赤泥和铜渣基功能型陶粒的磷吸附性能研究

利用固体废物赤泥和铜渣作为原料制备功能型陶粒,研究了功能型陶粒对磷的吸附性,考察了陶粒烧制温度、添加剂用量、陶粒投加量、初始pH、吸附反应时间和磷初始质量浓度对除磷率的影响。结果表明,陶粒的最佳配比为:赤泥、铜渣与膨润土的质量比为5∶1∶4,CaCO_(3)添加量为30%。最佳制备工艺为:将原料混合的生球烘干,在400℃下保温10 min后,继续升温至1100℃保温30 min。对于100 mL磷初始质量浓度为2μg/mL磷溶液,在pH为2,陶粒投加量为9 g/L,吸附反应时间为12 h,对磷的吸附效果最佳,除磷率为96.67%。X射线衍射(XRD)和扫描电镜-X射线能谱(SEM-EDS)分析结果表明,最佳条件下制备的陶粒主要矿物成分为钙铁榴石、镁黄长石和钙铝黄长石。

风淬高钛矿渣制备及其性能

自然冷却或水淬急冷高钛矿渣熔体预处理工艺存在显热全部流失、现场环境恶劣、产品附加值低等问题。利用自主搭建的熔融-风淬实验装置制备了风淬高钛矿渣,并研究了其物理化学特性。结果表明:风淬可有效实现高钛矿渣急冷粒化、矿物重构和粒形重塑,过程热风也更容易回收利用;风淬高钛矿渣颗粒粒径主要分布在4.75 mm以下且多呈球形,矿物组成以无定形玻璃体为主,其颗粒表面致密光滑、压碎值低、堆积空隙率低;以筛分风淬高钛矿渣代替标准砂制备了水泥胶砂,当水胶比为0.41和0.38时,新拌胶砂工作性和28 d力学性能与标准砂制备的水泥胶砂相当。风淬高钛矿渣具有作为功能辅助集料的应用前景。

钢渣基功能填料的高附加值非建材领域应用研究进展

人类在面临一次资源日益枯竭的同时,又必须面对因一次资源消耗带来的固废难处理问题。因此,在充分考察钢渣性质基础上,利用钢渣特性,研发可以用于橡胶、涂料、塑料领域的钢渣基功能填料,有望实现钢渣跨产业生态链及高附加值利用,具有巨大经济价值与重要现实意义。钢渣基功能填料具有吸附性强、粒径小、与有机体系相容性好等特征,在橡胶输送带、钢结构防锈涂料、建筑外墙涂料、人造复合板材等领域具有广泛应用的潜力。本文首先对钢渣的特性、钢渣基功能填料的制备原理做了简要介绍;并就钢渣基功能填料作为橡胶填料、涂料颜填料与塑料填料的应用情况进行了具体分析。然后详细指出钢渣基功能填料用于橡胶复合材料、建筑外墙底漆、建筑外墙涂料、PVC微发泡板材的特点,并就目前钢渣基功能填料的局限性进行详细评述。在此基础上,指出优化钢渣基功能填料性能与开发多固废基协同复合功能填料,是钢渣基功能填料未来主要发展方向。

钢渣沥青混合料超薄磨耗层路用性能及其时变性

结合钢渣特性,采用浸渍法实测钢渣的有效相对密度.采用体积替代法,制备不同钢渣掺量的沥青混合料来替代粗集料.根据超薄磨耗层技术要求,对钢渣沥青混合料磨耗层的路用性能和表面功能进行了试验研究和对比分析.试验结果表明:随着钢渣掺量的增加,沥青混合料的动稳定度、破坏弯拉应变及劈裂强度比等路用性能指标均呈现先增大、后减小的变化趋势,且当钢渣掺量为50%时,混合料综合性能最优;钢渣沥青混合料路用性能具有时变性,随着试件放置时间的增加,其高温性能指标略有上升,低温抗裂性能指标和水稳定性指标均有所衰减;钢渣的掺入能够显著提升沥青混合料的抗滑和抗磨耗性能,虽然抗渗性能有所下降,但仍满足JTG E20—2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》的技术要求.

改性钢渣-橡胶复合功能材料导热性能分析

钢渣作为炼钢过程中的副产物,具有产量大、难处理、用途单一等特点,为解决上述问题,采用钢渣助磨改性剂(含乙二醇、三乙醇胺和无水乙醇)分别处理北区热闷渣、南区热闷渣、电炉渣和风淬渣制备改性钢渣微粉,再与炭黑等复合形成改性钢渣-橡胶复合功能材料。利用导热系数仪测试其导热系数,并提出有效体积分数因子α对Maxwell-Educken模型进行修正,研究结果表明:当钢渣助磨改性剂与电炉渣的质量比为1.5%、改性电炉渣替代炭黑比例为40%时,改性电炉渣-橡胶复合功能材料的导热系数为0.1869 W/(m·K),保温性能最好,且修正后的Maxwell-Educken模型对导热系数的理论计算值更为准确;同时,热氧老化前后,其交联密度低于未添加改性电炉渣的橡胶复合功能材料,说明改性电炉渣的加入破坏了橡胶与炭黑等物质形成的三维网状结构,提高了其保温性能。研究成果可为钢渣的高值化利用研究提供借鉴。

E-Gas装置低压渣水泵运行情况分析

主要通过E-Gas气化装置低压渣水泵的结构特点及主要关注点,结合正常操作时泵在含腐蚀物质硫化氢、氯离子以及微量固含量的高温渣水工况下保持长时间稳定运行,可能出现的一些机械故障、磨损、结垢等现象,重点监测可能出现的不利因素,保证渣水系统的正常循环及泵的长周期平稳运行。

废钢渣负载CuO制备催化剂活化过硫酸盐降解磺胺类抗生素的研究

以废钢渣(SSS)为原料,通过化学沉淀法在SSS表面引入CuO,制备一种高效的、可回收的非均相催化剂CuO/SSS,并将其用于去除废水中传统生物处理难降解的磺胺类抗生素〔磺胺对甲氧嘧啶(SMD)、磺胺嘧啶(SDZ)和磺胺甲恶唑(SMX)〕.在催化剂投加量1~2 g/L、过硫酸钾(PS)投加量2~4 mmol/L、反应时间30 min的最佳反应条件下,CuO/SSS+PS对20 mg/L的3种不同磺胺类抗生素的去除率均超过75%,其中SMD的去除率达到80.29%.另外,在海水、湖水和自来水基质中,CuO/SSS+PS对SMD的去除率略微降低至54%~76%,这主要归因于存在于真实天然水中的各种无机阴离子.通过密度泛函理论(DFT)和液相色谱-质谱联用仪(LC/MS)的结果模拟了SMD的降解路径,得出主要降解途径是嘧啶环打开、O2S—NH键断裂、自由基攻击苯环.CuO/SSS+PS在去除难降解抗生素SMD时具有高效性,为活化过硫酸盐降解难降解有机废水寻得了一条途径.

基于改进YOLOv5s的电厂捞渣机状态异常检测

针对电厂生产作业现场光照条件受限、背景复杂这一现状,为了保障捞渣机的安全高效运行,提出了一种改进YOLOv5s的捞渣机异常状态检测方法。该方法主要是在YOLOv5s网络的基础上,引入ShuffleNet替换原有的主干网络,通过减少网络参数来实现网络的轻量化;同时在ShuffleNet中加入改进的卷积注意力模块,通过串联空间和通道注意力机制,对捞渣机刮板目标特征给予更多的关注;引入加权双向特征金字塔BiFPN和边框回归损失SIoU函数获取特征信息更为有效的特征图提升目标检测精度。研究结果表明,改进后的模型参数量显著减少,模型体积减小了15.2%,平均精确率均值mAP提升了2.2%,检测时间下降了58.0%。在确保检测准确率的同时,实现了对捞渣机异常状态的实时准确检测。

特殊钢钢渣用作橡胶功能填料及其安全性分析

以特殊钢钢渣、炭黑、促进剂、硫磺、氧化锌、硬脂酸与复合橡胶制备特殊钢钢渣基复合橡胶.测试了内辐射指数、外辐射指数、安定性、拉伸强度、撕裂强度、拉断伸长率、邵尔A硬度、极限氧指数、燃尽时间、浸出液中重金属浓度、矿物组成、粒径分布、导热系数、孔结构、化学成分、微观形貌和热稳定性.研究了特殊钢钢渣作为橡胶功能填料的可行性与环境风险.结果表明:特殊钢钢渣的矿物组成为Ca2SiO4、Ca3Al6Si2O16、(Fe,Mn)2SiO4、Ca3Al2(SiO4)3、Na2TiSiO5、CuMn6SiO12、Na2SiO5、Pb3Ta2O8、Pb3SiO7等金属固熔体,特殊钢钢渣具有良好的粒径分布,其安全性与安定性满足相关国标的要求.特殊钢钢渣基复合橡胶中特殊钢钢渣掺量为20%~40%时,特殊钢钢渣基复合橡胶的拉伸强度为20.0~21.5 MPa、撕裂强度为45.2~48.6 kN·m-1、拉断伸长率为475%~501%、邵尔A硬度为63.5~65.3、极限氧指数为18.5~18.6、燃尽时间为264~292 s、导热系数为0.15~0.17 W·m-1·K-1.特殊钢钢渣的主要重金属氧化物为Cr2O3、PbO和CuO,且以稳定的金属固熔体存在,特殊钢钢渣基复合橡胶中Cu、Zn、Cd、Pb、Cr、Ba、Ni、As等重金属浸出浓度远低于危险废物鉴别标准限值,因此将特殊钢钢渣作为橡胶功能填料安全、可行.

燃煤锅炉结渣倾向性模糊预测分析

基于模糊数学原理,以反映煤灰特性的5个常用指标(软化温度t2、硅比G、硅铝比SiO2/Al2O3、碱酸比B/A和综合指数R)以及反映锅炉运行情况的两个指标(无因次炉膛最高温度φt和无因次实际切圆直径φd)构成评判因素集,对5个锅炉进行综合评判,评判结果与实际相符。还对隶属函数做了一些必要的改进,并分别用改进前后的隶属函数模型对10个受检对象进行评判,结果表明,隶属函数的改进是合理的,它提高了模型评判的准确率。

不同官能团有机物对矿渣粉磨及矿渣水泥性能的影响

通过对矿渣进行筛余、比表面积测试、激光粒度分析、胶砂强度、标准稠度需水量和凝结时间测定,研究含不同极性官能团和链长的有机物对矿渣的粉磨和性能的影响。结果表明,有机物极性官能团的数目和种类对矿渣粉磨有显著影响,链长相同,粉磨效果随着极性官能团数目的增加而变好;极性官能团数目相同,链长短的有机物对矿渣的粉磨较好,然而酯类物质表现出了与之相反的结果;总的粉磨效果由大到小为三乙醇胺、冰乙酸、Ⅰ型母液、丙三醇,并且含这几种官能团的有机物对矿渣水泥的强度和凝结时间有很大改善。

钢渣微粉对牛粪厌氧发酵产沼气的影响

为提高沼气发酵效率和沼气产量,以不同钢渣微粉作为沼气发酵的功能促进剂,探讨其对牛粪厌氧发酵的沼气产量、发酵前后p H值和发酵前后COD值的影响。结果表明:钢渣微粉对牛粪厌氧发酵产沼气具有显著的促进作用,不仅能够提高原料的累积产气量和产气速率,而且能使产气高峰期大幅提前,其中0.5%ZHB钢渣微粉对牛粪厌氧发酵产沼气效果最佳;钢渣微粉明显提高发酵前各处理组的p H值;钢渣微粉有助于提高厌氧发酵的COD值降低率,其中0.5%的ZHB钢渣微粉总COD值降低率达到64.74%,同时可以促使发酵启动最快,效率最高,周期最短。

汽包锅炉炉内局部结渣实时诊断研究

研究了汽包锅炉炉膛内局部结渣的故障诊断问题。选取膜式水冷壁背火侧三个温度点—鳍端温度、鳍根温度和管外壁中点温度—作为炉内局部结渣故障特征参数,使用灰渣层热阻反映炉内水冷壁局部结渣程度,运用径向基函数网络建立起描述故障特征参数和局部结渣程度之间高度非线性映射关系的故障诊断模型.实例分析表明:该方法诊断结果准确,无需布置昂贵的热流计,是一种有效的诊断炉内局部结渣的故障诊断方法。

基于模糊神经网络的电站燃煤锅炉结渣预测

分析了电站锅炉结渣的影响因素,确定评判锅炉结渣倾向性的指标。将模糊数学和BP网络相结合,构成模糊神经网络模型。采用不同的隶属函数将判别指标模糊化,以实际电站锅炉作为训练样本,对该模糊神经网络模型进行训练,并对给定4组电站锅炉进行预测。分析比较预测结果,最终确定4组锅炉的结渣倾向性;试验结果表明,此种方法能够更准确地预测电站锅炉结渣倾向性,为实际锅炉设计及运行提供科学依据。

燃用准东煤锅炉水冷壁沾污系数流固耦合模拟

针对某燃用准东煤超临界锅炉,根据流固耦合传热理论,对膜式水冷壁传热和工质流动进行了数值模拟,获得了不同炉膛火焰平均温度和不同工质温度下的水冷壁沾污系数,并拟合出其与结渣厚度的关系式。结果表明:结渣厚度从10mm增大到30mm时,沾污系数减小了约50%;结渣厚度在30～50mm时,沾污系数变化相对较小;炉膛火焰平均温度升高时,沾污系数明显减小;拟合关系式可用于锅炉设计计算及运行中的结渣防控。

钒钛黑瓷的制造工艺及其在现代工业中的应用

介绍了利用提钒尾渣制造钒钛黑瓷的工艺方法,并对钒钛黑瓷的各种性能及其在现代工业中的应用等进行了分析和研究。

转盘离心粒化熔渣液膜流动特性的数值模拟

基于流体体积函数法(VOF),建立转盘离心粒化过程中熔渣液膜-空气两相流流动二维数值模型,研究不同粒化操作参数以及熔渣物性条件下液膜厚度以及速度分布,并对转盘边缘液膜厚度进行量纲一的分析。结果表明:转盘表面液膜厚度随熔渣密度的增大而减小,随黏度的提高而增大,而表面张力对于液膜厚度的影响可以忽略。无论水跃现象是否发生,转速对转盘中心区域液膜厚度分布均有显著影响。转盘边缘的液膜厚度与量纲一的埃克曼数(Ek)、韦伯数(We)相关,可采用本文提出的模型进行准确预测。熔渣流量以及物性参数相同时,渣粒的粒度分布与浇注速度或浇注高度无关。

转炉多功能精炼法的脱磷过程控制

使用转炉多功能精炼法解决了福建三钢低铁水比脱磷率低的问题。将热力学计算与现场试验相结合,确定了该法的脱磷期控制温度范围。分析不同吹炼期影响脱磷反应的相关因素,确定了合适的炉渣碱度及(FeO)含量。控制结果表明,此法与常规冶炼工艺相比,不仅保证出钢磷含量满足了品种钢的要求,而且在钢水质量提高的同时大大降低了生产成本。

LF炉精炼功能对产品质量的影响

LF炉白渣效果的好坏直接影响着铸坯和轧材的表面质量的优劣。介绍了LF炉精炼渣的形成过程;分析了碱度、氧化性、黏度等因素对LF炉白渣效果的影响;以异型坯和H型钢轧制为例分析了LF炉精炼功能对铸坯和轧材质量的影响。制定出了工艺优化措施,完整实现了LF炉的精炼功能,提高了产品质量。

钢渣粉煤灰水泥的路用性能研究

我国每年都将产生大量的高钙粉煤灰和钢渣,这些工业副产品应用到路面工程中可以提高路面建设的经济性和路面的耐久性,特别是应用到路基工程中。通过试验的方法讨论在水泥粉煤灰中添加钢渣后混合料的路用性能。试验表明:钢渣的添加明显提高了水泥路面性能。