有色设备

摘要:高性能负极材料的发展是锂离子电池新材料领域的一大主题。相比于商业化的石墨负极，硅具有储锂容量高的天然优势，无疑是下一代高容量负极材料的发展方向。纳米硅负极材料虽然具备很高的理论比容量，但低的振实密度和面积载量严重削弱了体积比容量和质量比容量。因此，设计高振实密度微米硅基负极可以赋予更好的综合性能。本文首先阐明了微米硅应用存在的问题，然后综述了微米硅结构设计、碳复合和黏结剂设计等改性方法，为微米硅的研究提供了借鉴。

摘要:VO由于其独特的物理化学性质，是一种极具潜力的锂离子电池材料。本文研究了在H2条件下通过还原V₂O₃制备VO的工艺。首先通过热力学计算确定还原条件；然后在1623K、1648K和1673K下进行等温还原试验和动力学分析。热力学计算结果表明，V₂O₃的还原主要受温度和p(H₂)/p(H₂O)影响，反应温度随p(H₂)/p(H₂O)升高而降低。V₂O₃还原过程符合未反应收缩核模型，反应过程可分为2个步骤：第一步由化学反应控制，反应动力学方程为G(α)=[-ln(1-α)]^1/3，表观活化能为107.3kJ·mol-1；第二步由气体扩散控制，反应动力学方程为G(α)=[1-(1-α)^1/3\]^1/2，表观活化能为45.5kJ·mol^-1；还原过程未发现其他中间化合物。显微分析表明，所制备的VO粉末结晶良好，表面致密。

摘要:罐式炉煅烧石油焦过程复杂、能耗较高，物质流、能量流交叉耦合运行。通过建立物质流、能量流协同运行的数学、物理模型，可有效分析系统用能过程，对其用能的不合理性进行优化。通过模拟实例研究，分析罐式炉煅烧石油焦及余热利用过程的用能特点和存在问题，进而提出一种优化新工艺，改进了子系统有序度和全系统协同度，夏季发电量达到12.85MW·h,冬季产汽达到59.77t/h,原系统夏、冬两季的协同度分别提高至0.744和0.696。并为炭素厂未来节能降耗发展指明方向和夯实理论基础。

摘要:针对传统工业冶炼炉耐火砖拆卸作业自动化水平低、危险性高等问题，为炉前多功能机械手研发了一套智能远程遥控系统。采用Lora无线通信技术作为遥控器与拆砖机通信的无线协议，研发了无线收发模块，实现了远距离遥控，抗干扰能力强。配置了18650锂电池，并设计供电电路为遥控器硬件系统供电，供电电压3.6V，可长期稳定输出。以ARM架构的STM32F103RCT芯片作为遥控器的主控制器，搭建了简洁高效的芯片外围电路，以及指令信号监测和滤波等辅助电路。使用分段算法，将直接摇杆指令转换为既符合低速精确定位，又符合快速响应要求的实际指令信号。该遥控系统已经应用到实际工程项目中，对提高工业冶炼炉耐火砖拆卸自动化水平具有重要意义。

摘要:煤矿智能化的发展为提升矿井安全保障能力提供了新的思路，但在煤矿灾害的感知方法研究上仍有不足，难以对灾害发育的阶段进行有效感知，缺少针对灾害发育不同阶段的防治措施。针对上述问题，本文提出了一种基于灾害演化特征分析的煤矿灾害感知方法，通过研究矿井灾害发育机制，划分灾害的演化阶段，提取阶段的转化条件并识别控制因素，结合关联性分析方法，选择敏感控制因素进行灾害发育的阶段感知。以煤矿断层活化突水事故为例，进行了灾害感知方法的试验验证，结果表明，敏感控制因素随工作面推进的变化能够反映断层活化突水事故演化程度，因此，基于演化特征分析的感知方法有望为煤矿灾害发育阶段感知提供参考。

摘要:次氧化锌烟灰主要成分为氧化锌，具有易于浸出且锌回收率高的特点，但随着氟、氯等元素增多，对后期的锌浸出及电积工艺控制造成很大的影响。高效去除次氧化锌烟灰中的氟氯成为锌冶炼行业研究的重点内容。通过单因素试验，以水和碳酸钠溶液作为浸出剂，分别考察液固比、浸出温度、浸出时间、pH等因素对铅冶炼生产过程产生的次氧化锌烟灰中氯离子脱除率及锌离子损失率的影响，并确定最佳工艺参数。结果表明，采用碳酸钠碱性浸出，液固比8∶1，浸出温度45℃ ，浸出时间100min，pH=11.0，在此优化参数下，氯离子脱除率可达到87.43%，锌损失率为0.5%。

摘要:非洲某硫化铜矿中全铜品位2.085%，氧化铜品位0.151%。为确定适合该矿石中铜矿物有效回收的工艺流程及工艺技术条件，保证铜精矿的品位和回收率，进行浮选试验研究。结果表明，当磨矿细度-0.074mm占67%时，进行一段粗浮选，二段扫浮选和二段精浮选流程。采用硫化钠为浮选调整剂（活化及调浆作用）；混合黄药+丁铵黑药为捕捉剂，2^#油为起泡剂，最终获得铜品位31.24%的铜精矿，铜回收率91.40%。

摘要:针对EBH-150型横轴式掘进机截割头在截割过程中遇到的载荷波动问题，采用粒子-蚁群混合算法对现有抛物线形截割头进行优化设计。利用Matlab数值模拟软件，对截齿的排列参数进行多目标优化，以期减少载荷波动并提升掘进机的工作稳定性。优化结果显示，截割头的截线间距经过调整后，从外向内逐渐减小，使得单个截齿受力更为均匀。横向载荷波动降低了约62%，其他方向的载荷波动也显著降低，均超过50%。这些改进有效提高了掘进机横摆进刀的稳定性，并有助于延长截割头的使用寿命。尽管优化后的截割头在某些方向上的载荷均值有所增加，但载荷峰值降低，避免了单个截齿的过载现象。总体而言，优化设计取得了理想的效果，但仍需通过实际应用进行验证。本研究为掘进机截割头的优化设计提供了一种有效的算法支持，对于提高掘进机的工作效率和安全性能具有重要意义。

摘要:NCM三元镍钴锰正极材料与钴酸锂正极材料相比，具有成本低、环保性好、容量高、循环性能好等优势，被称为是第三代锂离子电池正极材料。从三元湿料到干料过程中，主要包括过滤、陈化、洗涤、吹干、输送等工序。本文结合实际项目，介绍一种以板框压滤机为洗分工序的主体设备，配合阀站、仪表和控制系统，经由螺旋输送至干区直至包装，洗分工序涉及进浆、压榨、洗涤、吹干、输送等工序。该系统克服了传统洗分方式需要大量的现场人员干预，操作繁琐、指标不稳定的缺点，在实际应用中取得了良好的使用效果，实现了三元锂离子电池正极前驱体洗分系统的无人监管、自动控制，稳定了生产工艺流程，减少了现场人员工作量。

摘要:针对语义分割算法在钢材缺陷检测的实际应用与研究较少，以及传统语义分割方法对缺陷分割精度较低的情况，提出基于HRNet(High-Resolution Net)的钢材表面缺陷深度高分辨率特征检测方法。该方法采用多级网络并联架构保持高分辨率特征，通过并行多分辨率卷积和重复多分辨率融合机制提取强位置敏感度的高分辨率特征，结合HRNet对增强数据集进行冻结训练与迁移学习，最终实现钢材表面缺陷图像的高精度分割。试验表明，该方法对钢材缺陷具有较好的分割效果，其平均交并比(MIOU)指标和平均像素精度(MPA)指标分别达到94.92%和97.64%。

摘要:大功率电机连接到孤岛电网，一般会采用软起动、变频器等，以提高电机的起动性能和供电的稳定性，同时设置无功补偿装置，以提高供电系统的功率因数和降低线路损耗。但如果软启动或变频器等选型不当，或者无功补偿配置不合理，可能会出现电压波动、功率振荡、供电质量下降，甚至引发安全等问题。本文以某供水泵站的供电系统为研究对象，首先介绍了泵站的供电系统，接着对泵站试车过程中出现的电气故障进行分析，然后对孤岛电网中大功率电机起动方案的优化及无功补偿装置的设置进行探讨，接着根据项目实际情况，提出将固态软起动器与实时无功补偿系统进行有机结合，采用合适容量的实时无功补偿系统，可降低大电机的起动电流和电网压降，较好地解决孤岛电站配电系统中大功率电动机启动期间电能质量差的问题，同时也对现有泵站供电系统提出几个备选方案供参考，最后给出几点建议。

摘要:矿山井下水仓排水系统多采用自吸式排污泵进行排放污水，排水期间需要人员手动开启水泵及阀门，并且需对水泵的排水状况进行实时监管，否则当水仓内污水排空时，若不及时关闭水泵及阀门则会引发电机烧毁、泵头机械密封损坏等一系列故障。针对这一现状，本文对矿山井下水仓排污水系统进行自动化控制改造，在原有排水系统的基础上增设电动偏心半球阀、水位传感器、搅拌机以及电气控制系统等相关部件，利用水位传感器的信号电动控制水泵的启停以阀门的开关，同时优化安装工艺并进行调试，实现了排水自动化。经过对比分析，系统故障率下降了60%，现场使用效果显著，减轻了维修人员的工作量，切实提高了矿井排水的安全性以及稳定性。

摘要:针对传统钢板切割下料采用人工方式带来的工作效率低、自动化程度低和信息化水平不高等问题，本文研究并设计了2种智能切割下料产线，分别为固定切割平台式和托盘交换工作台式，实现了钢板出入库、切割上下料、物流输送、零件分拣等工序环节的自动化，并通过智能中控系统打通下料车间各工序环节、实现下料车间和企业上层信息化系统的信息互通。对2种智能切割下料产线开展了对比研究，得到了具有重要参考意义的结论。根据某工程机械厂家实际投运的智能切割下料生产数据，相比传统的人工下料，智能切割下料线生产效率提升一倍，减少人员50%以上。

摘要:现代索道电气控制系统采用的PLC、计算机网络、交换机等设备以超大规模的电子集成电路制造技术为主，因其大量采用CMOS半导体集成模块，抗过流及耐高压能力降低，但安全性要求高。设备设施暴露在天空中且传输线路长，加大了雷电预防的难度，控制系统遭受雷击的概率增大。本文通过对黄山云谷索道传统防雷技术改造，结合最新雷电预测预警技术，将雷电对索道造成的危害降低了10%~20%，对提升索道防雷效果起到了很好的作用。