干熄炉斜道区莫来石-红柱石砖的损毁研究

测试并比较了使用4年后干熄炉斜道区莫来石-红柱石过梁砖不同部位(炉腔侧、风道侧和芯部)砖体的体积密度、显气孔率、耐压强度、化学组成,利用XRD和SEM分别分析了其物相组成和显微结构变化,并对其损毁机制进行了探讨。结果表明:1)莫来石-红柱石砖原始强度较低,易遭受炉体结构应力和热应力破坏;2)与砖体芯部相比,炉腔侧和风道侧受环境气氛影响更大,结构更为疏松,强度下降更明显;3)高温下红柱石莫来石化导致的体积膨胀、低熔点相侵入形成的新物相以及弱还原气氛下SiO2的分解破坏了材料的结合体系,造成了材料致密度的降低和强度大幅下降,是除了炉体结构应力、热应力等因素外,导致干熄炉斜道区莫来石-红柱石砖破坏的不可忽略的因素。     

输水状态下挖方渠道衬砌干地修复渗控方案

南水北调中线工程运行以来,发挥了巨大社会效益,沿途及京津冀地区对其调水需求日增,渠道停水检修将带来较大风险,因此面临输水状态下渠道衬砌板破坏抢修难题。部分挖方渠道衬砌板下有复杂的渗控措施,输水状态下采用围堰干地抢修渠底和较深部位的渠坡衬砌板时,需解决围堰基坑内外水位差可能带来的基坑内渠坡抗浮和渗透破坏问题。鉴于此,在渠道渗控设计及围堰布置基础上,根据“前堵后排”思想,提出一种围堰基坑“外、中、内”三防线渗控方案,即围堰基坑外围渠基透水管封堵,基坑周边安装水泵抽排。三维渗流场模拟结果表明,该方案可显著降低基坑周边衬砌板下砂垫层内水平渗透比降和基坑涌水量,能保证基坑渗流安全。研究成果可为南水北调中线输水状态下挖方渠道围堰干地抢修提供理论依据和技术支持。     

豫西地区三软煤层选煤系统的优化设计

豫西地区三软煤层由于底板为泥岩、砂质泥岩、泥质粉砂岩,顶板为泥岩、砂质泥岩等原因,采用放顶煤工艺进行采煤时原煤发热量起伏较大,原煤发热量较差时小于12.56 MJ/kg。而依据河南省相关政策要求,商品煤发热量应达到18.84 MJ/kg以上。为了满足销售要求,必须对原煤进行筛选。以河南永华能源嵩山煤矿为例,通过科学的数据分析和严谨的工艺设计,充分利用现有条件,选用复合干法分选排矸技术,较好地解决了商品煤发热量不足的问题。对解决豫西地区三软煤层同类问题具有借鉴意义。     

铸绩效理论指导壳型铸造气缸体组芯胎具的优化设计

介绍了小型干式缸套气缸体复杂薄壁类铸铁件壳型铸造生产中,应用传统观念手工组芯方法存在的诸多不足。阐述了采用绩效理论指导小型气缸体壳型铸造的气缸体砂型铸造中组芯胎具的工艺结构、砂芯锁紧工艺结构和方法等方面的优化设计,以及使其能在小型干式缸套气缸体铸铁件壳型铸造过程中获得良好的工艺效果。     

Microstructure,mechanical and wear properties of aluminum borate whisker reinforced aluminum matrix composites

The microstructural features and the consequent mechanical properties were characterized in aluminium borate whisker (ABOw) (5, 10 and 15 wt.%) reinforced commercially-pure aluminium composites fabricated by conventional powder metallurgy technique. The aluminium powder and the whisker were effectively blended by a semi-powder metallurgy method. The blended powder mixtures were cold compacted and sintered at 600 °C. The sintered composites were characterized for microstructural features by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), transmission electron microscopy (TEM) and X-ray diffraction (XRD) analysis. Porosity in the composites with variation in ABOw contents was determined. The effect of variation in content of ABOw on mechanical properties, viz. hardness, bending strength and compressive strength of the composites was evaluated. The dry sliding wear behaviour was evaluated at varying sliding distance at constant loads. Maximum flexural strength of 172 MPa and compressive strength of 324 MPa with improved hardness around HV 40.2 are obtained in composite with 10 wt.% ABOw. Further increase in ABOw content deteriorates the properties. A substantial increase in wear resistance is also observed with 10 wt.% ABOw. The excellent combination of mechanical properties of Al−10wt.%ABOw composites is attributed to good interfacial bonds, less porosity and uniformity in the microstructure.     

超临界二氧化碳干气密封相态分布规律与密封性能研究

以超临界二氧化碳干气密封为研究对象，分别以维里方程、Lucas方程描述二氧化碳真实气体效应、黏度的变化，在考虑阻塞流效应的同时，采用有限差分法对考虑离心惯性力效应的Reynolds方程与能量控制方程进行耦合求解，分析讨论了工况参数与槽形结构参数对其相态分布规律与密封性能的影响。研究表明：S-CO₂从密封端面进口至出口的流动过程中，如果工况参数设置合理，将由超临界态逐渐转变为气态，并不会出现液态；较低的进口压力、进口温度以及转速，均会容易导致潜在的凝结流动发生；相比于工况参数对相态分布的影响，槽形参数对相态分布的影响较小，近乎可以忽略；开启力除了随进口温度的升高而减小外，均随进口压力、转速、槽深、螺旋角的增大而增大；泄漏率随进口温度和转速的增大而减小，但其随进口压力、槽深、螺旋角的增大而增大。这些结果为进一步研究超临界二氧化碳干气密封提供了一定的支撑。     

不同干密度尾矿料压缩特性探究

为研究不同干密度尾矿料的压缩特性,采用筛分法将尾矿料分别配制成不同干密度的尾矿砂及尾矿土,进行渗透、压缩试验。试验表明:尾矿砂的沉降主要发生在施加荷载的早期阶段,且沉降量较大。压缩模量随着干密度的增大而增大,压缩系数随着干密度的增大而减小,在相同压力增量下,尾矿土的压缩性更强。     

煤 /重油加氢共炼中SDBS对煤担载铁镍催化剂的改性效果

以广西褐煤为载体煤,铁盐和镍盐为活性组分,考察了以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为表面活性剂,对沉淀-氧化法制备煤担载型铁镍催化剂(FeNi/C)的影响以及制备的催化剂在煤/重油加氢共炼中的反应性能。采用XRD和TEM分析了FeNi和FeNi-SDBS的物相组成与微观形貌变化,并以SEM-mapping手段对比了Fe元素和Ni元素在FeNi/C及FeNi-SDBS/C表面的分散效果,采用高压釜实验评价了不同催化剂的反应性能,并对反应后的固体产物采用元素分析、FTIR和SEM进行组成和结构性质研究。结果表明:SDBS的加入显著降低了催化剂的平均粒径,α/γ-FeOOH和Fe0.67Ni0.33OOH等活性相的晶体结构特征减弱,在载体煤上得到了更好的分散效果;FeNi-SDBS/C催化剂相比FeNi/C催化剂有更高的油收率和干基无灰煤转化率,催化活性明显提高;采用SDBS改性的催化剂反应后得到固体产物的n(H)∶n(C)高、脂肪链长度低、芳环取代度大、结构疏松且平均粒径小,表面改性后的FeNi-SDBS/C催化剂拥有更强的促进煤加氢转化和抑制体系缩合生焦的作用。     

Effects of size and autoclavation of fruit and vegetable wastes on biohydrogen production by dark dry anaerobic fermentation under mesophilic condition

Fermentative hydrogen production from fruit and vegetable wastes (FVWs) through Dry Fermentation Technology (DFT) was studied through three independent experiments in order to find out the effect of particle size and autoclaving pretreatment on bio-hydrogen production from FVWs and as follows: (1) autoclaved FVWs with sizes < 5 cm (experiment I); (2) raw FVWs with sizes < 5 cm (experiment II) and (3) autoclaved FVWs with sizes > 5 cm (experiment III). The assay with autoclaved waste yielded a higher percentage of hydrogen in the headspace of the dry fermenter reaching a maximum value of 44% in experiment I. However, the maximum hydrogen production was obtained in experiment III with 14573 NmL at a yield of 23.53 NmL H₂/gVS. Profiling of the microbial communities by denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) indicated that the most prominent species were the genera Clostridium, Bifidobacterium, and Lactobacillus.     

甲烷干重整及金属-载体相互作用

CO2和CH4均是温室气体的重要成员并且数量可观，其资源化利用对于应对气候变化和能源危机具有重要意义。甲烷干重整是经典转化方式之一，将CO2 “供氧”还原反应和CH4 “需氧”氧化反应结合起来并相互转化，其产物合成气(H2和CO)可用于费 托合成碳氢化合物液态燃料。近年来，干重整已经成为能源环境领域热点之一，在重整新工艺和催化剂设计策略方面取得了重要进展，推动了高活性和高稳定性催化剂和新工艺研发。详细综述了甲烷干重整工艺和催化剂的研究成果，重点介绍了干重整工艺新发展和催化剂功能设计，结合Ni载体相互作用、双金属协同效应、界面效应、单原子催化等新策略对干重整工艺中的基础科学问题进行了探讨，并对干重整技术现有难点和未来发展方向进行了展望。