补料控制（通用6篇）
补料控制 篇1
摘要：研究了基于半导体敏感材料的乙醇浓度检测模型,设计了基于PLC和触摸屏的乙醇浓度检测及补料控制系统,并给出了系统的总体及软硬件设计。该系统运行稳定可靠,测量精度高,控制算法有效,实现了乙醇浓度的在线检测与补料量的优化控制。将该系统应用到谷胱甘肽发酵过程中,实验分析表明系统有效,检测模型相对误差小于2.5%,能够较好地满足发酵工业要求。
关键词：发酵过程,乙醇浓度检测,补料控制,PLC
微生物发酵过程是现代生物技术产业化和规模化的基础,乙醇是大多数发酵过程一级代谢产物,研究表明,乙醇浓度是发酵过程中重要的过程变量,直接影响着发酵过程的优化和控制[1]。为了对发酵过程进行优化和控制,需要对乙醇浓度进行在线精确检测。目前实时在线检测乙醇浓度的方法包括基于声学原理的检测技术、基于生物原理的检测技术及基于半导体敏感材料的检测技术等[2]。基于上述方法,需要建立精确的乙醇浓度检测模型,并对模型参数进行拟合。
由于半导体气敏传感器具有灵敏度高及可在线检测等特点,采用TGS2620型气敏传感器,构建了基于西门子可编程逻辑控制器(PLC)和威纶触摸屏的乙醇浓度检测及补料控制(Ethanol Concentration Measuring and Feeding rate Control,EMFC)系统,实现了微生物发酵过程中乙醇浓度的在线检测和培养液补料量的优化控制,并采用了Levenberg-Marquarat(LM)算法拟合模型参数,使得模型误差最小化。
1 乙醇浓度检测及补料控制系统
1.1基于半导体气敏元件的检测模型(1)
乙醇浓度传感器采用TGS2620气敏传感器,其敏感元件由集成的加热器以及氧化铝基板上形成的二氧化锡氧化物半导体构成[3]。气敏传感器对乙醇等有机溶剂有很高的灵敏度,当可检测气体浓度越高时,传感器的电导率越高。图1所示为气敏传感器测量电路。
Rs———传感器电阻;RH———加热电阻;RL———负载电阻;VC———供电电压;VH———加热电压;VRL———负载输出电压
传感器工作时,加热器电压VH用于保证敏感元件稳定工作而施加在集成的加热器上,供电电压VC用于敏感元件和负载电阻串联的电路两端加压。传感器正常工作时,负载电阻两端电压与敏感元件接触的乙醇气体浓度呈一定的非线性关系。根据气液平衡原理,已知发酵罐中乙醇液体浓度与负载电压VRL有如下关系[4]:
式中 H——乙醇在发酵液中的溶解度系数;
m ——敏感元件相对于气体浓度变化的敏感性;
n ——未知参数,与被检乙醇气体灵敏度有关;
M ——乙醇相对分子量,值为46.068 44g/mol;
ρ ——乙醇在发酵条件下的密度,值为0.789g/cm3;
p ——发酵过程中发酵罐中气压,值为100kPa;
RL ——负载电压,值为9.8kΩ。
工作中,以负载电压作为检测模型的输入量,离线检测得到的乙醇浓度值作为模型输出量,通过LM算法拟合出模型中的H、m、n等未知参数。
1.2 EMFC系统结构设计
EMFC系统结构如图2所示。在发酵罐中放置膜透取样器,并选择合适的渗透膜使得发酵液中的乙醇优先透过渗透膜,可将发酵液中的液相乙醇浓度转换为气相中的乙醇浓度。气室内含有乙醇浓度传感器,将传感器与外界隔离,乙醇气体进入气室后与乙醇浓度传感器充分接触,通过检测电路将乙醇浓度转换为电压信号。PLC采集此电压信号,转换为乙醇浓度值,并根据计算结果通过一定的控制算法计算出对发酵罐的补料间隔时间和泵转速,控制补料泵对发酵罐流加培养液。最终将结果显示在人机界面上,并可通过人机界面设置参数。
由于发酵过程现场噪声干扰较大,且系统需要连续稳定运行,因此选用PLC作为主控制器,现场人机界面选择触摸屏。EMFC硬件部分由数据采集模块、A/D转换模块、D/A转换模块、PLC、触摸屏人机界面、RS-485和USB接口模块组成,结构如图3所示。
2 EMFC系统设计与实现
2.1 EMFC系统软硬件设计
由于EMFC系统需长期工作在工业现场中,噪声干扰较大,且需连续稳定工作,因此选用德国西门子公司的S7-200系列的224XP CN PLC作为系统的微处理器,其具有成本低、体积小、可靠性高和抗干扰能力强的特点,非常适合应用于工业现场。此类型PLC为单体式结构,配有RS-485通信端口、内置电源和I/O接口,自带模拟量输入和输出模块,具有丰富的指令,操作简便。
选用台湾威纶公司的MT6070iH触摸屏作为人机界面,它能够在0～45℃的大多数工业环境中稳定工作,其电路设计可以抵抗环境中电气噪声的干扰。此触摸屏组态简单,自带RS-485和USB通信接口,能与大多数PLC连接,应用广泛。 EMFC系统在工作过程中采集负载电压信号,通过PLC自带的模拟量输入模块将电压信号转换为数字信号,输入PLC中进行数据处理,数据处理结果通过模拟量输出模块转换为模拟信号,控制补料泵的补料量。触摸屏通过RS-485总线与PLC连接,读取PLC内部数据,并将结果显示在触摸屏界面上。系统可通过RS-485总线与上位机相连,通过USB总线可完成触摸屏数据资料的备份与存储。
PLC程序由西门子S7-200编程软件STEP7-Micro/WIN V4.0编写,包括初始化、数据采集、数值运算、自动控制、手动控制、泵转速调节及参数校正等子程序,程序流程如图4所示。程序执行时,将负载电压信号经过调理后输入到PLC的模拟量输入端,转变为数字信号后,通过参数校正后的模型,完成负载电压到乙醇浓度值的转换,并根据控制方式选择自动或手动控制,补料泵转速由人工设定,由补料时间间隔和补料泵转速共同控制对发酵罐的补料量,并循环执行此过程。
其中自动控制算法是依据大量经验而得到的发酵过程分阶段控制算法。微生物的生长周期一般分为4个阶段:适应期、对数期、平稳期和衰老期,发酵过程中乙醇浓度与微生物的生长情况有着密切的联系,根据乙醇浓度的变化,可判断微生物的生长期,并在不同的生长期采用不同的控制算法调节补料时间间隔。阶段一为适应期和对数期,此阶段为微生物繁殖阶段,乙醇浓度迅速增加,不进行补料;乙醇浓度达到峰值时,进入阶段二,此阶段为平稳期,期望乙醇浓度平稳下降,根据乙醇浓度下降速率与期望下降速率调节补料量,以保持浓度的平稳下降;乙醇浓度小于设定值时进入阶段三,此阶段为衰老期,期望乙醇浓度维持在给定值范围内,根据乙醇浓度检测值与给定值的偏差调整补料量;阶段四为发酵基本完成阶段,恒速进行补料,乙醇浓度逐渐上升。
触摸屏人机界面如图5所示。人机界面程序由威纶触摸屏人机界面软件EasyBuilder8000编写,由主界面、控制方式切换、历史曲线显示、历史数据显示及参数校正等界面组成,通过界面中的“Fast Set”菜单完成各个界面的切换。其中主界面包括负载电压和乙醇浓度实时显示、乙醇浓度实时曲线显示等部分;控制方式切换界面完成手动和自动控制切换功能;历史曲线显示界面可显示最近24h的历史曲线;参数校正界面可根据情况设定模型参数。
2.2 实验结果与分析
将EMFC系统应用到谷胱甘肽发酵过程中,在实验室条件下对EMFC系统进行分析,温度为29℃。主要仪器设备包括:EMFC系统、乙醇浓度离线检测仪器、5L发酵罐及补料泵等,将发酵过程离线检测得到的乙醇浓度拟合传感器模型参数,通过LM算法确定最优模型参数。
气敏传感器非线性特性的拟合基于LM算法,采用五点数据标定,得到传感器模型参数分别为:H=130.275,m=-0.740 885,n=6.279 36。将得到的模型参数输入到系统中得到模型计算值,与离线检测值进行对比(图6a),样本检测相对误差不大于2.5%,模型的精度较高。乙醇浓度变化曲线如图6b所示,在发酵开始后10h,乙醇浓度达到峰值,进入阶段二,乙醇浓度平稳下降;第24h,进入阶段三,设置浓度给定值为2%,范围上下限为±1%,乙醇浓度基本保持在给定范围内;第40h,进入阶段四,发酵过程基本完成,乙醇浓度逐渐增加。乙醇浓度的变化满足预期要求,证明了控制算法的有效性。
3 结束语
笔者基于乙醇浓度气敏传感器,研究了气敏传感器检测模型,并通过LM算法拟合模型参数,采用PLC和触摸屏完成了乙醇浓度检测及补料控制系统的设计,使用分阶段控制算法控制补料量。该系统稳定可靠,检测模型精度高,控制算法有效,能较好地实现乙醇浓度的在线检测与补料量的优化控制,检测相对误差小于2.5%,乙醇浓度变化曲线与期望基本一致,满足了设计要求,能很好地应用在微生物发酵工业中。
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母鹅补料技巧 篇2
1.看蛋形补料。产蛋鹅对蛋白质、碳水化合物和脂肪的需求, 较不产蛋鹅高1倍, 对矿物质和维生素的需求则更多。一般来说, 产蛋鹅每昼夜的日粮总量为150~300克。产蛋鹅摄入营养不足时, 蛋壳就会变薄, 蛋形变异、变小。出现这种情况时, 必须添加豆饼、花生饼、鱼粉等蛋白质含量丰富的饲料, 将产蛋鹅日粮蛋白质含量提高到22%, 每日饲喂量增加到300克, 同时适当添加矿物质饲料。
2.看膘情补料。母鹅过肥, 卵巢和输卵管周围沉积大量脂肪, 影响卵细胞的生成和运行, 使产蛋量降低。母鹅过瘦, 营养缺乏, 产蛋量自然不高。过肥鹅要适当减产或停喂精饲料, 圈养的要适当增加运动或放牧。对于过瘦母鹅, 要及时增喂精饲料, 注意增加日粮中蛋白质的含量, 晚上喂1~2次精料。
3.看粪便补料。如果鹅排出的粪便粗大、松软、呈条状, 表面有光泽, 轻轻拨动便能成几段, 说明营养适合、消化正常。若母鹅粪便细小结实, 颜色发黑, 轻轻拨动后断面呈颗粒状, 表明精饲料喂量过多、青粗饲料喂量过少, 应减少精饲料喂量, 增喂青粗饲料。若母鹅粪便颜色浅、不成形, 说明精饲料喂量不足、青饲料过多, 饲料中营养水平过低, 应加喂精饲料。
仔猪早期补料的意义及实施方案 篇3
1 断奶应激对仔猪的影响
断奶是猪的生命周期中最大的应激之一, 是仔猪一生中关键的一次转变。首先从吃母乳改为固体或生干饲料, 断奶后仔猪需很快适应从母乳到以植物原料为主的固体教槽料的变化。其次是生活环境的改变, 由依附母猪生活变为完全独立生活, 并从产仔舍转移到仔猪保育舍。断奶后环境和营养的变化, 导致断奶仔猪采食量降低, 肠道形态和功能也发生变化, 诸如小肠绒毛高度降低、隐窝变深、消化吸收能力下降、刷状缘酶活性降低等。能量是仔猪生长发育的关键影响因素, 断奶仔猪采食量的下降, 致使仔猪摄入能量不足, 进而造成断奶仔猪生长发育受阻。
断奶应激易引起仔猪腹泻, 其原发性因素主要是断奶应激造成肠道损伤, 使胃肠内消化酶水平和吸收能力下降, 导致食糜以腹泻形式排出。研究表明, 仔猪的饲料与断奶后腹泻存在着因果关系, 水肿病与仔猪消化不良、腹泻有关。因此, 配制适合仔猪生理特点的饲料非常重要。
2 仔猪早期补料的意义
仔猪断奶后让仔猪摄入尽可能多的教槽料至关重要, 因为足够的采食量才可使仔猪得以正常生长。给在产房仔猪补饲教槽料的目的是确保仔猪断奶后能平缓地过渡到以植物原料为主的固体饲料。断奶前诱食补料具有重要的意义。
1) 提高仔猪断奶重。补料可以弥补快速生长发育仔猪营养需要的增加与母猪奶水供给相对不足的营养缺口, 断奶重较大的仔猪, 其断奶后生长速度也更快。Mahan和Lepin[1]研究发现, 4.1~5.0 kg断奶重仔猪到105 kg所需要的生长时间比7.3~8.6 kg断奶重仔猪要多11~22 d。
2) 让吮奶仔猪学会采食以植物原料为主的固体教槽料, 学会咀嚼和吞咽饲料, 可以帮助仔猪断奶后尽早吃料。断奶时仔猪内源的多数消化酶活性会降低, 但随着进食刺激, 酶活性会很快恢复并呈上升趋势。在仔猪哺乳期补料, 可使仔猪尽早适应进食饲料的刺激, 减少断奶时由于消化酶迅速减少而导致的消化不良。
3) 给断奶前仔猪补料, 让仔猪采食适量的教槽料, 可提高仔猪胃肠道对植物原料为主的固体教槽料的适应性, 对减少断奶后仔猪肠道形态和功能的不利变化是有益的[2]。哺乳仔猪消化道结构发育不完善, 消化器官、小肠上皮细胞、小肠绒毛和淋巴细胞等正处于生长发育阶段, 而饲料对胃肠道、小肠上皮细胞和小肠绒毛的发育有明显的影响。研究发现, 断奶会使绒毛高度降至断奶前的约75%, 腺窝深度增加, 肠壁形态结构的变化与断奶时的应激源及断奶后的日粮类型有关。早期补料可以实现这一阶段的平稳过渡。
3 补料的营养调控策略和实施方案
3.1 营养调控策略
通过补料的营养调控措施, 可以降低仔猪腹泻率。比如, 采取降低日粮蛋白质水平, 改善日粮蛋白质品质, 平衡氨基酸, 添加乳化剂、酶制剂、酸化剂、有机微量矿物元素等添加剂的营养调控措施。其实, 补料真正的目的是有助于仔猪从哺乳期的极高消化率的液态母乳过渡到成本相对较低的以玉米、豆粕等植物原料为主的教槽料, 减少应激, 提高仔猪的健康水平和生长性能, 从而降低仔猪饲喂的成本。
饲料中抗原物质引起的过敏反应是引起仔猪断奶后肠道功能和功能不利变化的主要因素。过敏反应可使断奶仔猪小肠黏膜损伤、绒毛变短、水肿, 引起断奶仔猪腹泻。如果仔猪断奶前没有接触过豆粕或大豆日粮, 则肠内容物的流动速度不受抑制;反之, 如果仔猪断奶前被豆粕或大豆日粮致敏, 则肠内容物的流动速度可被抑制。
仔猪出生后前几周免疫系统逐渐发育, 免疫系统形成可识别仔猪自身蛋白和外源蛋白。若仔猪出生后尽早补食含豆粕或大豆蛋白的低抗原教槽料, 免疫系统逐步适应和发育, 进一步提高仔猪的免疫力和生长速度, 因此仔猪尽早补料很重要。在教槽料中策略性使用10%~15%的低水平豆粕或大豆蛋白, 可使仔猪适应含豆粕或大豆蛋白的低抗原教槽料, 降低日粮中抗原对断奶仔猪的过敏反应。
3.2 补料的实施方案
断奶前仔猪补料的价值取决于能否使仔猪断奶前饲料抗原引起的过敏反应获得达到免疫耐受水平的饲料采食量。根据资料数据和实践体会, 特提出以下补料实施方案。
方案1:仔猪出生后于5~7日龄开始诱食补料。断奶前大量补料或尽早充分补料, 可使仔猪免疫系统产生耐受力, 仔猪断奶后就不会因饲料抗原作用引起发生过敏反应或过敏反应程度较轻。
达到足够补料量时, 补料效果好于不补料的。有人提出断奶前需补饲600 g教槽料才够耐受水平, 但这数据缺乏充分证据。Miller[3]补料实验 (见表1) 中补料2周, 21日龄断奶仔猪也无腹泻。Delumeau和Meunier-Salaun[4]研究发现, 14~27日龄的仔猪采食教槽料高于100 g, 断奶后采食量也较高。断奶时间越晚, 补料效果越好, 对断奶日龄在28 d以上的仔猪, 断奶前补料效果更明显。仔猪断奶后, 小肠绒毛萎缩程度和断奶仔猪采食量减少程度是密切联系的[5]。肠道形态和功能的变化可引起断奶仔猪发生营养吸收障碍, 引起断奶仔猪腹泻和脱水。
方案2:仔猪断奶前不补料。断奶前不补料效果好于少补料的, 原因是补料量少或短期补料, 断奶仔猪免疫系统还不是处于耐受状态, 仔猪断奶后饲料抗原则可发生过敏反应, 反而造成肠道更大的损伤。仔猪断奶前不补料的, 断奶后仔猪应该选择低抗原性教槽料饲喂。
4 结语
为了实现哺乳期仔猪生长的最大化和断奶对仔猪肠道形态不利影响的最小化, 仔猪早期补料很有必要。选择新鲜、低抗原和高消化率的教槽料补料, 为仔猪断奶后采食固体饲料做好准备, 也让仔猪肠道适应此变化。
仔猪断奶前补料和断奶后使用相同饲料可以促进断奶后仔猪的采食量, 如果仔猪断奶后换料, 易造成断奶仔猪肠道免疫性损伤而腹泻, 断奶换料是否导致腹泻及腹泻程度与断奶前充分补料和断奶饲料蛋白质的抗原性有关。早期若用低抗原饲料进行补料, 断奶后使用高抗原饲料时, 断奶换料就会出现较严重腹泻;早期若用较高抗原饲料进行补料, 而断奶后换成低抗原饲料时, 断奶换料则不会导致严重腹泻;如果断奶前没有进行补料的, 断奶后仔猪应该选择低抗原、高消化率饲料饲喂。
参考文献
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补料控制 篇4
微生态制剂在仔猪生产中的应用研究较多, 并取得了较好的效果。陈永锋等试验表明, 用乳酸杆菌、酵母菌为主要成分的“养乐多”饲喂仔猪, 试验组的腹泻率只有9.52%, 而对照组高达30.23%, 差异十分明显[3];徐登峰等进行的体外抗致病性大肠杆菌试验表明, 培养的嗜酸性乳酸菌对致病性大肠杆菌有较强的抑制作用[4];催晓琴等应用微生态制剂“猪安康口服液”饲喂断奶仔猪, 试验组较对照组日增重提高26.2%、成活率提高7.5%。
1 试验材料和方法
1.1 微生态制剂的选择
选择苏柯汉 (潍坊) 生物工程有限公司生产的SUKAFEED-PG.Health菌肠保 (仔猪专用菌) , 其成分主要是枯草芽孢杆菌和乳酸菌等益生菌, 可维持肠道生态平衡, 抑制有害菌生长, 降低断乳仔猪腹泻率, 提高抗逆能力和抗应激能力。
1.2 试验猪的选择与分组
本试验选择3批杜×长×大三元杂交仔猪为试验对象, 每批选择初生日龄相同或相近 (时间不超过1d) 的3窝仔猪, 随机分成试验组和对照组, 第1批和第2批每组各18头, 第3批每组15头, 共102头。
1.3 饲粮设计
以对照组饲粮为基础日粮, 试验组饲粮在对照组饲粮基础上按日粮的0.05%~0.1%添加, 即1kg拌料1000kg。饲料配方为玉米61%、豆粕23%、进口鱼粉4%、仔猪专用预混料5%、乳清粉4%、酵母粉3%。
1.4 饲养管理
加强饲养管理, 为试验仔猪创造适宜的环境条件。用红外线灯加热, 试验初期舍温保持28℃, 断奶时维持25℃, 圈内干燥温暖, 空气新鲜。固定饲养员, 产房每周消毒2次。加强泌乳母猪的饲养管理, 严防泌乳母猪发生各种疾病。
2 结果分析
经过21天 (第1批和第2批) 和25天 (第3批) 的补饲试验, 仔猪断奶重、日增重、腹泻数及成活数等结果见表1。
2.1 微生态制剂对哺乳仔猪日增重的影响
哺乳阶段仔猪生产发育所需要的营养主要依靠母乳, 随着仔猪日龄增长, 对营养物质的需要量逐渐增加。而到4周龄时从母乳中获得的营养物质只能满足仔猪需要量的30%[6], 其余的需要从饲料中补充。但是仔猪的消化器官发育未完全, 消化功能不完善, 在28~32日龄 (一般断奶时间) 断奶时, 消化道正处于快速发育阶段, 断奶后没有了乳酸来源, 导致胃酸分泌降低, 使胃蛋白酶活性降低, 日粮中蛋白质消化吸收受到影响, 并影响仔猪体内微生物的定植。研究表明, 当胃内p H<4.0时适宜有益菌的生长, 并抑制有害菌的繁殖。p H>4.0时则相反。
2.2 微生态制剂对哺乳仔猪腹泻的影响
仔猪的的死亡主要集中在出生后的30d内, 而导致死亡的主要原因是腹泻, 尤其是1周内仔猪因腹泻脱水死亡率更高。导致仔猪腹泻的因素是多元的, 母猪妊娠期及泌乳期饲料是否全价、仔猪初生体况、母猪乳汁分泌量与质量、产房环境卫生状况及外界气候变化等因素都能导致仔猪腹泻。在本试验的3个批次中, 仔猪的腹泻头数与对照组相差较大。尤其是第1批试验, 对照组腹泻12头, 腹泻率为66.6%;试验组腹泻3头, 腹泻率为16.6%, 差异极明显。3批对照组51头仔猪中有30头腹泻, 腹泻率为58.8%;实验组51头仔猪中有13头腹泻, 腹泻率为25.4%, 两者差异极显著。在饲养管理和日粮相同的条件下二者的差异极显著, 说明微生态制剂在预防仔猪腹泻上有显著的效果。
2.3 微生态制剂对哺乳仔猪成活率的影响
从表1可以看出, 3批实验组成活率平均为98.1%, 高于对照组平均数86.0%, 虽然差异不是太显著, 但是对于规模化养猪场来说数量也是相当惊人。实验组与对照组仔猪成活数和成活率与仔猪的腹泻数和腹泻率一致, 即试验组腹泻数与腹泻率较对照组的腹泻数与腹泻率低, 说明微生态制剂在预防仔猪腹泻上有显著效果, 从而能够有效提高哺乳仔猪的成活率。
3 小结
在哺乳仔猪补饲日粮中添加益生菌能够促进仔猪生长发育, 并在预防仔猪腹泻和提高仔猪哺乳期成活率等方面具有显著效果。
摘要：目前中国的养猪水平与发达国家相比还有很大差距, 特别是出栏率、商品率和饲料报酬等衡量养猪水平的重要指标有待于进一步提升。其中肉猪出栏率平均水平远低于日本、美国和加拿大等养猪业发达国家, 这与仔猪阶段的饲养管理不当, 致使仔猪生产发育不良, 造成奶僵、料僵及病僵等, 最终导致肉猪出栏率低有重要关联。
关键词：微生态制剂,仔猪,补料
参考文献
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补料控制 篇5
1材料与方法
1.1试验山羊选择
江华县沱江镇某羊场饲养有本地白山羊、隆林山羊,选择5~6月龄、体重相近的80只健康羊作为供试羊,其中本地白山羊40只(公母各半),随机分为2个组(甲组和乙组),甲组为试验Ⅰ组,乙组为对照Ⅰ组,两组公母数相同,体重差异不显著;隆林山羊40只(公母各半),随机分为2个组(丙组和丁组),丙组为试验Ⅱ组,丁组为对照Ⅱ组,两组公母数相同,体重差异不显著。四组山羊均佩戴耳标,分栏饲养,一同放牧。
1.2试验设计
甲组和丙组分别为试验Ⅰ组和试验Ⅱ组,每天下午放牧回来补饲精料0.10kg/只。精料主要由玉米、豆粕等组成,配方见表1,价格为3.6元/kg;乙组和丁组分别为对照Ⅰ组和对照Ⅱ组,只放牧,不投精料,四组其他饲养管理条件一致。所有羊每天上午8:30~11:30和下午15:00~17:30到山场放牧,放牧回来后补饲干稻草及少量干红薯藤,自由饮水,某品牌舔砖置于栏舍,可自由舔食。
1.3时间及地点
试验于2015年12月1日~2016年2月28日在江华县沱江镇某羊场进行,预试期10d,正试期90d。
1.4试验期饲养管理
试验前对所有羊先后用丙硫苯咪唑和硫双二氯酚驱除线虫和吸虫,并且调整试验羊只体重,之后进入预试期。试验期间注意观察羊的饮食及精神状况,注意做好圈舍的清扫消毒,并分别在试验第0d、30d、60d和90d早晨各空腹称重1次,作好各种养殖档案的详细记录。
2试验结果
2.1增重效果
2.1.1 90d试验结果表明,试验Ⅰ组本地白山羊个体平均增重为5.08 kg,比对照Ⅰ组的3.02kg高出2.06kg,差异极显著(P<0.01);试验Ⅰ组个体平均日增重为56.44g,比对照Ⅰ组的33.56g高出22.88g,差异极显著(P<0.01)。补料30d,两组增重差异不显著(P>0.05),而补料60d后试验组比对照组个体平均体重增加1.18kg/只,差异显著(P<0.05),见表2。
2.1.2 90d试验结果表明,试验Ⅱ组隆林山羊个体平均增重为7.41kg,比对照Ⅱ组的4.24kg高出3.17kg,差异极显著(P<0.01);试验Ⅱ组个体平均日增重为82.33g,比对照Ⅱ组的47.11g高出35.22g,差异极显著(P<0.01)。补料30d,两组增重差异不显著(P>0.05),而补料60d后试验Ⅱ组比对照Ⅱ组体重增加1.7kg/只,差异显著(P<0.05),见表3。
2.1.3通过90d试验还表明,试验Ⅱ组隆林山羊个体平均增重为7.41kg,比试验Ⅰ组本地白山羊的5.08kg高出2.33kg,差异极显著(P<0.01);试验Ⅱ组个体平均日增重为82.33g,比试验Ⅰ组的56.44g高出25.89g,差异极显著(P<0.01),见表4。
2.2精料补饲量
90d的试验表明,40只山羊试验期间共补饲精料360kg,每只羊采食9kg,按每千克3.6元计,每只羊精料费用32.4元。
3分析与讨论
3.1冬春季(枯草期)饲料资源相对缺乏是当前养羊业存在的普遍性问题,也是制约养羊业进一步发展的瓶颈,在山羊采食青粗料后给予适当的精料补充,其促进生长的效果非常明显,是提高养殖效益的一条有效途径。90d补料效果试验表明,本地白山羊试验组山羊个体平均增重为5.08 kg,比对照组的3.02 kg高出2.06 kg,按每千克32元计算,多收入65.92元,成本增加32.40元,实际增收33.52元;隆林山羊试验组山羊个体平均增重为7.41kg,比对照组的4.24kg高出3.17 kg,按每千克32元计算,多收入101.44元,成本增加32.40元,实际增收69.04元。说明通过补饲精料,增加了养羊收益。
3.2本地白山羊是江华县农户养殖的传统地方品种,隆林山羊是我国优良的地方肉用山羊品种,主要分布在广西、云南、贵州一带。通过补料效果试验表明,隆林山羊试验组个体平均增重比本地白山羊试验组个体平均增重高2.33 kg,增收74.56元。说明本地白山羊生长速度低于隆林山羊,隆林山羊养殖效益更高、优势更明显、生长性能更好、生长潜力更大。
3.3在牧草匮乏的冬春季节,通过补饲精料,可以补充各种营养物质,有效地平衡各种营养,促进各种营养成分消化和吸收,充分释放山羊的生长潜能,促进羊的生长发育,增强山羊机体体质,减少疾病的发生,提高羊只成活率。试验中不同阶段的统计结果表明,补料30d时两组增重差异不显著,补料60d后两组的增重差异开始明显,而补料90d后增重差异极显著,说明补料的后期效应更为明显。
在盛草期的补料效果如何,有待进一步论证。
3.4通过本试验表明,在冬春季节,无论是本地白山羊还是隆林山羊,无论是试验组还是对照组,其生长速度都相对较慢,这主要是牧草枯黄、品质下降、营养降低引起的,但羊只没有出现“冬瘦”体重下降的情况,原因主要是该养殖场的放牧地为丘陵小山坡,虽然牧草已经枯黄,但仍有比较丰富的灌木、矮竹林和藤蔓资源,且放牧回来之后补饲了红薯藤和干稻草,在一定程度上满足了山羊的营养需求。
3.5草食动物产业是江华县畜牧业的重点产业,养羊产业又是草食动物产业的重要组成部分。该县拥有丰富的草山资源,但同时存在优质牧草种植面积较少、牧草品质普遍不高的现象,通过补饲精料,可在一定程度上解决这一问题,为养羊产业探索出一条新路。□
摘要：为了研究冬春季节本地白山羊和隆林山羊补料效果,2015年12月2016年2月,在某山羊养殖场进行了90d补料对比试验。试验结果表明,本地白山羊试验组个体平均增重5.08 kg,比对照组的3.02 kg高出2.06 kg,差异极显著(P<0.01);试验组个体日均增重为56.44 g,比对照组的33.56 g高出22.88g,差异极显著(P<0.01)。试验组隆林山羊个体平均增重7.41 kg,比对照组的4.24kg高出3.17 kg,差异极显著(P<0.01);试验组隆林山羊个体日均增重为82.33g,比对照组的47.11g高出35.22g,差异极显著(P<0.01)。试验组隆林山羊个体平均增重7.41 kg比试验组本地白山羊个体平均增重的5.08 kg高出2.33 kg,差异极显著(P<0.01);试验组隆林山羊个体日均增重82.33g比本地白山羊个体日均增重的56.44 g高出25.89g,差异极显著(P<0.01)。
关键词：本地白山羊,隆林山羊,补料效果
参考文献
[1]周建瑛,谭俊.江华瑶族自治县畜牧水产志[Z].湖南江华:江华县畜牧水产局,1995.
[2]庞则鹍.隆林山羊生长阶段的全混合日粮的研究[D].南宁:广西大学,2010.
补料控制 篇6
关键词：废旧镁铬砖再生料,RH浸渍管喷补料,结合剂
RH真空精炼炉是冶炼优质钢种的重要设备。随着对钢坯质量要求的提高,RH精炼炉的应用越来越广泛。而RH浸渍管是RH炉最重要的组成部件之一,它在使用过程中直接与高温钢水、熔渣接触,是RH炉体遭受冲刷磨损、化学侵蚀、热应力冲击最严重的部位,也是使用寿命最短的部位。因此RH浸渍管的使用寿命决定了RH炉的使用效率[1,2]。目前多采用在线热态喷补的方式来提高RH炉的使用寿命,因此喷补料的使用效果对RH炉浸渍管的使用寿命产生较大的影响。
本文以废旧镁铬砖再生料为主要原料,研究了废旧镁铬砖再生料加入量与结合剂加入量对喷补料性能的影响。
1 实验部分
1.1 原料
试验用原料主要包括回收的废旧镁铬砖再生料(3~0 mm颗粒和180目粉料),烧结镁砂(3~0 mm颗粒和180目粉料),以及71水泥等原料。
原材料化学成分见表1。
%
原材料中加入71水泥主要是考虑到水泥的促凝作用,其次水泥中的氧化铝与镁铬砖中的氧化镁在高温下反应,生成尖晶石,这个反应伴随着6.9%的体积膨胀,可以补偿喷补料在烧结过程中产生的收缩。喷补料的高温结合剂选用模数为2.8的固体水玻璃,之所以不采用聚合磷酸盐,主要是为了避免P2O5对钢坯质量的负面影响。另外采用一种磺酸盐为辅助结合剂,用来提高施工性能和使用性能。
1.2 试样制备
根据试验配方将原料、结合剂和添加剂按照一定比例配料,用搅拌机搅拌均匀,随后加水快速混合搅拌2 min,把搅拌好的泥料迅速加入40 mm×40mm×160 mm的三联模内振动成型,避免因喷补料快速硬化而对制样过程和试样的性能带来不利影响。
喷补料养护24 h后脱模,再放入110℃的烘箱烘烤24 h后脱模。然后分别在110℃24 h,烘干,及1 000℃3 h、1 500℃3 h烧成后,根据GB/T5071-2000和GB/T 3001-2000检测试样110℃24h烘干、1500℃3 h烧后的体积密度、抗折强度和耐压强度等物理性能。
试验配方见表2。
2 结果与分析
2.1 再生料加入量的影响
首先按照表2中的MC1、MC2和MC3配制喷补料,然后加水搅拌。废旧镁铬砖加入量越多,喷补料的加水量越多,3个配方的加水量分别为10.5%、11%和11.5%。
2.1.1 喷补料体积密度随再生料加入量变化
喷补料体积密度随再生料加入量变化见图1。
从图1可以看出,试样热处理后的体积密度随着废旧镁铬砖再生料加入量的增多而降低。但每组试样的体积密度随着热处理温度的升高,产品收缩量增大而增大。
2.1.2 喷补料线变化随再生料加入量变化
喷补料线变化随再生料加入量变化见图2。
由图2可以看出,1 500℃烧成后,喷补料中废旧镁铬砖含量越多,材料的收缩量越小。这说明加入镁铬砖再生料有利于抑制喷补料高温下因烧结造成的收缩。
2.1.3 喷补料性能随再生料加入量变化
喷补料抗折强度随再生料加入量变化见图3,喷补料耐压强度随再生料加入量变化见图4。
从图3和图4可以看出,试样1 500℃3 h烧后强度并没有随着试样收缩的增大而增大,而是随着废旧镁铬砖再生料的加入量的增多而增大。但在1 000℃3 h烧后,加入镁铬砖再生料细粉的试样强度最低。作为一种高温喷补施工的喷补料,施工温度一般在1 000℃左右,中温强度太低,影响喷补料的施工效果和刚开始使用时的使用效果。
根据上述实验结果,选用镁铬砖再生料加入量为70%、3~0 mm颗粒料的配方。
2.2 结合剂加入量的影响
研究了结合剂加入量对喷补料性能的影响,实验配方见表2中的MC4-MC7。
2.2.1 喷补料体积密度随结合剂加入量变化
喷补料体积密度随结合剂加入量变化见图5。
2.2.2 喷补料线变化率随结合剂加入量变化
喷补料线变化率随结合剂加入量变化见图6。
2.2.3 喷补料性能随结合剂加入量变化
喷补料抗折强度随结合剂加入量变化见图7,喷补料耐压强度随结合剂加入量变化见图8。
从图5和图6可以看出,随着结合剂加入量的增多试样的体积密度逐渐降低,高温处理后的收缩量增大。从图7和图8可以看出,随着结合剂加入量的增多,烘干后试样的强度逐渐增高,但高温烧成后,试样的强度先增大后变小,这可能是因为结合剂加入量太多时,高温烧成后的液相量增多,收缩量增大,脆性也增大,所以强度反而降低。由此看来结合剂的加入量在3%~4%时比较合适。考虑到喷补料的损毁主要是剥落,喷补料在使用过程中温度的波动范围较大,如果喷补料高温烧成后收缩量太大,则使用过程中更容易产生裂纹,进而剥落,因此结合剂的加入量以3%为宜,即以MC2作为生产配方。
3 应用效果
按MC2配方生产的RH炉喷补料,首先在某钢厂300 t RH炉上实验,一次喷补300 kg,使用寿命达到3炉。经过近1年的使用,该钢厂RH炉平均使用寿命超过90炉,比以前的85炉左右提高了5炉以上,而RH炉喷补料吨钢消耗从以前的0.8kg降低到0.5 kg。
4 结论
(1)喷补料中废旧镁铬砖再生料以颗粒形式加入好于以粉料形式加入,且加入量在70%左右比较适宜。
(2)复合结合剂的加入量以3%为宜,加入过多易造成材料的过烧结,影响喷补料的使用效果。
(3)研制的RH喷补料施工性能良好,使用性能优异,喷补一次可使用3~4炉,平均吨钢消耗在0.5 kg左右。
参考文献
[1]陈希来,李亚伟,徐国涛,等.RH炉浸渍管用镁铬砖的损毁行为分析[J].硅酸盐通报,2011,30(5):1 160-1 163.
[2] 陈肇友.RH精炼炉用耐火材料及提高其寿命的途径[J].耐火材料,2009,43(2):81-95.