丁苯乳液对水泥砂浆力学性能及干燥收缩性能的影响研究

为降低普通水泥砂浆的干燥收缩性能,采用丁苯乳液对其进行改性,研究了丁苯乳液掺量对砂浆工作性能、力学性能以及干燥收缩性能的影响。结果表明:丁苯乳液能提高砂浆后期的力学强度,降低压折比,并且能抑制砂浆的干燥收缩量以及水分散失率。当丁苯乳液掺量为5%时,砂浆后期强度增长效果较好,28 d抗压、抗折强度较7 d时分别提高了63%、36%;当掺量为20%时,砂浆的干燥收缩量最小;当掺量为5%时,抑制水分散失的效果最好。SEM分析显示,丁苯乳液会在砂浆内部与水泥水化产物相互贯穿渗透,形成较为连续的聚合物网状结构。

锑冶炼砷碱渣资源化利用及无害化处理研究现状

锑冶炼砷碱渣是粗锑精炼过程中产生的废渣,其中含有易溶于水的剧毒性砷酸钠,危害性大。目前,由于对砷碱渣资源化利用技术尚不成熟,我国已堆存了大量砷碱渣,极大地制约了锑冶炼行业的发展。本文对目前砷碱渣固废处理工艺现状进行了分析,对砷碱渣的主要处理方法进行了讨论。通过对比分析,认为对砷碱渣进一步处理而获得无毒且可作为半导体原料的金属砷是更为环保的研究方向。

面向多类型干扰的验证码目标识别算法研究

验证码是一种用来区分计算机与人类的技术,以避免出现自动化程序自动注册、登录、恶意投票、恶意尝试密码等安全问题。而验证码识别技术研究可以使人们及时发现和改正验证码的缺点,对加强网络安全性有着重要的意义。通过对验证码识别算法的研究,设计了验证码识别系统,分别以模板匹配、Hu不变矩和深度学习3种算法对验证码图像进行处理识别,最终对带有多类型干扰的验证码分别得到识别结果。结果表明,前2种验证码算法的识别准确率分别为60.3%、66.0%,而基于深度学习算法中2种形式的识别准确率分别为87.7%和95.58%,尤其在线干扰和混合干扰等复杂干扰方面,识别准确率的提高尤为突出,表现出深度学习算法应用于多类型干扰验证码识别的可行性。

沙沱电站机组振动多优化方向研究

沙沱水电站投产后,存在振动区宽,稳定运行区偏窄的问题,需要进行拓宽稳定运行区的探索,本研究以沙沱电站水轮机为研究对象,结合沙沱电站的CFD数值模拟计算结果得到的振动特性,从强迫补气、泄水锥改造、尾水稳流装置三个方向进行了数值仿真,通过对比分析得出了这三种方式对水轮机振动改善情况的不同效果。

沙沱水电站机组振动特性研究

沙沱水电站投产后,存在振动区宽、稳定运行区偏窄的问题。以沙沱电站水轮机为研究对象,开展数值模拟计算,分析了沙沱电站机组蜗壳进口、无叶区、尾水管处等部位的压力脉动。计算结果表明,蜗壳进口主要为低频脉动;无叶区的压力脉动呈现明显的动静干涉现象,同时伴有低频的频率出现;尾水管主要由尾水管涡带引起的不同程度的低频脉动。研究成果为机组的防减振措施探索奠定了基础。

锌氧压浸出渣中金属综合回收工艺研究进展

锌氧压浸出渣中含有大量锌、铁、铅等有价金属,以及银、镓、锗、铟等稀贵金属,具有较高回收利用价值。分析了锌氧压浸出渣中各金属回收工艺的研究进展及优缺点,指出了锌氧压浸出渣中金属回收所面临的机遇与挑战,以及未来研究方向。

钙化转型-碳热还原从砷碱渣中分离制备砷锑

锑冶炼砷碱渣是锑冶炼过程中产生的危险固体废渣,目前对其进行资源化综合利用较为困难,存在砷锑回收率低、分离不完全、可能造成二次污染等问题。为解决这些问题,本研究以砷碱渣为原料,采用钙化转型-碳热还原工艺对砷碱渣进行处理。热力学研究结果表明,钙化转型拉大了砷锑还原所需要的温度区间,有利于还原过程中砷锑的分离。在最佳条件下,砷碱渣中的砷和锑的钙化率分别达到99.67%和98.74%;真空条件下对钙化渣还原可以有效分离砷、锑,碳热还原过程中钙化渣中砷、锑的还原率均超过99%,反应后经一次真空蒸馏提纯,砷、锑的纯度均能达到99.8%。与传统砷碱渣处理方法相比,该方法能更好地分离回收砷、锑,且制备的砷、锑纯度更高。

砷碱渣综合利用工艺及机理研究

砷碱渣是锑冶炼行业产生的固体废渣,对环境和人体健康构成严重威胁。目前,常见的砷碱渣湿法处理工艺不仅有价元素回收率低、砷碱分离不完全,还会产生砷碱混合盐,无法实现砷碱渣完全无害化处理。为解决这些问题,本文采用氧化水浸处理砷碱渣,实现了砷和锑的分离,砷、锑的浸出率分别为91.79%和0.62%,浸出渣可返回锑冶炼系统回收锑。通过碳热还原直接从砷碱混合盐(砷碱液蒸发结晶产物)中分离砷和碱,98.3%的砷可被脱除并制备成具有商业价值的无毒高纯金属砷,纯度达到99.9%;碱可从还原后渣中实现回收,良好地实现了砷碱混合盐的无害化和资源化处理。通过热力学、物相和砷价态分析研究了砷还原路径及挥发机理。

高频谐振疲劳机载荷测量误差建模分析及试验夹具优化设计

电磁谐振式疲劳裂纹扩展试验过程中,对动态载荷的高精度测量和控制是保证试验结果准确性和系统工作稳定性的重要前提,夹具作为夹持试件和传递载荷的重要机构,对其进行结构优化显得尤为重要。建立了紧凑拉伸(CT)试件连接刚度模型和三自由度有阻尼振动系统动力学模型,得到了动态载荷测量误差理论表达式;分析了夹具刚度对动态载荷测量误差的影响,设计了不同结构刚度的试件夹具,并通过有限元方法计算其刚度,得到了不同结构夹具对动态载荷测量误差的影响结果;实验验证了优化夹具设计的合理性。

虚拟现实技术在安全教育中的应用

近年来,VR(虚拟现实)技术成为兴起的创新教学媒体,本文对VR技术的概念及特征,以及利用VR技术进行安全教育进行了阐述,并提出了VR在安全教育中的具体应用研究。VR在安全教育领域中的应用,不但减少了实验教学成本,而且降低了演练人员的危险,从而达到更好的安全教育目的。

庙堂水库溢洪道中墩水翅消减研究

水翅现象是溢洪道及泄洪洞等泄水建筑物闸室中墩后常见的一种水力现象。针对庙堂水库溢洪道中墩尾部产生的严重水翅现象,采用比尺为1∶30的模型试验对3种中墩体型进行对比研究。结果表明,两孔水流在体型1椭圆形中墩后交汇对冲形成了大尺度的水翅;体型2在消减溢洪道中墩尾部水翅作用有限,在墩后依然形成了强烈对冲。体型3中墩尾墩的前后端面采用流线型曲线连接,确保水流沿尾墩流线型曲面光滑流动,避免流动速度突变有效消减了水翅规模,下泄水流更加平顺,泄流流态显著改善,可供类似工程参考。

渗流作用下特拉锚垫对土质岸坡的防护研究

三峡水库常年在145~175 m水位之间运行,库区岸坡被周期性淹没与出露。库水位消落过程引起土质岸坡渗流,泥沙的起动更加容易且加剧了库岸侵蚀,严重的地方甚至出现岸坡失稳现象。以三峡库区土质岸坡为研究对象,针对新型生态护坡结构——特拉锚垫护坡的特点,采用室内概化模型试验,研究特拉锚垫在渗流作用下的防护性能。通过渗流作用下的水流冲刷试验,分析特拉锚垫的保土抗冲性能。试验结果表明:特拉锚垫具备明显的抗侵蚀性能;无渗流条件下水流侵蚀强度平均减小83.15%,在渗流作用下水流侵蚀强度平均减小88.15%。

换流变阀侧干式套管表带触指失效过程分析

在超、特高压电力系统中,换流变压器阀侧干式套管作为换流变压器连接换流阀的关键设备,其安全运行直接关系到电力系统的可靠性。近年来,国内外发生多起由于电接触失效而导致的套管过热和放电故障,因此有必要对套管载流连接结构的失效机理开展研究分析。该文以±500kV换流变阀侧套管的过热故障为例,计算分析套管在实际运行电流下表带触指的摩擦行程,采用扫描电镜(scanning electron microscope, SEM)和能量色散光谱仪(energy dispersive spectrometer,EDS)对表带触指失效前后的表面和断面进行形貌分析和成分分析,提出表带触指在套管内的劣化机理。研究发现:铜导杆接触区域没有镀银是缩短触指寿命的主要原因,长期的机械磨损和SF6气体分解产物对触指的腐蚀是导致触指劣化的重要因素,相关结论可为套管电连接设计、选型和过热型故障分析提供理论依据。

闪锌矿加压浸出体系下Mn^2+催化机理与动力学

研究了闪锌矿加压搅拌浸出体系下Mn^2+催化机理与动力学。将ZnS和FeS烧结制备人造闪锌矿,并用于加压酸浸实验。通过使用自行设计的电位高压釜研究压力浸出系统的电位变化。结果表明:随着浸出时间的推移直到浸出结束,体系电位持续升高,故Mn^2+在多大程度上能够实现催化作用,取决于Mn^2+氧化为MnO2的反应速度和控制条件。随着温度、硫酸浓度、氧分压的增大,相应的氧压浸出速率及浸出率均有较大的提高,最终,通过闪锌矿氧压酸浸动力学模型的分析得出,在Mn^2+催化浸出体系下,反应活化能为27.34 kJ/mol,硫酸浓度、氧分压及Mn^2+用量的反应级数分别为1.23、1.64和0.36,表明其应遵循化学反应及表面扩散混合控制的收缩核模型,并建立了相应的动力学方程。

碳热还原−低碳精炼处理含铜污泥分离富集有价金属

含铜污泥含有铜、锌、镍、锡、铅等多种有价金属,为了回收其中的有价金属,本研究提出了“碳热还原焙烧−低碳氧化还原精炼”创新工艺。首先通过碳热还原焙烧将锌、锡、铅等有价金属挥发入烟气得以回收,在还原温度为1473 K,碳含量为20%,反应时间为60 min的条件下,铅、锡和锌的脱除率分别达到90.77%、95.14%和99.92%。然后通过低碳氧化还原精炼,在氧化温度为1573 K,加入SiO2量为6%,反应时间为180 min条件下,可得到适用于建筑材料的水淬渣,最后在还原温度为1473 K,碳加入量为8%,反应时间为20 min,将铜、镍富集于阳极铜板中,阳极板中铜含量可达98%以上,符合铜电解的要求。本研究实现有价金属的全回收,较现有的含铜污泥处理工艺,具有流程短,能耗低,有价金属回收率高,经济环保等显著优点。

复杂高硅白合金硫酸氧化浸出工艺及提铜的动力学研究

研究了高硅白合金硫酸氧化体系下铜的浸出工艺与动力学。首先采用可控制变量法,通过单因素实验,系统研究了添加剂、硫酸浓度、反应温度、反应时间和液固比对铜钴浸出率的影响,其次通过X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体(ICP)和扫描电镜-能谱(SEM-EDS)对高硅白合金和浸出渣的物相及化学成分进行了分析对比。结果表明:在次氯酸钠用量5 mL、浸出温度343 K、反应时间5 h、硫酸浓度200 g/L、液固比7:1的工艺条件下,铜的浸出率可达99.42%,钴的浸出率可达到97.57%。最后,通过对高硅白合金硫酸氧化浸出提取铜的动力学模型的分析可知,活化能、硫酸浓度和粒度的反应级数分别为34.64 kJ/mol、2.34和0.18,表明其应遵循化学反应控制的收缩核模型,并建立了相应的动力学方程。

氟化稀土熔盐电解渣硫酸浸出脱氟研究

氟化稀土熔盐电解渣不仅是稀土回收的重要二次资源,而且氟的回收利用也非常重要。本研究采用硫酸浸出法处理氟化稀土熔盐电解渣,使氟与稀土分离,并通过多级吸收将生成的氟化氢回收。研究了浸出温度、液固比、浸出时间、硫酸浓度对脱氟率的影响。结果表明:在浸出温度为360℃、液固比(体积与质量之比,单位为mL/g,下同)为2∶1、粒度58~75μm、搅拌转速恒定为300 r/min,反应3 h的条件下,氟的脱除率可达到95.28%,达到氟回收的目的。最后,通过对实验数据进行因次分析,得出氟脱除率的准数方程。

电镀污泥碳热还原挥发锌、锡和铅的动力学研究

含铜污泥是冶金化工行业的工业废水经过处理后的工业废弃物,目前已被列入国家危险废物名单,其中含有铜,锌,镍,锡,铅等多种有价金属,为了回收其中的有价金属,文中研究了电镀污泥碳热还原中锌、锡和铅挥发规律及动力学。通过电镀污泥碳热还原实验可知,当碳热还原温度提高至1 523 K时,在该温度下碳热还原60 min,Zn的挥发率可达到96.98%,Sn的挥发率可达到96.24%,Pb的挥发率可达到95.37%,且高温有利于Zn、Sn及Pb的碳热还原挥发。电镀污泥碳热还原动力学实验结果表明,Mckwan反应方程能较好地描述电镀污泥碳热还原反应体系,Zn、Sn及Pb还原挥发活化能分别为149.50、138.01、132.26 kJ/mol,电镀污泥碳热还原过程受界面化学反应控制。

某典型闪锌矿氧压浸出高硫渣工艺矿物学研究

锌冶炼高硫渣是锌氧压浸出工艺产出的危险废渣,由于矿相复杂,工艺矿物学研究不深入,导致其安全利用处置难度大.因此,采用化学分析、X射线衍射、工艺矿物学等研究手段对国内典型高硫渣进行了详细研究.结果表明:高硫渣中主要矿物为单质硫、闪锌矿、黄铁矿,以及微量的石英、云母、锌矾、铁矾等成分.高硫渣中硫磺、闪锌矿、黄铁矿等矿物间相互交织共生,赋存形式多样,且多数矿物均以单质硫磺作为镶嵌基底,高硫渣中单质硫磺、闪锌矿、黄铁矿的粒度偏细,大部分集中在74μm以下.因此促使单质硫磺粒度增大以及提高硫磺与其余矿物间解离度是提高高硫渣中有价元素综合回收的关键.

GIL绝缘子用环氧复合材料固化形变的试验研究与仿真模拟

环氧复合材料固化收缩引起的内应力集中是气体绝缘金属封闭输电线路(gasinsulatedmatelenclosed transmission line, GIL)绝缘子形成界面缺陷的主要原因之一。为研究GIL绝缘子用环氧复合材料在工艺流程中的固化形变,采用非等温(differential scanning caborimetry,DSC)法测定了其固化热流特性,通过计算得到了固化动力学方程。同时应用布拉格光纤光栅对固化形变开展了试验研究,获得了用于固化形变仿真模拟的关键参数。建立了固化动力学–热–化学–形变多物理场耦合模型,仿真模拟了GIL绝缘子用环氧复合材料的固化形变分布。结果表明,GIL绝缘子用环氧复合材料固化过程中的DSC热流特性可分为前、后固化峰,其反应均符合自催化模型;固化反应中热收缩量大小为4 215×10^(-6),占比较大,化学反应收缩为2 973×10^(-6),凝胶点为0.546;以此为基础,取脱模后等效边界载荷1 MPa,仿真得到的固化形变与试验值拟合良好。该研究所得参数和方法能够有效仿真模拟环氧复合材料固化形变,为GIL绝缘子产品设计、工艺优化提供参考和依据。