油气田注入井况中管材氧腐蚀的研究进展

油气田注入井况中管材腐蚀问题突出,造成油气行业严重的资源浪费及安全隐患,而氧腐蚀已成为导致管材穿孔失效的主要原因之一。综述了近年来油气田注入环境中管材氧腐蚀的研究进展,重点关注了注入井况、注入参数(如工艺条件、温度、含氧量、流速等)对金属材料氧腐蚀的影响,探讨了氧腐蚀的机理及防护方法,并分析了目前研究中存在的不足。结合油气田工程需求,对未来该领域的研究工作提出了建议。

锅炉炉膛含氧量神经元PID控制及其仿真

燃煤锅炉炉膛中过低的含氧量会使燃烧不充分,过高的含氧量又会使送风带走较多的热能。在一定的给煤速度之下,必须选择合适的送风量才能使炉膛燃烧维持在最佳状态。故必须给出送风量的调节控制方案。为此,首先对于锅炉炉膛的含氧量和送风之间的非线性关系进行数学建模,进而尝试PID补偿控制设计,用根轨迹法确定使闭环系统能稳定的增益.另外,还采用了一种人工神经网络控制方案,比较了两种方法的计算机仿真结果,验证了人工神经元PID控制的有效性。

火电灵活性改造中大量补水除氧技术探讨

针对灵活性改造中常遇到的大量补水工况,探讨了真空热力除氧关键技术。结合凝汽器热力除氧一般原理和关键环节,对某300MW机组的实测结果进行了分析。分析结果表明,凝汽器在切缸运行工况可以胜任大量补水除氧的任务。相较于常规的凝汽器热力除氧,机组运行大量补水时喷淋除氧布置、管束流场规划、循环水运行、抽真空设备等方面需要进行一定程度的优化。

SPA-H钢低氧出钢的生产技术实践

针对生产SPA-H钢冶炼中低氧控制出钢技术开展研究,分析了相关热力学理论及低氧出钢必要性,确定了SPA-H钢合理低氧范围应为(198~333)×10^(-6)。为实现低氧控制开展了技术改进,合理控制转炉终渣成分,合理排产,实行灵活的溅渣护炉措施;改进冶炼制度,采用“一批料”模式或留少量料模式,改进氧枪工作参数,降低平均枪位,优化枪位控制,保证低枪位拉碳时间,终点温度按照1680℃控制,碳按照0.06%~0.11%控制;采用碳—氧修正模型、转炉质谱仪等辅助手段。改进后,平均终点氧含量降低,氧含量80%控制在选定合理范围,磷、硫、碳及锰含量控制水平均有提升。

氧含量变化对Ti-38Nb-4Zr-xO合金显微组织及力学性能的影响

采用高真空非自耗电弧熔炼炉对Ti-38Nb-4Zr-xO(x=0,0.3,0.6(质量分数))3种合金进行熔炼,并将他们分别在900、500℃下进行固溶时效1 h处理,运用金相显微镜(optical microscopy,OM)、X射线衍射仪(X-ray diffractometer,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、透射电子显微镜(transmission elec‐tron microscope,TEM)、纳米压痕仪(nanoindenter)、静态热机械分析仪(thermo-mechanical analyzer,TMA)和万能试验机(universal testing machine,UTM)对Ti-38Nb-4Zr-xO合金进行表征,探究氧(O)含量变化对固溶时效合金组织及性能的影响。结果表明:固溶处理后Ti-38Nb-4Zr-xO合金均未检测到淬火马氏体α"相存在,他们均呈现出单一β相组织,其晶粒尺寸大小随着O含量增加而减小;经时效处理后,Ti-38Nb-4Zr-xO合金析出ω相和α相,同时O会延缓(或抑制)上述两相的分解;添加O和固溶时效处理均能使Ti-38Nb-4Zr-xO合金的抗拉强度、弹性模量和硬度提升,O的质量分数在0~0.6范围内,固溶态下每增加0.1的O元素,抗拉强度约提升50 MPa,弹性模量约提升1.5 GPa。

包装内氧气含量检测技术研究

目的分析包装容器顶空气体氧气含量(文中均指体积分数)的测试技术特点及适用范围,以期为该领域技术的发展方向提供基础技术资料。方法详细介绍电化学法、氧化锆法、荧光法、激光法等检测技术的原理及特点,并介绍以上方法无法测试的特殊试样顶空气体中氧气含量的测试方法。采用直接采集与水下收集2种方式分别测试7种不同氧气含量的气体试样,对比分析直接采集气体与水下收集气体2种方式的一致性。并通过水下收集气体的方式实现了胶囊咖啡、杯式果冻、午餐肉罐头、安瓿瓶、西林瓶、软膏等6种特殊试样的顶空气体氧气含量测试。结果通过试验论证,对于同一试样,直接采集与水下收集2种方式各试样的测试结果最大误差均小于5%,测试结果稳定。2种方式间的测试结果偏差小于5%。对于微量顶空气体或非透明材质的特殊试样,除氧气含量小于1%的胶囊咖啡和午餐肉罐头外,其余试样的测试结果最大误差均小于10%。结论当前的电化学法、氧化锆法、荧光法、激光法等技术基本能满足常规密封容器顶空气体氧气含量的检测需求。对于无法采用常规方式测试的特殊样品,水下收集测试具有可行性。直接采集和水下收集在测试时几乎不受大气环境中氧气含量的影响,可实现仪器的高灵敏度测试,且2种方式测试结果基本一致。

230t转炉全炉役复吹实践

在转炉平均出钢碳为0.042%、平均出钢温度1 644℃工艺条件下,通过调整底吹供气布局、供气砖合理选型、优化炼钢操作、动态控制熔池液面等措施,实现了230 t转炉全炉役复吹。使用寿命达到7 525炉,碳氧积控制在0.002 27,终点钢水氧含量由595×10^(-6)下降至546×10^(-6),全炉役吨钢氧气耗量下降1.9 m^(3),吹炼时间减少了33 s。

溶氧量对无机/有机融雪剂腐蚀性的影响分析

融雪剂可以为交通带来便利,但它也会腐蚀路面上的车辆和钢筋混凝土建筑。鉴于其对钢的腐蚀为耗氧腐蚀,文章定量分析了水中溶氧量及钢片腐蚀速率与温度、空气含量、无机盐/有机盐浓度的关系。结果显示,溶氧量随着氮气注入、温度升高、盐浓度升高而下降。在梯级浓度的氯化钙和乙酸钙溶液中,钢片的腐蚀速率均随溶液浓度的升高及溶氧量的降低而降低。在浓度为2.5%的氯化钙和乙酸钙溶液中,尽管溶氧量随温度升高而降低,但钢片的腐蚀速率反而加快。此外,研究还发现氯化钙对钢片的腐蚀性更强,这是因为氯化钙为强酸弱碱盐。

高钛高强钢钛含量精准控制研究

对高钛高强钢的冶炼流程进行了分析,针对存在的问题进行了理论与实践相结合的研究,制定相应的改进措施。通过控制真空室内的氧和钢液中的氧含量,提高高钛钢铸机成品目标值w(Ti)±0.005%合格率。

秦岭造山带栾川Mo-W矿集区和柞水-山阳Cu-Mo矿集区斑岩型矿床成矿差异性对比

栾川Mo-W矿集区和柞水–山阳Cu-Mo矿集区是秦岭造山带内152~140 Ma后碰撞造山环境下形成的两个典型斑岩型矿集区,其成矿差异显著,但控制因素尚不清楚。笔者收集两个矿集区的全岩地球化学、Sr-Nd-Hf同位素、锆石和磷灰石成分,从岩浆源区、岩浆水含量、氧逸度、挥发分和S含量等方面进行对比研究,揭示其成矿差异性的主控因素。柞水−山阳矿集区Cu-Mo矿的εHf(t)和εNd(t)值为−5~2和−6.6~−1.5,(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)值接近于上地幔(平均为0.7051),指示岩浆源区为增厚的新生下地壳部分熔融与幔源岩浆的混合。栾川矿集区具有相对较低的εHf(t)和εNd(t)值(平均值为−18.38和−14.63)以及较老的Hf二阶段模式年龄表明富Mo-W斑岩来源于古老的太华群基底和扬子板块俯冲陆壳沉积物部分熔融。柞水−山阳矿集区和栾川矿集区成矿斑岩具有高Sr低Y,全岩Eu/Eu*>0.6,锆石饱和温度较低(<750℃),锆石EuN/Eu_(N)^(*)>0.3,锆石Ce_(N)/Ce_(N)^(*)>100,Ce/Nd>10,全岩V/Sc>5,氧化还原状态>FMQ+3等,指示其成矿岩浆均具有高水含量和高氧逸度特征。此外,柞水−山阳矿集区斑岩Cu-Mo体系更富集Cl,而栾川矿集区斑岩Mo-W体系更富集F,二者的S含量相近。以上表明岩浆源区的不同是造成二者成矿差异的根本原因;Cl和F作为Cu和Mo在岩浆热液中迁移的主要配体,是造成两个矿集区成矿差异的另一关键因素;富水、高S和高氧逸度岩浆是两个矿集区斑岩型矿床形成的重要条件,但并不是造成矿化差异的直接原因。

力学性能可调的高氧钛原位电弧增材制造

通过电弧增材制造原位制备高氧钛,并对高氧钛的成分偏析、显微组织和力学性能进行研究。结果表明,高氧钛试样的显微组织主要呈现为针状α相集束。随着氧含量的增加,试样针状α相逐渐变宽,集束尺寸变大。受氧的强化作用以及晶粒尺寸效应共同影响,试样的强度先提高后下降,伸长率显著下降,断裂形式由塑性断裂向解理断裂过渡。当氧含量达到0.37%(质量分数)时,伸长率约为7%,试样抗拉强度超过730 MPa,约为商业纯钛的2倍。

氧含量及晶粒尺寸对Ti-Zr二元合金拉伸屈服行为的影响

对不同氧含量的温轧态Ti-Zr二元合金进行不同温度的退火及二次时效处理,发现氧含量与晶粒尺寸影响Ti-Zr合金表现出的拉伸屈服行为。通过拉伸试验、金相分析、透射电镜观察及应变时效和EDS元素分布研究了不同锆、氧含量钛合金的屈服延伸与微观组织的联系。研究结果表明:Ti-12Zr-0.25O合金在晶粒尺度处于1~15μm区间时,表现出典型的屈服延伸现象,随着晶粒尺寸增大,屈服延伸逐渐减弱;氧含量从0.1wt%增加至0.3wt%,Ti-12Zr合金表现出最大的上下屈服点应力差值及最大屈服点延伸率,分别为47MPa,5.2%;仅当锆、氧原子共同存在时,屈服延伸得到明显增强,以Ti-12Zr-0.25O尤甚。

不同负荷工况下660 MW循环流化床锅炉脱硝特性研究

为揭示不同负荷下循环流化床的运行特性,以某660 MW循环流化床锅炉为研究对象,在满负荷、75%负荷下,具体研究床温波动、风量配比、烟气含氧量和风煤配比对选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)技术喷氨量和脱硝效果的影响。结果表明:满负荷运行时,在欠氧区,SNCR投射喷氨量与循环流化床锅炉给煤量保持同向变化趋势,若持续提高喷氨量,会导致氨逃逸较大,降低SNCR脱硝能力;当炉内给煤量保持稳定,在欠氧还原区内,适当提高二次风量(含氧量),会促进挥发分N的还原反应。75%负荷运行时,床温波动范围超过110℃时,为了满足脱硝要求,应适当提高一次风量、降低二次风量和喷氨量;床温波动范围低于50℃时,应适当降低一次风量和喷氨量;床温波动范围在50~100℃时,应适当降低二次风量和喷氨量;欠氧区内,喷氨量随总给煤量增多而增大。研究结果可以指导循环流化床优化运行,减少氮氧化物排放。

Hi-B钢脱碳板氧化层厚度对底层的影响

采用Thermo-Calc软件模拟取向硅钢脱碳退火板的氧化过程,分析不同p_(H_(2)O)/p_(H_(2))值可以生成的氧化物,发现800℃脱碳退火时p_(H_(2)O)/p_(H_(2))值的范围在0.19~23时,脱碳氧化生成物是FeO和Fe_(2)SiO_(4)。采用辉光光谱仪分析三种不同氧含量的脱碳退火板的氧化层组成与脱碳退火板对应的成品板的表面特征。发现脱碳退火板的总氧含量不同,但是表层的氧含量相近而且都非常高。随脱碳退火板中氧含量增加,脱碳退火板氧化层厚度增加。三种成品板的表层绝缘膜中的氧含量几乎相同,与氧化层最厚的脱碳退火板对应的成品板的硅酸镁底层也最厚,尖晶石的钉扎最深。

数据驱动的城市固废焚烧过程烟气含氧量预测控制

烟气含氧量的精准控制对城市固废焚烧处理厂的稳定高效运行具有重要意义.然而,由于固废焚烧过程固有的非线性和不确定性,难以实现烟气含氧量的有效控制.为此,文中提出一种数据驱动的城市固废焚烧过程烟气含氧量预测控制方法.首先,设计了一种基于自组织长短期记忆(SOLSTM)网络的预测模型,结合神经元活跃度与显著性动态调整隐含层结构,提高了烟气含氧量的预测精度.其次,为了保证优化效率,利用梯度下降法求解控制律.此外,基于李雅普诺夫理论分析了所提方法的稳定性,确保控制器在实际应用过程中的可靠性.最后,基于实际工业数据对所提出的控制方法进行了验证,结果表明,提出的数据驱动预测控制方法能实现对城市固废焚烧过程烟气含氧量的稳定高效控制.

城市固废焚烧过程炉温与烟气含氧量多目标鲁棒预测模型

为实现城市固废焚烧(Municipal solid waste incineration,MSWI)过程炉温与烟气含氧量的准确预测,提出一种基于改进随机配置网络的多目标鲁棒建模方法(Multi-target robust modeling method based on improved stochastic configuration network,MRI-SCN).首先,设计了一种并行方式增量构建SCN隐含层,通过信息叠加与跨越连接来增强隐含层映射多样性,并利用参数自适应变化的监督不等式分配隐含层参数;其次,使用F范数与L_(2,1)范数正则项建立矩阵弹性网对模型参数进行稀疏约束,以建模炉温与烟气含氧量间的相关性;接着,采用混合拉普拉斯分布作为每个目标建模误差的先验分布,通过最大后验估计重新评估SCN模型的输出权值,以增强其鲁棒性;最后,利用城市固废焚烧过程的历史数据对所提建模方法的性能进行测试.实验结果表明,所提建模方法在预测精度与鲁棒性方面具有优势.

硫黄回收装置加氢催化剂的钝化

介绍了大连石化270 kt/a硫黄回收装置停工加氢催化剂钝化过程的关键步骤与控制要点。催化剂钝化过程中根据床层的温升情况调整加氢反应器入口过程气的氧含量,在低温下将沉积在催化剂表面的硫化亚铁氧化为二氧化硫和三氧化二铁,通过分析反应器出口过程气的氧含量确认钝化效果,同时,采用在急冷水系统注入碱液的方法防止后续设备酸腐蚀。

电机转子感应钎焊用钎料钎剂性能对比和失效分析

为探明同一牌号不同厂家的钎料钎剂感应钎焊时在钎缝界面处出现大量气孔、夹杂导致产品失效的原因,对国产钎料和印度钎料的氧含量、微观组织、抗拉强度等进行对比分析,同时探究不同钎料钎剂组合对直角流铺、炉内润湿性及钎焊接头强度的影响。结果表明:国产钎料的平均抗拉强度为382.7 MPa,比印度钎料高3.8%;氧含量相对较高的印度钎料与原材料中的Ca、Fe、P等形成较多氧化物,导致钎料强度明显下降;国产钎料钎剂组合的平均润湿面积为286.96 mm^(2),比印度钎料钎剂的高36.7%;印度钎料钎剂钎焊时,在钎缝区域存在大量的含F、K的钎剂残留物及氧化夹渣,降低钎焊接头强度。因此,钎焊时不仅要选择洁净度高、流动性好、性能优的钎料,钎剂也至关重要,高活性、低残留、无污物的钎剂在保护钎料和基体加热过程中不被氧化的同时能促进钎料润湿流铺。

7t保护气氛电渣炉副烟罩设计应用

保护气氛电渣炉的除尘系统通过上烟罩上的排烟管直接将熔炼腔室内的粉尘和保护气体排出,空气进入熔炼腔室,导致氧含量增大,严重影响钢锭质量。设计一种副烟罩装置,安装在上烟罩上部,只收集并排走从上烟罩溢出的粉尘和保护气体,不影响保护气氛,达到环保和冶炼工艺要求。

中间包IF钢桶状取样器提取样夹杂物分布研究

IF钢的洁净度控制对产品质量至关重要,中间包内夹杂物的数量、尺寸及分布等特征是IF钢洁净度控制的重点,取样器提取的样品中夹杂物分布不均会影响对钢液洁净度测定的准确性。采用桶状取样器对国内某钢厂IF钢中间包进行取样,对钢样不同高度上的夹杂物类型和数量进行了统计对比,分析夹杂物在样品高度上的变化。结果表明:样品中氧含量随着样品高度的增加逐渐上升,氧化物夹杂的数量也随着高度的增加逐渐增加;钢样中的夹杂物主要以Al_(2)O_(3)及Al-Ti复合夹杂为主,直径大多在20μm以下,数量密度随高度的上升呈增加趋势;尺寸大于20μm夹杂物数量较少,存在于样品上部,有上浮去除的倾向;研究不同尺寸夹杂物应取不同高度样品,小尺寸夹杂物在提桶40 mm以下的分布更稳定,大尺寸夹杂物考虑上浮,应在上部取样;样品上部还存在少量卷渣夹杂物。