CO_(2)浓度及配比对焦炭溶损特性影响

研究块焦、粉焦混合焦炭在CO_(2)气氛下的反应特性可有效提高干熄焦质量、降低溶损率,故采用自制高温焦炭反应测定装置,研究不同粒径配比及不同浓度CO_(2)条件下的碳素溶损反应,结合光学显微镜分析及Coats-Redfern法探讨了混合不同粒径干熄焦的溶损机理。结果表明,不同浓度下粉焦比例增加,粉焦溶损率为混合焦炭溶损率的0.7~0.9倍,较多CO_(2)与粉焦发生碳溶反应,导致块焦-粉焦混合焦炭溶损率随粉焦比例增加而增加。但在不同浓度下块焦和粉焦的各向同性组织含量降低而各向异性组织含量明显增加,其中,粉焦各向异性指数高于块焦,且平均增长4%,其反应活性也高于块焦,反应活化能随CO_(2)浓度、粉焦比例的增加而降低;且同一浓度下,焦炭中粉焦比例越多,碳溶反应越易进行。在低浓度下,粉焦比例对混合焦炭溶损率有显著影响,随粉焦比例增加活化能降幅最大为30%。研究结果可为进一步降低干熄焦溶损率提供理论依据。

不同变质程度煤热解过程中的软化熔融特性

由于配合煤在焦炉炭化室内部干馏成焦,无法连续观察煤热解过程的动态变化,也不能实时展现煤在不同温度下的热演化行为。为了揭示不同变质程度炼焦煤热解过程中的软化熔融特性,探讨不同升温速率对煤热解过程中胶质体形态变化的影响,采用热载物台显微镜原位观测五种性质不同的炼焦煤在10℃/min,30℃/min和50℃/min的升温速率下热解过程中的软化熔融特征。结果表明:随着升温速率的增加,煤基体内的解聚和分解反应加剧,不同变质程度炼焦煤热解过程中的胶质体铺展系数升高,各向异性的中间相增多,热解塑性区间向高温区偏移;同时快速热解可提高不(弱)黏结煤的膨胀性和软化熔融性。升温速率为50℃/min时热解过程中的各向异性中间相的变化表明,肥煤热解时形成的各向异性中间相最为丰富,说明随着升温速率的增加,煤分子结构受到的冲击更强,导致单元桥键断裂;煤芳香稠环破裂以及脂肪侧链和含氧官能团也快速裂解,产生大量自由基碎片,有助于形成更多胶质体;在热解过程中形成的各向异性中间相具有丰富的多色性,热稳定性较高,更能保持较为稳定的形态和结构,有助于改善焦炭的热态性能。

基于STM32的干熄焦循环气体检测系统的设计

焦炭在干熄焦系统的冷却罐中与循环气体里的CO_(2)和H2O(g)发生烧(溶)损反应,会影响焦炭质量并造成焦炭产量下降。为了考察干熄焦系统循环气体中不同组分体积分数的变化对焦炭质量的影响,设计了一款基于STM32单片机的干熄焦循环气体体积分数检测系统。该检测系统主要包括硬件和软件两部分,其中硬件部分选择了STM32系列中的STM32F103RCT6作为系统的主控芯片,利用H2、O_(2)、CO_(2)、CO、NO五种传感器检测气体中不同组分体积分数;软件部分设计了上位机软件,将传感器检测到的气体组分体积分数数据实时生成动态曲线,同时实现数据在液晶显示屏上显示,并将数据保存至SD卡中。经试验验证,检测系统实际使用效果良好,除可以连接上位机使用外,也可以作为便携式设备随时使用。

基于观测器模型的直线电机干扰抑制技术的研究

与旋转电机相比，直线电机由于减少了齿轮等中间传输环节更容易受到干扰力的影响，所以提高直线电机控制系统的抗干扰性能具有非常重要的意义。文中在建立直线电机干扰模型的基础上提出了一种有效减弱直线电机电磁推力波动干扰的方法。该方法采用干扰观测器和迭代学习算法相结合的策略，从而可以抑制干扰力对直线电机控制系统的影响。并因此可以获得很高的稳态位置精度。仿真结果和实验结果显示，在采用该文设计的基于干扰观测器反馈和迭代学习相结合的抗干扰系统后，直线电机位置系统可以达到较好的抗干扰效果，而且可以达到更高的定位精度。

炼焦煤的热解过程研究

通过模拟炼焦过程对不同变质程度的炼焦煤加热至不同温度,运用HD型偏光显微镜及红外分析技术对加热后的固体产物进行分析。结果表明:炼焦煤受热时其镜质组首先产生破碎现象,然后软化熔融,同一种炼焦煤中的镜质组受热变化并不均一,不同变质程度炼焦煤中的镜质组破碎程度和软化程度也不相同;炼焦煤加热到固化温度时,热解固体产物全部呈现出焦炭光学特征,随温度的升高,固体产物的光学组织组成继续发生改变;试验样品中的肥煤和1/3焦煤在热解过程中有机质分子结构随温度的升高,其变化规律相似。

永磁直线电机保证稳态精度的模糊控制

由于PD型模糊控制器缺少积分项,所以稳态的控制精度不容易得到保证。本文提出了一种保证稳态精度的模糊控制方法以提高传统模糊控制器的稳态控制精度。这种模糊系统能够选择运行一个传统的模糊控制器或者一个积分控制器,当运行积分控制器的时候,此积分控制器与一个稳态输出值的和为控制系统输出。根据不同的状态水平,在传统模糊控制器和稳态值输出之间可以进行平滑的切换。对于PMLM控制系统,当接近稳定状态的时候,保证稳态精度的模糊控制系统的输出是稳态值和变量值这两部分的和。实验结果显示这种保证稳态精度的模糊控制系统比传统的PID控制器和单个传统的模糊控制器在速度控制中可以获得更好的动态和静态性能。

基于40kg试验焦炉对炼焦煤中最佳活惰比研究

通过测定11种不同炼焦煤的煤岩性质和40 kg试验焦炉所炼焦炭抗碎强度分析,确定了基于炼焦煤镜质组最大反射率的活性权函数方程,根据其活性权函数对各炼焦煤的活惰比进行了计算。分析可知,焦炭抗碎强度M_(40)最大时所对应的活惰比为2.17,为优化配煤提供了技术依据。

基于多层模糊控制的交叉耦合补偿方法的研究及应用

采用交叉耦合控制能有效地提高复杂曲面轮廓精度,但是传统的交叉耦合控制需要一个确定的数学模型,而且对于大于3轴的多轴交叉耦合控制,由于建模非常困难等原因,现有的研究成果比较少。在加工复杂轮廓时,由于各个轴之间的耦合强度是不同的,所以在前人研究的基础上提出基于多层模糊的交叉耦合补偿方法。该方法根据各个轴之间耦合关系的强弱对耦合层次进行划分,然后设计多层耦合控制器,对实时的轮廓误差进行补偿,更符合实际控制系统的组合规律,所以综合的控制性能更高。最终,将该方法在四轴联动对称加工机床上进行实验研究。

图像分析法测定煤的显微组分

通过Optimas6 5图像处理与分析软件 ,对 6种单种炼焦煤样的煤岩显微组分图进行分割和统计 ,确定出最佳的灰度阈值 ,并用该灰度阈值对单种煤各显微组分进行阈值分割和识别 ,实现了用图像分析法对单种煤煤岩显微组分的测定。与传统数点测定方法相比 ,图像分析法具有准确性高。

基于形状模板匹配的印刷品缺陷检测

针对传统的模板匹配算法无法满足工业检测中的实时性要求,提出了一种基于形状模板的匹配算法,并应用于印刷品的缺陷检测。算法以Sobel算子滤波后得到的边缘点的方向向量为基础,定义相似性度量,同时结合图像金字塔分层搜索策略,利用形状信息进行模板匹配。实验结果表明,所提出的匹配算法速度快、精度高,而且匹配鲁棒性高,不受印刷品缺陷检测中可能出现的遮挡、非线性光照变化和全局对比度反转等情况的影响。

从工艺矿物学分析转炉渣选矿存在的问题及对策

铜冶炼的转炉渣是重要的二次金属资源,基本采用浮选法回收。由于其性质复杂,特别是随着铜冶炼工艺的进步,渣中铜的硫化物越来越减少而氧化物越来越增加,加上转炉渣冷却方式等因素的影响,导致转炉渣的性质更为复杂难选。通过对转炉渣的工艺矿物学研究,为改进选矿工艺提供了科学依据,提高了选矿指标。

在实践教学环节中突出专业特色的探索

论文结合我校化学工程与工艺专业人才培养目标与专业实际情况,探讨了通过课外科技活动、实验教学和实习教学三大实践环节,提高学生工程实践能力,使所培养的毕业生具有显著的专业特色,深受国内煤焦企业欢迎。

确定单种煤最佳活惰比的简易法

通过测定单种煤添加不等量无烟煤所炼制坩埚焦的显微强度，确定出它们的最佳活惰比。

炼焦煤中活性组分质量指标的研究

通过测出8种炼焦煤样的镜质组反射率分布图,比较加权活性组分含量与其粘结指数值的关系,结果证明,加权活性组分含量可以作为活性组分质量指标。

炼焦配煤中最佳活惰比的研究

根据反射率分布图、活性权函数及光学组织测定计算出煤中加权活性组分和惰性组分含量,通过显微强度与煤样中活惰比的关系确定出最佳活惰比。

单种煤性质对其焦炭性质的影响

通过测定11种单种煤和所炼坩埚焦的性质,得出单种煤挥发分与平均最大反射率在合适的范围内,所炼坩埚焦的反应性最小,结构强度最大。

确定单种煤中纯活性组分质量的方法

在单种煤中分别加入不等量惰性物,通过测定粘结指数来确定各单种煤的惰活比与粘结指数的回归方程,并比较各单种煤纯活性组分的质量差异。

相近煤化度炼焦煤的镜质组特性研究

通过密度法分离炼焦煤中煤岩显微组分,研究了相近煤化度炼焦煤的镜质组特性,并分析比较了它们的黏结性及其所炼焦炭的性质。研究表明,相近煤化度炼焦煤的镜质组,其挥发分、黏结性和容惰能力均存在差异,其中焦煤镜质组的容惰能力差别较大,相近煤化度镜质组所炼焦炭性质也存在明显差异,与原煤样所炼焦炭相比,镜质组所炼焦炭其焦炭光学组织指数变大,焦炭强度和粒焦反应性变小。

利用图像分析法测定焦炭气孔结构的研究

通过Optimas6.5图像处理与分析软件,对不同厂家焦炭的气孔结构图像进行分割和统计,实现了用图像分析法对焦炭气孔结构参数的测定。与传统方法相比,图像分析法具有准确性更高、数据代表性更好等优点。

不同粒级的焦煤和肥煤其性质研究

焦煤和肥煤是优质的炼焦煤资源,为研究焦煤和肥煤粒级变化对焦炭质量的影响,对几种焦煤和肥煤五个粒级(>13mm、 13~6mm、6~3mm、3~0.5mm、<0.5mm)的煤样进行了煤质指标分析,并研究了焦煤和肥煤不同粒级其坩埚焦的热性质。实验结果表明,随着焦煤和肥煤粒级的增大,挥发分含量和镜质组含量减少,惰质组含量增加。肥煤和焦煤在粒级<0.5mm和>13mm时,灰分含量最高。同一煤种不同筛分粒级煤样的黏结性和结焦性指标存在差异,煤样粒级在3~0.5mm时,焦煤和肥煤的黏结指数G、奥阿膨胀度b值及总膨胀度(a+b)以及胶质层最大厚度Y值达到最大。3~0.5mm粒级煤样所炼坩埚焦其反应性(PRI)最低,反应后强度(PSR)最高。