有芯感应炉熔沟感应加热与流场数值模拟

以某厂1吨双环式熔沟有芯感应炉为研究对象,通过ANSYS仿真软件耦合k–?标准方程和磁流体力学模型(MHD)建立了数值仿真模型,研究了熔沟内流场状态与温度分布,及不同熔沟间距与不同宽厚比对熔沟功率密度和熔沟顶面流速的影响。结果表明熔沟间距在275 mm~345 mm变化时,熔沟热值最大,约为410 kJ,功率密度为0.018 W/mm³;而随着宽厚比增加,熔沟热值逐渐下降。流场结果显示熔沟两侧沟道内熔体流速较快,并以螺旋式从熔沟两侧流向炉膛,到达熔沟顶面时速度最高达到0.297 m/s,炉膛内熔体在重力作用下流入中心沟道,下行熔体受到两侧熔沟射流的影响在熔沟上部形成纵向涡心。从熔沟中心沟道上方开始,沿着熔沟方向向熔沟两侧移动,熔体温度逐渐升高,在熔沟两侧拐角处最大,最大温差为12.9 ℃。     

高体积比SiC_p/6013Al复合材料反应熔渗制备与热学性能

采用反应熔渗法在低压力下制备高体积比SiCp/Al复合材料 ,并研究其热学性能。临界熔渗压力与SiC颗粒尺寸及反应程度有关。Al熔体在无压或低压力下能渗入SiC预成形坯 ,制备出组织均匀的高体积比SiCp/Al复合材料 ,SiC颗粒体积分数约 5 0 %。界面反应对SiCp/Al复合材料的CTE的影响很小 ,但会降低SiC/Al的界面传热系数 ,影响材料的导热性能。降低熔渗温度和缩短保温时间可缓减界面反应程度 ,提高复合材料的热学性能 ,CTE在 10× 10 - 6 /K以下 ,复合材料的导热系数达到 164(W·m- 1 ·K- 1 )。     

镁合金/不锈钢钨极氩弧焊熔钎焊接头结合界面微观组织分析

以黄铜为中间层, 采用钨极氩弧焊对 AZ31B镁合金和304不锈钢进行搭接熔钎焊, 观察分析了接头结合界面处的显微组织, 并测定了元素分布。结果表明, 在交流电流70 A、气流量15 L/min、焊接速度1.5 mm/s的条件下, 实现了镁合金和不锈钢的搭接熔钎焊。结合界面由铺展区、缩裂区和氧化区3部分组成。在铺展区, 镁合金在不锈钢表面润湿铺展良好, 形成有效的连接, 结合力最强; 在缩裂区, 部分位置有收缩形成的缝隙, 削弱了界面结合力, 结合力低于铺展区; 在氧化区, 镁合金被氧化, 只与不锈钢的表面形成微弱的连接, 结合力最弱。添加黄铜夹层, 增强了镁合金在不锈钢表面的润湿铺展, 增加了铺展区的长度, 从而增加了界面结合力。     

全长纤维针刺C/C-SiC复合材料的力学与热扩散性能

采用全长纤维针刺结构预制体,利用反应熔渗法制备了C/C-SiC复合材料,系统研究了复合材料的微观结构、弯曲性能和热扩散性能。结果表明,熔渗温度1 650～1 850 ℃条件下均可得到致密的C/C-SiC复合材料,提高熔渗温度可促进Si-C反应,降低残余Si含量。C/C-SiC复合材料的弯曲强度随熔渗温度升高而增大,且断裂模式表现出明显的假塑性,1 750 ℃制备的复合材料弯曲强度可达229±17 MPa。C/C-SiC复合材料面内方向热扩散系数明显高于层间方向,SiC含量的增加及非均质孔隙的存在均可促进复合材料的热扩散能力。     

铸渗工艺对刮板输送机铲板组织和性能的影响

采用涂料法在刮板输送机铲板表面渗硼、铬和碳以形成硬度较高的表面合金化层.通过改变合金粉末各自的比例来研究不同的涂料配比对表面合金化层组织和性能的影响.研究结果表明,表面合金化层内主要含有Fe-Cr,Fe₂₃(C,B)₆,Cr₂₃C₆、马氏体和莱氏体;当涂料的配比：B为10％,Cr为80％,C为10％时,表面合金化层的维氏硬度最高达到800 HV,刮板运输机铲板表面的维氏硬度提高了近3倍;试样的表面合金化层的厚度在8 mm左右,且随着B含量的增加维氏硬度逐渐下降.     

锥盘旋流澄清器分离性能试验研究

基于采用混凝沉淀法进行污水处理中比重轻、粒径小的颗粒难以除去,且混凝沉淀设备占地面积大、能耗高等原因,提出用锥盘旋流澄清器来处理污水,加入锥盘来增大沉降面积,加速絮体的沉降。通过对比试验探明加入锥盘可以有效提高旋流澄清器的分离性能,并通过性能试验研究其结构参数对分离性能的影响规律。结果表明:筒体高度、锥盘插入深度和锥盘盘间距对分离性能的影响较大;在筒体高度为600 mm,锥盘插入深度为400 mm,锥盘盘间距为20 mm,溢流口直径为40 mm的工况下,处理悬浮物含量约为450 mg/L,浊度约为125 NTU的煤泥水时,悬浮物去除率为93.7%,浊度去除率为70.2%。     

自云母的化学膨胀性及插层性能研究

以双氧水为膨胀剂,采用加热方法对白云母进行了化学膨胀.确定了最佳膨胀工艺参教为:反应温度80℃、双氧水浓度30%、保温时间60min,在此反应条件下,白云母d(001)面的层间距由0.912nm增大到0.999nm,膨胀效果显著.采用XRD、FTIR和TG/DSC分析技术,研究了以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为插层剂对钠化改型原样白云母和钠化政型膨胀白云母的有机插层性能.结果表明:在反应温度80℃、300%CEC的CTAB、保温时间60min条件下,原样白云母d(001)层间距由0.912nm增大到1.006nm,膨胀白云母d(001)层间距由0.999nm增加到1.198nm,红外光谱和热分析证明有机插层剂很好地插入了白云母的层间.     

粉煤灰、煤矸石低温焙烧优等保温砖及性能分析

采用粉煤灰和煤矸石为主要原料焙烧实心墙体保温砖。正交实验优化结果为:焙烧温度1050℃,焙烧周期8h,粉煤灰和煤矸石的掺量比是60%∶35%;保温砖抗压强度32.9MPa,为普通黏土砖MU30优等级;导热系数为0.405W/(m·K),低于普通黏土砖的导热系数0.78W/(m·K);此外,保温砖X衍射图谱出现明显的石英、莫来石特征峰。TGA-DTA热机理分析显示:900℃~1200℃的区间,随着温度的升高,坯体吸热开始熔融玻化,产生晶型转变,使力学性能得到提高;保温砖断片SEM扫描可见,经1050℃焙烧后,球体状的实心玻璃珠、珠状皱晶的珍珠岩、絮凝状的铝硅酸盐相,原料颗粒之间的间隙被黏性玻璃质所填充,致使保温砖产生很高的力学强度。保温砖耐酸、碱、冻融及强度实验表明,成品耐久性能及耐候性能优良。     

循环脱硫再生过程中活性焦表面性质和孔结构的演变规律

利用固定床反应系统模拟活性焦烟气脱硫及再生过程,进行了10次循环的脱硫再生实验,测定、计算了活性焦硫容;借助XPS和SEM表征再生前后活性焦的表面化学及形貌,测定了活性焦77 K下N2的吸附/解吸等温线,并解析获得了活性焦的BET比表面积和孔容。结果表明,循环脱硫再生过程中活性焦的比表面积和孔容呈上升趋势,分别由312.3 m2/g和0.147 9 cm3/g增加至441.4 m2/g 和 0.203 0 cm3/g,与此同时表面O元素含量由15.63%逐渐增加至19.09%;随着孔容、比表面积、表面O含量的增加,活性焦的硫容由最初的101.29 mg/g 下降至22.56 mg/g,前6个循环活性焦硫容与其表面O含量呈逆向相关关系。表面酸性的增强抑制了SO2在活性焦催化活性位的化学吸附,导致脱硫性能降低。     

感应重熔合成AlCo_(x)CrFeNiCu高熵合金涂层的组织与耐腐蚀性能北大核心

采用冷喷涂辅助感应重熔合成不同Co含量的AlCo_(x)CrFeNiCu(x=0、0.5、1、1.5、2)高熵合金涂层。通过XRD、SEM、EDS、电化学工作站等设备检测分析了不同Co元素含量AlCo_(x)CrFeNiCu高熵合金涂层的相结构、微观组织、耐腐蚀性能等。结果表明:高熵合金涂层的相结构为FCC+BCC双相混合结构,微观组织形貌为枝晶+枝晶间组织,随着Co含量的增加,AlCo_(x)CrFeNiCu系高熵合金涂层中的枝晶数目增加,并明显粗化。面扫描分析表明显微组织中枝晶内富集Fe、Cr、Co元素,枝晶间富集Cu元素,Al均匀的分布在整个涂层中。在3.5%NaCl腐蚀介质中,AlCo 0.5 CrFeNiCu高熵合金涂层更耐腐蚀,比其他比例Co含量涂层有较正的自腐蚀电位(E_(corr)=-0.37 V)和较小的自腐蚀电流密度(I_(corr)=4.9×10^(-6)A/cm^(2))。     

梧桐庄矿热泵系统可用热源分析及利用

通过现场调研及理论计算,分析了梧桐庄矿工业广场可利用的热源及特点,并对可用热源的稳定性进行了评价。研究表明：梧桐庄矿可用热源主要有矿井排水、奥灰水、矿井排风、洗浴排水、空气压缩机冷却水,其中矿井排风可利用热量最大、最稳定;其次为奥灰水、矿井排水,但两者供热量均不稳定;洗浴排水和空气压缩机冷却水供热量较稳定,但热量较小。根据该矿热负荷较大的特点,提出了多种热源联合为热泵系统提供低品位热量的方案,以满足了工业广场供热需求。     

永川煤矿高温热环境调查分析与研究

为了解永川煤矿高温热害的形成原因,通过定性分析和定量计算,对矿井各种热源进行分析和计算,得到各种热源散热的量化指标,从而判断各种热源对矿井高温热害的影响程度。结果表明:围岩散热在矿井进风流线路上的所有热源散热中约占60%,而在采掘工作面热源散热中约占64%。围岩散热和机电设备散热约占采掘工作面总热源的80%,是造成矿井高温热害的主要原因,矿井高温热害的治理途径提供了理论依据。     

Thermodynamic Conditions of Coalification

A procedure is proposed to calculate the heat of coal metamorphism. It is shown that the process of coalification in the Earth's bowels is endothermic.     

我国深井热害控制技术研究现状

随着我国煤矿开采深度的不断增加,高温矿井的数量不断增多,解决矿井高温问题己迫在眉睫。该文阐述了高温热害矿井的产生原因及现行治理技术,而HEMS降温系统在矿井降温中应用还处在起步阶段,但作为一种新型矿井降温技术,由于其所具有的独特优势在我国深井热害治理将有着良好的应用前景。     

余热提取技术在煤矿热泵系统设计中的应用

热泵是一种以消耗少量电能为代价,将大量不能直接利用的低温热能转变为有用高温热能的装置。文章介绍了将不同形式的余热回收与热泵系统设计相结合,利用热泵装置提取矿井排风、排水、空气热能等余热热源用于建筑物的供暖或供冷,从而替代了通过燃煤锅炉获取热能的方法。实践证明:余热提取技术是一项新型节能、环保技术,对建设现代化绿色新型矿山有重要意义。     

谈供热分户计量及计量智能化管理技术

介绍分户计量方式和信息管理技术,分析了智能化管理的必要性和可行性,并对分户供热计量前景进行展望。     

城市集中供热的优越性及未来的发展方向

介绍了城市集中供热的发展现状、优越性及目前集中供热方式,展望了未来的发展方向.     

矿井热水放热量及治理

针对我国越来越多的矿井面临热水危害的现象,分析了热水对矿井安全生产的主要危害。指出地下工程的热水有3种类型,而我国的矿井热水多属于断裂构造类型和沉积岩自流盆地类型,并对其进行了分析。矿井的热水与巷道内风流的热交换是较为复杂的,既包括潜热交换,又包括显热交换,矿井热水的放热量是由此2部分构成。计算了矿井热水采用有盖板水沟或管道排出时的放热量。对矿井热水的治理应采用综合措施,首先应采用超前疏干的方法降低矿井热水水位,对巷道内局部地点的矿井热水涌出采用辅助措施进行治理。     

磨削淬火技术的应用展望

磨削淬火是利用磨削加工过程中产生的热量对工件表面进行热处理的一项新技术。主要介绍了磨削淬火技术的发展历程,存在的问题以及发展趋势,并对这项技术的应用前景进行了展望。     

防爆变频器功率元件的散热设计

防爆变频器的散热问题十分重要,通过对变频器功率元件的功率损耗进行分析,提出了采用热管技术对变频器的电力电子元件进行散热。