提高焦炭质量的有效途径

1 焦炭在高炉炼铁中的重要作用 焦炭是炼焦煤料经过高温干馏获得的可燃固体产物，它是质地坚硬、多孔、有裂纹、呈银灰色的块状炭质材料。焦炭是高炉炼铁热处理的重要燃料，其在高炉生产中的作用主要是：     

利用神木不粘性块煤炼制炭质还原剂

本文介绍利用神木不粘结性块煤炼制优质铁合金专用焦，通过对块焦的筛分组成分析、工业分析和灰分分析，焦炭的反应性能、比电阻、强度、石墨化程度研究，证明该煤炼制的块焦具有比电阻高，灰分、硫、磷、铝和高温下石墨化程度低的优点。该焦可代替冶金焦冶炼铁合金。     

矿热电炉与炭质电极的使用和生产

矿热电炉是生产铁合金和工业硅、黄磷、刚玉、电石等材料的冶炼设备，用途十分广泛。矿热电炉使用的导电材料有电极糊（自焙电极材料）、炭质电极和石墨电极，三者各有优缺点，中国在生产工业硅的敞口型矿热电炉上，炭质电极正在占据主要位置，但在生产黄磷的封闭型矿热电炉上仍以使用石墨电极为主。国外生产黄磷多数已经使用炭质电极，炭质电极的生产和使用已经引起中国炭素行业和矿热电炉冶炼工业界的重视。本文简要介绍矿热电炉的特点、炭质电极的使用和生产，介绍美国、德国炭质电极的生产规格、品种、质量指标等。     

影响炭质中间相形成和发展的因素——I．原料和热缩聚条件

炭质中间相是制备炭材料，尤其是高附加值炭材料的优质前驱体。它在高性能炭纤维、超高功率电极用针状焦、锂离子二次电池负极、超高比表面积活性炭及催化剂载体、泡沫炭等领域得到了较好的应用。综述了原料和热缩聚条件对炭质中间相形成和发展的影响，这些影响因素包括原料的种类、热缩聚温度、反应压力和保温时间等。通过讨论指出，由于炭质中间相涉及的原料种类多样，热缩聚制备过程中涉及的反应、物相复杂，因此，在制备特定性能的产品时，应针对产品的特定性能要求来选择原料、设定热缩聚条件，以制得具有最佳结构和性能的产品。     

炭质泥岩粗粒土动态回弹模量及预估模型研究

【目的】为研究炭质泥岩粗粒土动态回弹模量在荷载、级配和含水率影响下的变化规律,【方法】开展室内三轴试验,探究不同应力状况、分形维数和含水率条件下炭质泥岩粗粒土的动回弹特性。【结果】试验结果显示：炭质泥岩粗粒土动态回弹模量随体应力的增大而增大,随动偏应力和含水率的增大而减小;含水率对动态回弹模量影响较大,在含水率较小时,回弹模量随分形维数的增大而减小,随着含水率的增大,回弹模量逐渐随分形维数的增大而增大。【结论】采用三参数复合模型对试验结果进行回归分析,试验结果与模型有较好的拟合效果,并提出了基于含水率和分形维数的三参数经验预估模型,可有效预估炭质泥岩粗粒土动态回弹模量。     

层理板岩巴西劈裂破坏模式的方向效应研究

以贵州铜仁市某矿山层理板岩为研究对象,对其微观结构进行观测分析,然后选取7组不同θ角(加载方向与层理法向夹角)试样进行巴西劈裂试验。结果表明:在微观结构上,赤铁矿等刚性颗粒呈基底式胶结于黏土矿物中,层理面为软弱面;板岩的破坏模式存在显著方向效应,抗拉强度随夹角增大而减小;破坏模式总体上可分为4类,θ为0°时是基质拉伸型破坏,基质被逐层劈裂致使试样破坏,抗拉强度最大;θ为15°和30°时为基质拉剪型破坏,主要由于破坏面处的剪应力大于板岩基质的剪切强度致使试样破坏;θ为45°、60°、75°时为层理拉剪型破坏,层理面处的剪应力大于剪切强度时发生破坏;θ为90°时为层理拉伸型破坏,此时完全由于层面受张拉而破坏。     

不同围压和层理下板岩三轴蠕变试验及损伤模型研究

为了研究围压和层理对板岩三轴蠕变特性的影响,制备了最大主应力方向与层理夹角为 0°和 90°的 2 组岩样( 0°为平行组; 90°为垂直组) ,分别进行 5 MPa、10 MPa、15 MPa 围压下的三轴蠕变试验。结果显示: 板岩在三轴应力条件下的蠕变具有瞬时弹性阶段、稳定蠕变阶段、加速蠕变阶段这三个阶段特征; 在同一围压下,垂直组试样加载级数大于平行组岩样加载级数; 垂直组试样的瞬时弹性应变高于平行组试样; 垂直组试样的累计蠕变应变均低于平行组试样。计算长期强度与峰值强度的比值得到垂直组试样的强度损伤低于平行组试样; 围压越高,试样蠕变变形越小,峰值强度和长期强度越高。基于 Kachanov 蠕变损伤理论,考虑层理角度的损伤,引进一个弹塑性损伤元件,建立了描述不同层理角度板岩蠕变过程的改进西原模型,用该模型对试验数据进行拟合,结果表明: 模型能够较好地反映蠕变三阶段; 垂直组试样的弹性模量、黏滞系数比平行组试样相对较大,蠕变参数基本随着围压的增大而增大,体现了围压效应,这与试验结果相吻合。     

层状板岩动力破坏特性数值试验研究

为研究层理面数和冲击载荷对层状板岩动力破坏特性影响,利用LS-DYNA有限元软件模拟了层状板岩试件在不同冲击速度下的SHPB实验,再现了SHPB实验过程中的加载波形和层状板岩试件的破坏过程,模拟结果与实验结果吻合度较好。研究结果表明:层状板岩试件的耗散能量随层理面数的增加而增加,双层、三层和四层板岩试件相比单层板岩试件耗散能量的增长分别为0.2%、0.4%和1.87%;试件破坏开始于端面周边,滞后于应力峰值,当冲击速度为6.5 m/s时,层状岩石试件以轴向劈裂破坏为主,冲击速度为12 m/s和20 m/s时试件的破坏模式为轴向劈裂破坏、径向剪破坏和端面拉压破坏的混合破坏。     

白云鄂博矿区富钾板岩的分布及其开发利用

通过对白云鄂博矿区富钾板岩的地质特征、矿物成分及分布规律的阐述,说明白云鄂博矿区富钾板岩的开发现状及开发前景,并对今后的工作提出几点建议.