冶炼厂室内空气PM2.5中金属元素的浓度分析

研究了冶炼厂车间、冶炼厂工作区和农家住宅区3个区域的一层室内空气中PM_2.5及PM_2.5中的Zn、Pb、Cu、Mn的月平均浓度和变化规律,结果显示,车间冶炼过程中产生的粉尘扩散到冶炼厂工作区时扩散稀释较为充分,并未明显导致工作区室内空气中的PM_2.5增加,且冶炼厂车间产生的PM_2.5对冶炼厂一层工作区PM_2.5中的Pb、Cu、Mn元素含量贡献较大。     

长沙冬季PM2.5、PM10中金属元素的浓度及分布特征

选取长沙县某商业区、居住区、对照区三个区域,研究该区域内的PM_2.5、PM₁₀浓度及其金属元素贡献率,结果表明,空气中PM_2.5、PM₁₀浓度总体呈现商业区>居住区>对照区的趋势,PM_2.5中贡献率最大的5类金属元素为Na、Ca、K、Al和Mg,重金属中贡献率最大的为Cu和Mn;PM₁₀中为Na、Ca、Fe、Al和Mg,重金属中贡献率最大的为Cu和Zn。PM_2.5、PM₁₀中含量最低的重金属元素都为As。     

Quantum电炉烟气治理技术

电炉短流程炼钢工艺由于取消了对焦炭和烧结矿的依赖,CO₂排放水平大幅降低,在加快实现我国钢铁行业碳达峰、碳中和方面具有明显的技术优势。基于电炉炼钢排放标准,介绍了Quantum电炉烟气捕集技术,详细分析了颗粒物及二噁英类污染物的治理方法。采用覆膜涤纶针刺毡加超细纤维滤料布袋除尘器的电炉一次和二次烟气混合除尘系统,当过滤风速≤0.8 m/min时,可以保证除尘器出口排放浓度小于10 mg/Nm³,满足颗粒物排放标准; Quantum电炉二噁英类污染物的产生量明显高于水平烟道预热废钢电炉和其他常规电炉,可通过最大限度减少废钢预处理中油脂、油漆、涂料等有机物的入炉量、维持二次燃烧室温度在850℃以上、在1 s内将烟气从650℃急冷至200℃以下、保持烟气中喷入的活性炭含量在50 mg/m³、降低布袋除尘器入口温度等措施,减少二噁英的排放。     

焦炭过滤床电炉粉尘捕集特性的模拟研究

以超细二氧化硅微粒为模拟粉尘,研究了在冷态焦炭过滤床条件下的电炉粉尘捕集特性：即在固定床的实验条件下,当气流速度一定时,平衡状态下静态捕集量在过滤床纵轴方向上的分布状态变化较小;当焦炭颗粒以一定速度下移时,随粉尘供给速率的增大,整体的静态捕集量也随之增加,从上部到下部静态捕集量呈渐增趋势。本实验条件下,在综合考虑捕集量、捕集速率和捕集效率的基础上,气流速度应小于0.65 m/s。     

Fe-Cu-Nb-Si-B快淬带的组织、磁性及微区力学性能

采用单辊熔体快淬法制备宽6~8mm、厚30~40μ_m的Fe_78.3Cu_0.6Nb_2.6Si_9.5B₉合金薄带.其直流磁性能为：饱和磁感应强度B_s=1.06T,剩磁B_r=0.39T,矫顽力H_c=3.53A/m,最大磁导率μ_m=2.43mH/m;交流磁性能为：铁损P_0.5T/1kHz=22.2W/kg,P_0.2T/100kHz=864W/kg,对应的有效磁导率μe分别为833和1225.场发射高分辨扫描电镜观察发现,不同工艺参数制备的快淬带因晶化程度不同,对应的断口形貌特点也不同,非晶相和纳米晶复合的合金带断口可见镜面区和雾状区、周期性褶皱、河流状花样等,而晶化接近完全的合金带呈沿晶断裂.纳米力学探针研究表明,非晶相和纳米晶复合的合金带的微区硬度和弹性模量低于晶化接近完全的合金带.基于Luborsky法,利用自行设计的装置测量断裂应变,对材料的韧性进行半定量分析.     

纳米复合（NdDy）2（FeNb）14B/α-Fe永磁合金

采用单辊急冷法并晶化退火制备了高剩磁、高矫顽力和高磁能积的(NdDy)₂(FeNb)₁₄B/α-Fe纳米复合永磁合金,其最佳磁性能分别为B_r=1.02 T,H_ci=702 KA/m,(BH)_max=134 KJ/m³.合金的组织结构由硬磁相(NdDy)₂(FeNb)₁₄B和软磁相α-Fe在纳米级范围内复合而成.两相的平均晶粒尺寸为30nm.该种合金优异的磁性能起源于纳米晶硬磁相和软磁相之间的磁交换耦合作用.     

快淬速度对Nd26Pr3FebalCo4Ga0.42B0.92Nbx快淬薄带磁性和微观结构影响

使用熔体快淬法制备了Nd₂₆Pr₃Fe_balCo₄Ga_0.42B_0.92Nb_x(x=0,0.5)系列快淬带，研究了快淬速度和微量掺杂高熔点元素Nb对快淬带磁性和微观结构的影响。提高快淬速度和掺杂Nb可大幅细化晶粒，使得快淬带非晶含量提升，导致快淬带磁性迅速下降，非晶成分的升高会导致晶化温度升高并提高快淬带的最佳热处理温度；经过最佳热处理后，快淬带性能得到提升，其中快淬速度为30 m/s的快淬带和掺杂0.5%Nb的快淬带晶粒长大程度低，各相之间耦合效应良好，获得了较好的磁性能，SEM和XRD结果表明二者获得了均匀的微观组织。快淬速度30 m/s的快淬带获得了最佳的磁性能，B_r=0.91 T，μ₀H_cj=1.82 T,(BH)_max=141.65 kJ/m³；掺杂0.5%Nb的快淬带在略微牺牲剩磁下取得了最高的矫顽力，B_...     

球团烟气脱硫除尘改造关键技术研发与应用

竖炉球团烟气以其成分复杂、温度低、SO₂质量浓度高、流量波动大等特点，对循环流化床脱硫工艺的流场分布提出了更高的要求。本文通过分析循环流化床的脱硫机理以及影响脱硫效率的因素，采用Fluent数值模拟方法，重点研究文氏管布置、塔内扰流环、除尘器导流板对循环流化床流场的影响；并结合某钢厂球团烟气改造实例，进行对比分析，验证仿真分析的可靠性。仿真结果表明：在脱硫塔烟气入口对称布置文氏管后，气流的速度偏差减小到5.70%;在塔内增加扰流环后，速度突变增加到9.80 m/s;在布袋除尘器入口增设导流板后，各分室的速度偏差减小到7.53%,上述改进均满足设计要求。项目投产后，球团烟气中SO₂、颗粒物质量浓度分别小于20、5 mg/Nm³,优于钢铁行业超低排放标准，并能长期稳定运行。     

含锰高效吸附剂对公路施工现场扬尘及PM2.5吸附效果研究

研究以粉煤灰渣为原料，以高锰酸钾、氯化锰、氢氧化钠为改性剂，通过化学改性反应制备含锰的高效吸附剂Mn-FA,运用红外光谱、热重分析、等温吸附实验等手段，对吸附剂的物理性质进行表征，分别探究了其对不同大气污染颗粒物(PM₁₀、PM_2.5、TSP)的吸附性能。结果表明，Mn-FA高效吸附剂对公路施工现场扬尘及PM_2.5颗粒物有显著吸附作用。改性前的粉煤灰和锰改性后的Mn-FA吸附剂，比表面积较粉煤灰增大，为123.45 m²/g,孔容为0.865 cm³/g。吸附剂对大气颗粒物的吸附能的大小排序为PM_2.5>PM₁₀>TSP,分别为95%、90%、80%,能够大量吸附大气和灰尘中的颗粒物，针对与粒径较小的PM_2.5,吸附能力最大。经过改性的FA吸附能力显著增加，效率增加了50%,充分验证了，以锰为核心材料制备的高效吸附剂，在处理施工过程中产生的扬尘和大气污染物方面具有较好的效果，对于施工扬尘的治理具有参考...     

TbCu7型SmCo7-xHfx合金的结构及磁性能

采用熔体快淬法在40 m/s制备了SmCo_7-xHf_x （x=0, 0.1, 0.15, 0.2, 0.3）合金薄带,研究Hf取代量对SmCo_7-xHf_x合金的相组成、组织结构及磁性能的影响.结果表明:随Hf取代量的增加,均可获得TbCu₇型结构的亚稳相,晶格常数a和c也随之增加,c/a比值在0.82~0.83,晶粒平均尺寸减小,且更加均匀;在性能方面,Hf取代量为0.2时,可获得最优磁性能B_r为0.55 T和H_c为1 084 kA/m. Hf的添加还可有效改善合金高温性能,在27~400 ℃温度区间,矫顽力温度系数由未添加时-0.21 %/℃改善到-0.18 %/℃,提升14.3%.      

基于图像混合核的列生成PM2.5预测

传统PM_2.5预测方法获取污染物浓度数据需要大型精密仪器，成本较高。本文尝试利用图像数据进行PM_2.5浓度预测。大气PM_2.5浓度的变化与图像的暗通道强度、对比度和HSI（Hue-saturation-intensity）颜色差异有密切联系。大气中PM_2.5浓度的升高会导致非天空区域的暗通道强度值下降，图像对比度下降和HSI空间颜色差异变小。通过分析PM_2.5浓度与图像特征的关系，提出了一种基于图像混合核的列生成空气质量PM_2.5预测模型。首先，以1 h为采样周期，每日8:00～17:00为采样范围，采集多种天气条件下的景物图像，提取图像的对比度、暗通道强度和HSI颜色差异共5个图像特征。其次，数据存在样本规模大、样本不平坦分布等特点，单个核函数构成的预测模型难以满足预测精度需求，因此本文按照核结构从简单到复杂的原则，选择线性核函数、多项式核函数和高斯核函数三种核函数建立组合模型。然后计算每个核基于训练样本的Gram矩阵，并将所有Gram矩阵并列成一个混合核矩阵。利用列生成算法和混合核矩阵建立预测模型，求解模型参数。最后，进行仿真实验，实验结果表明本文提出的可满足预测精度要求，与单核预测模型相比，该预测模型预测精度更高，模型稳定性更好。计算复杂度分析结果显示基于图像混合核的列生成模型与单核预测模型相比计算量无明显增加。      

磁场作用下大分子酸掺杂聚苯胺性能

研究了在0.2 T的磁场作用下,采用微乳液法以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为乳化剂,过硫酸铵(APS)为氧化剂,大分子磺基水杨酸(SSA)为掺杂剂制备导电聚苯胺(PAn),并结合红外光谱、X射线衍射、粒径分析、电导率等手段对其结构及性能进行表征.结果显示:磁场作用可以提高PAn的电导率、掺杂度和腐蚀电位,但对PAn基本单元结构没有影响;与无磁场条件下合成的PAn相比,磁场条件下合成的PAn具有更高的结晶度和明显的微观取向结构,且反应时间从3 h减少到2 h,掺杂酸浓度(C_SSA)从0.4 mol·L^-1减小到0.3 mol·L^-1,乳化剂与苯胺单体的摩尔比(n_SDBS/n_An)从0.6减少到0.45,PAn的电导率从0.85 S·cm^-1增加到1.55 S·cm^-1.     

硅铁合金中金属钙元素对铝脱氧钢中夹杂物的影响

大尺寸CaO?Al₂O₃类夹杂物容易引起轴承钢疲劳失效,大尺寸CaO?Al₂O₃类夹杂物的控制是生产高端GCr15轴承钢的关键因素之一。精炼过程中合金引入杂质元素、渣精炼和精炼过程中卷渣是铝脱氧轴承钢中大尺寸CaO?Al₂O₃类夹杂物的主要潜在来源。硅铁合金通常用来提高轴承钢的淬火和抗回火软化性。本文通过实验室实验、样品分析和热力学计算,研究了硅铁合金中金属钙元素对铝脱氧钢中夹杂物的影响。硅铁合金主要由深色的硅相和浅色的硅铁相组成,钙元素在硅相和硅铁相的界面处以金属化合物形式存在。研究发现,加入硅铁合金后,钢中总钙（T.Ca）含量增加,钢中的Al₂O₃和MgO·Al₂O₃夹杂物被改性为CaO?Al₂O₃类夹杂物,夹杂物尺寸随着夹杂物中CaO含量增加而减小,钢中并未生成大尺寸CaO?Al₂O₃类夹杂物。随着钢中T.Ca含量增加,夹杂物平均尺寸降低,钢中T.O含量增加,表明硅铁合金中金属钙元素不会直接引起钢中大尺寸CaO?Al₂O₃类夹杂物的生成。但是生成的小尺寸固相CaO?Al₂O₃类夹杂物在水口处粘附结瘤,结瘤物脱落后会成为钢中大尺寸CaO?Al₂O₃类夹杂物的来源之一。      

高性能烧结NdFeB磁体的制备技术

采用鳞片铸锭、氢爆加气流磨制粉、脉冲场振动取向加橡皮模等静压成型等改进的技术在工业生产线上成功制造了N52高性能烧结NdFeB磁体.用X射线衍射仪、光学金相显微镜、透射电镜和扫描电镜研究了磁体的结构;用磁强自动记录仪测量了磁体的退磁曲线.实验结果表明,Nd29.0Pr_0.5Ga_0.2Fe_69.1Nb_0.2B_1.0磁体室温磁性能达到B_r=1.457T,H_ci=1097kÅm^-1,(BH)_max=409kJ·m^-3,且磁体的均匀性和一致性较好.     

改性活性炭纤维负载锰铈复合氧化物低温选择性催化还原脱硝

采用Ce-MnO_x/ACFN对烟气进行低温选择性催化还原脱硝实验,分别考察了活性炭纤维(ACF)改性、Ce-MnO_x负载量和Ce/Mn摩尔比以及操作条件对脱硝效率的影响.在70~110℃条件下,Ce-MnO_x/ACFN作为选择性催化还原脱硝的催化剂具有良好的活性,其脱硝效率随烟气温度升高而升高.催化剂载体活性炭纤维经硝酸改性后脱硝效率有明显提高.随着Ce-MnO_x负载量增加和Ce/Mn摩尔比增加,脱硝效率先升高后降低.随着入口烟气NH₃/NO摩尔比增加,脱硝效率先升高后趋于稳定.当入口烟气中水蒸气体积分数大于8%时,脱硝效率随其增加而降低.     

ESP内气流均匀性和除尘效率的数值模拟

 基于计算流体力学,以相对均方根（RMS）值为气流均匀性的评判标准,应用FLUENT软件模拟了粉尘粒径、烟气流速、电晕极电压及烟气含尘浓度对静电除尘器的除尘效率和细微尘涡流现象的影响。研究表明,随着粉尘粒径和烟气流速的增大,颗粒合速度增大,RMS值大幅降低,涡流趋势减弱;而随着粒径增大,颗粒的驱进速度增大,除尘效率提高,但烟气流速增加,增大了颗粒的轴向速度,使得除尘效率降低;随着电晕极电压的升高,RMS值增大,涡流趋势增强,但电晕极电压升高,带电颗粒的电场力大幅增加,除尘效率提高。当含尘浓度小于5 g/m3时,随着含尘浓度的增加,由于“电风”的作用使得除尘效率和RMS值均增大,涡流趋势增强;但当含尘浓度超过5 g/m3时,随着含尘浓度的增加,“电风”逐步减弱,RMS值和除尘效率开始下降,涡流趋势减弱。     

Tb3NiSi2合金磁相变与磁热性能研究

依据X射线衍射(XRD)与等温磁化曲线和等磁场变温磁化曲线,主要研究了Tb₃NiSi₂合金相结构与磁性相变和磁热性能。XRD表明,采用800℃保温14天,然后炉冷至室温的热处理方法制备的R3NiSi2(R=Tb,Dy,Ho,Er)合金中,主相均为Gd3NiSi2型正交结构(空间群:Pnma,No.62)相,但杂相R5Si3含量存在差异,其规律是从Er到Tb,含量依次减少,Tb₃NiSi₂合金样品基本为一个单相,其相应晶格常数分别为a=1.1240(8)nm,b=0.41009(8)nm,c=1.12058(1)nm。等温磁化曲线显示在50~300 K温度范围内,Tb₃NiSi₂合金仅展现出铁磁-顺磁相变,并没有在130,82,66,53 K等观察到相关文献报道的多重的反常反铁磁态-铁磁态(AFM-FM)相变。0.01 T磁场下的磁化强度对温度求导曲线(d M/d T)和0~2 T磁场下的Arrott图结果证实合金铁磁-顺磁二级磁相变居里温度(Tc)=88 K。居里外斯定理拟合表明合金中Tb³⁺粒子的有效磁矩为9.90μB(μB为玻尔磁子),同期望值μeff/Tb³⁺=g(J(J+1))1/2=9.72μB基本一致。在磁热性方面,Tb₃NiSi₂合金在0~2 T磁场范围内,低场响应性较差,铁磁态分子的有效磁矩远低于顺磁分子有效磁矩,最大磁熵变(-ΔSM_max)为3.2 J·kg^-1·K^-1;在对应的半高宽温跨(δTFWHM)=35.5K范围内,相对制冷量为113 J·kg^-1。     

FCVD-SPS法制备高硅钢软磁复合铁芯及电磁性能研究

采用流化气相原位沉积结合放电等离子烧结工艺成功制备了高硅钢软磁复合铁芯Fe-6.5% Si/SiO₂（质量分数）,并系统研究了复合铁芯微观结构与电磁性能的关系。结果表明,高硅钢软磁复合铁芯中的Fe-6.5% Si颗粒被SiO₂绝缘层均匀并且致密的包围,Fe-6.5% Si/SiO₂复合铁芯表现出高磁感、高电阻率、良好的频率稳定性、低矫顽力、以及低铁损等优异的电磁特性,饱和磁感应强度为175 emu·g-1,矫顽力为15 Oe,相对磁导率为350（80 kHz）,电阻率为8.6×10-5?·m,0.2 T、5 kHz外场下铁损仅为11.8 W·kg-1。