粒煤螺旋输送特性实验研究

在自行设计的粒煤螺旋输送系统上对粒煤的螺旋输送特性进行了研究。结果表明：粒煤的粒径、外水分及螺旋倾角对其输送特性有显著影响。粒煤的平均粒径越大,外水分越小,其输送速率越大;螺旋倾角越大,输送过程中物料的滑移现象越严重,填充系数越大;粒煤的外水分越大,平均粒径越大,输送过程中的填充系数越大。     

测量乳化炸药螺杆泵同轴度技术的研究与实践

分析了输送乳化炸药基质螺杆泵联轴器同轴度误差与安全性的关系,回顾了同轴度的常规检验方法和影响误差因素,研究运用双表组合测量法对乳化炸药螺杆泵联轴器同轴度进行检验,总结出建立检验系统和处理数据的方法,并给出螺杆泵联轴器的最大偏移量与轴的转速、联轴器的类型及2个半联轴器间距之间的经验关系,弥补无此国家标准的缺陷。实践表明,该方法简单实用,对于提高校验精度和炸药设备安全性具有重要的意义。     

提纯膨润土制备复合黏结剂用于生产球团试验

为降低以磁铁矿粉为原料制备球团时黏结剂膨润土的添加量,探索低品位膨润土在球团工业中的应用,以朝阳某旋流器提纯后膨润土与有机黏结剂CMC进行复配为复合黏结剂,考察添加复合黏结剂对磁铁矿粉制备生球质量的影响。结果表明,在φ150 mm和φ75 mm两级旋流器串联,分级压力分别为0.1 MPa和0.2 MPa的条件下,膨润土原土蒙脱石含量从60.25%富集到81.04%,产率为60.93%、回收率为81.95%。以CMC配入量为提纯后膨润土质量的3%、螺旋挤压次数为3次时制得的复合黏结剂制备球团,可使球团中黏结剂的配比降低到0.8%,在此配比条件下制备的生球落下强度为5.2次,爆裂温度为475℃、生球抗压强度为12.85 N/个,满足球团性能要求。采用复合黏结剂制备球团有利于后续工艺的节能降耗,是未来球团工业发展的趋势之一。     

某高品位磁铁精矿球团预热-煤基直接还原研究

为了了解高品位铁精矿球团的预热及煤基直接还原特性,以某高品位磁铁精矿为原料,对添加有机添加剂的球团进行了预热及直接还原工艺条件研究,并对确定条件下的DRI球团进行了性能表征。结果表明：①预热球团的抗压强度随预热时间的延长和预热温度的升高而增大,要获得抗压强度为1 000 N/个的预热球团,1 100 ℃下需预热14 min。②1 100 ℃预热14 min的抗压强度为1 000 N/个的预热球团在C、Fe质量比为1.5,温度为1 100 ℃,时间120 min的条件下进行还原,可获得铁品位为94.12%、金属化率为98.64%的DRI球团。③DRI球团中仅呈现金属铁的衍射峰,中心金属铁互连紧密,金属键桥发育充分,铁晶粒粗大,球团边缘更明显,该有害元素含量极低的特极DRI是冶炼特殊钢、制备粉末冶金铁粉及高纯铁的优质原料。④预热球团具有足够的抗压强度不仅是回转窑安全运行的重要保证,而且对直接还原速率有明显影响,适宜采用1 100 ℃预热14 min抗压强度为1 000 N/个左右的预热球团。     

以铁鳞为原料的预烧钡铁氧体球团中杂相的形成机理及其解决办法

对采用铁鳞为原料在回转窑中预烧钡铁氧体时影响产品质量的原因进行了工艺矿物学研究。发现了钡铁氧体球团内钡迁移和除所期望的M型铁氧体相BaFe_(12)O_(19)外,还形成了杂相~*的现象,用模拟实验结果进行了机理解释,并据此提出了解决办法.为打通该新工艺提供了基础。有关球团在进入高温区之前应尽量将球团内的FeO氧化完全以及注意窑内气氛控制等建议已为工艺采纳。这是成功地运用工艺矿物学解决工艺存在问题的典型事例。     

堆浸浸出率灰色系统GM(1,1)模型的建立及预测

应用灰色系统理论的数学原理及建模过程,建立了堆浸浸出率的GM（1,1）模型。应用该模型对某铀矿石室内模拟试验的浸出率进行灰色预测,采用“残差检验法”和“灰关联度检验法”进行检验。结果表明,GM（1,1）模型的预测精度高,适合于具有灰色特征的地质、采矿、选矿、经济等原始数据序列的模拟控制和预测分析。     

回转体零件的螺纹加工工艺及仿真

以回转体类零件的螺纹加工为例研究了螺纹加工的工艺过程。首先,选择合适的切削方式,然后,正确地分析和处理切削过程中的数据,切削时走刀路线的设计,选择螺纹车刀及对刀方式,最后,通过Mastercam的Lathe模块进行仿真,实现了螺纹加工的整个工艺过程。     

高炉炉缸区域Ti(C,N)形成条件的热力学分析

为了解含钛铁矿高炉冶炼中Ti(C,N)随物化条件变化的生成规律与分布趋势,引入Ti(C,N)的非理想状态,应用Wagner公式和改进的MIVM(M-MIVM)计算了Ti在碳饱和的Fe-C-Ti熔体中的溶解度。研究了Ti(C,N)从Al_2O_3-CaO-SiO_2-TiO_2熔渣中形成的临界条件及其影响因素。结果显示,在引入Ti(C,N)的非理想状态后,Ti在碳饱和Fe-C-Ti熔体中的溶解度、从熔渣中生成Ti(C,N)固溶体TiO_2平衡含量的计算值均与实验数据吻合良好,计算效果均优于前期的研究;在高炉冶炼过程中,适当降低炉缸区域的温度、提高炉渣碱度、降低渣中Al_2O_3含量、提高炉气总压、降低氮气分压均可抑制碳氮化物的生成;所设计的相平衡研究方法合理可行。研究可为含钛物料高炉冶炼的基础理论研究提供一定的参考。     

Forschungsarbeiten am Institut für Metallurgie an der TU Clausthal

A survey is given on current research activities at the Institute of Metallurgy in the field of metallurgical process technology. General subjects are contributions for optimizing existing processes and development of new ones. Goals are progression, in the efficiency of resources and process economy as well as improved product quality and the fabrication of new materials with better properties. The spectrum contains experimental basic research, mathematical modelling up to operating of pilot plants. Some current projects are described from the fields of pneumatic conveying (coal injecting), blast furnace tuyeres, modelling, scale formation, heat transfer and DSC strip casting.     

恒温恒湿实验室铺设相似模型适宜温湿度值设定方法

相似材料模拟是矿业领域研究岩层移动重要的手段。考虑到温度及湿度会影响原型与模型的相似度,故为了降低温湿度对相似材料模拟结果的影响,提高模型结果的可靠性,建议在恒温恒湿实验室铺设。但是如何设置合适的温湿度值是一个亟待解决的问题。首先根据相似材料试件试验揭示了相似材料的强度时变特征,在此基础上,设计出4种温湿度试验环境方案,基于恒温恒湿实验室进一步探索了温湿度对试件含水率的影响。研究表明:温度和湿度会影响相似材料含水率,进而影响相似材料强度的变化率,可通过设置合适的温湿度值来减缓相似材料模型的强度变化,从而提高模型与原型的相似。在上述研究成果的基础上,提出了恒温恒湿实验室铺设相似材料模型适宜温湿度值设置流程。研究成果对于促进恒温恒湿实验室建设、提高相似材料模拟结果具有理论与实践意义。     

半自磨机磨矿过程的模拟研究进展

半自磨机(SAG)凭借流程短、易操作和成本低的优势,近年来在一些大型选矿厂的磨矿环节得到了广泛应用。半自磨机磨矿过程由于矿料之间复杂的相互作用而表现出广泛的动力学特性和流体特性。 利用工业试验对磨矿过程开展研究成本高且难度大,而模拟方法能够可视化分析矿料运动特点,便于揭示并掌握磨矿过程规律。离散单元法(DEM)、光滑粒子流体动力学(SPH)和计算流体动力学(CFD)是目前主要的半自磨机磨矿过程研究方法。本文介绍了三种方法的基本原理及模型耦合过程,对比并总结了不同方法的适用性。在此基础上重点回顾了不同模拟方法对半自磨机磨矿过程中矿料运动状态和衬板磨损及优化两个方面的研究进展,并展望了未来可能的研究方向。     

固体热载体回转窑煤热解工艺模拟与分析

为解决廉价丰富的碎煤高效清洁转化问题,提出一种固体热载体回转窑煤热解工艺。该工艺采用回转窑作为热解反应器,实现热载体与煤均匀混合;采用大粒度半焦作为热载体,通过机械提升循环,减小了半焦热载体的破碎,降低了粉尘控制难度。基于小试实验数据,利用Aspen Plus建立了工艺流程模型,模拟结果表明,提高干燥温度和热载体温度,可有效减少热载体循环量和废水生成量;在干燥温度200 ℃、热解温度600 ℃和热载体温度800 ℃条件下,热载体与干燥煤混合质量比为3.3∶1,焦油干基收率为7.2%,煤气干基收率为10%,系统能效达到85%以上。     

树脂基摩擦材料二次压制工艺研究

采用新的干法工艺即二次压制工艺制备树脂基摩擦材料 ,结果表明 ,二次压制工艺较好地解决了直接模压工艺制品易开裂、起泡等工艺问题 ;与直接模压制备的摩擦材料制品相比 ,二次压制制品具有稍高的密度和硬度 ,相当的冲击强度 ,但压缩强度及压缩模量有所下降 ;二次压制制品具有较高的摩擦系数 ,且在制动过程中摩擦系数平稳性好 ,制品本身以及对偶的磨损率均低于直接模压工艺制品相应的磨损率     

Augmented Reality-based approach for interpretation and visualization of methane flow behaviour

Abstract

In this paper, the possibilities of alternative approach to the visual presentation of computer fluid dynamics modelling results are discussed. Related work and physical background are mentioned first, followed by the experimental results. The paper is focused mainly on the interpretation of the data obtained from the models’ simulation process with the help of Augmented Reality. The experimental deployment offers promising results and presents the way for further development in this field.     

低品位铁矿球团微波加热煤基直接还原-磁选试验研究

针对某铁品位48.92%的赤褐铁矿采用内配煤粉的方式造球, 再进行微波加热直接还原-磁选分离。研究结果表明, 微波对整个内配碳球团同时加热, 且优先加热其中的煤颗粒和铁矿物, 有助于赤褐铁矿快速分解和还原成金属铁, 此时脉石矿物温度较低, 不仅抑制了铁橄榄石等化合物的生成, 而且在热应力的作用下有利于金属化球团的磨选分离。在物料量270 g, 微波输出功率1.4 kW, 内配碳球团经62 min焙烧后温度可达1 200 ℃, 此时球团金属化率高达96.23%; 当磨矿时间20 min, 磁场强度120 kA/m时, 可获得铁品位75.83%、铁回收率91.45%的铁精矿。     

基于Fluent的气固混合装置输送特性与结构研究

气固混合装置是气力输送系统均匀混合的重要部分。通过建立其气固两相流数值模型,采用Fluent软件对其进行内部流场模拟。通过模拟揭示气固混合装置内部的气固流动状态,并对发现的漩涡回流现象提出改进措施。对不同角度渐近管及进料角度模拟对比分析,完成气固混合装置的结构优化。结果表明,30°渐近管、60°进料角度的气固混合装置拥有优异的输送特性,并将此结构尺寸作为优化结构参数。     

螺杆钻具性能测试系统研究及应用

针对煤矿井下用螺杆钻具性能测试试验需求,在研究小直径螺杆钻具性能测试试验台的基础上,开发设计了螺杆钻具数据测试系统,分析了测试系统的硬件配置,详细介绍了测试软件设计的数据采集模块、参数配置模块及数据处理模块以及各模块的功能.试验表明,测试系统能高效、精确地获取螺杆钻具的试验测试数据,通过试验曲线可以客观、准确地认识螺杆钻具的性能特征,一定程度上提升了测试设备的自动化水平.     

金属化球团技术现状

概述了金属化球团技术的发展;分析了金属化球团的特点;介绍了金属化球团的还原机理以及工业化生产金属化球团的两大基本方法--气基法和煤基法;最后通过对5种金属化球团具体生产工艺的对比,指出目前最适合我国的金属化球团生产工艺是转底炉工艺和回转窑工艺。     

固体冷料占比对双零铝箔用铸轧板组织性能的影响

为了优化电解铝液中固体冷料占比,稳定获得高品质铝合金熔体,以8079铝合金为研究对象,利用ABB测氢仪检测了铸轧生产时不同固体冷料占比(0%、20%、30%、40%、60%、70%)铝合金熔体含氢量,借助光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)等分析方法对双零铝箔用铸轧板微观组织进行了表征,利用电子万能拉伸试验机测试了其力学性能。结果表明,电解铝液中未添加固体冷料时,铝合金熔体含氢量高,约为0.162 ml/(100 g Al),铸轧板局部晶粒粗大,并且产生局部严重偏析现象,力学性能差;随着固体冷料占比增加,铝合金熔体含氢量逐渐降低,铸轧板偏析逐渐减弱,铸轧板晶粒尺寸减小,分布趋于更均匀,力学性能逐渐改善;当固体冷料占比为30%~70%时,铝合金熔体平均含氢量低于0.108 ml/(100 g Al),铸轧板晶粒细小均匀,未发现明显偏析现象,其抗拉强度不低于128.3 MPa,断后伸长率不低于38.0%,铝合金铸轧板组织性能达到较佳匹配。     

煤矿井下反循环取样钻杆中心管设计方法

基于气力输送系统的分类及其原理,分析了煤矿井下反循环定点取样装置的技术特征,指出了井下反循环取样过程属于压送式输送。采用压送式气力输送工程计算的方法,结合煤矿井下实际压风工况,得到了搭配准?95 mm直径钻头的准73 mm宽叶片螺旋钻杆的中心管直径范围为21~32 mm;通过实验室建立仿真取样系统的试验表明:32 mm的中心管在相同给料质量和取样时间内,取样效果更好。