颗粒间距对煤粉颗粒着火和燃烧行为影响的理论研究

为了探究复杂燃烧组织形式下煤粉颗粒间距变化所带来的颗粒着火和燃烧行为的差异，以典型烟煤为研究对象，开展了不同颗粒间距下煤粉颗粒着火与燃烧特性的理论模拟研究，主要考察着火延迟时间、着火模式及关键流场、组分场特性随颗粒间距D的演变规律。结果表明，当颗粒间距较大，煤粉颗粒群的燃烧行为与单颗粒燃烧行为相似；对于粒径为70μm的烟煤颗粒，在1 500 K-0.2O₂的条件下，均相着火滞后于非均相着火发生，且该现象对于气相反应机理的选取不敏感。当颗粒间距缩小（≤8d）,煤粉颗粒的气相燃烧行为与单个煤粉颗粒有较大的差异。由于颗粒之间的相互作用，挥发分在下游颗粒边界处发生富集，气相着火点在下游颗粒边界产生，并逐步发展至上游颗粒，促使气相连续火焰的形成。由于上述颗粒间的相互作用，上游和下游颗粒的挥发分着火均有所提前，使得颗粒的着火模式向均相着火倾斜，且下游颗粒着火模式倾斜程度较上游颗粒更为明显。当颗粒间距缩小，多颗粒燃烧形成火焰包络面，导致颗粒边界层富燃贫氧区域的扩大，这对燃烧过程中氮氧化物等的生成具有重要影响。     

电子束辐照对矿物可磨性的影响

颗粒材料破裂过程实质上是外力作用下力学缺陷和损伤形成和演化的过程。电子束辐射在颗粒体内部形成的大能量释放和电击穿，可在颗粒体内造成微观缺陷及显微裂隙，从而强化颗粒的磨碎过程。研究了电子束辐照对石英等几种颗粒材料磨碎细度的影响，试验结果显示：电子束辐照可以大幅度提高细粒级的产率。辐照剂量700kGy时，石英磨碎产品中＜45μm粒级产率提高了13．7个百分点；铁矿石则表现为辐照后粗粒级产率明显降低。讨论了电子束辐照对可磨性影响的机理。     

物料破碎模拟技术在矿山机械中的应用

利用颗粒填充技术将小粒径颗粒聚合成物料外形，通过在小颗粒之间形成的黏结键赋予颗粒团机械性能，表征实际物料。黏结物料模型在矿山设备中受到破坏性挤压力时，颗粒间的黏结键会断裂，从而模拟出实际物料的破碎过程。物料破碎模拟技术可以广泛应用于辊压机、破碎机等物料处理类设备上，对其优化设计提供有效帮助。     

基于撞击流调控的煤泥水混合过程强化研究

煤泥水中一般含有大量高分散性悬浮颗粒，固液分离难度大。通过调控湍流来强化流体混合和颗粒碰撞是实现固液分离的有效途径。颗粒碰撞絮凝大多发生在湍流环境中，细微颗粒的运动受湍流最小涡尺度影响较大。研究借助撞击流对湍流涡进行调控以强化两种不同密度悬浮液混合及悬浮液中细微颗粒的碰撞。利用两种不同的解算模型对混料桶中悬浮液混合状况及颗粒的分布进行了三维仿真，进入混料桶的水相被视为连续相，固体颗粒被视为连续相（悬浮液）或二次离散相（颗粒），分析了不同入料密度下不同流速比对混料桶内湍流特征参数及颗粒分布的影响。结果表明：相互垂直碰撞的射流形成的撞击流可诱导产生发卡涡、展向涡和轴向涡等湍流宏观涡。颗粒在湍流宏观涡中移动的速度顺序为：大粒度大密度>大粒度小密度>小粒度大密度>小粒度小密度。涡-涡之间、涡-主流之间的交互作用显著提高湍流动能、降低涡尺度，最终形成的最小尺度涡有利于颗粒聚集碰撞；混料桶内流场中产生的最小涡尺度主要以小于平均最小涡尺度的涡为主。上-侧入料流速比vup∶vside从1.258∶1.87增大至1.882∶1.258，最小涡尺度呈现增大趋势，与入料密度无关。当流速比相...     

磁性衬板保护层形成过程及其影响因素的研究

详细研究了磁性衬板保护层的形成过程和影响因素。结果表明，在保护层的形成过程中，介质是形成保护层的关键，它首先被吸附形成保护层的骨架，之后是矿物颗粒的填充密实加固保护层；介质和物料的变化影响保护层的厚度和强度。     

极弱磁场中赤铁矿石英颗粒的行为研究

本文考察了极弱磁场中微细粒赤铁矿，石英颗粒的行为，指出，极弱磁场中三英处于分散态。赤铁矿颗粒由于本身的反铁磁性和瞬时磁偶极的存在，在ｐＨ１０．９的悬浮体中，形成了一种较为链状聚集体，其内在机制将在后续文稿中详加介绍。     

高速打散机开发研制及其应用

在非金属矿湿法超细加工过程中，超细粉体因压滤，干燥，煅烧而结块或团聚，形成假性颗粒，致使粉体达不到产品要求的细度，采用高速打散机可对超细粉体团聚的假性颗粒进行解聚，使其恢复到原有细度，本文论述了高速打散机的开发研制，工作原理及其应用。     

多级雾化过程中液滴破碎和粉末微观结构的形成

根据液体金属，气体，旋转装置和冷却液之间的相互作用规律，对多级雾化装置中金属液滴的破碎过程和粉末颗粒形状形成机理进行了分析；结合粉末颗粒的显微结构，从理论上分析了高冷速和大过冷情况下金属液滴的凝固过程。结果表明，该装置适宜于制备非晶，准晶，微晶等微细金属粉末。     

在AlCl3和Al（NO3）3-尿素体系中制备Al（OH）3微球颗粒

以AlCl3和Al（NO3）3-为原料，尿素为沉淀剂，草酸铵为添加剂，采用均匀沉淀法制备出超细球形Al（OH）3颗粒．通过SEM和粒度分布手段表征了产品的形貌和大小特征．结果表明．所制备的Al（OH）。颗粒呈球状且分布较均匀，平均粒径为0．85μm．同时对球形颗粒形成的机理进行了初步分析．该制备工艺简单，易实现工业化生产．     

纳米锗颗粒膜的结构与拉曼散射

用直流磁控溅射方法制备的纳米Ge颗粒膜．通过XRD表征和LRS谱分析，发现沉积态颗粒膜主要为无定形态的Ge团簇，同时在溅射沉积过程中有少量Ge被氧化成非晶态的GeO．颗粒膜经过真空退火处理，形成纳米级的Ge晶和GeO晶体．退火态的膜层结构比沉积态的疏松．对于薄膜纳米颗粒的结构，提出Core—Shell结构模型。解释了Raman散射谱中新出现的150cm^-1和215cm^-1的Raman散射峰．     

固体微粒对溶剂萃取界面乳化的影响

研究了铜溶剂萃取时，萃原液中固体微粒含量对分相和界面乳化的影响。研究表明，固体微粒有促进界面乳化形成和稳定的作用，当萃原液为不含固体微粒的纯净水相时，萃取不产生界面乳化现象；随固体微粒含量增加，分相时间延长，界面乳化程度加重。认为固体微粒稳定乳化液的机制为降低乳化液滴粒度和缩小粒度分布区间，在液滴界面形成坚固固体膜，以微粒絮团的方式填充于液滴间隙中，阻断液滴接触并聚结破坏。     

On particle size distribution in rocks under failure

Based on the Weibull theory, with allowance for experimental data on rock failure, a formula is derived for calculating the output of particles less than 100 μm, that includes the relationship between the strength and the size of a forming particle. The obtained outputs of the particles give an evidence that the examined size distribution deviate greatly from the lognormal law and the Weibull law when small sizes are considered. The established size distribution law for the rock failure products is more universal in nature as compared with the laws by Weibull or Rosen-Rammler. __________ Translated from Fiziko-Tekhnicheskie Problemy Razrabotki Poleznykh Iskopaemykh, No. 6, pp. 68–72, November–December, 2006.     

热轧双相钢的疲劳失效机理研究

根据部分轮辐用热轧双相钢在模拟服役过程中多处发生开裂的问题, 利用金相显微镜、扫描电镜等相关实验手段, 对失效部位及原材料进行了深入研究。结果表明, 造成轮辐用热轧双相钢疲劳失效的主要原因是: ① 样品心部马氏体粒子尺寸较大, 数目较少, 呈块状, 宽度介于2~10 μm, 长度介于5~15 μm, 5 μm以内的马氏体第二相粒子较少, 不能为位错移动提供足够的有效障碍, 导致开裂。② 样品中存在一定量大尺寸夹杂物, 复合Al₂O₃类夹杂物沿轧制方向排成一排, 单个夹杂物尺寸介于3~30 μm之间。③ 板材中存在轻微的混晶现象, 最大的晶粒尺寸为20 μm, 最小的晶粒尺寸只有2 μm, 由于服役过程中变形不协调而引起晶间应力集中加剧, 使得粗晶粒提早产生裂纹。     

Al_2O_3/Fe复合材料的制备及微观组织

采用熔铸法成功的制备成了Al2O3/Fe复合材料,利用扫描电子显微镜(SEM),来观察增强相Al2O3的微观组织。实验表明:增强相呈颗粒状均匀分布在铁基体中,增强相和基体无反应层;随Al2O3的含量的增加其微观组织变化过程为:细小的颗粒状增强物由4μm逐渐长大为较粗大的粒状约10μm,并在颗粒内部出现了裂纹。     

无添加剂纳米晶聚晶金刚石块体合成及表征

以圆葱碳(OLC₁₁, 1 100 ℃及1 Pa条件下退火处理纳米金刚石所得)为原料, 在500～1 400 ℃/4～6 GPa/5～30 min条件下烧结合成无添加剂纳米晶聚晶金刚石(NPCD)块体。XRD、HRTEM、FESEM、维氏硬度等分析表明, 高温高压烧结后, OLC₁₁转变为金刚石, 同时金刚石颗粒长大连接形成D-D型NPCD块体。NPCD主要由金刚石组成, 还含有石墨和少量无定形碳。NPCD内存在大量纳米孪晶。烧结温度对NPCD的晶粒尺寸、密度、维氏硬度影响较大, 烧结压力的影响较小。1 200 ℃/5.5 GPa/15 min合成的NPCD平均晶粒尺寸、密度和维氏硬度指标较好, 分别为10.7 nm、2.70 g/cm3和32 GPa。烧结过程中, 高温高压使得OLC₁₁石墨层由内而外破裂形成金刚石颗粒, 相邻OLC₁₁通过悬键连接形成金刚石大颗粒, 再通过D-D键键合形成NPCD块体。     

交互式自然环境下云的实时绘制

云层的显示效果对于交互式自然环境的模拟是非常重要的,为提高云模拟过程中的实时性与多样性,设计简化的粒子系统对云建模,提出云的生成函数模型来控制粒子的产生数量,生成函数的变化趋势决定最终云生成与分解时的形状,采用动态生成Impostor纹理的方法绘制云。     

膨润土-钢渣复合颗粒对Zn~(2+)的去除机理

为了探索酸性矿山废水中重金属离子的高效协同处理方法和开发新型多功能处理材料,采用自行研制的膨润土-钢渣复合颗粒对含Zn~(2+)酸性矿山废水的去除效果和实验现象进行对比实验研究,并利用SEM和XRD进行微观分析,结果表明:该复合颗粒不仅可以释放碱度中和酸,而且对Zn~(2+)的吸附、化学沉淀作用发生于整个反应过程,对Zn~(2+)的平衡去除量可达8.01 mg/g;SEM表面微观分析揭示了复合颗粒表面吸附Zn~(2+)并形成沉淀后还会继续吸附Zn~(2+)并发生聚沉作用,即发生了吸附-聚沉协同作用;XRD微观分析进一步揭示了Zn~(2+)在复合颗粒表面的赋存状态主要以Zn-SiO相结合的矿物相以及Zn_(12)(CO_3)_3SO_4(OH)_(16)聚合沉淀存在。膨润土-钢渣复合颗粒可发挥吸附-聚沉协同作用,是处理含重金属离子酸性矿山废水的优良多功能矿物环保材料。     

高台阶排土场粒径分布特征与抗剪强度特性

以南加排土场高台阶排土工程为例, 运用颗粒分析试验测定土体粒径分布规律, 并设计不同粗粒含量的重塑土样进行室内直剪试验。结果表明, 排土台阶自上而下, 粒径大于5 mm的粗颗粒含量由43.2%增至95.7%, 其中粒径5~60 mm的颗粒含量先增后减, 且最大含量58.6%位于台阶中下部; 台阶底部多为超大粒径块石并呈现为颗粒架空结构。级配组成不同的重塑土样在受剪切变形时, 剪切面萌生与扩展伴随有块石的旋转、咬合与翻滚, 出现塑性流动破坏。土样应变硬化与剪缩特征显著, 竖向荷载愈大, 硬化现象与剪缩变形愈加明显, 粗粒含量增多, 土样剪缩变形量减小。从排土台阶坡顶至坡底, 土体黏聚力减小而内摩擦角增大。     

The influence of phyllosilicate mineralogy on the rheology of mineral slurries

Phyllosilicate minerals have been shown to present some rheological challenges during ore beneficiation, with difficulties such as reduced flotation rates and complex tailings treatment arising. This study focuses on two phyllosilicate minerals which commonly exist as major gangue components in many industrial ores: muscovite with its thin platy structure and vermiculite which exhibits concertina-like swelling behaviour.The surface charge distribution of the minerals is evaluated using electrokinetic zeta potential measurements and potentiometric titrations. Rheology tests give the plastic viscosities and Bingham yield stresses of the suspensions. The results show that muscovite and vermiculite particles have an apparent negative charge due to the high aspect ratio of the negatively charged tetrahedral faces to the edges within a tetrahedral-octahedral-tetrahedral (T-O-T) layer configuration. The charge separation between the edges and faces results in the non-typical stacking behaviour of muscovite and vermiculite particles, forming suspensions with higher Bingham yield stresses than quartz, a non-phyllosilicate isotropic mineral with a regular non-platy morphology. However, upon yielding, these structures are destroyed and the resultant suspensions are characterised by low Bingham viscosities similar to isotropic minerals.This study provides a preliminary understanding of the flow behaviour of muscovite and vermiculite.