含铁除尘灰是钢铁生产过程中的典型固废.本文中将除尘灰和煤粉混合喷吹进入高炉,通过建立数学模型对高炉风口回旋区的温度分布、煤粉燃尽率及煤气成分的变化进行研究.结果表明:在鼓风富氧率为3％、风温为1 473 K、煤比为140kg/t的条件下,当除尘灰喷吹量(质量分数,下同)由0增至10.0％时,最大燃烧温度由2 519 K降至2 389 K,煤粉燃尽率由70.5％降至63.1％,回旋区附近的CO和C02质量分数均呈下降趋势;添加除尘灰后,高炉风口回旋区附近的煤气成分发生变化.因此,建议高炉煤粉与除尘灰混合喷吹时,应在满足高炉冶炼煤粉燃尽率的情况下确定除尘灰喷吹量.
以经过83 500h长期在线服役的P91钢蒸汽管道接头作为研究对象,分析了其显微组织演化对疲劳裂纹扩展行为的影响.结果表明:长期服役后接头组织的主要变化为碳化物长大、小角度晶界比例降低和位错密度降低,并以接头热影响区(heat affected zone,HAZ)的碳化物长大和位错密度降低最为明显;长期服役后接头在熔合区(fusion zone,FZ)显著硬化、HAZ未见硬度异常的情况下,近门槛区疲劳裂纹扩展抗力已明显降低,以HAZ的疲劳裂纹扩展抗力退化最为显著;在P91钢接头高温服役过程中,HAZ缺陷和亚结构的演化促进了 C,Cr,Mo等合金元素的扩散,引起HAZ碳化物的明显长大及位错密度降低,这是导致HAZ疲劳裂纹扩展速率显著升高(尤其是疲劳裂纹扩展门槛值ΔKth显著降低)的重要原因.
尿素氧化反应(urea oxidation reaction,UOR)是直接尿素燃料电池的核心反应进程,其关键步骤是高效尿素氧化电催化剂的制备.本文中将电沉积法与去合金化法相结合,成功制备出多孔网状结构Ni-Co-Se-1催化剂,并研究了其电催化氧化尿素的性能.结果表明:该催化剂表现出优异的尿素氧化活性和稳定性,催化起始电位为1.29 V(vs.RHE);当电流密度为100mA/cm2时,尿素氧化电位为1.38 V(vs.RHE),塔菲尔斜率为70.50 mV/dec,Cdl值为102.29 mF/cm2;当电流密度为10 mA/cm2时,催化剂的工作电位在12 h内基本保持不变;催化剂良好的尿素氧化催化性能主要与其较大的电化学比表面积(ECSA)和较小的电荷转移电阻有关.
以MnSO4为基础锰源,分别采用3种路径(MnSO4+KMnO4+LiOH 一步水热法;自制MnOOH/Mn3O4+LiOH分步水热法)制备出o-LiMnO2,然后在400 ℃下焙烧6 h获得富锂锰氧化物Li1.6Mn1.6O4.讨论了锂锰比(Li和Mn的摩尔比,下同)工艺参数对合成o-LiMnO2过程的影响,并使用X射线衍射仪和扫描电镜对3种路径制备的产物进行比较分析.结果表明:自制Mn3O4的分步法在锂锰比为6-12时可制得纯相o-LiMnO2,一步法与自制MnOOH锰源的分步法在锂锰比4～20时,制备的LiMnO2均混有杂质相;3种路径制得的o-LiMnO2经焙烧后,均可得到结晶度较好的纳米级Li1.6Mn1.6O4锂离子筛前驱体,由Mn3O4制备的o-LiMnO2呈现特殊棒状形貌,而由MnOOH制备的o-LiMnO2则呈立方状形貌.
为了明确分散剂六偏磷酸钠(SHMP)作用下氧化铈(CeO2)悬浮性能的变化规律和机理,对CeO2颗粒沉降速率和粒度分布进行测试,研究了分散剂SHMP添加量(质量分数,下同)和悬浮液pH值对CeO2抛光液悬浮性能的影响.结果表明:随着SHMP添加量和悬浮液pH值的升高,CeO2颗粒的沉降速率呈先降低后升高的趋势;当SHMP添加量为5％、悬浮液pH值为11时,CeO2的沉降率达到最小(20％),粒度分布小于0.2 pm的颗粒积累量达到最高的(94.66％),悬浮液分散稳定性最好.采用Zeta电位、电导率、黏度、粗端粒度大小、颗粒间作用能分析、XPS和FT-IR测试手段,分析了 SHMP对CeO2悬浮液的作用机理.结果表明:SHMP中的PO3-会与CeO2中的Ce3+配合,且高pH值悬浮液还能够促进这种配合反应,使Zeta电位绝对值升至10.94 mV,悬浮液的黏度和电导率分别降至132 mPa·s和36.5 mS/cm,CeO2颗粒在溶液中的分散稳定性得到提高.
