含碳球团直接还原熔分机理

为了探究含碳球团还原熔分机理,将分析纯的Fe₂O₃、氧化物和不同还原剂固结成球并进行等温还原实验,研究了温度、还原时间、配碳量、还原剂种类等条件对球团还原熔分行为的影响.进一步采用X射线衍射、扫描电子显微镜等手段表征了含碳球团在不同还原时间的微观结构及物相变化.实验结果表明:焙烧温度过低或过高含碳球团都不能良好熔分,配碳量增加可以提高球团还原和熔分速率,适宜的温度、碳氧摩尔比、还原剂分别是1400℃、1.2和煤粉.含碳球团还原熔分包括直接还原反应、间接还原反应、碳的气化反应、渗碳反应和铁的熔化反应,最后实现渣铁分离.     

低配碳比含碳球团直接还原的实验研究

根据低配碳比含碳球团还原熔分工艺制备粒铁的技术思想,对低配碳比含碳球团的直接还原进行实验研究.结果表明,这种低配碳比的含碳球团还原速度较快,还原反应进行了10 min时表观还原度为84%,20min时表观还原度可达88%;继续延长反应时间,球团表层还原得到的少量金属铁会再次被氧化成FeO.还原反应结束后,球团内仍存在少量尚未还原的FeO,它们与脉石中的SiO2形成低熔点的铁橄榄石,有利于工艺后期渣铁的熔化及分离.     

高含碳金属化球团强度性质

在1050～1200℃条件下研究了不同的配碳比、添加剂、还原温度、生球粒度等对高含碳金属化球团强度的影响.结果表明:高含碳金属化球团还原后的强度随温度的升高而升高;并且以粘土为添加剂的高含碳金属化球团具有较高的强度.     

高含碳金属化球团强度性质

在1050～1200℃条件下研究了不同的配碳比、添加剂、还原温度、生球粒度等对高含碳金属化球团强度的影响。结果表明：高含碳金属化球团还原后的强度随温度的升高而升高;并且以粘土为添加剂的高含碳金属化球团具有较高的强度。     

SrSO4含碳球团还原过程的 热力学及动力学

将矿粉与还原剂混合制成含碳球团是强化矿物还原过程的有效途径之一.前期实验研究证实含碳球团方案可有效提高天青石(SrSO_4)的还原效率.本文进一步对其还原过程的热力学及动力学展开研究,通过热力学计算结果表明,足量的还原剂可以有效抑制O_2对SrSO_4还原过程的影响; C/O摩尔比和还原温度共同影响SrSO_4还原后的产物构成,在适宜的C/O摩尔比和还原温度下,SrSO_4的还原产物仅为Sr S.通过对SrSO_4含碳球团还原过程的动力学参数的拟合表明,含碳球团中的SrSO_4还原过程遵循界面反应模型,其反应表面活化性为105.4 k J/mol.     

生物质用于转底炉直接还原工艺研究

为了探讨生物质还原剂用于生产金属化铁的可行性,针对转底炉直接还原工艺,从金属化率、抗压强度和体积收缩率三方面入手,分析了竹炭、木炭、秸秆纤维等3种生物质还原剂以及传统还原剂煤粉对含碳球团还原效果的影响。试验结果表明,生物质能够替代传统还原剂用于转底炉直接还原工艺。与传统还原剂相比,生物质还原剂在含碳球团金属化率方面的影响较小,但不同生物质对含碳球团强度和体积收缩率等方面的影响较大。秸秆纤维含碳球团的强度相对较高,但竹炭和木炭含碳球团的强度较低,需在较高温度下(1 300℃)焙烧才能达到后续生产要求;使用竹炭作还原剂的球团前期膨胀较其他还原剂更为严重,直接导致其高温区体积收缩率较小,从而影响含碳球团的强度和热量传递,需与其他还原剂搭配使用。     

含碳球团的还原性和还原冷却后的强度

在 １２７３～１５７３ Ｋ条件下研究了不同煤种、木炭和石墨与不同种类矿石制成含碳球团 的还原速度;进而讨论了温度、配碳比（Ｃ／Ｏ）、挥发分含量等因素对含碳球团还原所需时间和 金属化率的影响．通过测定含碳球团还原冷却后的强度,对影响强度因素进行了分析．还原冷 却后的强度在温度 １２７３ Ｋ时较低,配入含挥发分较高的气煤,可以使还原冷却后的强度提高, 加快反应速度．     

含碳球团直接还原过程的数值模拟

基于质量守恒方程、能量守恒方程及化学反应速度式，建立了描述含碳球团直接还原过程的数学模型，用此模型所做的数值计算结果与试验结果基本吻合。数值模拟结果表明：影响含碳球团还原速率的最重要因素是炉温，含碳球团应在尽可能高的炉温下焙烧；虽然大球的还原速度开始阶段较慢，但焙烧时间足够长时，不论球大小，都可达到高金属化率；只有配碳量足够时才能获得较快的还原速率和较高的还原度。     

含碳球团的低温熔分

根据低nC/nO含碳球团直接还原-低温熔分工艺制备粒铁的技术思想,进行了低nC/nO含碳球团低温条件下的熔分实验研究.实验结果表明,1 300℃,nC/nO为0.8的含碳球团,还原熔分时间为55 min时,得到的铁粒中存有少量熔渣2FeO.SiO2;60 min时渣铁则完全分离,铁粒中几乎没有熔渣存在.nC/nO为0.8和0.85的含碳球团还原后渣相FeO质量分数较高,熔点较低,易于渣铁熔化分离.nC/nO为0.9的含碳球团渣相FeO的质量分数较低,熔点较高,需要较长时间或在较高温度下才能进行渣铁分离.在1 320℃,nC/nO为0.8,还原熔分时间为60 min时,铁的收得率可达86.1%以...     

转炉细灰对转底炉直接还原含碳球团性能的影响

将转炉细灰用于转底炉直接还原含碳球团造球试验。结果表明,转炉细灰对提高球团抗压强度和落下强度有一定效果,但要想获得理想的球团强度,须达到一定的添加量;添加一定量的转炉细灰,可以提高含碳球团的还原速率和金属化球团的TFe、MFe含量;用转炉细灰调节渣相碱度,在还原温度为1450℃时可实现渣铁良好分离,其脱硫效果好于同碱度下的石灰石。     

氧化锆超细粉末二次团聚状态的控制

研究了共沉淀法制备氧化锆超细粉末过程中团聚体的形成机理及其团聚状态的控制。结果表明,氧化锆超细粉末以二次团聚体形式存在,粉末的二次团聚结构在凝胶制备过程中就已形成。其中,一次团聚体在氢氧化锆沉淀过程中形成,二次团聚体在凝胶干燥过程中形成。在凝胶制备过程中加入高分子表面活性剂可有效地控制粉末的一次团聚状态和二次团聚状态。而采用乙醇脱水工艺只能控制粉末的二次团聚状态,对一次团聚状态影响不大。文中还讨论了粉末团聚状态与粉末物理性能参数的关系。     

会展产业集群的识别——以北京国际展览中心集聚区为例

以北京国际展览中心集聚区为例，以北京市会展企业名录为数据基础，运用Ripley K函数和问卷调查方法，对会展产业集群进行识别. 研究表明，我国主要中心城市特定地段会展产业集群已经初步形成，但集群化程度较低. 在这种集群中，永久性集聚的发展较临时性集聚更为成熟，在永久性集聚中，会展企业具有显著的空间集聚特征，企业间的网络关系已经形成；而在临时性集聚中，知识流动和信息传递机制没有完全建立. 研究结论将进一步丰富产业集聚的研究内容并为地方政府推进会展业集群化发展提供理论依据.     

区域经济的空间转换特征(英文)

阐述了因生产及其他经济实体地理位置集中化的集聚过程,确定了区域面积集聚过程的主要目标.重点论述了在现代条件下聚集的关键标准,如人口超过10万人的"核心城市"的出现;分析了来自俄罗斯联邦从1989年到2012年的城市、城乡定居点的数据,包括在这些区域的人口的数据;给出了区域经济的空间转换特征的定义.     

Amino-acid synthesis in carbonaceous meteorites by aqueous alteration of polycyclic aromatic hydrocarbons

It has been suggested that amino acids and other organic compounds found in carbonaceous meteorites formed by aqueous alteration in the meteorite parent bodies. Observations of carbonaceous material in interstellar grains and interplanetary dust particles indicate that condensed organic compounds may have been present in meteorite parent bodies at the time of aqueous alteration. One group of compounds thought to be representative of this carbonaceous material is the polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). Recently it was proposed that PAHs condense on SiC grains in the molecular envelopes of carbon-rich red-giant stars, which would allow for their subsequent incorporation into meteorite parent bodies during accretion. This incorporation mechanism is supported by the identification of SiC grains in carbonaceous chondrites. The possibility therefore exists that PAHs, and/or other condensed organic compounds, represent the starting material for aqueous alteration which leads to the formation of amino acids and other water-soluble organic compounds. Here we present calculations of the distribution of aqueous organic compounds in metastable equilibrium with representative PAHs as functions of the fugacities of O2, CO2 and NH3. The results reported here for pyrene and fluoranthene, two PAHs with different structures but the same stoichiometry, differ greatly but indicate that the formation of amino and carboxylic acids is energetically favourable at probable parent-body alteration conditions. The actual reaction mechanisms involved could be revealed by consideration of isotope data for PAHs, amino acids, other organic compounds and carbonates in carbonaceous chondrites.     

烟尘在交变电场中的电凝并收集

为有效地收集微细粉尘,提出一种具有双区电极布置形式的电凝并除尘装置。其特点是在交变电场中同时实现尘粒的荷电与凝并。通过分析多分散性粉尘粒度随凝并时间变化规律,给出异极性行电粉尘在交变电场中的凝并除尘效率的近似计算式。试验研究结果表明;所提出的双区电凝并除尘尽优于现有的三区电凝并除尘器和普通静电除尘器。     

Chlorine isotope homogeneity of the mantle, crust and carbonaceous chondrites

Chlorine in the Earth is highly depleted relative to carbonaceous chondrites and solar abundances. Knowledge of the Cl concentrations and distribution on Earth is essential for understanding the origin of these depletions. Large differences in the stable chlorine isotope ratios of meteoritic, mantle and crustal materials have been used as evidence for distinct reservoirs in the solar nebula and to calculate the relative proportions of Cl in the mantle and crust. Here we report that large isotopic differences do not exist, and that carbonaceous chondrites, mantle and crust all have the same 37Cl/35Cl ratios. We have further analysed crustal sediments from the early Archaean era to the Recent epoch and find no systematic isotopic variations with age, demonstrating that the mantle and crust have always had the same delta37Cl value. The similarity of mantle, crust and carbonaceous chondrites establishes that there were no nebular reservoirs with distinct isotopic compositions, no isotopic fractionation during differentiation of the Earth and no late (post-core formation) Cl-bearing volatile additions to the crustal veneer with a unique isotopic composition.     

炭质页岩软弱夹层路堑边坡稳定性分析

炭质页岩遇水软化易崩解,且强度低,作为夹层其软化特性对边坡稳定性有重要影响。通过室内试验研究了炭质页岩物理力学性质,运用Ansys建模,并将模型导入有限差分软件FLAC 3D,对炭质页岩夹层水软化下的边坡稳定性进行了数值模拟。重点分析了炭质页岩水软化下边坡塑性区分布、边坡最大位移及安全系数变化规律。结果表明:随着炭质页岩剪切面含水量的增大,路堑边坡稳定性随之降低;对于坡比为1∶1的炭质页岩路堑边坡,当炭质页岩剪切面含水量达到10%时,边坡失稳。     

新疆天山成矿带沉积磷矿床地质及地球化学研究

采用对不同聚磷区含磷岩系剖面进行对比,并对不同类型矿石分别采样进行地球化学测试,系统研究了天山成矿带内的沉积磷矿,将该区含磷岩系划分为碎屑含磷岩系、黑色含磷岩系以及火山-硅质含磷岩系。根据研究区含磷岩系特征,划分出碎屑岩型、黑色碳质岩型和火山-硅质岩型,并分别对3种类型磷矿的地球化学特征进行了研究。碎屑岩型磷矿以MgO含量明显偏低,Ba含量偏高,伴生Yb、La为特点;黑色碳质岩型磷矿以含V、U为特点;火山-硅质岩型磷矿Ba含量则明显偏低,Eu基本无异常,Ce亏损明显,以伴生Mo、Ni为特征。最后,根据成矿条件划分出乌什—柯坪、库鲁克塔格、科古琴和平台山—方山口4个远景聚磷区。     

Photosynthetic microbial mats in the 3,416-Myr-old ocean

Recent re-evaluations of the geological record of the earliest life on Earth have led to the suggestion that some of the oldest putative microfossils and carbonaceous matter were formed through abiotic hydrothermal processes. Similarly, many early Archaean (more than 3,400-Myr-old) cherts have been reinterpreted as hydrothermal deposits rather than products of normal marine sedimentary processes. Here we present the results of a field, petrographic and geochemical study testing these hypotheses for the 3,416-Myr-old Buck Reef Chert, South Africa. From sedimentary structures and distributions of sand and mud, we infer that deposition occurred in normal open shallow to deep marine environments. The siderite enrichment that we observe in deep-water sediments is consistent with a stratified early ocean. We show that most carbonaceous matter was formed by photosynthetic mats within the euphotic zone and distributed as detrital matter by waves and currents to surrounding environments. We find no evidence that hydrothermal processes had any direct role in the deposition of either the carbonaceous matter or the enclosing sediments. Instead, we conclude that photosynthetic organisms had evolved and were living in a stratified ocean supersaturated in dissolved silica 3,416 Myr ago.     

碱金属催化剂在煤气化过程中的作用机理

本文以近年来的文献为基础,结合作者所要开展的工作,从碱金属在煤/碳气化中的催化效应入手,论述了以碱金属化合物为主的催化剂在煤焦、石墨、煤等碳质原料的水蒸汽、CO_2气化中的三种作用机理:氧传递、电化学和反应中间体。