鄂尔多斯盆地含铝岩系天然气成藏主控因素与勘探启示

基于野外露头、岩心、录井、测井、试气及分析化验等资料,采用天然气成藏与铝土岩成矿一体化研究方法,分析鄂尔多斯盆地含铝岩系有效储层发育控制因素、煤系烃源岩与含铝岩系的源储配置关系,构建天然气成藏模式,对煤下含铝岩系天然气勘探潜力进行评价。研究表明:(1)鄂尔多斯盆地含铝岩系的有效储层主要为一水硬铝石含量超过75%,具有多孔状残余豆鲕、碎屑结构的蜂窝状铝土岩,溶蚀孔为主要储集空间;(2)铝土岩储层形成模式为夷平化作用提供含铝岩系发育的物质基础、岩溶古地貌控制含铝岩系发育、陆表淋滤作用改善储集性能;(3)晚石炭世—早二叠世,受湿热气候环境和海平面变化控制,古陆或古岛边缘的相对低洼带发育典型的煤-铝-铁三段式地层结构;(4)煤系烃源岩广覆式生烃,天然气在煤下含铝岩系储层富集,为源下成藏;(5)中国华北陆块的上石炭统—下二叠统含铝岩系气藏呈透镜状点群式聚集,勘探潜力大,有望成为华北克拉通上古生界重要的天然气勘探新领域。

半密闭环境Al/AP对含铝炸药爆炸效应影响实验研究

为了研究铝粉和高氯酸铵(AP)含量对含铝炸药在半密闭环境中的爆炸释能影响规律,开展了6种不同配方复合炸药在半密闭罐内的爆炸实验,并使用高速相机及压力传感器获取了爆炸火球膨胀历程和冲击波参数。实验结果表明,在火球膨胀阶段,铝粉和AP含量的增加都可以通过增强铝粉的后燃烧过程,进而提高火球高温持续时间和热流密度峰值;铝粉和高氯酸铵(AP)对管道近端测点的超压不做贡献反而会起负面作用,主要是通过增强铝粉后燃烧过程而对之后的测点产生影响;铝粉和高氯酸铵(AP)主要影响管道近端测点冲量,由于铝粉后燃烧过程的结束,对远端测点冲量不做贡献。

Al含量对含铝奥氏体不锈钢在高温超临界二氧化碳中均匀腐蚀性能的影响研究

为进一步提升奥氏体不锈钢作为超临界二氧化碳核反应堆候选包壳材料的耐腐蚀性能,对比研究了3种不同Al含量的含铝奥氏体不锈钢及不含Al基材在650℃/20 MPa的超临界二氧化碳环境中的均匀腐蚀行为。结果表明,材料的腐蚀增重随Al含量增加而降低,不同Al含量材料的腐蚀增重均近似服从抛物线生长规律。Al含量低于1.5wt%时,材料表面生成双层富Fe氧化膜,保护性差,渗碳层厚度可达约12μm;Al含量高于2.5wt%时,材料表面生成保护性氧化膜,外层富Cr、内层富Al,氧化膜及基体中仍存在渗碳行为,渗碳层厚度减小至约6μm。造成差异的原因是较高Al含量能有效促进保护性富Al氧化膜的形成,抑制Fe的向外扩散和C的向内扩散,进而提升材料的耐氧化和渗碳属性。

新型低铬含铝奥氏体不锈钢在超临界水中的腐蚀行为研究

基于超临界水冷堆对结构材料的需求,研究了一种低铬含铝奥氏体不锈钢(AFAs)在600℃、25 MPa的超临界水(SCW)中的均匀腐蚀行为。采用扫描电镜、能谱仪、电子背散射衍射等技术分析了氧化膜的形貌、结构和化学成分。结果表明,低铬AFAs在SCW中腐蚀动力学符合抛物线规律。Al、Cr含量较低,不足以维持独立的氧化铝膜的形成,而是形成外层为磁铁矿、内层为Cr-Al混合氧化物的双层氧化膜结构。这种氧化膜的保护性较差,对低铬AFAs长期腐蚀不利。本研究揭示了低铬AFAs在SCW中的腐蚀机理,并指出充足的Cr、Al含量是材料在SCW中维持耐腐蚀性的基础。本研究可为超临界水冷堆结构材料选用及AFAs研发提供数据支持。

HMX基含铝压装炸药慢速烤燃点火时刻的压力参量计算

为了研究HMX基含铝压装炸药在慢烤过程中点火时刻的压力参量,设计了0.1和1.0℃/min升温速率下的慢烤试验,并对炸药内部进行了多点测温。在此基础上,基于炸药的通用烤燃模型,将HMX的多步分解机制与铝粉反应相结合,并考虑其分解中的相变过程,建立了HMX基含铝压装炸药慢烤反应速率与压力相关的计算模型并进行了数值模拟。试验结果表明,在0.1℃/min的升温速率下,端盖喷出,壳体沿轴向撕开裂缝,无药粉残留,判定炸药发生爆燃反应;在1.0℃/min的升温速率下,壳体发生轻微变形,有部分药粉残留,判定炸药发生燃烧反应。数值研究结果表明,随着热刺激强度的提高,炸药的点火温度呈对数上升趋势,而烤燃弹的反应进度和内部压力呈现指数下降趋势,且烤燃弹内部的反应压力在HMX相变前呈缓慢上升趋势,相变后呈快速上升趋势。

PBT/A3基RDX含铝炸药爆炸能量特性研究

为掌握PBT/A3粘结剂体系对含铝炸药爆炸能量的影响特性,以PBT/A3粘结剂体系为研究对象,复合RDX和Al粉设计PBT/A3基RDX含铝炸药配方。测试炸药复合体系密度、爆速、爆热等性能,并与相同条件HTPB基RDX含铝炸药进行对比,探讨PBT/A3粘结剂对炸药密度及爆炸本征能量爆速和爆热影响;开展PBT/A3基含铝炸药冲击波超压性能测试,对其近/远场冲击波能量释放特性进行分析和讨论。研究结果表明:较于HTPB基RDX含铝炸药,PBT/A3粘结剂对复合体系装药密度提升9.1%,爆速和爆热分别提升1.45%和11.47%,能量密度提升较为明显;PBT/A3基炸药近场超压当量为1.6倍,远场超压当量为1.69倍,PBT/A3含能粘结剂体系的引入改善了复合体系氧平衡,有利于Al粉充分燃烧提高其远场能量释放。

改性含铝废渣对水体中刚果红的吸附行为

采用Ca(OH)_(2)对含铝废渣(RAS)改性,制备改性材料(MAS),对其结构、形貌等进行表征,并考察其对刚果红(CR)的吸附效果。结果表明:当CR初始浓度为100 mg/L,pH=5,投加0.3 g MAS,在25℃水浴中吸附40 min时,CR去除率可以达到99.65%。其对CR的吸附趋势符合二级动力学,吸附等温线满足Freundlich等温线模型。改性后得到的MAS相较于RAS,具有更大的比表面积,其对于CR的作用机制是膜扩散和内扩散相互作用,且膜扩散过程吸附速率最快。

贵州务—正—道地区铝土矿含铝岩系中稀土元素富集规律及赋存形式

务川-正安-道真(务-正-道)地区是贵州省重要的铝土矿集区,提交铝土矿石资源储量超过7亿吨。区内铝土矿含铝岩系为下二叠统大竹园组,其中广泛富集稀土元素,由于这类稀土元素富集规律和赋存形式尚存在较大争议,综合利用和地质勘探依然缺少实际理论依据。本文通过对该区铝土矿含铝岩系的地质特征及其中伴生稀土元素研究,以总结分析稀土元素地球化学特征和富集规律,并讨论其赋存形式。研究结果表明,务-正-道地区含铝岩系中稀土元素基本呈右倾的配分模式,LREE表现为明显富集,Eu负异常明显。该套含铝岩系中上部样品普遍具有Ce正异常,而底部绿泥石泥岩则为Ce负异常。总体而言,稀土元素在研究区北西部和南东部向斜中的含量相对较高,而在中部向斜含铝岩系中相对较低。稀土元素主要赋存在底部的绿泥石泥岩中。其赋存形式可能主要以离子吸附或类质同象置换的形式赋存于铝矿物和黏土矿物表面或晶格中,也存在稀土元素的独立矿物。本研究为该类资源地质勘探和综合利用提供地质地球化学依据。

翻渣工艺在含铝钢生产中的实践应用

阐述翻渣工艺在某炼钢厂含铝钢生产中的实践应用。该厂在含铝钢生产中浇次前4炉造渣料通常使用石灰与合成精炼渣,浇次其他炉次的造渣料则使用前面炉次的钢包顶渣同时补加部分渣料,然后在精炼继续进行脱氧造渣、脱气、钙处理和软吹等操作。通过对产品生产过程的硫变化、钢水浇注曲线、连铸坯中夹杂物水平及经济效益等方面分析,结果表明,含铝钢采用翻渣工艺后产品的纯净度提高,可以推广、推行。

含磷含铝污泥制备聚磷氯化铝工艺研究

以固废含磷含铝污泥、工业盐酸和铝酸钙粉为主要原料,采用溶解和聚合的工艺,制备聚磷氯化铝(PPAC),考察工艺的可行性,以及制得的产品投药量对城镇污水进行絮凝处理实验。结果表明,当工业盐酸中的HCl和含磷含铝污泥中的Al摩尔比为3.3及以上时,污泥可完全溶解成为中间液,从而制得聚磷氯化铝(PPAC);当投药量为50 mg/L(以Al_(2)O_(3)计),对污水COD去除率达70%以上,当投药量为40 mg/L(以Al_(2)O_(3)计),对污水总磷去除率达100%,当投药量为20 mg/L(以Al_(2)O_(3)计),对污水浊度去除率达94.64%。

ICP-AES法测定含铝预熔性渣洗料中钙、镁、硅、铝氧化物

研究使用电感耦合等离子体发射光谱法测定炼钢含铝预熔性渣洗料中钙、镁、硅、铝氧化物的分析条件以及处理样品的方式方法,为便于区别金属铝和三氧化二铝,创建了一种新型的仪器分析方法。由于试样中金属铝的存在,采用先酸溶再碱融的处理方式,并采用配置相似基体的方法消除基体干扰。研究了渣洗料的溶样过程、仪器分析参数的选择、基体的干扰消除等对分析结果影响,在优化仪器分析参数和分解试样实验过程中,试样分析结果相对标准偏差远小于1.0%,分析结果准确度和精密度都很高。因此,该方法可取代化学分析法,是一种准确、快速的仪器分析方法。

基于端羟基含氟黏合剂的含铝浇注PBX炸药性能

为提高炸药密度及爆轰能量,将端羟基含氟黏合剂(密度1.40 g·cm^(-3))应用于浇注PBX(polymer bonded explosive)炸药配方中。研究了甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、六亚甲基二异氰酸酯三聚体(3HDI)四种异氰酸酯固化剂对端羟基含氟黏合剂体系粘度、固化过程的影响,同时考察了固化剂对固化成型和力学性能的影响。结果表明,固化剂可显著降低黏合剂体系粘度。在25~70℃考察温度范围内,温度越高,黏合剂体系粘度越低。60℃以上端羟基含氟黏合剂体系粘度变化平缓且各体系相差较小。三官能度异氰酸酯作为固化剂,粘度、开放期及凝胶时间更适用于浇注PBX炸药制备工艺。基于88%固含量的含铝浇注炸药配方和捏合-真空吸注-固化制备工艺,以HTPB作为对比,研究端羟基含氟黏合剂对炸药制备工艺及性能的影响。端羟基含氟黏合剂基PBX炸药浇注流变性能和固化成型质量均较好,密度和爆热分别为1.96 g·cm^(-3)和7790 J·g^(-1),较HTPB基PBX炸药分别提升6.52%和6.55%。

贵州铝土矿含铝岩系中关键金属富集特征及资源潜力

贵州是我国重要的铝工业生产基地之一,铝土矿资源保有储量12.89亿吨,占全国资源总量的17%,位居全国第二,铝土矿中广泛富集锂(Li)、镓(Ga)、钪(Sc)、稀土(REE)等关键金属。通过对贵州铝土矿含铝岩系的地质特征及其中富集的上述关键金属研究,系统总结了关键金属的富集特征,并分析了其资源潜力。研究结果表明,贵州铝土矿含铝岩系中不同程度富集关键金属Li、Ga、Sc和REE。其中,Li在北部务正道矿集区含量相对较高,主要富集在含铝岩系中上部的致密状铝土矿中;Ga在北部务正道矿集区和中部遵义—瓮安矿集区含量相对较高,主要富集在含铝岩系中部的土状铝土矿和碎屑状铝土矿中;REE在北部务正道矿集区和南西部修文—清镇矿集区含量相对较高,主要富集在含铝岩系下部的绿泥石泥岩和铁质黏土岩中;Sc在含铝岩系平面上和垂向上含量变化较小,分布相对均匀。含铝岩系各类岩(矿)石中Li、Ga、Sc、REE的赋存状态可能主要以离子吸附和类质同象置换的形式赋存于黏土矿物、铝矿物以及副矿物的表面和晶格中,少量REE以独立矿物的形式存在。总体而言,贵州含铝岩系中关键金属Li、Ga、Sc、REE的资源潜力及潜在经济价值巨大,后续应加强系统研究和综合利用,以期实现最大化的经济效益和环境效益。

约束方式和强度对HMX基压装含铝炸药慢烤响应特性的影响

为了获取不同约束方式和强度下HMX基压装含铝炸药慢速烤燃响应特性,以典型超音速钻地/侵爆战斗部为背景,设计了装药长径比为5∶1的缩比烤燃弹;开展了无约束和不同约束强度下HMX基压装含铝炸药慢速烤燃实验;获取了无约束条件下HMX基压装含铝炸药的反应过程,以及不同壳体壁厚(4、10、16和20mm)与端盖螺纹长度(10、12和14mm)时装药反应烈度的变化规律。结果表明,慢速烤燃条件下该HMX基压装含铝炸药反应包括生成气体、端面燃烧、火焰熄灭3个阶段;烤燃弹约束强度影响装药烤燃时间和点火温度,进而影响烤燃弹内部反应压力增长,最终导致不同的反应等级;当螺纹长度(L)为14mm时,壳体厚度(δ)由4mm增加至20mm,反应等级由爆燃发展为爆炸而后降低为燃烧;当壳体壁厚(δ)为10mm时,螺纹连接长度(L)由10mm增加至14mm,烤燃弹反应等级由燃烧转变为爆炸;当壳体壁厚(δ)与等效壳体壁厚(δe)相当时,烤燃弹约束强度较为均匀,有利于反应压力的不断增长,最终导致烤燃弹发生更为剧烈的爆炸反应。

含铝奥氏体不锈钢的强化相析出调控和蠕变性能研究进展

根据我国的能源结构,发展大容量、高参数的超(超)临界火电机组和高效的先进核能是解决能源短缺与环境污染之间矛盾的主要途径。为了能够长期在高温、高压的恶劣环境下服役,对发电机组和核能系统结构用材料提出了更苛刻的要求。含铝奥氏体不锈钢兼具优异的抗氧化性能和高温强度,可作为超(超)临界电站及超临界水堆等先进能源系统关键部位的候选材料。蠕变性能是含铝奥氏体不锈钢应用于先进能源系统的重要服役性能,其与析出相(包括碳化物M_(23)C_(6)及MC、Laves相、NiAl相、FeCr相等)的种类、尺寸和分布状态关系密切。如果析出相能以有效钉扎位错的合适尺寸均匀弥散分布于基体中,且具有较好的高温稳定性,那么合金就能获得优异的高温蠕变性能。总结现有的研究成果可知,含铝奥氏体不锈钢的主要发展方向和调控思路是以Super304H、HR3C和TP347HFG为基体,进一步调整Al、N、Si、Ni、V、B等合金元素含量,研究合金在服役过程中纳米级别析出相的分布情况、高温蠕变性能等变化规律。主要研究目标是在控制成本的前提下通过析出相的有效调控,提升合金的高温蠕变性能和抗氧化性能。因此,对析出相的调控方法进行总结和归纳对开发和设计出性能优异的含铝奥氏体不锈钢具有重要的指导意义。本文主要综述了含铝奥氏体不锈钢主要析出相的调控方法,包括调控合金元素和优化热机械处理工艺,进而分析了析出相调控与蠕变性能之间的关系。

基于反向撞击法的RDX基含铝炸药冲击起爆实验研究

为了研究铝粉对黑索今(RDX)基含铝炸药冲击起爆性能的影响,采用基于反向撞击法的炸药冲击起爆性能测试方法,对铝粉含量分别为0,15%和30%的3种RDX基含铝炸药(RDX/Al)的冲击起爆性能进行了对比研究。该方法通过火炮加载平台驱动炸药撞击LiF窗口,利用光子多普勒测速仪测量炸药与窗口界面粒子速度的变化历程。实验结果表明,该方法具有较高的测试精度(3%)和时间分辨率(5 ns),且对炸药样品的制备要求较低。在相同加载条件下,铝粉含量越高,含铝炸药冲击起爆反应增长越慢,与RDX炸药相比,铝粉含量为30%的RDX基含铝炸药的界面粒子速度达到峰值所需的反应时间增加了47%,表明铝粉的加入使得炸药冲击波感度明显降低,铝粉在含铝炸药冲击起爆过程中主要起到能量稀释的作用。

含铝食品添加剂及其检测技术与监测分析的研究进展

含铝食品添加剂作为居民常用膨松剂及稳定剂,具有广泛的受众,但滥用含铝食品添加剂的行为可能导致潜在的公共健康风险。本文以含铝食品添加剂为研究对象,从含铝食品添加剂的基本特性、含铝食品添加剂的检测技术、食品铝含量监测三个方面展开论述,并对各部分存在的问题进行归纳总结。

改性含铝废渣对废水中镍的吸附机理和动力学影响

采用Ca(OH)_(2)对含铝废渣(RAS)进行改性,制备改性材料(MAS),对其结构进行表征,并考察其对Ni^(2+)的吸附机理和性能影响。结果表明:Ca(OH)_(2)的引入没有改变RAS的主要官能团,其主要组分为CaTiO_(3)、FeAl_(2)O_(4)和Fe_(3)O_(4),而且改性后的MAS对Ni^(2+)的吸附速率由膜扩散和内扩散相互作用,吸附过程是自发吸热过程。

冷变形对含铝奥氏体钢高温时效析出的影响

研究不同冷变形量(0,20%和50%)对固溶态含铝奥氏体不锈钢在650℃、时效120 h后的显微组织和力学性能的影响。研究结果表明:当冷变形量由0增加至20%时,位错密度急剧增加,而当冷变形量增加到50%时,位错密度增加缓慢。在晶内,不同冷变形量的3种样品均可见NiAl析出相,其析出数量与冷变形量成正比。当冷变形量为20%时,可使NiAl相尺寸略微细化;而当冷变形量增加到50%时,可使NiAl相的尺寸略微粗化。在晶界处,3种样品均析出较多的Cr_(23)C_(6)。冷变形量分别为20%和50%的样品,晶界处Laves相和NiAl相的析出量增多,但Laves相在晶内的析出量则较少。在室温时,适当的冷变形量会使实验钢的强度显著提高,进一步加大冷变形量对强度的贡献很小,但会明显削弱实验钢塑性;高温时,50%冷变形量样品的强度比20%冷变形量的样品强度低,但塑性略有提高。综上所述,当冷变形量为20%时,合金具有良好的拉伸性能。

裂解炉含铝高温合金炉管发展与应用

阐述了裂解炉含铝高温合金炉管的发展历程及其在乙烯装置的应用情况。介绍了目前已经商业化的含铝高温合金炉管的性能和应用情况。从蠕变特性和氧化膜形成过程两个角度,分析了含铝高温合金炉管组成成分对炉管性能的影响。从裂解炉运行周期、稀释蒸汽用量、炉管力学性能等指标对比了铬镍合金炉管和含铝高温合金炉管在乙烯装置的应用情况,总结了含铝高温合金炉管的应用为乙烯装置带来的优势,展望了这类新型炉管在国内乙烯行业的发展前景。