一种高浓度水煤浆燃烧器的开发与应用

在简单介绍了高浓度水煤浆的燃料燃烧特性的基础上，着重对一种新开发的水煤浆燃烧器的结构特点及工作特性进行了详细的论述，并对它们的实际使用性能如燃烧稳定性、启动点火、热负荷调节比，燃烧器喷头的使用寿命、对加热质量的影响以及污染物排入问题进行了全面的评价。工业应用结果表明，该系列燃烧器能广泛适用于一般的工业炉窑。     

长寿命水煤浆燃烧器的实验研究

现在水煤浆技术已经进入了全面的工业推广应用阶段，但在推广应用过程中，水煤浆燃烧器却存在使用寿命短、偶尔堵塞等缺点。针对这些问题，研制了长寿命的CWS－Ⅱ系列水煤浆专用燃烧器，并对燃烧器的主要性能进行了实验研究。实验结果显示：该系列燃烧器具有使用寿命长、不堵塞，雾化质量及燃烧效率高等特点。在工业生产中的成功应用证明了该系列燃烧器所具有的优越性。     

冲蚀磨损的数值模型研究分析

机器管道、涡轮机叶片等机器关键部件受到气体、固体颗粒、浆料等的冲击,会造成大量的冲蚀磨损,降低材料的使用寿命与安全系数。冲蚀磨损主要是受到固体颗粒、气-固、液-固等的冲击造成,如何能有效的评估冲蚀磨损情况,预测零件的使用寿命、选择合适的材料是研究的主要难题。本文介绍了固体颗粒对材料的冲蚀磨损机制,并引入了固体颗粒的入射角、速度、冲蚀时间、性能、温度和靶材性能等因素,分别对冲蚀磨损情况进行总结。文章采用优化方法进行建模,克服现有实验的难点,提升材料研究周期,降低研究成本。本文介绍了国内外冲蚀磨损数值模拟研究现状,选择Johnson-Cook模型作为材料的本构模型和失效模型,讲述了不同种情况下单粒子和多粒子的冲蚀模拟研究,并对冲蚀磨损下一阶段研究工作方向和存在的问题进行了阐述。     

先进变形高温合金的固体颗粒冲蚀磨损的实验分析与数值模拟

变形高温合金在发动机涡轮盘等领域应用广泛,目前涡轮盘受到低通量、小粒径砂粒的高速冲蚀产生的磨损现象引起人们的大量关注。本研究针对两种变形高温合金材料GH720Li和GH738,采用SiO_2颗粒作为冲蚀粒子,通过改变冲击角度及冲蚀速度,研究实验材料的固体颗粒冲蚀磨损特性。冲击角度分别为:30°, 60°, 90°,冲蚀速度分别为:25, 55 m·s~(-1)。同时,通过ANSYS LS-DYNA有限元模拟软件建立冲蚀磨损动态模型,研究在非线性材料模型中,单颗粒冲击靶材表面时,冲击角度、冲蚀速度对其表面的弹塑性行为的影响。通过实验结果与冲蚀FEM (finite element method)模型的综合分析得出,变形高温合金在受冲蚀磨损过程中,其冲蚀磨损量(损伤速率)和磨损表面变形中有效应力变化有关,并且都与冲蚀速度和冲击角度的依赖关系明显,表明在冲击角度和冲蚀速度的配合下的"切削磨损"和"变形磨损"机制与材料表面与次表层变形行为有内在关系。这为涡轮盘材料与结构设计提供基础数据。     

水煤浆用喷嘴磨损机理研究

讨论水煤浆用喷嘴所受冲蚀磨损机理 ,确定了影响喷嘴寿命的主要参数 ,提出了喷嘴的改进措施 ,并运用表面强化处理工艺 ,大大地提高了喷嘴寿命     

硬质涂层抗喷砂型冲蚀磨损研究现状

为减少材料和能源的损耗, 延长零部件使用寿命, 硬质涂层被应用于喷砂型冲蚀磨损环境。 本文介绍了喷 砂型冲蚀磨损的危害和硬质涂层的应用情况, 综述了硬质涂层力学性能、 基体材料性能、 粒子特性和喷砂参数等 对涂层抗喷砂型冲蚀磨损的影响趋势, 总结了喷砂型冲蚀磨损的动力学模拟和冲击试验的研究情况, 指出了涂层 硬度和韧性以及基体与涂层性能的匹配有助于提高涂层抗喷砂型冲蚀磨损, 展望了通过数字模拟与试验验证相结 合的方式获得各种硬质涂层抗喷砂型冲击磨损机理模型的前景。     

高压油对排油阀密封区域的冲蚀磨损分析

本文首先介绍了排油阀在隔膜泵自动补排油系统中的工作原理和关键作用,并对冲蚀磨损及其研究理论作了简要概述。其次从流体角度和材料角度对系统中发生最大冲蚀磨损的关键要素进行了分析。接着对排油阀在关闭状态时的冲蚀磨损分Ⅵ个阶段进行了仿真分析。最后分两方面总结了排油阀冲蚀磨损对隔膜泵设备的影响,并对排油阀如何延缓、避免冲蚀磨损作了分析总结。     

Al_(2)O_(3)颗粒增强3003铝合金复合材料冲蚀磨损性能研究

研究了Al_(2)O_(3)粉体增强3003铝合金在不同磨粒粒径与冲蚀速度下的冲蚀磨损行为,探索了该合金与3003合金的冲蚀失效规律及其微观磨损机制。结果表明:在相同冲蚀磨损条件下,添加1%氧化铝粉体的3003合金冲蚀磨损速度比3003合金下降~20%;两种材料在8m/s冲蚀速度下的冲蚀磨损失重率是4m/s冲刷速度下的2~2.5倍,但随着冲蚀速度进一步增加,添加1%氧化铝粉体的3003合金冲蚀磨损失重率反倒有所增加;两种材料冲蚀磨损失重率随着磨粒粒径的增大呈现先增大后减小的变化趋势,磨粒粒径分布在0.053mm~0.106mm时两种材料失重率出现极大值。     

粘贴陶瓷块等综合技术提高风机使用寿命

本文用显微磨损理论，分析了风机叶片碳化钨堆焊层在细磨粒冲蚀磨损条件下失效机理，解释了匀质高硬度工程陶瓷块在小角度冲蚀角时表现出优良耐磨性的原因。进一步指明：为了提高整机寿命，针对风机各部位不同冲蚀角而采用多种（综合）耐磨技术的必要性。     

工业炉窑燃用水煤浆成套技术的研究开发

介绍了北京科技大学研究开发的工业炉窑燃用水煤浆成套技术。其中，厂区管道输送技术给出了根据水煤浆流变特性而确定的管道设计参数，水煤浆的储存技术给出了不同情况下解决防冻问题和防止沉淀问题的方法，炉前处理技术给出了水煤浆在线过滤和炉前降低粘度以利于雾化燃烧的措施，燃烧器、燃烧组织及改炉技术则根据不同炉窑的工艺要求介绍了如何实现水煤浆的高效、稳定燃烧和怎样解决以水煤浆代油所带来的某些问题。     

镍铬铸铁的冲蚀磨损行为

利用MCF-30型冲蚀磨损试验机对镍铬铸铁进行冲蚀磨损试验,采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、XRD技术对其组织和冲蚀磨损后的形貌进行表征,分析了冲蚀角、冲蚀介质酸碱度对其冲蚀磨损性能的影响,总结了其冲蚀磨损规律。结果表明,镍铬铸铁在960℃风淬+250℃回火处理后,Cr与Fe、C形成(Fe,Cr)3C型合金碳化物,呈断续网状分布,起到了抗磨骨架的作用,Ni固溶于铁素体中强化基体;不同冲蚀角下,其冲蚀磨损曲线呈现"M"形,最大冲蚀率出现在60°冲蚀角;强酸对其冲蚀磨损影响较大,当pH≥3的时候,弱酸对其冲蚀磨损量几乎无影响。对其冲蚀磨损机理进行了分析。     

基于离散元法的单辊破碎机磨损分析

针对烧结过程中单辊破碎机磨损而导致失效的问题,本文通过建立单辊破碎机的三维模型和烧结矿的颗粒模型,采用离散元法对单辊破碎机的破碎过程进行模拟仿真分析,得到辊齿和水冷箅板的累计接触力和磨损深度分布云图;经与实际磨损进行对比,证实了该仿真模型的正确性;并通过仿真模拟优化后的辊齿和算板结构,找出了影响其磨损的因素;进一步对单...     

原位转化Cf/Al2 O3陶瓷基复合材料的冲蚀磨损

采用真空热压烧结技术制备原位转化C_f/Al₂O₃复合材料,并在改装后的MSH型腐蚀磨损试验机上研究复合材料在不同冲蚀角度和速度下的浆体冲蚀磨损性能.通过对试样冲蚀表面的形貌观察和分析,探讨复合材料的冲蚀磨损机理以及纤维增韧对磨损过程的影响.试验结果表明:在大角度和较高速度的冲蚀条件下C_f/Al₂O₃表现出较好的耐磨损性能,其磨损机理主要为脆性材料受到反复冲击,表面产生脆性剥落.增韧纤维对冲蚀磨损性能的影响主要体现在材料产生裂纹后对基体的桥连作用和对冲击功的吸收,抑制裂纹扩展,减少材料损失.      

几种热喷涂封严涂层的冲蚀磨损行为研究

抗冲蚀性能是可磨耗封严涂层的重要性能之一。本文采用氧-乙炔火焰喷涂技术,在45#钢基体上分别制备了CuAl复合涂层、NiCr-Al复合涂层和NiCrFe/Al(基)复合涂层。利用自制的冲蚀试验机,研究了三种涂层在不同角度下的冲蚀行为,对冲蚀后涂层的表面形貌以及截面形貌进行了SEM观察,结果表明:相同工艺参数制备的三种涂层,CuAl复合涂层抗冲蚀性能最好,NiCr-Al复合涂层次之,NiCrFe/Al基复合涂层性能最差,软性材质hBN的加入不利于涂层抗冲蚀性。冲蚀角度对涂层的冲蚀磨损行为特征有显著影响。低冲蚀角度涂层的磨损行为主要表现为显微切削和疲劳剥落;高冲蚀角度时涂层的磨损行为主要表现为片状剥落。     

WC-Co硬质合金冲蚀磨损影响因素和机理研究

采用自制冲蚀试验设备对3种不同牌号的WC-Co硬质合金进行冲蚀磨损试验,研究了冲蚀角度、磨料外形和磨料粒径对靶材冲蚀磨损的影响规律,通过扫描电镜分析研究了WC-Co硬质合金冲蚀机理。结果表明:靶材冲蚀磨损率和冲蚀角度呈正相关,磨料硬度和破碎性都对冲蚀磨损有重要影响,以棕刚玉为磨料时WC-Co硬质合金冲蚀磨损率随着磨料粒径的增加先上升后下降。冲蚀后的微观形貌和元素变化表明,WC-Co硬质合金低冲蚀角时破坏形貌以切削痕和犁沟为主,而高冲蚀角时以Co失效导致的WC颗粒脱落为主。     

钢、陶瓷和尼龙涂层的腐蚀磨损机制的研究

摘自中国矿业大学北京研究生部研究生陈华辉的博士学位论文,导师:邵荷生 本文对16Mn钢、27SiMn钢、1Crl8Ni9不锈钢、氧一乙炔火焰热喷涂Al_2O_3复合陶瓷涂层和复合尼龙涂层进行了腐蚀一磨料磨损及腐蚀一冲蚀磨损试验。研究了pH值、载荷、冲击速度等因素对上述材料的腐蚀一磨损影响规律。探讨了钢、复合陶瓷涂层及复合尼龙涂层的腐蚀一磨损机制。建立了钢、复合陶瓷涂层和复合尼龙涂层的pH-v,(冲击速度)—V_E(腐蚀冲蚀率)立体图。推导出钢的腐蚀磨料磨损     

耐磨钢的冲蚀磨损性能研究

本文研究了低合金高强度耐磨钢NM400、NM500和高碳钢65Mn淬火后组织、性能和析出物情况,以及在不同角度和压力下的冲蚀磨损性能及和磨损机理。结果表明,三种钢的组织均为马氏体,其中NM400和NM500为板条马氏体组织,而高碳钢65Mn则主要为片状马氏体组织;冲蚀磨损实验表明,在较小的冲蚀角度下,三种钢的冲蚀磨损性能主要与材料的硬度有关,但是在较大的冲蚀角度下,三种钢的冲蚀磨损性能除了与硬度有一定关系外,还与材料的塑韧性有较大关系。     

稀土提高40Cr钢氮化层抗冲蚀磨损性能的研究

本文研究了在气体氮化渗剂中加入微量稀土元素对40Cr钢氮化层组织、韧性及抗冲蚀磨损性能的影响。试验结果表明稀土在氮化时被渗入到钢的表层起微合金化作用,改善了渗层组织。稀土氮化层的韧性和抗冲蚀磨损性能,较普通氮化层有明显提高。扫描电子显微镜对冲蚀磨损试样表面形貌观察发现,氮化层的磨损特征为塑性变形形成的犁沟剥落,并伴随着萌生横向裂纹,有大块磨屑剥落;而稀土氮化层则为塑性变形形成的犁沟剥落。     

太钢1549mm热连轧精轧机组工作辊磨损模型研究

分析了轧制压力、前滑、轧制单位长度和带钢宽度对太钢1549mm热连轧精轧机组工作辊磨损的影响，在此基础上建立了工作辊磨损预报模型。应用结果表明，用该模型计算的工作辊磨损值与实测值符合得较好，模型精度较高，适用于现场生产。     

CWS—I系列水煤浆燃烧器及其在陶瓷喷雾干燥塔上的应用

针对水煤浆这种两相浆体燃料开发的CWS－I系列专用燃烧器，具有燃烧效率高、使用和调节方便等一系列优点，在多家陶瓷企业的成功应用证明，水煤浆在陶瓷喷雾干燥塔上的燃烧技术及燃烧系统是可靠的，能为企业带来显著的经济效益和环保效益，值得大力推广。