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。

含铝炸药深水爆炸能量输出特性高精度数值模拟研究

在深水条件下含铝炸药爆炸不同于理想炸药,高静水压力会影响铝粉参与二次燃烧反应的速率,进而影响能量的释放过程.采用3阶MUSCL有限体积方法结合含铝炸药Miller能量释放模型,研究CL-20基含铝炸药在100~3 000 m水深梯度范围下随水深变化的爆炸能量输出特性.结果表明:爆炸冲击波能会随着水深的增加而不断减小;当水深超过200 m后,CL-20基含铝炸药中铝粉二次反应时间超过气泡周期,在第一个脉动周期内铝粉反应释放能量不充分导致根据气泡周期公式得到的气泡能偏小,气泡能也随着水深增加而减小,爆炸总能量不为定值.

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。

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。

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。

90 t转炉冶炼低碳含铝钢脱氧合金化实践

针对90 t转炉冶炼低碳含铝钢时合金收得率低的问题,分析了影响合金收得率的主要原因,采取优化转炉终点钢水中的氧含量,优化复合脱氧合金配比,调整渣料组成并合理使用挡渣塞后,降低了脱氧铝的消耗,合金收得率提高至87.4%,整体合金成本降低7元/t以上。

双发CL-20基含铝装药水下爆炸载荷特性

基于水下爆炸理论,采用耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法,建立了CL-20基含铝炸药水下爆炸模型,分析了冲击波载荷和气泡动力学特性;在此基础上探究了双发CL-20基含铝装药水下爆炸冲击波时空分布规律及气泡融合特性,讨论了不完整刚性边界附近双发CL-20基含铝装药水下爆炸气泡动力学特性,得到了装药种类、破口尺寸和爆距3种关键因素对双发装药水下爆炸气泡载荷特性的影响。结果表明,与TNT装药相比,CL-20基含铝装药水下爆炸气泡半径和脉动周期更大,气泡最大半径增大了27%,脉动周期提高了65%,但气泡脉动压力小于TNT。双发CL-20基含铝装药在水平和垂直位置具有特征尖锐波峰-波谷载荷曲线和特征双峰曲线,冲击波峰值压力大于单发装药,最大增长率可达48.26%。不完整刚性边界破口尺寸、爆距增大会增加双发装药气泡射流宽度和持续时间,CL-20会加剧不完整边界对气泡动力学的影响。

RDX基含铝炸药JWL-Miller状态方程标定及对舰船结构的毁伤特性

为了精确计算某RDX基含铝炸药近场水下爆炸对舰船结构的毁伤特性,提出了一种基于水下爆炸试验和OPTIMUS的炸药JWL-Miller状态方程参数标定优化方法,建立了该型炸药水下爆炸载荷计算模型及对舰船结构毁伤的有限元模型。通过任意拉格朗日-欧拉方法(ALE)和引入JWL-Miller模型数值模拟研究不同爆距、不同攻角工况对舰船结构的毁伤特性,分析冲击波载荷和气泡载荷传播过程,计算得到爆距、攻角对局部结构毁伤影响规律,给出了断裂部位破口尺寸和外板最大凹陷距离。结果表明,运用优化得到的炸药状态方程仿真计算的冲击波压力峰值、冲击波能量结果与试验结果吻合较好;船体结构随着气泡的膨胀和收缩会呈现先中拱弯曲、后中垂弯曲的运动变形过程,随着近距爆距的改变,结构的破坏模式逐渐从冲塞形破口、四周花瓣开裂向长条形撕裂状破口再向外板向内凹陷改变;随着近距攻角的增加,舰船舷侧外板边界处剪应力在冲击波和气泡脉动载荷作用下达到应力衡准,破口面积进一步增加,气泡的溃灭速度随药包与结构之间攻角的增大而加快。

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。

DNAN基含铝炸药低应变率下J-C本构关系

炸药装药的跌落响应问题是典型的低速撞击点火问题,表现出应变率低、脉宽长及脉冲小等特点,与高速冲击点火明显不同。为研究典型水中兵器战斗部装药跌落条件下的动态力学特征,利用分离式霍普金森压杆对二硝基苯甲醚(DNAN)基含铝炸药进行动态压缩试验,通过入射波整形技术实现了常应变率加载,得到了常温常压条件下80、180、280、360和440 s^(-1)等5种低应变率下DNAN基含铝炸药的应力应变曲线,采用Johnson-Cook(J-C)本构模型对试验数据进行了参数拟合,并结合数值仿真加以验证。结果表明:DNAN基含铝炸药的弹性模量、屈服强度、屈服应变、失效应力及失效应变均随应变率的提高而增大。利用拟合得到的J-C本构参数可以在数值仿真中很好地还原DNAN基含铝炸药在低应变率下的动态力学行为,从而为相关跌落安全性数值仿真计算提供数据支撑。

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。

金沙地区含铝岩系中锂元素富集特征浅析

厘清金沙地区下石炭统九架炉组铝质黏土岩系中锂的富集机制,为锂资源的综合利用与评价提供参考依据。文本评价金沙县坪子上和桶井研究区的锂资源经济价值,研究含铝岩系化学元素在平面和垂向上的分布特征,并分析化学元素的相关性。结果表明,坪子上研究区平面上Li_(2)O呈北高南低、桶井研究区呈西北高东南低。垂向上,Li_(2)O含量在1000×10^(-6)-1999×10^(-6)的样品占分析样品总数的16.87%、在2000×10^(-6)-2999×10^(-6)的样品占分析样品总数的5.42%、在>3000×10^(-6)的锂样品占分析样品总数的1.81%,Li_(2)O在铝土岩中最为富集,其次为粘土岩、铝土矿。Li_(2)O与Al_(2)O_(3)(r=0.40)、TiO_(2)(r=0.43)呈正相关,Li_(2)O与SiO_(2)(r=-0.33)、TFe_(2)O_(3)(r=-0.20)呈负相关,Li_(2)O与A/S(铝硅比)(r=0.04)、岩层厚度(r=-0.07)无相关关系。

含铝热轧H型钢生产工艺实践

某钢厂采用单点非平衡保护浇注工艺,制定了冶炼、连铸、轧制等关键工艺措施,成功开发出大断面含铝热轧H型钢并实现批量化生产,产品成分、性能等均满足标准要求。

含铝尾液生产液体聚合氯化铝的研究及工业应用

介绍利用废催化剂综合利用过程中产生的副产物含铝尾液研制出液体聚合氯化铝,用于污水处理装置。该工艺使附加值低的含铝尾液得到有效利用,产品质量稳定,达到国家标准,且制备工艺可靠,生产成本低。经过小试及工业放大对工业含油污水样品进行净水效果评价实验,结果表明净化水含磷量和氨氮等参数以及外观均满足了工业污水的净化要求,小试与工业产品污水净化效果均等同或高于参比剂,应用前景好。

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。

高固含铝酸钠溶液生产砂状氧化铝技术

高固含铝酸钠溶液生产砂状氧化铝的技术,是一项涉及化学工程和材料科学领域的技术,主要用于从铝土矿中提取氧化铝。氧化铝作为制造铝金属和各种铝盐的重要原料,在工业生产中占据重要位置。传统的氧化铝生产方法,如拜耳法和赛德法,存在能耗高、成本大、环境影响显著等局限性。因此,开发高效、环保的氧化铝生产新技术具有重要的实际意义。开发高固含铝酸钠溶液生产砂状氧化铝工艺不仅提升了生产效率和产品质量,而且有助于降低生产成本和减轻环境压力。该工艺的实施将为氧化铝生产行业提供一种新的、可持续的发展路径。