及生产能力受到影响, 废品率提高, 甚至无法正常生产, 电耗增加。工艺中, 设备性能确定, 如原料含水量增加, 塑性指数改变, 锤式破或反击破细粉料产量就会下降, 生产时间延长。如原料硬度、粒度增加, 对辊类破碎设备出料粒度变粗, 磨损加剧, 产品质量下降。根据原料物理性能, 采用适宜的工艺和设备, 才能满足产品产量和质量要求, 从而为节能降耗创造较好的条件。

就砖厂降低煤耗而言, 应按照全内燃焙烧方式确定内燃料掺配比例, 内燃料的掺配应做到足额、准确和稳定。应此, 配料环节应注重进厂内燃料种类分别堆放, 定期检测, 对发热值、含水量、粒度等参数做到心中有数。同时, 选择适合、可靠的配料设备, 防止堵料, 棚料故障发生。

5.2 热工方面

窑炉对节能降耗, 提高企业效益举足轻重, 是最关键的热工设备, 需要有好的砌筑材料、保温材料以及好的基础和施工。不经设计、材料低劣、随意施工, 将使窑炉成为砖厂持续发展的最大障碍, 特别是没有可燃工业废渣的一次码烧轮窑, 万砖能耗高达3000 kg, 不仅效益低, 还面临被淘汰的巨大风险。

建议措施是取缔小围窑、小立窑、地沟窑、马蹄窑、简易轮窑和18门以下轮窑。

空心砖规格, 空洞率由30%～45%, 当折算标砖年产3000万块时, 每年原料消耗同比下降25%～50%。原料用量降低, 矿山开采及运输、设备磨损、运行电耗、烧成煤耗等费用均有所下降, 能耗下降显著, 效益提高。

但空心砖生产技术要求严格, 如生产条件不完善, 干燥和焙烧两个环节的废品率将增加, 此时, 生产费用不仅没有降低, 反而增加。砖厂准备转产空心砖之前, 一定要对原料、陈化、破碎、成型、干燥及焙烧各个环节特性进行技术改造。

烧结砖产品由实心改空心, 是国家新型墙材政策规定, 是砖厂必然的发展方向, 在开展节能工作的同时, 逐步完善空心砖生产条件, 尽快实现所有产品空心化。

5.3 单线生产能力

单线生产能力的设备挤砖机应采用合适规格双级真空挤砖机;单线生产能力要达到3 000万块 (折普通砖) 以上;经济技术规模为5 000万块～12 000万块 (折普通砖) 。每万砖耗煤量由0.5 t～0.6 t下降到0.4～0.5 t, 煤耗下降20%。对我国现有烧结砖企业而言, 万砖煤耗较低的砖厂为0.3 t左右, 万砖煤耗较高的一次码烧轮窑砖厂, 却可达到1.5 t～3.0 t, 由此可见, 规划对煤耗下降的要求, 将对一些砖厂的生存与发展产生较大的影响。综观规划要求, 淘汰取缔是刚性的明确的, 生产规模的提高可通过技术改造实现, 而煤耗的下降, 却是企业提高效益的基本要求。

5.4 烧结砖厂节能管理

烧结砖厂管理制度中, 对成品油、易损件、焊条等消耗材料的管理较为粗放, 设备不坏不修, 消耗材料随意领用, 使用过程中浪费较大, 缺乏精打细算、物尽其用、科学用料的责任意识, 至使红砖生产成本中材料费用高。对此, 部分砖厂根据企业生产规模, 采取形式为单位产品成本费用承包制的管理方式, 对控制成本起到较好的作用。

6 结语

目前, 针对节能减排和建设两型社会所面临的大好形势, 建筑节能和墙材革新对我国砖瓦工业的发展提出了更高的要求。应该看到今后一段时期是我国砖瓦行业机遇期, 2009年11月国务院常务会议决定国家将在今后几年多的时间, 注资4万亿以拉动内需, 促进国民经济又好又快的发展, 同时提出了包括加快建设保障性安居工程、加快农村基础设施建设、加快铁路公路和机场等重大基础设施建设等促进经济增长的十项措施。砖瓦行业作为我国墙体革新的排头兵, 一定要抓住机遇, 以新技术研发和推广应用带动传统产业升级, 促进产业健康有序发展。

节能减排重要工作之一是提高烧结砖瓦工厂节能设计, 贯彻执行《中华人民共和国节约能源法》等有关节能的法律、法规和方针政策, 优化设计, 做到节约和合理利用能源, 提高能源利用效率, 保证设计质量, 规范适用于新建、扩建和改建的烧结砖瓦工厂节能设计。

生产动态分析新技术 第10篇

1 清洁生产的概念

所谓的清洁生产不同于传统粗放式的生产方式, 讲求运用先进的生产技术, 使用清洁的原材料和能源, 改进管理方式。通过这些措施从生产的源头上减少工业生产带来的能源消耗和环境污染。提高原料的使用效率, 减少生产、服务过程的污染物排放, 保护人类的身体健康, 改善人类的生存环境。以此来促进工业的可持续发展, 实现经济效益与环境效益的统一, 达到节能减排的生产目的。

2 我国水泥清洁生产的现状

水泥生产是一项对环境污染非常大的行业, 一直以来传统粗放的生产管理方式造成了很大的环境污染, 国家对此非常重视, 从政府管理和法律完善等多角度进行治理, 陆续出台了《中华人民共和国清洁生产促进法》、《中华人民共和国环境保护法》等法律法规, 并且针对水泥行业的特殊性于2011年1月11日正式出台《水泥行业准入条件》, 对于一些不符合环保条件的小型水泥厂, 坚决关闭。可以说, 目前我国的水泥清洁生产正处于良好的发展时期。

一般来讲, 水泥的生产过程大致分成生料制备、孰料煅烧以及水泥磨粉三大步骤, 而水泥对环境的污染主要是常温的有尘气体和高温的烟尘, 其飘散范围可达几千米。现代清洁生产一般都会使用除尘设备即袋式收尘器来除尘。除尘工序是采用二级除尘的办法, 先使用旋风收尘器来吸入颗粒较大的灰尘, 在使用静电除尘器进行二次收尘, 主要收集那些非常微小的粉尘。这样的办法一般除尘率都会在98%~99%;对于在生料制备的过程中产生的污染, 多采用干法窑的办法进行治理。在生产中将预热器的排风设置在生料制备的烘干热源上, 使一部分窑的废气引入到窑尾除尘器中, 但要注意保持风管温度。现在我国的水泥生产袋式除尘和静电除尘技术已经趋于成熟, 从废气的处理效果上看已经处于比较先进的水平。但是在防污设备改进, 推进环境污染自动测量及污染监控系统的技术上, 以及原料的回收再利用等方面还存在很多的不足。

3 水泥清洁生产的技术发展趋势

3.1 石灰石破碎与水泥粉末节电技术

粉磨电耗占水泥生产综合电耗约70%, 可通过用高效的立式磨、辊压磨、挤压磨、高细磨等取代低效的小磨机, 改进粉磨工艺, 使用高效助磨剂, 增加预破碎或选粉机, 及安装变频调速器等措施可有效降低电耗。新建严格控制水泥粉磨站可比水泥综合电耗≤34k W·h/t, 充分符合水泥生产清洁型的相关要求。

3.2 发展水泥厂低温余热发电技术

在水泥生产过程中, 存在大量的余热可以进行回收, 将这些热量回收达到一定的数量就可以采用低温发电技术进行回收。比如一座日产量为1000t/d熟料转窑, 其余热的发电装机容量就可以达到14~18MW, 并且在回收发电的过程中不会影响正常的生产, 这样一年下来发电量可以达到9800×104k W, 如此可以带来巨大的经济收益, 不但节约了煤炭资源, 还可以减少8万吨CO2的排放, 起到保护环境的作用。

3.3 对可燃废料的回收再利用

在水泥生产过程中产生的废料有相当一部分是可燃的, 将这些可燃废料进行回收来代替煤炭进行熟料的煅烧, 将废料变成可利用的资源, 如此可以降低能耗, 减少水泥生产带来的环境污染, 有效减少煅烧过程中产生的CO2排放, 对环境也是一种保护。

3.4 利用工业废渣生产水泥

生产水泥的原料可以在各种工业废渣中提取, 这样既减少了资源消耗又能减轻环境的污染。促进水泥清洁生产。具体来讲, 在水泥生产的过程中, 掺加采矿产生的废石碎屑以此来代替一部分石灰石, 将一些如矿渣、煤粉灰及工业的复产石膏等工业废料加以混合作为水泥生产的原料。这样不仅可以有效的降低熟料的用量, 减少熟料和煤炭的原料消耗, 还可以享受到国家对于资源循环利用的财政补贴, 可谓是一举双得。

3.5 节水技术发展

我国水资源短缺问题相对严重, 在水泥生产作业的实施期间, 水资源供需方面的矛盾问题表现突出。除以水泥窑外分解新型干法生产工艺替代传统湿法工艺以外, 还需要加大对于水资源重复利用技术的发展工作。一方面, 需要对冷却效率较低, 用水量较大的冷却池、喷水池进行淘汰, 逐步推广使用高效的旁滤器装置;另一方面, 需要在水泥生产工艺中, 积极引入高效冷却节水技术, 对循环冷却水系统进行合理的优化, 兼顾降低成本的目的。

4 结语

综上所述, 清洁生产目前已经成为水泥行业发展的必由之路, 我国目前的水泥清洁生产中静电除尘和袋式吸尘技术已经趋于成熟, 国家对环境保护的重视更加促进了水泥清洁生产的发展。在未来的技术发展中, 要坚持环境保护和资源、能源的回收再利用。通过利用余热发电、回收工业废料、发展散装水泥等办法, 加快水泥行业生产技术的更新换代, 走可持续的发展道路。

参考文献

[1]刘永丽.浅谈我厂建设的环保措施[J].四川建材, 2004 (4) .

[2]王卫平.中小型水泥企业粉尘治理的几项措施[J], 2003 (15) .

生产动态分析新技术 第11篇

关键词：全程机械化生产技术；小麦；经济效益；效率

中图分类号：S233.72 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2016）11-0006-03

小麦是我国乃至全世界上总产量位居第二的粮食作物，我国的种植面积较大。但是纵观我国一些经济发展滞后的地区，种植小麦依然采用传统的人工撒种、手工施肥、人工除草方式，导致小麦出苗不齐、行株距不均、施肥量多、产量低。全程机械化生产技术作为一种新型推广技术，可有效改善小麦传统耕作方式存在的问题，且经济效益显著。

小麦全程机械化生产技术主要指在小麦种植的全过程中运用机械化生产技术，主要包括机械旋耕筑埂技术、机械播种施肥技术、机械化药剂除草技术、机械联合收获技术、机械化秸秆还田技术及机械化小麦烘干技术。在小麦种植全过程运用机械化生产技术，不仅有助于提高小麦的产量、降低种植成本，还能降低农民劳动强度。

1 小麦全程机械化生产技术

1.1 机械旋耕筑埂技术

机械化整地技术作为小麦种植的基础，常用泰山-25拖拉机配备IGX-110型旋耕机，机架和筑埂机具选用自制通用型，构成联合旋耕筑埂机组。联合旋耕筑埂机组可以一次性完成平畦、整地及筑埂三项操作。耕筑作业后的耕地土质松软、地面平整，可以用于机械化翻地和生茬地上作业。据统计，联合旋耕筑埂机组的生产效率为0.20～0.22 hm2/d。

旋耕筑埂機是在旋耕机和筑埂机之间加装机架，将筑埂机固定在通用机架的衡梁上，可以根据耕筑条件调节深浅；机架上可以根据种植需求安装不同机具，在完成旋耕后再平畦和筑埂。待小麦下茬时再播种大豆、大田起垅或开展播种作业，实现一机三用，极大地提高机车和机具利用率。为提高畦区的平整度，可在筑埂机两边内侧的尾部装悬挂的耢子或齿钉。

1.2 机械化播种技术

机械化播种技术主要是指借助机械将小麦种子按照固定的株距、行距、深度、播种量翻入土壤的技术。除满足一般的播种要求，小麦播种还应满足以下要求：一是注意土壤墒情。播种季节气候干燥需要造墒；播种季节降雨量较大需要及时排洪。二是提高整耕作质量，保证整地平整、土壤细碎。三是选择适用的播种机。四是为提高播种质量，播种前需加强机手培训。

运用机械化方式播种时，还应该把握好“三质”“三适”及“三度”。“三质”即整地质量、种子质量、播种质量；“三适”即适墒、适量、适期；“三度”即整齐度、均匀度、深浅度。其中：整齐度是指小麦的行距应该一致，播种行呈直线，地头整齐；均匀度是指播种均匀，无漏播、无断条等情况，建议采用宽行种植，行距最好控制在20～25 cm；深浅度是指小麦的播种深度最好为3～5 cm，水分不足时可将深度加至5～6 cm，砂土壤也可适当增加深度，但是不能超过6 cm。

1.3 机械化施肥技术

机械化施肥技术主要指借助某些机械，将化肥按照所需量施于土壤表层以下一定深度的施肥技术，主要有深施底肥、深施种肥及深施追肥。在对小麦施肥时，建议选用比较先进的2BF-9小麦播种施肥机。该机能够在已耕地上一次性完成开沟、播种、施肥、覆土等操作，且施肥量和施肥深浅可以调整。通常情况下，化肥应该深施于土壤6～10 cm以下。

1.4 机械化药剂除草技术

小麦属于密生型农作物，密度高行距小，因此使用动力机械除草的难度较大。传统的人工除草方式费时费工，且劳动强度大，除草效果不显著。机械化药剂除草技术具有成本低、除草效果佳等优点，可用于小麦除草。通过机械化对茎叶喷洒农药，喷药时间在小麦3～4叶期分蘖前，用药剂封闭小麦地中的土壤表面，达到防止杂草生长的目的。小麦种植面积较大且属于连片种植，建议选用3W-200悬挂横杆式喷雾机，其药箱容量大，喷杆可以折叠，性能可靠，操作简单。为最大程度发挥药剂的作用，一般选择风级低于4级的天气作业，且选用高效、低毒、残留低的药剂。

1.5 机械化联合收割技术

小麦的收割季节集中在5月，这段时间为雨季，小麦常因无法及时脱粒而长期堆放。小麦在长期堆放期间易发生霉变，进而降低产量和质量，因此保证小麦增产丰收的关键是及时收获。用稻麦联合收割机收割小麦，可以同时完成小麦的切割、输送、脱粒、分离及清选等，是理想的小麦连片种植收获机具。

1.6 机械化秸秆还田技术

跟水稻相比，小麦茎秆更短，柔韧性更差，产量少且容易切碎，秸秆还田更为容易。机械化收割小麦时，割茬高度控制在15 cm以下，切碎长度低于10 cm，此后均匀地抛洒在田间。为促进小麦秸秆腐解，在保证总施肥量与不还田土壤总施肥量相同的前提下，增施5 kg/667 m2的尿素作为腐熟剂，再旋耕2次，以实现灭茬的目的。

1.7 机械化小麦烘干技术

刚收获的小麦水分含量在20%左右，若不及时烘干会引起霉变，降低产量和质量，因此要及时将小麦烘干。机械化小麦烘干技术以新型谷物烘干机或多功能烘干机为载体，根据农艺要求的工艺流程，采用批式低温循环烘干方式使小麦中的含水率达到国家安全储存技术标准。机械化小麦烘干技术的操作和温度选择，需要根据小麦的含水率及用途确定。操作程序要严格按照烘干机生产厂家或者说明书进行。小麦的水分达到安全储藏标准后，在烘干机中降温冷却，并及时送至仓库中储藏。当前很多地方使用低温循环烘干机，该烘干机主要由供热装置、主机、粮食自动控制装置等构成，主机结构包括干燥箱、提升器、定时排粮结构、吸引风机、卸粮装置、传送搅拌、传动结构等。

2 小麦全程机械化生产效益分析

2.1 生产效率

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小麦全程机械化生产与传统手工生产的效率如表1所示。

从表1可以看出，与传统的手工生产相比，小麦全程机械化生产节省工时902.4 h/hm2，比传统人工生产快近9倍。

2.2 劳动力费用

小麦全程机械化生产与传统手工生产的劳动力费用支出如表2所示。

从表2中可以看出：与传统的手中生产相比，小麦全程机械化生产节省劳动费用支出7 210元/hm2。

2.3 种肥用量

小麦机械化播种技术保证播种深度一致，因此小麦出苗齐、发芽率高、分枝多，且节省种子。同时，能够将化肥集中深施在土壤中，将肥效充分发挥出来，减少肥料用量。小麦全程机械化生产跟传统手工生产的种肥用量如表3所示。

从表3可以看出：与传统手工生产相比，小麦全程机械化生产节省种子278.1 kg/hm2，节肥145 kg/hm2。

2.4 产量

小麦机械化播种技术的播种深度、株距、行距均符合农艺技术要求，因此增产效果显著。其与传统手工生产的产量情况如表4所示。

从表4可以看出：跟传统的手中生产相比，小麦全程机械化生产多产小麦1 895 kg/667 m2。

2.5 增收节支显著

假如按照小麦1.5元/kg、小麦种子2.8元/kg、化肥2.4元/kg计算，与传统的手中生产相比，小麦全程机械化生产可节约劳动费用支出7 210元/667 m2，增收1 895×1.5=2 842.5（元/667 m2），节省小麦种子278.1×2.8元=778.6（元/667 m2）；节约化肥145×2.4=348（元/667 m2）。经济效益增量为：7210+2842.5+778.6+348=11 179.1（元/667 m2）

3 结语

由对比分析结果可知：与传统手工生产相比，小麦种植全程机械化技术的经济效益显著，具有极大的推广应用价值。

参考文献

[1] 刘勇.小麦全程机械化技术实践与应用—以安徽省宿州市埇桥区为例[J].安徽农机，2012（2）：11-14.

[2] 陈雅丽，周敏，蔡建峰.濉 溪县小麦高产高效农机化技术[J].现代农业科技，2012（21）：85-88

[3] 葛長俊.小麦生产全程机械化技术[J].农业开发与装备 ，2012（3）：39-40.

[4] 冯娜，刘欣.小麦生产机械化技术研究[J].农业机械，2012（31）：97-100.

Abstract： This paper summarized the main content， operation essentials and effect of wheat whole course mechanized production technology. By specific test data calculating， we analyzed work efficiency， labor expense， seed manure dosage， yield and economic benefit of wheat whole course mechanized production， which provided experience and reference for improving the quality and benefit of wheat production.

Key words： whole course mechanized production technology； wheat； economic benefit； efficiency

MDI生产技术及市场发展分析 第12篇

关键词：MDI生产技术,市场发展,生产

前言:在聚氨酯生产和聚氨酯相关化工领域生产过程中均需要应用属于异氰酸酯的MDI,MDI可分为纯类和聚合级类两种,前者主要应用于浆料、鞋底、合成革等物质的生产,后者是MDI的主要构成,其主要应用于建筑等行业所需的硬泡等物质中,随着MDI的发展其在塑料、涂料、粘结剂等物质中的应用也逐渐普遍,

目前甚至将MDI视为化工领域的万能材料,所以针对MDI生产技术及市场发展展开分析具有重要的现实意义。

一、MDI生产技术

1. 光气化技术

此项技术即在苯胺和甲醛在盐酸或苯胺和催化剂同时存在的前提下,对其进行加热,使其发生缩合反应,其次对产生的反映物先后进行碱中和处理和蒸馏获取二苯基甲烷二胺,然后对获取的化学物质进行溶剂溶解和光气化反应,形成多苯基多异氰酸酯4等化学成分,最后对所获取的化学成分进行蒸馏处理,制成所需要的MDI的技术,目前在MDI生产的过程中得到广泛的应用。但需要注意的是在此项生产技术进行的过程中所需要应用的光气具有较强烈的毒性,在生产中生成的氯化氢具有较强的腐蚀性,使生产过程中的应用的设备和相关人员的安全性受到威胁,所以此项技术的掌握难度较大,截止目前也仅有我国和部分如巴斯夫等跨国大型企业拥有此项技术。

此项技术在应用的过程中得到不断的改进,例如拜耳公司在MDI分离提取的过程中,利用蒸馏塔和具有诸多玻璃柱的提取塔在将4,4-MDI去除后,将2,4-MDI和2,2-MDI提取,使2,4-MDI和2,2-MDI的提纯含量得到明显的提升;拜耳公司联合相关的几家公司针对此项技术生产过程中产生的盐酸,研发了氧气去阴极化技术,即利用电解槽阳极室将盐酸的水溶液中的氯离子氧化成氯气,对氯气进行提纯并进行光气的配制,使光气化技术中的光气得到有效的供应,而此时将含氧气体向电解槽的阴极室导入,会产生水份,并不需要对其进行特殊的处理,整个循环过程简单、可操作性较强,目前在杜邦、凯洛格布朗路特等公司均得到应用。我国烟台万华化学集团,在对光气化技术应用的设备不进行改变的前提下,通过将多级全连续缩合反映技术替代原有缩合反映技术,使设备的产能得到大幅度的提升,而且将发生概率较高的管路堵塞问题有效的解决,使4,4-MDI纯度提升的同时能耗缩减,据资料显示,在4,4-MDI纯度超过99%的情况下,其能耗仅为传统能耗的14%至50%之间。

综上所述光气化技术虽然在MDI生产过程中,安全性、经济性等方面均存在较大的威胁,使掌握此项技术的企业数量被严重的限制,但随着其相关工艺的不断完善,其在MDI生产领域仍具有广阔的应用空间。

2. 非光气化技术

非光气化技术现阶段仅在日本旭华成公司和孟山都公司、美国大西洋里奇菲尔德公司等少数化工企业中得到开发和应用,而且其所应用的具体非光气化技术也存在差异,例如,日本旭华成公司在非光气化生产MDI的过程中,首先要在60至90摄氏度的常压环境中,利用一氧化碳、氧气、乙醇、苯胺等物质和钯、碘化钠等助催化剂进行羰基化反应,在二苯基脲作为反应中间体的情况下,生成苯甲氨酸乙酯;然后在相同的环境下,将生成的苯甲氨酸乙酯和甲醛进行分子间重排反应,此时会产生亚甲基二苯甲氨酸乙酯;最后将产生的亚甲基二苯甲氨酸乙酯放在温度为230至280摄氏度之间,压强在1至3兆帕的环境中进行邻二氯苯溶剂热分解,生成所需要的MDI和三聚异氰酸酯、乙醇以及其他微量的化合物。在日本旭华成公司的此项非光气化技术中会有一定的苯甲氨酸乙酯不能成功的转化为亚甲基二苯甲氨酸乙酯,如果利用浓度为50%的硫酸和浓度为100%的三氟乙酸对苯甲氨酸乙酯进行催化,需要增添相应的分离设备,近年来该公司尝试通过提升苯胺的转化率改善苯甲氨酸甲酯的选择性,但仍存在较大的操作难度,而且生产出的MDI属于纯类,对其进行收藏等均存在一定的难度。日本孟山都公司的非光气化技术在生产MDI的过程中同样分为三步,首先,在温度为20摄氏度、气压为0.55兆帕的环境中,将二氧化碳、苯胺、环己基四乙基胍等物质与乙腈溶剂进行化学反应,将获取的物质在相同气压但温度为70摄氏度的环境中与氯甲烷进行反应,生成N-苯基甲氨酸甲酯;然后在常压、温度为75摄氏度的环境中和甲醛、硫酸催化剂等发生化学反应,在将获取的物质中的硫酸催化剂独立回收后,将剩余的物质在同环境中持续与三氟乙酸催化剂反映20分钟左右;最后,将反应物放在温度为250摄氏度、压力为2兆帕的环境中进行十六烷溶剂热分解,获取MDI等成分。

现阶段人们尝试应用绿色化学物碳酸二甲酯进行MDI的非光气化生产,其具体操作过程为,将苯胺和碳酸二甲酯在以活性炭为载体的醋酸锌作为催化剂的条件下进行化学反应产生苯氨基甲酸甲酯,然后将其与甲醛在硫酸的催化作用下生成MDC,最后对此成分进行针对性的分解。此项技术虽然在操作过程方面更加简化,但由于MDC本身具有一定的污染性且回收的难度较大,目前应用的范围受到较严重的限制。我国现阶段针对非光气化技术也进行了相关研究,如中科院兰州化学生物研究所在异氰酸酯中间体合成方面获取了一定的研究成果,但我国现阶段在非光气化技术的研究中仍处于初步阶段,仍不能满足大规模生产的实际需要。

二、MDI市场的发展分析

1. 世界MDI市场的发展分析

我国产业信息网发布的《2014-2019年中国二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)市场调研与投资前景预测报告》指出:全球2014-2016年,新增MDI生产能力约为200万吨,其中近80%来自中国;而由于欧洲、美洲和亚太其他地区基本没有产能扩张,预计2016-2018年全球的MDI生产能力扩张增速分别为10.6%、8.7%和5.4%,同期中国MDI生产能力将同比增长29%、17%、7%,而且除万华成为全球最大的MDI生产商之一,并形成寡头垄断优势外,八角工业园等也将成为推动我国产能扩张的重要力量。结合2014年全球范围内各大企业MDI产能的分布,如图1,可以发现万华在市场中的地位得到保持,拜耳、巴斯夫、亨斯迈等企业是我国万华MDI生产企业在国际上的主要竞争对手。在未来一段时间内,国际范围内MDI的生产企业数量和规模等均会发生一定的变化,例如目前亨斯迈打算在路易斯安那州等地区进行生产能力的扩张、西布尔公司打算在诺夫哥罗等区域进行生产能力扩张、韩国锦湖公司、拜耳公司、中国的部分化工企业等也均表现出生产能力扩张的主观意愿,这在一定程度上表明,虽然部分发达国家的MDI生产能力提升并不明显,但在未来一段时间内国际上MDI的生产供应充足。

另外,结合2014年和2015年国际市场中MDI的消费情况可以发现,北美、西欧等发达国家集中的区域以及我国所处的亚洲等均是MDI消费的主要地区,几乎消耗MDI生产总量的85%以上,其中建筑业、冰箱生产、PIM生产、包装材料生产等是MDI消耗的主要领域,在未来一段时间内随着经济的发展和相关工业领域规模的扩大,MDI的消费量也会随之提升,据资料显示,预计2018年全球对MDI的需求将达到700万吨以上,在未来国际市场中,欧洲和北美洲国家因工业生产现阶段较为成熟,未来对MDI的需求增长浮动较小,但俄罗斯、印度、中国等在MDI生产技术方面存在滞后或工业整体将快速发展的国家在未来一段时间内对MDI的需求量将迅速提升。

所以从全球整体MDI市场角度分析可以发现,全球MDI市场在未来一段时间内的供求较为平衡,MDI市场整体将向更加完善的方向发展。

2. 我国MDI市场的发展分析

在上个世纪中期我国开始认识到MDI生产对工业发展的重要性,并有意识的加大相关研究力度,烟台万华化学集团顺应时代要求积极从日本相关公司引入相关技术,建成针对MDI生产的系统,但受设备性能、生产技术、生产经验等因素的限制烟台万华集团引进的设备并未真正发挥实际规模生产的作用,20世纪中后期,万华化学集团与我国青岛科技大学共同针对MDI生产展开相关技术研究,获得巨大的成功,推动我国成为世界上第四个在MDI生产方面具有自主知识产权的国家,万华化学集团在生产技术不断深化的同时,在浙江、匈牙利等地区进行了产能扩张。与此同时拜耳、日本聚氨酯等公司也在我国建厂,我国新兴联恒等公司,使我国MDI的生产能力在进入21世纪后得到了明显的提升,截止2015年,我国万华化学集团的年生产能力达到180万吨以上、上海拜耳和宁波日本聚氨酯公司的年产能分别达到50万吨和7万吨、上海联恒年产能达到24万吨。