有色设备

摘要:碳封存（CCS）技术作为应对气候变化的关键手段，其安全性与高效监测技术紧密相关。本文深入剖析了光纤监测技术在碳封存领域的应用现状，尤其聚焦于光纤布拉格光栅（FBG）与分布式声波传感（DAS）技术。FBG技术凭借高精度测量应变、温度等参数的优势，可实时监测储层压力与泄漏风险；DAS技术则利用其分布式声波感知能力，动态追踪CO2羽流迁移及诱发地震活动。通过多技术融合，如光纤与地震、化学监测的协同，显著提升了监测系统的综合性能，实现了对封存过程的全方位覆盖。然而，光纤监测技术在高温高压环境下的适应性、低频信号敏感性不足以及经济性等方面仍面临挑战。未来，需通过优化传感器设计、开发智能算法、推动标准化应用等途径，提升技术可靠性与规模化潜力，为碳封存安全提供坚实保障。

摘要:煤炭作为我国主体消耗能源，随着浅部资源枯竭，开采深度和规模增加，矿井突水灾害成为制约煤矿安全生产的重大隐患，约80%的矿井突水事故与断裂构造相关。本文聚焦采动情况下承压含水层工作面断层引发的底板突水问题，在底板裂隙岩石损伤破坏特征方面，总结了基于损伤特性和渗流特性的裂隙岩体研究成果；对于断层诱发底板突水机理，阐述了底板断层采动受力特征及突水机理；在承压含水层工作面底板断层防突水技术上，介绍了防突水措施、突水性评价和预测的研究进展。同时指出当前研究在底板裂隙岩体损伤渗流多场耦合机制、底板断层突水机理以及智能监测预警装备与治理技术等方面存在不足，为煤矿防治水的发展提供理论依据。

摘要:随着有色金属工业的发展，含镍固废的处理成为资源回收与环境保护的重要课题。传统火法冶炼工艺在处理含镍固废时存在效率低、金属回收率不高等问题。本研究旨在开发一种以新型复合熔炼炉为核心设备的冶炼工艺，用于高效处理含镍固废等二次资源，实现镍锍的稳定生产，并提高其中Ni、Cu、Co等有价金属的回收率。通过工艺过程控制优化、渣型研究与探索以及排渣作业制度的调整，对熔炼过程进行了调试与优化。项目于2025年2月建成并投产，经过一系列试生产调试，已形成一套成熟且完整的工艺控制技术体系和作业模式，并取得了炉渣中镍含量平均降至025%左右的先进指标。新型复合熔炼炉的应用显著提升了含镍固废处理效率，实现了有价金属的高效回收，推动了含镍二次资源处理技术的革新与升级。

摘要:工业氢气管道在氢能产业链中承担关键输送职能，但其材料在氢气环境下的氢致失效问题严重威胁系统安全性。本文系统分析了氢气对管道材料的损伤机理，重点阐释氢脆（低温氢损伤）与氢腐蚀（高温化学反应）的微观作用机制及影响因素；基于国内外标准对比，评述碳钢、奥氏体不锈钢等常用材料的氢相容性差异，指出低碳钢适用于中低压工况和奥氏体不锈钢适用于高压高纯氢环境最优选；结合化石能源制氢、工业副产氢及可再生能源制氢三类装置的工程案例，提出材料选型策略与防护建议。研究结果为氢气管道材料的标准化设计及安全运维提供理论依据，对推动氢能基础设施的轻量化与可靠性提升具有重要参考价值。

摘要:针对快速凝固工艺中冷却速率不均导致的铝硅合金中硅相粗化及粒径分布不均的问题，本研究创新性地结合了单辊快速凝固、镧（La）变质与酸刻蚀三重工艺，并采用XRD、SEM、EDS、XPS、CV、GITT等分析方法探究了在La变质与快速凝固工艺协同作用下对Al-12 wt.%Si合金中共晶硅的形貌演变及电化学性能的影响。结果表明：在10m/s的辊速下，添加La 1%实现了对共晶硅的纳米级细化，共晶硅由微米级枝状结构转变为50~150nm硅颗粒，同时制备的La-x%硅粉的平均孔径由18.81nm缩减至15.51nm，比表面积降低至61.88cm³/g，相比纯硅负极，电化学性能提升。La-1%硅负极展现出88.3%的首次库伦效率，在0.5A/g的电流密度下，50圈循环后释放出1421.4mAh/g的可逆比容量，拟合计算得到RSEI和Rct值下降；La-1%硅负极倍率性能表现突出，在2.0A/g的高电流密度下可逆比容量高达1117.24mAh/g，同时D_Li+提升，嵌锂过程DLi+达2.3×10^-12~1.9×10^-11cm²/s，脱锂过程D_Li+达3.2×10^-12~5.8×10^-11cm²/s。该复合制备工艺为高性能硅负极的可控及规模化制备提供了新思路。

摘要:随着钛工业技术的迅猛发展，海绵钛作为钛材加工领域的核心原材料，其结构特性已成为评估性能的关键指标。本文介绍了镁热法生产海绵钛的形成机理，通过对生产过程中钛坨高度的测量，研究了其在形成过程中结构特性的变化。研究结果发现：加料量为16t和21t时，钛坨收缩率分别为37%和55%；高料速（630kg/h）比低料速（420kg/h）形成的钛坨平均高7cm；蒸馏时间50~60h和60~70h的钛坨收缩率为33%和41%，表明加料量越多、加料速度过低、蒸馏时间越长，不利于疏松海绵钛结构的形成。本文揭示了这些参数如何影响钛坨高度的内在机制，并针对性地提出了优化海绵钛结构的策略和方法。

摘要:分析镁锰合金薄板温轧过程织构演变与室温成形性能，对开发高性能的镁合金工业材料具有重要意义。本研究对采用同步轧制技术成型的镁锰合金再次进行大下压量异步温轧，从镁合金板材织构弱化的机理出发，通过轧制前后的晶体塑性理论，构建镁锰合金有限元本构模型；由拉伸，杯突及刚模胀形等试验来讨论轧制方法对于镁合金板材机械特性及成型特性的特定影响。经测定，各方向、各向异性在轧制前后板材无明显变化，但织构分布有明显变化，部分晶粒在ND方向上发生明显转动；初始薄板基面织构的极密度为29.49mud，而轧后为15.57mud，基面织构的极密度峰值降低，强度分布发散，薄板基织构变弱。异步温轧板材的抗拉强度最高为253.9MPa，延伸率最大为10.9%；在室温的环境中，板材的变形幅度是相对较小的，杯突的最大值可达到2.7mm。经过刚模胀形的试验操作，绘制了温轧板材的成形极限图（FLD），并采用有限元分析法模拟刚模胀形的试验，并将模拟数据与试验数据的FLD进行了比较，两者在成形极限上是高度一致的。异步温轧板材变形时，晶粒的转动和再结晶弱化织构，提高了板材成形性能，为开发高性能镁合金薄板甚至箔材提供可能。

摘要:本研究采用真空扩散焊接工艺焊接T2Cu和1060Al，使用扫描电子显微镜（SEM）和能量色散光谱仪（EDS）分析扩散层的微观结构和物相组成，在3.5wt%NaCl溶液中进行腐蚀浸泡试验和电化学腐蚀性能研究，分析比较了每个扩散层和基材的耐腐蚀性。结果表明，在T2Cu/1060Al真空扩散接头的界面处形成了由AlCu层、Al₂Cu层、Al₄Cu₉层组成的扩散层。扩散层不同区域的耐腐蚀性存在差异，铜侧扩散层区域腐蚀程度相对较轻，铝侧扩散层区域从点蚀孔发展成点蚀坑，随着时间的延长形成了不规则的深沟壑，最终发展成为剥落腐蚀。基材及各个扩散层按耐腐蚀性强弱排序为：T2Cu＞Al₄Cu₉＞AlCu＞Al₂Cu＞1060Al。

摘要:在选钼流程中，柱机联合（浮选柱与浮选机联合使用）通常被认为是一种高效且具有优势的工艺流程，钼浮选回收面临着矿石嵌布粒度细、氧化程度高等特点。针对现有浮选流程，进行了选钼浮选柱、浮选机浮选动力学测试及分析。空气分散度测试表明各台浮选机、浮选柱空气分散度均大于2，空气在槽体截面上分散均匀，空气分散效果理想；气泡负载率测试表明粗粒级矿物上升运输过程中脱落概率小，回收效果较好，细粒级矿物未得到有效富集，回收效果较差；矿浆悬浮能力及气含率测试表明浮选机含气率总体分布相对均匀，槽内无明显的粒级分层现象，但存在轻微浓度分层现象；停留时间分布测试结果表明，实际浮选时间较理想浮选时间长，浮选机内部可能存在死区。

摘要:铜闪速熔炼炉内气-粒混合与反应特性受投料量影响显著，但投料量变化对两相体系分散及非均相反应的作用机制尚不明确。本研究基于CFD-DEM耦合方法，构建铜闪速熔炼过程多物理场耦合仿真模型，通过4种典型投料工况的仿真计算，系统研究了投料量变化对炉内气-粒两相流动、分散及化学反应特性的影响规律。研究发现，颗粒到达沉淀池熔池表面时平均停留时间均不足1s，且随投料量增大而减小；投料量较小（161t/h）时，由于喷嘴出口颗粒周向分布不均匀性增强，导致反应塔内气-粒两相锥形分布发生明显畸变，在距离塔顶3.0m范围内反应速率显著低于其他工况。本研究揭示了投料量通过改变气-粒空间分布状态影响反应效率的作用机制，为闪速熔炼工艺参数优化提供了理论依据。

摘要:铜精矿闪速熔炼过程中会产生高温烟气，正常运行时高温烟气经余热锅炉回收余热后进入沉尘室及电收尘器进行净化，净化后的烟气由高温排风机送入制酸工序，锅炉或后续工艺设备故障时，闪速炉高温烟气需由事故烟道急冷后送入后续收尘脱硫系统。基于此工艺流程及特点，本文研制了一种闪速炉事故烟道用喷雾冷却箱，高温烟气从箱体底部进入，垂直向上流动，雾化后的液滴通过喷嘴垂直向下迎着烟气来流方向喷出，两者逆流全方位接触、混合、换热，微小液滴在烟气高温作用下中迅速蒸发、汽化，烟气的显热转化为水蒸汽潜热，使烟气温度急冷到要求温度后经顶部排气口流出。经某有色集团铜冶炼技术提升改造工程闪速炉生产实际验证，总体布置合理，工艺流程顺畅，冷却箱内无液态水，各种技术指标达到设计要求。

摘要:连续炼铜技术近年来发展迅速，其中双侧吹熔炼-多枪顶吹连续吹炼技术逐渐成为新建铜冶炼项目采用的主流工艺流程之一。本文系统梳理该工艺最新发展和应用状况，全面解析该技术的特点及优势，详细论述了该工艺在侯马北铜改造项目中的设计创新理念和生产技术指标。侧吹炉余热锅炉烟道免维护技术、烟尘喷吹、多枪顶吹炉双模式操作、APC智能控制技术在侯马北铜项目中得到了应用，投产后连续稳定运行一年多，系统作业率大于98.5%，年产量从8万t提高到20万t，单位产品指标能耗降低50%。该项目的应用实践使得双侧吹熔炼-多枪顶吹连续吹炼工艺解决了以往的生产难题，进一步提升该工艺的安全性、自动化水平、生产指标、环保指标。

摘要:本文针对某矿山在其资源量减少、竖井井筒已施工及部分设备已订货的背景下，对如何优配竖井提升系统方案展开研究，以减少投资。通过对比分析原方案（2套独立提升系统+井塔布置）与3种拟选方案（单套提升系统+井塔式布置、单套提升系统+井架式布置、利用已订货设备单套提升系统+塔式布置）的技术参数、投资成本及优缺点，结果发现：原方案虽投资最高，但设备已就位、改造量小，提升能力充足，可稳定完成任务，风险最低；单套系统方案（方案一、二）虽降低投资，但需设备退订（违约金风险）、井筒改造，工期紧张且施工风险高；方案三虽投资最低，但提升能力不足，无法满足需求。综上，最终方案的选定需视各项目的具体情况而定，依可靠性、生产稳定性与长期成本，本项目仍优选原方案。

摘要:垃圾焚烧项目中的渗沥液具有成分复杂、含盐量高、污染物浓度高及腐蚀性强等特点，其提升装置的稳定运行一直是设计与运维的难点。目前，垃圾焚烧项目常用的渗沥液提升装置有潜水式渗沥液提升装置和自吸式渗沥液提升装置两种。对于潜水式渗沥液提升装置，因其运行时主体设备淹没于渗沥液中，通过改善潜污泵材质，无法避免垃圾渗沥液对提升装置的腐蚀，运行过程中的难点无法彻底解决。本文提出了一种增设自吸泵自动补水装置的渗沥液提升系统，在自吸泵储液腔上增加补水管道及电磁阀，系统接收起泵信号以后，先通过液位装置监测储液腔水位，并确保储液腔自动补水至满水状态，有效解决了自吸泵启泵不稳定的问题，显著降低了运行期间的检修频率，大幅提升了系统的运行可靠性。实际项目运行中，检修维护仅在全厂大修时进行，主要是渗沥液吸水管更换，自吸泵更换周期大于2a，整体检修维护频次降低为1次/a。

摘要:制造业企业智能化进程参差不齐，最早建设的ERP系统已建成约30年，随着时间的推移，更多应用系统的建设，各系统交替使用给操作员的日常工作带来了巨大的压力。某铜箔公司目前已建成ERP、CRM、SCM、OA、PMS、SMS等诸多系统，且有AGV、WMS等在建智能化项目。为提升各系统协同性，提高日常工作效率、挖掘数据价值，彻底解决信息孤岛，铜箔公司建设智能管控系统，基于数据平台的数据处理、存储、共享能力，将企业现有系统进行整合，对其中冗余数据进行清理，为后续数字化建设打造良好数据基础。项目通过合理且有效的技术与策略对各现有系统进行集成，促进异构系统间信息交互及应用，有效提高数据资产准确性、及时性、完整性。实现了现场328台主生产设备、37台AGV、9台实验室检测设备、5套三方系统的数据集成。共采集20000余点实时数据、1000余点关系数据,减少现场手工记录单40余张，电子文档7套。