一、碳素热工设备及原理（论文文献综述）
张琦[1]（2008）在《钢铁联合企业煤气资源合理利用及优化分配研究》文中研究说明钢铁生产过程是复杂的铁—煤化工过程,洗精煤、高炉喷吹用煤等含碳能源经过转换、回收、使用等环节直到最终二氧化碳排放形成能量流,推动铁素流从天然资源到钢铁产品的转换,其中,碳素流是能量流的主体。煤气是碳素流的主要组成部分,是钢铁联合企业中重要的二次能源,占企业能源消耗总量的30%左右。所以,正确地认识钢铁联合企业中煤气供需关系的变化规律,科学地规划、实施煤气的生产、储存、分配和利用,特别是富余煤气的缓冲使用策略,对优化利用钢铁联合企业的煤气资源,降低吨钢能耗、减少二氧化碳排放都有十分重要的意义。论文系统地研究了钢铁联合企业煤气的生产与利用及煤气的供需关系变化规律；建立了煤气资源在若干用能设备上的优化分配以及富余煤气在煤气柜与自备电厂锅炉等缓冲用户的动态优化分配数学模型,为钢铁联合企业煤气合理利用、优化分配提供理论依据和分析工具。主要研究内容如下：（1）根据典型高炉—转炉生产流程碳素流的输入、转换、耗散和排放过程,剖析了炼铁、炼焦和炼钢等生产工艺及高炉煤气、焦炉煤气和转炉煤气的回收与利用。从原燃料条件、热工操作、回收工艺及空气（煤气）预热、物料热装热送等方面分析了影响煤气回收与利用的各种因素。论述了钢铁联合企业煤气富余的原因以及富余煤气的发电方式,分析了热电联产的节能效果,提出富余煤气利用的基本原则,并展望了焦炉煤气制氢、生产甲醇和直接还原铁等再资源化途径。（2）建立了钢铁联合企业煤气供需预测模型,对回收量、需求量和富余量的预测表明,影响企业吨钢煤气产率、吨钢煤气燃耗及煤气富余量的因素主要是各工序的单位煤气产率、单位煤气燃耗和钢比系数。研究了钢铁联合企业煤气供需关系变化规律,提出煤气回收与利用水平的评价指标,主要有煤气回收率、煤气在用能设备的热能转换效率、煤气热电转换效率和煤气综合利用率；分析了煤气回收与利用对吨钢综合能耗的影响,研究结果表明,降低企业吨钢综合能耗的措施主要有：①采用蓄热式燃烧、空气（煤气）预热等技术提高煤气的利用效率,降低用能设备单位煤气消耗；②采用干法除尘等技术完善回收工艺,增加煤气回收率；③采用燃气—蒸汽联合循环发电机组高效利用富余煤气,提高煤气热电转换效率；④建设能源管理中心,提高煤气管理水平,减少或消除煤气放散损失。分析了钢铁联合企业富余煤气利用与“只买煤不买电”能源模式的相互关系,探讨了不同规模钢铁联合企业的煤气利用和“只买煤不买电”模式的实现方案。（3）研究了钢铁联合企业用能设备煤气的互换性和合理热值问题,根据煤气在不同设备上使用效率存在差异,用燃料利用系数与用能设备燃料改变前后的单位燃耗为基本参数,以用能设备能源需求、工艺要求、能源介质平衡等为约束条件建立了钢铁联合企业煤气优化分配模型,旨在对企业自产煤气进行最优分配,使能源消耗量最小。研究表明,煤气的替换不能简单按照不同煤气等价热量进行,而应该综合考虑煤气的数量和质量；合理热值的确定将煤气与用能设备的热工操作参数紧密结合,降低了加热过程中的传热火用损失；单品种煤气应优先使用,余量再并网,以减少高炉煤气、焦炉煤气混合过程的火用损失及管道、混合加压设备的投资费用。本文提出的煤气优化分配模型为钢铁联合企业制定长、中、短期煤气规划,确定最佳煤气使用方案,进行计划预测和系统分析提供了有利工具。（4）引入惩罚函数方法,建立了富余煤气在煤气柜与自备电厂等缓冲用户的动态优化分配模型。该模型充分发挥了煤气柜、自备电厂锅炉对富余煤气的缓冲作用,提高煤气发电效率,使企业煤气放散或不足量最小。同时,改变了以往煤气柜只起保安作用、富余煤气利用以牺牲发电设备的效率为代价的做法。研究结果表明：根据自备电厂锅炉的容量、效率和使用燃料的种类,使煤气在若干效率不同的锅炉间得到合理分配且煤气柜的柜位在安全范围内；过剩或不足的煤气量通过改变煤气柜、自备电厂锅炉等缓冲用户的缓冲量得到调整,充分、高效地利用了钢铁生产中的富余煤气资源并减少了煤气放散。（5）针对鞍钢和迁钢的实际生产情况和煤气资源供需状况,分别应用煤气优化分配模型和富余煤气在缓冲用户的动态优化分配模型。根据鞍钢不同的生产工况、部分工序设备改造后的煤气资源供需变化,给出了煤气资源优化分配、高效利用的指导方案。结果表明：鞍钢应用优化分配模型后,降低了各工序用能设备的煤气发热值和单位产品煤气消耗；同时,假设富余煤气全部用于发电,且热电效率为37%,可降低吨钢综合能耗37.59kgce/t钢；针对新1#3200m3高炉休风、1780热轧生产线检修、新四炼焦一座6m焦炉检修等生产工况下煤气的优化分配表明,鞍钢煤气系统节能还有很大潜力,在满足生产要求和自备电厂煤气缓冲的范围内,尚有8.32万m3/h的焦炉煤气外供；对迁钢富余煤气进行优化分配后,富余的煤气在煤气柜和自备电厂锅炉中合理调配,使锅炉在适当的时候变换燃料且煤气柜的柜位在安全范围内,充分利用煤气资源,减少煤气放散。
李俊[2]（2018）在《高温气冷堆碳素材料中水分迁移行为的研究》文中研究表明高温气冷堆（HTGR）是世界上首座具有第四代核电特征的堆型,堆内装载了大量石墨和碳作为结构材料和燃料元件基体。作为多孔材料,碳素材料含有一定水分等杂质。为了减小反应堆高温运行条件下的堆内材料腐蚀,初装堆和事故后需进行严格除湿,除湿过程主要由碳素材料内水分扩散性能决定。论文以堆芯除湿问题为研究背景,针对多孔材料含湿量低和加热温度高的特点,从理论和实验两个方面展开对多孔介质中水分迁移机理和特性的研究。利用压汞法和扫描电镜SEM方法,得到石墨IG110和含硼碳BC的孔隙参数。分析认为除湿过程中材料内的水分迁移主要依靠分子扩散和对流传质两种,前者以分子浓度梯度为驱动力,为Fick扩散;后者以压力梯度为驱动力,为渗流。建立了表征多孔介质内水分迁移的扩散模型和扩散-渗流模型,并对不同应用场景的迁移机理及数学模型进行对比。将水分迁移模型应用到圆柱石墨IG-110和含硼碳BC试件除湿过程的数值模拟。结果表明,试件含湿量呈指数递减规律,先快后慢。扩散-渗流模型中含湿量变化快于扩散模型,IG-110水分传递速率大于BC。温度越高,有效孔隙率越大,或除湿系统压力越小,则水分传递速率越大。将数学模型应用到工程上HTR-PM堆芯除湿过程的数值模拟,分析了动态水分分布、除湿制约因素等。对HTR-PM除湿条件进行优化,若系统压力从7 MPa降为0.1 MPa,则水分扩散作用和渗流作用均显著加强,除湿速率大大提高。推导了水分扩散模型的近似解析解,故只根据几何特征长度即可估算整体含湿量与时间的关系。对不同几何对象和HTR-PM构件,进行解析解与数值解的对比,发现二者大致吻合,且特征长度对几何体整体的代表性越强,解析解越适用。在实验研究方面,IG-110和BC试件的吸湿实验结果表明,在相同温度和空气湿度的条件下,BC吸湿量大于IG-110,而IG-110吸湿速率快于BC。碳材水分吸附量表现出分散性。实验湿度越大,或温度越低,则吸湿量越高。将BC试件吸湿实验结果与扩散模型的模拟结果拟合,得到BC材料内有效扩散系数的估值。石墨IG-110和含硼碳BC试件除湿实验结果表明,提高温度能显著降低试件平衡含湿量,提高除湿能力,而真空条件并没有对除湿效率有明显提升作用。吸湿与除湿问题各异的特点,不能简单地将吸湿与除湿作为互逆过程。
湖南大学碳素教研室[3]（1979）在《碳素热工设备及原理》文中指出 在碳素制品生产工艺中,焙烧是十分重要的工序,黑色制品（或称纯碳的制品）都要经过焙烧。焙烧产品质量不仅取决于焙烧条件,而且有赖于前面各个工序质量。有色制品（含金属组份的半制品）则是由烧结工序来完成热处理。 经过压制工序的碳素半制品,埋入填充料之中,在隔绝空气的情况下,送进碳素生产窑炉进行热处理,称焙烧。
曹伟伟[4]（2009）在《碳素电热元件的电热辐射性能研究》文中提出碳素纤维及其复合材料具有优异的热辐射性能,以其作为辐射源的碳素电热元件波长匹配性良好,加热效率较高。针对自行研制的碳素纤维及其复合材料电热元件开展电热辐射性能的应用研究,分析元件制备工艺与电热性能的相互关系,系统探讨物相结构、制备工艺与碳素纤维及其复合材料热辐射性能的变化规律,可为高性能碳素热辐射材料的制备提供帮助。本文首先进行了碳素电热元件的失效问题分析,以优化工艺为目的研制了碳素纤维电热体股线的捻制缠绕设备和碳素复合材料电热体的高温定型装备,在制备出高质量碳素电热元件的基础上测试其相关的电热性能并进行机理分析,之后系统研究碳素纤维及其复合材料电热体热辐射性能的变化规律,最后从工程应用出发,进行碳素复合材料电热元件辐射热流密度分布的数值模拟。通过报废碳素电热元件的失效原因总结,确定了股线型碳素纤维电热体的捻制缠绕以及碳素复合材料电热体的高温定型是碳素电热元件制备的关键步骤。在此基础上研制了碳素纤维电热体股线的捻制缠绕设备并建立其工艺计算模型,开发了碳素复合材料电热体的高温定型装备并优化了定型后电热体的脱芯工艺。性能测试表明,经工艺优化后碳素复合材料电热元件的功率偏差可控制在5W内,表面温度均匀性较好,使用寿命达12000小时,电阻变化率较小,高压负载条件下的安全性较好,在2～20μm具有较强的热辐射能量分布。系统研究了制备工艺与碳素电热元件电热性能（功率密度-温度关系、阻温特性和热惯性）的相互关系。结果表明,采用氮气瞬时高温法进行碳素纤维电热体表面除杂,所得的带支撑芯股线型碳素纤维电热元件在相同功率密度下的稳定工作温度较高,电阻变化率较低,热惯性小。此外,支撑芯的存在不利于元件电热性能的提高,脱离石英支撑芯的限制,采用碳素纤维多股线,选用适宜浓度的定型胶进行高温定型处理,所得的无支撑芯碳素复合材料电热元件在相同功率密度下的稳定工作温度较高,电阻变化率较低,热惯性较小,其各项电热性能均优于碳毡元件。建立碳素电热元件传热微分方程,求解得到元件稳定温升及瞬时升温时间的数学表达式,经分析,碳素电热体的热辐射性能是影响元件功率密度-温度关系和热惯性的重要因素,提高碳素电热体的总发射率可以提高元件的稳定工作温度、降低瞬时升温时间。建立元件电阻变化率与端头接点特性、碳素材料初始电阻率的关系,碳素电热体的初始电阻率越小、单丝搭接点越多、接点处接触压力越大及接触点越多,元件电阻变化率越小。采用自动分光辐射测量测试了不同纤维类型、高温石墨化以及表面除杂处理下碳素纤维的法向光谱发射率和总发射率,利用X射线衍射仪（XRD）、显微激光拉曼光谱仪（LRS）进行物相结构分析。碳素纤维物相结构与热辐射性能的变化关系表明,T700碳素纤维中石墨微晶的结构规整程度优于T300样品,载流子辐射机制与石墨微晶的晶格振动模式增强,使得T700样品在2500～5000nm和5000～6500nm波段内的光谱发射率优于T300,无定型碳等紊乱结构的减少削弱了畸变结构和杂质缺陷引起的振动模式,使得6500～13000nm波段的光谱发射率较低,T700碳素纤维的光谱发射率呈现一定波长依赖性,法向总发射率低于T300样品。高温石墨化后的T300碳素纤维和国产碳毡,石墨微晶规整程度提高,载流子辐射机制与石墨晶格振动模式的增强使2500～5000nm和5000～6500nm波段内光谱发射率明显提高,同时畸变结构和杂质缺陷的减少使相关的辐射机制削弱,6500～13000nm内的光谱发射率降低,石墨化后碳素纤维的光谱发射率表现出明显的波长依赖性,总发射率降低。与氮气瞬时高温法相比,空气瞬时高温和硝酸液相表面除杂引起碳素纤维内部碳质物相结构的刻蚀程度不同,石墨微晶尺寸的减小削弱了载流子辐射机制,2500～5000nm波段的光谱发射率降低,石墨微晶相对较小的刻蚀程度使5000～6500nm波段的光谱发射率相对稳定而没有明显下降,而更加紊乱的无定型碳等物相结构的稳定性较差,发生了严重刻蚀,相关的振动模式减少使其辐射机制削弱,引起了6500～13000nm内光谱发射率的降低,光谱发射率的波长依赖性增强,总发射率降低。载流子辐射机制、石墨晶格振动辐射机制以及畸变结构、杂质缺陷的辐射机制共同作用使碳素纤维在测试波段内光谱发射率的波长依赖性较弱,表现出灰体材料的特性。测定了碳素复合材料的法向光谱发射率和法向总发射率,利用扫描电子显微镜（SEM）进行表面形貌分析,系统研究了纤维排布、碳质组成、浸渍致密化工艺以及表面形貌与碳素复合材料法向光谱发射率和法向总发射率的变化关系。结果表明,不同的纤维排布改变了样品的结构松散程度,多股线排布的碳素纤维预制体及碳毡的法向光谱发射率和法向总发射率均优于碳素纤维布预制体,短切纤维增强碳/碳多孔坯体的法向光谱发射率和法向总发射率优于碳布增强坯体。碳质组成的不同引起了碳素复合材料热辐射性能的变化。树脂碳紊乱畸变的结构比例大于纤维碳,较多的畸变晶格振动模式及缺陷杂质局域振动模式引起相应辐射机制的增强,使得树脂碳的热辐射性能优于纤维碳,因此碳/碳多孔坯体的法向光谱发射率和总发射率均优于其相应的纤维预制体。碳布和短纤维增强碳素复合材料的法向光谱发射率和总发射率均随着浸渍致密化次数的增加出现先降低后升高的趋势,多次致密化后两组样品总发射率间的差距减小,增加树脂碳含量有利于碳素复合材料发射率的提高。表面抛光引起了样品粗糙度的显著降低,碳素复合材料的法向光谱发射率和总发射率均明显下降。建立单支碳素复合材料电热元件和平行排布的多支元件的辐射热流密度分布模型,利用MATLAB软件进行数值计算和可视化分析,结果表明,元件辐射热流密度随碳素复合材料发射率的增大而增大,热流密度的不均匀度随之提高。元件辐射热流密度随石英发射率的增加而增大,热流密度的不均匀度随之提高。随石英管外半径增加,元件辐射热流密度先有所提高,在设定初始条件下,当外径大于0.45cm时热流密度又迅速减小,热流密度不均匀度随石英管外半径的增加最初增加,之后变化不大。元件辐射热流密度随输入功率而提高,热流密度不均匀度最初急剧降低,之后变化逐渐缓和。多元件辐射热流密度的分布受元件轴线与受热面间距离、元件轴线间距以及多支元件间功率配置的影响。在设定初始条件下,元件轴线与受热面距离h=12cm、元件轴线间距s=15cm、采用1000W-600W-1000W的功率配置时,辐射热流密度场呈“平拱形”分布,平行排布多元件采用合理的交替功率布置,能够获得均匀性相对较好的辐射热流密度分布场。
湖南大学化工系碳素教研室[5]（1977）在《碳素热工设备及原理——第一篇 碳素窑炉》文中研究说明本讲座从一九七五年第三期开始,陆续介绍了《碳素工艺学》的有关内容。后为满足广大读者的急需,我们又将该书出版发行,故从本讲座起,不再继续转载该书内容。现选登湖南大学化工系碳素教研室试用教材《碳素热工设备及原理》,介绍有关碳素热工设备方面的内容。
宋军[6]（2011）在《钢铁企业煤气系统动态预测与优化调配研究》文中研究指明副产煤气是钢铁企业中重要的二次能源,占企业能源消耗总量的30%左右。钢铁企业煤气系统包括了高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气三种副产煤气的生产、输送、储存、调配、缓冲等多个环节,其煤气压力与流量并不是很稳定,尤其是富余煤气频繁波动,造成了大量的放散损失。所以,正确地认识钢铁企业中煤气产耗的变化规律,科学地规划、实施煤气的调配利用,特别是富余煤气的动态预测和优化调配策略,对合理利用钢铁企业的煤气资源,降低吨钢能耗、减少二氧化碳排放都有十分重要的意义。论文从“钢铁企业煤气产耗不平衡”的观点出发,系统地研究了钢铁企业副产煤气的产耗机理和富余煤气波动、缓冲和调配的规律；将复杂的煤气系统进行分解简化并分析了煤气系统运行的动态特性,描述了各个偏离参数改变对煤气系统运行模式的影响程度,指出维持煤气系统运行稳定性、安全性和经济性的关键在于：不仅要具备与煤气富余程度相匹配的缓冲存储设备、能源管理中心等“硬件”条件,还要有相应的“软件”手段对其波动影响程度作出预测,进而对其引起的波动进行调节,软硬件一起抓,论文针对两者之间的耦合关系进行研究,建立了煤气系统动态预测数学模型,并开发了煤气动态仿真系统用于调试煤气系统运行和求解动态预测模型,进而开发了富余煤气在各级调节用户和缓冲存储设备上的优化调配数学模型,最终探讨了依托能源管理中心的煤气系统预测与优化模型的应用,为钢铁企业消减煤气系统波动带来的危害、优化调配富余煤气提供了理论依据和分析工具。主要研究内容如下：（1）以“钢铁企业煤气产耗不平衡”的观点,将煤气系统划分为三大组成环节：即煤气产生环节、主工序消耗环节和缓冲存储环节。根据典型高炉-转炉生产流程中高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气三种副产煤气的生产、输送、存储、使用和放散过程,从设备层面分析了三种煤气的产耗与缓冲机理以及原燃料条件、热工操作、回收工艺等对副产煤气产生、回收、消耗与缓冲存储的影响。提出了富余煤气利用的基本原则,并将富余煤气的调节用户进行了分类。（2）对煤气系统进行分解：将包含了三种单一煤气以及多种混合煤气的复杂系统处理为只有三种单一煤气的简单系统。根据钢铁企业煤气系统的物理结构与逻辑结构,探讨了分解后单一煤气子系统的结构特点,并对典型企业的煤气系统结构进行分析。利用统计数据研究富余煤气波动规律对煤气系统运行的影响：对富余煤气总量的波动特性进行分析；对单座设备不同工况下的煤气波动量进行分析,分设备建立不同工况下的AR （M, N）时序模型,时间序列法将无规律的富余煤气波动分解成了有规律的若干个设备单元。定性定量地分析了引起煤气系统波动的原因和波动的程度：提出了煤气系统理想运行模式和引起偏离现象的两类事件,并分析不同企业不同事件引起的偏离总量、偏离周期和偏离度变化。通过实例分析探讨偏离的解决对策：采用单座小高炉轮换检修可以降低偏离度到5.6%,有效避免了偏离；分析锅炉在不同时间启动对煤气柜柜位的影响,确定了最佳启动时间为检修前45分钟到1小时之间；探讨相同偏离量的最优选择应该以总偏离量最小；对于突发事件引起的偏离,主要是讨论能源管理中心及其配套管理手段对于解决煤气系统偏离运行的作用。（3）针对我国钢铁企业煤气富余的现状,采用统计学方法对煤气系统各个环节煤气产耗及缓冲量的动态变化进行分析建模,将煤气系统动态预测模型分为富余量计算模型、稳定富余量动态调配模型、波动富余量缓冲调节模型,用于描述煤气系统各设备单元之间的动态关系。根据煤气系统三大动态模型的特点,采用Matlab/Simulink工具箱建立煤气动态仿真系统,可以满足求解复杂动态数学模型的要求。利用该仿真系统深入研究煤气产生量、使用量、存储量和缓冲量随时间变化的规律,进而分析煤气放散量随时间变化的规律。基于调度问题中皇后问题的基本建模思想,以动态预测模型为基础,以24小时为统计期,建立了富余煤气动态优化调配模型,模型主要包括波动分解以及稳定富余量的优化调配两部分,在追求“零放散”的同时,兼顾综合效益的最大化：富余煤气的波动分解模型根据存储缓冲单元的工作特点,将煤气的波动分解为瞬时波动和若干个稳定的状态,采用煤气柜消减瞬时小量波动,充分发挥煤气柜的调节功能,煤气系统实现“零放散”；稳定富余量的动态优化调配模型对各个稳定状态的动态周期进行分析建模,引入罚函数方法,充分考虑了发电效益、抽汽惩罚以及设备损耗等,以达到煤气系统运行综合效益最大化。（4）探讨煤气动态预测与优化方法在钢铁企业的应用。首先,结合典型企业“煤气资源优化利用管理软件的开发”项目,探讨预测与优化方法在钢铁企业的实现方式：按时间进程,在计划事件发生时,同步实现煤气系统仿真和动态调度,调整优化运行方式。然后,根据该480万t企业的生产流程、煤气富余度、富余煤气调节手段,分析了相关指标和存在的问题。模型应用结果表明：①实例计算出的富余煤气总量、煤气固定用户消耗总量、可调用户总用量、掺烧锅炉总掺烧量误差均在5%以下,高炉煤气总富余量波动次数无偏差,模型真实地反应出了富余煤气波动和调节的时变规律；设备单元预测数据与实时数据累计58次差值异常,能够预测大部分的计量仪表故障；该企业通过动态预测结果分析,调整了高炉检修完全撞车8小时和热风炉部分撞车1小时的异常波动。②选取样本数据进行波动分解后,三种煤气的状态空间波动次数分别为5、4、4次,瞬时波动的统计方差分别为3.3×104m3/h、1.5×104m3/h和3.7x104m3/h,在煤气柜的有效吞吐范围内,此时煤气系统达到零放散；算法改进后,报警次数从15次减少到6次,高炉煤气、焦炉煤气达到“零放散”,转炉煤气回收量也有增加,效果明显优于预测值；该企业二期将增加2650m3高炉一座,220t/h转炉一座,同时增设15万m3干式煤气柜及8万m3/h掺烧锅炉的方案能够满足系统零放散的需求；采用气柜联网或5万立柜扩容到8万m3的方案偏离度超限次数由23次分别减少到1次和8次,转炉煤气回收量分别增加517万m3和330万m3,气柜联网效果更好；1#、2#焦炉改造后,焦炉煤气柜应扩容到10万m3以上才能确保“零放散”。②采用欧几里得算法对三种煤气样本数据的动态周期进行合并,合并后的状态空间S有6个状态,12个周期；优化调配算法能综合考虑富余煤气及其产生的电、蒸汽所产生的效益,以及各缓冲环节的惩罚费用、燃料费用,优化计算的结果与预测值比较,偏离度超限次数下降了2次,6个状态的偏离总量下降了13%,企业总费用降低9.1%,燃气蒸汽联合循环发电机组在额定负荷下工作,其调节量由调节用户消纳,有效减小了运行费用10274元。
贾晨[7]（2018）在《碳纤维发热线电地暖热工性能实验及模拟研究》文中提出近年来,以碳纤维发热线作为发热体的远红外电地暖系统,越来越受到关注。关于碳纤维复合材料电地暖热工性能的研究报导多,大多针对碳晶板,关于发热线的研究很少。本论文结合产学研项目,基于天津JSM建筑材料有限公司（简称JSM）技术现状及工程案例,实验与模拟相结合,针对碳纤维发热线电地暖热工性能展开系列研究。主要工作包括:JSM碳纤维发热线电地暖技术现状及工程案例分析。系统调研和分析了JSM碳纤维发热线加工工艺、地暖系统及案例。工程案例铺设负荷等基本凭经验,运行效果表述基本属于定性参考。碳纤维发热线电地暖热工性能实验。模拟JSM实际工程案例,设计并搭建了碳纤维发热线电地暖实验小室及热工性能实验系统（JSM发热线1组,标称功率为230 W（220V）,长1.71 m×宽1.31 m×高0.955 m）。结果表明,220 V加热67 min,地表温度由18℃升至25℃;发热线前期升温速度较快,表面温度10 min时达到45℃,平均升温速率为2.7℃/min,95 min时稳定在65℃。实验小室温度场模拟。结合热工性能实验,利用CFD软件fluent,针对实验小室,采用实验测得地板表面升温函数,分析了不同时刻,中间竖直面以及中间水平面温度场。实际单体房间地暖系统设计及室内温度场模拟。针对某单体房间（JSM保安室,长3.5 m×宽3.5 m×高3 m,主体砖结构）,采用《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736-2012计算了设计供暖热负荷。设计供暖热负荷为3392W,折合15组发热线（230W/组）,均布在地面,铺设间距为5-6 cm。当室内初始温度为12℃,室外温度选取2017-2018供暖季十一月、十二月、一月相应的日均最低气温,分别为1℃、-5℃和-8℃,室内温度场模拟结果表明,相应三个室外温度条件下,分别加热35 min、65 min、75 min时,室内温控平面（距地面1.4 m）平均温度可以达到18℃。综上,结合碳纤维发热线加工工艺的改善,碳纤维发热线铺设方案优化及温控模式优选,有利于充分发挥碳纤维发热线热响应速度快、分布式优势,在时间和空间两个维度上进行负荷调节,满足用户热舒适性同时,有利于能源高效利用。
黄韬[8]（2018）在《西昌钢钒2050热轧步进梁式加热炉参数优化及其组合燃烧技术的应用》文中研究说明目前在国内常用的轧钢燃气加热炉加热燃烧的方式大至分为三种:一种是传统的常规燃烧方式,第二种是蓄热燃烧方式,第三种就是二者组合起来的组合式燃烧方式。传统加热方式炉温控制均匀,但烟气余热回收利用低,不能充分利用低热值的高炉煤气;蓄热燃烧方式具有节能率高、燃烧火焰稳定、NOx排放量低以及可充分利用低热值煤气的优点,但也存在着炉的宽向炉温均匀性比传统加热方式差的缺点,因而在大型板坯加热炉上的应用相对谨慎,近几年才开始得到推广应用;组合燃烧加热方式则结合了二者的优点,既能充分发挥蓄热燃烧高效节能和低排放的长处,也兼顾了常规加热板坯加热温度均匀性好的优点。西昌钢钒板材厂2050轧线加热炉由于受焦炉煤气供给不足的限制,在高炉煤气富裕的条件下,决定采用常规+双预热蓄热燃烧方式,以充分利用低热值的高炉煤气。为此,本研究针对西昌钢钒公司板材厂现场条件及生产工艺特点,设计了 2050轧线加热炉的参数,在加热炉建造过程中优化了炉型结构、蓄热烧嘴结构、换向燃烧控制技术和汽化冷却技术,通过调试逐步制定了适合工业实际生产的加热制度,确保了加热炉的稳定运行。论文得到如下研究成果:（1）实现了国内高原地区首例常规+双预热蓄热组合式燃烧技术在带钢轧制宽度大于2000mm轧线加热炉上的应用。（2）加热炉蓄热燃烧系统控制设计上,对外置蓄热烧嘴结构、分段分侧集中换向控制和二位三通换向装和等关键部位和技术进行了优化,延长了系统的使用寿命,提高了运行的可靠性和安全性,减少了加热炉的设备维修工作。（3）采用三冲量控制汽包水位,优化了汽化冷却工艺,解决了汽包液位波动过大的问题,确保了汽化冷却系统的平稳运行,为加热炉的正常运行提供了保证。（4）针对不同类别的产品,通过控制加热时间和各加热段的温度建立不同的加热炉加热制度并逐步完善,确保了加热炉投产后的顺产运行。本项工作的研究为西昌钢钒创造了可观的直接经济效益。
周春林[9]（2013）在《应用钒钛磁铁矿生产高品质钢铁材料关键技术问题的研究》文中研究指明本研究针对承钢以钒钛磁铁矿为主要原料的冶炼流程,从顺应钒钛磁铁矿冶炼的特殊规律出发,首先解决了铁水粘罐、脱硫能力低、转炉半钢冶炼等关键技术难题,再通过优化操作,解决了炼铁—脱硫—提钒—炼钢—连铸工艺流程和工艺环节的瓶颈,并通过对炼钢系统的质量调查研究,初步建立起了承钢低成本洁净钢冶炼平台。本论文主要工作和创新性研究成果如下：1、通过铁水连续脱硫装置开发与结构优化,解决了钒钛铁水脱硫困难的难题,且为纯净钢的冶炼创造了条件；不但提高了脱硫率,而且实现了渣铁的自动分离；这套系统设备简单、运行可靠,操作简便、占地和环境负荷小,脱硫稳定、效果好；脱硫成本低。（1）通过对挡墙和喷枪位置的优化,增加了铁水在包内的停留时间,使脱硫粉剂与铁水反应时间增长,不但降低了铁水的温降,提高了脱硫率,而且实现了渣铁的自动分离。（2）脱硫罐去掉挡墙后,喷枪靠近出口位置时铁水流动情况较好,可以解决生产过程中遇到的脱硫罐利用率低的问题。（3）这套设备简单、运行可靠,操作简便、占地和环境负荷小,脱硫稳定、效果好；脱硫成本低于喷粉法,具有推广价值。2、针对钒钛铁水温度低、带渣多和易粘罐的特点,通过加入改性剂改善罐渣的性能、状态,较好控制了钒钛铁水粘罐的增重速率及影响范围,解决了钒钛磁铁矿高炉冶炼粘罐特别严重的世界难题,对钒钛磁铁矿的冶炼生产的顺行具有重要意义。（1）通过该技术的应用,大幅度地提高了承钢混铁炉和鱼雷罐的炉衬寿命,减少了耐火材料消耗,增加了效益,生产更加顺畅。（2）通过技术改进,使入提钒转炉的渣量比改进前得到了明显的减少,不仅消除了对钒渣质量的影响,而且钒渣质量得到了明显的改善。3、从炼钢各工序质量调查入手,研究了半钢条件下纯净钢生产工艺技术,初步建立起了纯净钢生产工艺流程及各工序控制目标。根据质量调查结果,对连铸中间包和结晶器流场进行了研究。（1）铸坯中氧含量由工艺优化前的60ppm控制到工艺优化后的15ppm以下,表明工艺优化后洁净度控制较好；（2）浇铸过程中从钢包到中间包,钢水存在增氧、增氮现象,尤其在每炉开浇时较为明显；结晶器中钢水也存在二次氧化；铸坯中夹杂物主要为3～10μm的铝酸钙夹杂、CaS夹杂及Al2O3+CaO+CaS复合夹杂,部分铸坯发现有裂纹,表明结晶器流场和中间包结构有待优化。4、根据质量调查结果,对连铸中间包和结晶器流场进行了研究。参考实验室实验结果,对连铸进行了工艺优化,工艺改进前后取样分析结果表明：（1）改进前后钢中总氧降幅达12%；（2）显微夹杂物数量从4.76个/mm2降至3.94个/mm2。（3）大型夹杂物主要成分是钙铝酸盐-硅铝酸盐-耐材,改进前后夹杂物含量由5.33mg/10kg下降到1.15mg/10kg。（4）改进后的工艺参数能减小结晶器表面流速的差距,有利于结晶器内流场稳定。随着铁水粘罐、脱硫能力低、半钢炼钢纯净度等钒钛矿冶炼中的关键技术问题的攻克,解决了承钢长期困扰生产的主要问题,从而加大了纯净钢开发的力度,建立起纯净钢生产工艺流程及各工序控制目标。
李想[10]（2015）在《铝用碳阴极孔隙结构及钠渗透—膨胀—蠕变过程研究》文中提出我国目前在大型铝电解槽设计制造方面已跻于世界一流水平,但在槽寿命方面与世界先进水平相比仍有较大差距。现代大型铝电解槽中碳阴极为关键大型部件,直接影响到槽寿命、能耗水平和固体废弃物排放量。已有研究表明,阴极失效、槽寿命降低的主要原因与电解质-钠渗透及阴极膨胀-蠕变过程有关。但先前研究工作多着重于阴极碳素材料实体结构,而对其孔隙空间研究尚不够充分且缺乏先进的定量表征分析方法。因此,本论文主要基于数字图像分析技术,建立适用于碳素阴极材料孔隙结构的分析表征方法,并以此深入研究探讨碳素阴极材料孔隙结构特征在焙烧制备过程的演变及其与电解渗透-膨胀-蠕变性能之间的耦合关系,为构建分析评价铝用碳阴极电解渗透-膨胀-蠕变性能的新方法、进而实现材料孔隙结构的优化调控提供技术依据和理论基础。首先针对铝用阴极的材料及孔径范围,基于体视学和形态学原理改进和完善碳素阴极材料孔隙图像分析技术,定义孔隙率、平均孔径、视孔隙比表面积、形状因子、取向因子、连通率、配位数、孔隙分形特征等多种孔隙结构特征参数并实现了相关测量分析,形成了一种基于图像分析的碳素阴极孔隙结构表征方法。采用该法可定量、多方面的统计分析表征碳素阴极孔隙内部结构、微区孔隙结构、孔隙演变特征,并可作为研究孔隙结构与目标性能关系的技术手段。其次,基于该图象分析方法对不同焙烧温度、不同成型压力下石墨质阴极孔隙结构、典型工业阴极的孔隙结构进行分析,发现石墨质阴极内群体孔隙及在不同焙烧温度下的演变具有自相似性并符合分形规律,其生坯经不同温度至1200℃焙烧后孔隙分形维数由1.25逐步增大为1.50,由此可借助图像分析孔隙结构参数和分形维数界定不同典型焙烧温度下阴极孔隙结构的演变特征。还发现随着成型压力升高,孔隙形状因子和连通率呈现单调增大趋势,而孔隙率则表现为先降低后升高的规律。同时,三种典型工业产品（半石墨质、全石墨质、石墨化）阴极的孔隙率随阴极材料石墨化程度提升而增大（分别为23%、25%和30%）,而其孔隙比表面积、取向因子和孔隙连通性则呈减小趋势,孔隙趋于各向同性且分布更均匀。然后,进一步采用图像分析与SEM-EDS分析相结合的方法,对碳素阴极材料电解前后的熔盐化学成分和孔隙结构进行精细协同分析。结果表明,电解时熔盐电解质主要以NaF形态通过不同类型孔隙通道渗透进入碳素阴极内部,熔盐渗透程度大小与孔隙结构特征的耦合关系可由图像分析所获参数中形状因子、孔隙连通率和配位数进行精细分析表征,即：较狭长的连通孔隙（形状因子、连通率和配位数数值均较大）比其他类孔隙更易于熔盐渗透,该狭长孔隙越多则熔盐渗透量越大。在改进的Carman-Kozeny渗透模型中引入二维图像孔隙参数,可对相同石墨化程度阴极材料中熔盐电解质的渗透规律进行模拟。此外,在高温电解原位膨胀研究过程中首次发现孔隙结构均匀的高纯石墨阴极材料相临局部区域孔隙异化的演变现象,即：在开放自由膨胀条件下阴极中心区域孔隙减小而相邻边缘区域孔隙对应增大,并通过力学分析解释了这种相邻区域孔隙-应力间对应演变趋势,揭示出在无外界约束条件下阴极材料通过内部区域孔隙自组织行为达到应力与应变的平衡机制。同时在高温电解原位蠕变研究过程中发现,阴极材料在初期蠕变时,孔隙率出现减小现象外,在更长的蠕变时间后,无论是中部还是边部区域孔隙都呈现数量增加、体积扩张的现象,实验室条件下蠕变行为最终导致孔隙率增加约50%。在有外力约束条件下,当膨胀行为是主作用时,阴极材料试样内部孔隙通过自组织行为释放不均匀应力,而当外应力导致蠕变行为占主导作用时,孔隙结构发生劣化坍塌,并产生新的孔隙。实际工业铝电解过程中,阴极碳素尺寸较大,内部应力分布不均使碳块整体处于膨胀-蠕变的非平衡状态下,孔隙的自组织调节将有利于不断释放阴极材料内应力,减小蠕变行为导致的阴极损伤。
二、碳素热工设备及原理（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、碳素热工设备及原理（论文提纲范文）
（1）钢铁联合企业煤气资源合理利用及优化分配研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 我国钢铁工业的发展 |
| 1.1.2 我国钢铁工业的节能降耗 |
| 1.2 钢铁工业/企业系统节能理论的发展 |
| 1.2.1 系统节能理论的研究方法 |
| 1.2.2 钢铁企业能源模型研究进展 |
| 1.3 钢铁联合企业煤气回收利用及优化分配研究进展 |
| 1.3.1 我国钢铁联合企业煤气回收与利用历程 |
| 1.3.1.1 煤气资源 |
| 1.3.1.2 煤气回收与利用历程 |
| 1.3.1.3 煤气富余的原因 |
| 1.3.2 煤气供需平衡研究进展 |
| 1.3.3 煤气优化分配研究进展 |
| 1.4 本文主要研究内容、研究思路和创新点 |
| 第二章 钢铁联合企业煤气的生产与利用 |
| 2.1 钢铁联合企业的碳素流及其与煤气的关系 |
| 2.1.1 钢铁联合企业的碳素流 |
| 2.1.2 碳素流与煤气的关系 |
| 2.2 煤气的生产 |
| 2.2.1 高炉煤气的生产 |
| 2.2.1.1 高炉炼铁工艺流程及高炉煤气生产过程 |
| 2.2.1.2 高炉煤气的回收及其影响因素 |
| 2.2.2 焦炉煤气的生产 |
| 2.2.2.1 焦炉炼焦工艺流程及焦炉煤气生产过程 |
| 2.2.2.2 焦炉煤气的回收及其影响因素 |
| 2.2.3 转炉煤气的生产 |
| 2.2.3.1 转炉炼钢工艺流程及转炉煤气生产过程 |
| 2.2.3.2 转炉煤气的回收及其影响因素 |
| 2.3 煤气的利用 |
| 2.3.1 煤气在主生产工序的利用 |
| 2.3.1.1 焦化工序 |
| 2.3.1.2 烧结工序 |
| 2.3.1.3 炼铁工序 |
| 2.3.1.4 炼钢(连铸)工序 |
| 2.3.1.5 轧钢工序 |
| 2.3.2 煤气在辅助生产工序的利用 |
| 2.3.3 煤气的再资源化利用 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 钢铁联合企业煤气供需分析及评价指标 |
| 3.1 钢铁联合企业煤气供需分析 |
| 3.1.1 煤气供需预测 |
| 3.1.1.1 煤气的回收量预测 |
| 3.1.1.2 煤气的需求量预测 |
| 3.1.1.3 煤气的富余量预测 |
| 3.1.1.4 煤气的供需关系 |
| 3.1.2 煤气供需平衡影响因素分析 |
| 3.1.2.1 吨钢煤气产率及其影响因素 |
| 3.1.2.2 吨钢煤气燃耗及其影响因素 |
| 3.1.2.3 富余煤气利用及其影响因素 |
| 3.2 钢铁联合企业煤气回收与利用水平的评价指标 |
| 3.2.1 煤气回收水平评价指标 |
| 3.2.2 煤气利用水平评价指标 |
| 3.2.2.1 煤气的热能转换效率 |
| 3.2.2.2 煤气的热电转换效率 |
| 3.2.2.3 煤气综合利用率 |
| 3.2.3 煤气回收与利用对吨钢综合能耗的影响 |
| 3.2.4 提高煤气利用水平的主要措施 |
| 3.3 典型钢铁联合企业煤气供需分析 |
| 3.3.1 钢铁企业"只买煤不买电"模式分析 |
| 3.3.2 不同规模钢铁企业"只买煤不买电"模式 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 钢铁联合企业煤气优化分配模型 |
| 4.1 模型建立的思想 |
| 4.2 煤气优化分配基本理论 |
| 4.2.1 煤气的互换性 |
| 4.2.1.1 煤气的燃烧特性 |
| 4.2.1.2 煤气互换的条件 |
| 4.2.2 煤气的合理发热值 |
| 4.2.2.1 空气(煤气)预热对理论燃烧温度的影响 |
| 4.2.2.2 用能设备所需煤气的合理发热值 |
| 4.2.3 煤气的有序利用 |
| 4.3 煤气优化分配数学模型 |
| 4.3.1 基本参数的确定 |
| 4.3.1.1 混合煤气的利用系数 |
| 4.3.1.2 用能设备的单位燃耗 |
| 4.3.2 模型的假设 |
| 4.3.3 模型的建立 |
| 4.3.3.1 目标函数的选取 |
| 4.3.3.2 用能设备的能源需求约束 |
| 4.3.3.3 用能设备的工艺约束 |
| 4.3.3.4 能源介质约束 |
| 4.3.3.5 混合煤气的混合比约束 |
| 4.3.3.6 高焦煤气缓冲量约束 |
| 4.3.3.7 其它约束 |
| 4.4 模型的求解 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 富余煤气在缓冲用户的动态优化分配模型 |
| 5.1 钢铁联合企业煤气缓冲用户的构成 |
| 5.2 煤气柜与自备电厂锅炉的工作特点 |
| 5.2.1 煤气柜工作特点 |
| 5.2.2 自备电厂锅炉工作特点 |
| 5.2.3 燃料负荷调节特点 |
| 5.3 富余煤气的动态优化分配模型 |
| 5.3.1 煤气柜的柜位操作约束 |
| 5.3.2 自备电厂锅炉操作约束 |
| 5.3.3 物料平衡约束 |
| 5.3.4 其它约束 |
| 5.3.5 优化分配模型的建立 |
| 5.3.6 模型求解 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 煤气优化分配模型在钢铁联合企业的应用 |
| 6.1 煤气优化分配模型在鞍钢的应用 |
| 6.1.1 鞍钢基本情况 |
| 6.1.1.1 能耗状况 |
| 6.1.1.2 煤气系统现状及存在的主要问题 |
| 6.1.2 鞍钢煤气优化分配模型 |
| 6.1.2.1 煤气优化分配模型的目标函数 |
| 6.1.2.2 煤气优化分配模型的约束条件 |
| 6.1.3 分析和讨论 |
| 6.1.3.1 生产工况改变后煤气优化分配结果和分析 |
| 6.1.3.2 部分工序设备改造后煤气优化分配结果和分析 |
| 6.1.4 鞍钢煤气系统未来节能对策及效果分析 |
| 6.1.4.1 未来生产规划 |
| 6.1.4.2 煤气系统节能对策及效果 |
| 6.2 富余煤气优化分配模型在迁钢的应用 |
| 6.2.1 迁钢基本情况 |
| 6.2.1.1 能耗状况 |
| 6.2.1.2 煤气系统构成及存在的主要问题 |
| 6.2.2 迁钢富余煤气优化分配模型 |
| 6.2.2.1 富余煤气优化分配模型的建立 |
| 6.2.2.2 结果分析 |
| 6.3 小结 |
| 第七章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间参加的科研与发表的论文 |
（2）高温气冷堆碳素材料中水分迁移行为的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 高温气冷堆 |
| 1.2 碳素材料 |
| 1.2.1 反应堆中碳素材料的应用 |
| 1.2.2 核石墨 |
| 1.2.3 含硼碳砖 |
| 1.3 碳材的腐蚀 |
| 1.3.1 孔隙特征 |
| 1.3.2 腐蚀反应 |
| 1.4 堆芯除湿 |
| 1.5 研究现状 |
| 1.5.1 堆芯除湿研究现状 |
| 1.5.2 多孔介质干燥理论 |
| 1.6 本课题研究内容 |
| 1.7 研究意义 |
| 第2章 水分迁移的理论分析 |
| 2.1 多孔介质传热传质理论 |
| 2.1.1 堆芯除湿问题的特点 |
| 2.1.2 含湿量对除湿的影响 |
| 2.2 石墨和碳的微观结构 |
| 2.3 水分吸附 |
| 2.4 水分迁移 |
| 2.4.1 分子扩散 |
| 2.4.2 分子扩散系数 |
| 2.4.3 多种扩散机理 |
| 2.4.4 渗流 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 水分迁移的理论模型 |
| 3.1 数学模型 |
| 3.1.1 扩散模型与扩散-渗流模型 |
| 3.1.2 不同场景的水分迁移模型 |
| 3.2 碳材试件除湿过程的数值模拟 |
| 3.2.1 模拟对象及参数 |
| 3.2.2 模拟结果分析 |
| 3.2.3 温度、孔隙率和压力的影响 |
| 3.3 HTR-PM堆芯除湿过程的数值模拟 |
| 3.3.1 堆内构件参数 |
| 3.3.2 模拟分析 |
| 3.3.3 堆芯除湿的优化 |
| 3.4 模型的解析解 |
| 3.4.1 扩散模型的解析解 |
| 3.4.2 解析解与数值解的对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 碳材的吸湿行为 |
| 4.1 吸湿实验原理 |
| 4.2 吸湿实验及结果分析 |
| 4.2.1 实验步骤 |
| 4.2.2 结果分析 |
| 4.2.3 平衡含湿量的离散性 |
| 4.2.4 水分扩散模型与参数估计 |
| 4.3 吸湿的影响因素 |
| 4.3.1 湿度对吸湿的影响 |
| 4.3.2 温度对吸湿的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 碳材的除湿问题 |
| 5.1 除湿实验原理 |
| 5.2 除湿实验及结果分析 |
| 5.2.1 实验步骤 |
| 5.2.2 结果分析 |
| 5.2.3 实验结果与模拟结果的对比 |
| 5.3 除湿的影响因素 |
| 5.3.1 真空对除湿的影响 |
| 5.3.2 温度对除湿的影响 |
| 5.4 吸湿与除湿问题的对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）碳素电热元件的电热辐射性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 本文创新和主要贡献 |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 辐射换热概述及特点 |
| 1.2 碳素辐射发热体的开发及应用 |
| 1.2.1 碳素辐射发热体的发展历史 |
| 1.2.2 碳素辐射发热体的种类及制造 |
| 1.2.3 碳素材料热辐射传热的特点 |
| 1.2.4 碳素辐射发热体的应用 |
| 1.3 热辐射性能的基础现状 |
| 1.3.1 热辐射的术语及定律 |
| 1.3.2 热辐射性能的测试 |
| 1.3.3 碳素材料热辐射性能的研究现状 |
| 1.4 本文的研究意义及研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 实验方法及测试设备 |
| 2.1 技术路线 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.2.1 碳素纤维及碳毡 |
| 2.2.2 酚醛树脂 |
| 2.3 样品制备工艺与设备 |
| 2.3.1 碳素电热元件样品的制备设备及工艺流程 |
| 2.3.1.1 电热元件样品的制备设备 |
| 2.3.1.2 带支撑芯碳素纤维电热元件样品的制备工艺 |
| 2.3.1.3 无支撑芯碳素复合材料电热元件样品的制备工艺 |
| 2.3.2 碳素纤维样品除杂实验的工艺及装备 |
| 2.3.3 碳素纤维样品石墨化处理的工艺及装备 |
| 2.3.4 碳素复合材料样品的制备工艺 |
| 2.4 测试与表征设备 |
| 2.4.1 热辐性能的测试设备 |
| 2.4.2 电热元件的电热性能测试 |
| 2.4.2.1 功率密度-温度关系及阻温特性测试 |
| 2.4.2.2 热惯性测试 |
| 2.4.3 物相结构及表面形貌分析 |
| 2.4.3.1 X射线衍射测试 |
| 2.4.3.2 拉曼光谱测试 |
| 2.4.3.3 SEM测试 |
| 参考文献 |
| 第三章 碳素电热元件的失效分析及其制备工艺优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验过程 |
| 3.3 碳素电热元件的失效分析 |
| 3.3.1 电热元件的失效类型统计 |
| 3.3.2 电热元件的失效原因总结 |
| 3.3.2.1 支撑芯材质的影响 |
| 3.3.2.2 电热体缠绕工艺的影响 |
| 3.3.2.3 接点处理工艺的影响 |
| 3.3.2.4 高温定型工艺的影响 |
| 3.4 碳素电热元件的制备工艺优化 |
| 3.4.1 碳素纤维电热体捻制缠绕设备的开发 |
| 3.4.1.1 设计方案 |
| 3.4.1.2 硬件装备开发 |
| 3.4.1.3 捻制缠绕工艺数学模型的建立 |
| 3.4.1.4 基于MATLAB的捻制缠绕工艺计算平台的开发 |
| 3.4.2 高温定型装备及工艺开发 |
| 3.4.2.1 碳素复合材料电热体高温定型装备的开发 |
| 3.4.2.2 脱芯工艺优化 |
| 3.5 性能测试 |
| 3.5.1 功率偏差测试 |
| 3.5.2 表面温度均匀性测试 |
| 3.5.3 使用寿命及电阻变化率测试 |
| 3.5.4 耐压安全性能测试 |
| 3.5.5 相对辐射能谱测试 |
| 3.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 制备工艺与碳素电热元件电热性能的相关性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验过程 |
| 4.2.1 不同支撑芯及线型电热元件的制备 |
| 4.2.2 不同表面除杂及定型处理电热元件的制备 |
| 4.2.3 表征方法 |
| 4.3 支撑芯对碳素电热元件电热性能的影响 |
| 4.3.1 支撑芯对元件功率密度-温度关系的影响 |
| 4.3.2 支撑芯对元件阻温特性的影响 |
| 4.3.3 支撑芯对元件热惯性的影响 |
| 4.4 电热体线型对碳素电热元件电热性能的影响 |
| 4.4.1 电热体线型对元件功率密度-温度关系的影响 |
| 4.4.2 电热体线型对元件阻温特性的影响 |
| 4.4.3 电热体线型对元件热惯性的影响 |
| 4.5 表面除杂对碳素纤维元件电热性能的影响 |
| 4.5.1 表面除杂对元件功率密度-温度关系的影响 |
| 4.5.2 表面除杂对元件阻温特性的影响 |
| 4.5.3 表面除杂对元件热惯性的影响 |
| 4.6 定型工艺对碳素复合材料元件电热性能的影响 |
| 4.6.1 定型胶浓度与电热体含胶量之间的关系 |
| 4.6.2 定型工艺对元件功率密度-温度关系的影响 |
| 4.6.3 定型工艺对元件阻温特性的影响 |
| 4.6.4 定型工艺对元件热惯性的影响 |
| 4.7 机理分析 |
| 4.7.1 元件电热温升效应及热惯性的机理分析 |
| 4.7.2 元件阻温特性的机理分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 碳素纤维物相结构与热辐射性能的相关性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验过程 |
| 5.2.1 不同类型纤维发射率测试样品的制备 |
| 5.2.2 石墨化处理纤维发射率测试样品的制备 |
| 5.2.3 表面除杂处理纤维发射率测试样品的制备 |
| 5.2.4 表征方法 |
| 5.3 不同类型碳素纤维的热辐射性能测试及物相结构分析 |
| 5.3.1 不同类型碳素纤维的热辐射性能 |
| 5.3.2 不同类型碳素纤维的物相结构分析 |
| 5.4 石墨化处理对碳素纤维的热辐射性能及物相结构的影响 |
| 5.4.1 石墨化处理对碳素纤维热辐射性能的影响 |
| 5.4.2 石墨化处理前后碳素纤维的物相结构分析 |
| 5.5 表面除杂对碳素纤维的热辐射性能及物相结构的影响 |
| 5.5.1 表面除杂对碳素纤维热辐射性能的影响 |
| 5.5.2 表面除杂碳素纤维的物相结构分析 |
| 5.6 物相结构与热辐射性能的相关性分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 碳素复合材料制备工艺与热辐射性能的相关性 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验过程 |
| 6.2.1 碳素纤维预制体的制备 |
| 6.2.2 碳/碳多孔坯体及复合材料的制备 |
| 6.2.3 表征方法 |
| 6.3 纤维排布对复合材料热辐射性能的影响 |
| 6.3.1 不同纤维排布碳素纤维预制体的热辐射性能 |
| 6.3.2 不同纤维排布碳/碳多孔坯体的热辐射性能 |
| 6.3.3 热辐射性能的机理探讨 |
| 6.4 碳质组成对复合材料热辐射性能的影响 |
| 6.4.1 碳质组成对复合材料法向光谱发射率的影响 |
| 6.4.2 碳质组成对复合材料法向总发射率的影响 |
| 6.5 浸渍致密化对复合材料热辐射性能的影响 |
| 6.5.1 浸渍致密化对复合材料法向光谱发射率的影响 |
| 6.5.2 浸渍致密化对复合材料法向总发射率的影响 |
| 6.5.3 机理分析 |
| 6.6 表面形貌对复合材料热辐射性能的影响 |
| 6.6.1 表面形貌对复合材料法向光谱发射率的影响 |
| 6.6.2 表面形貌对复合材料法向总发射率的影响 |
| 6.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 碳素复合材料电热元件辐射热流密度的数值模拟 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 单支元件辐射热流密度分布的数值模拟 |
| 7.2.1 碳素复合材料电热元件的结构分析 |
| 7.2.2 数学模型的建立 |
| 7.2.2.1 物理模型建立及传热分析 |
| 7.2.2.2 石英二次辐射源有效辐射热流分布方程的建立 |
| 7.2.2.3 空间辐射热流密度分布方程的建立 |
| 7.2.2.4 辐射换热角系数的确定 |
| 7.2.3 碳素材料热辐射性能对元件辐射热流密度的影响 |
| 7.2.4 石英热辐射性能对元件辐射热流密度的影响 |
| 7.2.5 外型规格参数对元件辐射热流密度的影响 |
| 7.2.6 输入功率对元件辐射热流密度的影响 |
| 7.2.7 实验验证 |
| 7.3 多支元件辐射热流密度分布的数值模拟 |
| 7.3.1 多支元件辐射热流密度的数学模型建立 |
| 7.3.2 角系数基本计算公式的选择 |
| 7.3.3 受热平面内微元与电热元件的辐射角系数计算 |
| 7.3.4 受热面距离对元件辐射热流密度的影响 |
| 7.3.5 元件间距对辐射热流密度的影响 |
| 7.3.6 输入功率对元件辐射热流密度的影响 |
| 7.3.7 实验验证 |
| 7.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第八章 结论 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文目录 |
| 参与科研项目及获奖情况 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
| 附件 |
（6）钢铁企业煤气系统动态预测与优化调配研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 我国钢铁工业的节能降耗及环境保护 |
| 1.1.1 钢铁工业的发展 |
| 1.1.2 钢铁工业能耗现状及节能潜力 |
| 1.1.3 钢铁工业环境负荷现状 |
| 1.2 钢铁工业/企业能源调度问题研究进展 |
| 1.2.1 调度问题的研究方法 |
| 1.2.2 钢铁企业系统节能理论以及能源模型发展 |
| 1.3 钢铁企业煤气资源回收利用及调度研究进展 |
| 1.3.1 钢铁企业的煤气资源 |
| 1.3.2 钢铁企业的煤气富余现状 |
| 1.3.3 钢铁联合企业煤气富余原因及对策分析 |
| 1.3.4 钢铁企业煤气资源调度研究进展 |
| 1.4 本文主要研究内容、研究思路和创新点 |
| 第2章 钢铁企业副产煤气的回收与利用 |
| 2.1 煤气系统的三大组成环节 |
| 2.2 煤气的产生与回收 |
| 2.2.1 高炉煤气的回收 |
| 2.2.2 焦炉煤气的回收 |
| 2.2.3 转炉煤气的回收 |
| 2.2.4 煤气的混合与加压 |
| 2.3 煤气系统主工序消耗 |
| 2.3.1 焦化工序 |
| 2.3.2 烧结(球团)工序 |
| 2.3.3 炼铁工序 |
| 2.3.4 炼钢(连铸)工序 |
| 2.3.5 轧钢工序 |
| 2.4 缓冲用户的煤气利用 |
| 2.4.1 可调用户 |
| 2.4.2 燃气蒸汽联合循环发电与电厂锅炉 |
| 2.4.3 管网与煤气柜 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 钢铁企业煤气系统分解及运行评价 |
| 3.1 煤气的混合利用 |
| 3.2 钢铁企业煤气系统分解 |
| 3.2.1 煤气系统结构分析 |
| 3.2.2 单一煤气子系统结构建立 |
| 3.2.3 典型企业的煤气系统结构 |
| 3.2.4 煤气系统特点分析 |
| 3.3 煤气理想运行模式及引发偏离现象的影响因素分析 |
| 3.3.1 理想运行模式 |
| 3.3.2 引发偏离现象的影响因素分类 |
| 3.3.3 偏离的消减对策 |
| 3.4 实例分析 |
| 3.4.1 计划内偏离主要消减对策 |
| 3.4.2 计划外偏离主要消减对策 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 钢铁企业煤气系统动态预测模型 |
| 4.1 动态预测模型建立 |
| 4.1.1 建模思想 |
| 4.1.2 模型假设 |
| 4.1.3 模型建立 |
| 4.2 煤气系统动态仿真模型 |
| 4.2.1 煤气动态Simulink仿真系统的设计方案 |
| 4.2.2 煤气产生系统的Simulink模型构造 |
| 4.2.3 煤气主消耗系统的Simulink模型构造 |
| 4.2.4 存储缓冲环节的Simulink模型 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 钢铁企业富余煤气动态优化调配模型 |
| 5.1 钢铁企业富余煤气的波动调节 |
| 5.2 存储缓冲环节各组成单元工作特点 |
| 5.3 富余煤气波动分解 |
| 5.3.1 建模思想 |
| 5.3.2 样本数据处理 |
| 5.3.3 模型的建立 |
| 5.3.4 模型求解 |
| 5.4 稳定富余量动态优化调配模型 |
| 5.4.1 建模思想 |
| 5.4.2 目标函数 |
| 5.4.3 用户优先级约束 |
| 5.4.4 CCPP调节操作约束 |
| 5.4.5 燃煤掺烧煤气锅炉调节操作约束 |
| 5.4.6 物料平衡约束 |
| 5.4.7 能量转换平衡约束 |
| 5.4.8 系统能源需求约束 |
| 5.4.9 模型求解 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 预测与优化模型在钢铁企业的应用 |
| 6.1 依托能源管理中心的煤气系统管理软件 |
| 6.2 企业基本情况 |
| 6.3 仿真结果分析 |
| 6.3.1 预测结果误差分析 |
| 6.3.2 仪表故障 |
| 6.3.3 计划调整前后富余煤气的波动 |
| 6.4 富余煤气波动消减分析 |
| 6.4.1 算法改进后的影响分析 |
| 6.4.2 不同改造方案分析 |
| 6.4.3 理想柜容分析 |
| 6.5 稳定富余量的动态优化调配分析 |
| 6.5.1 三种煤气动态周期的合并 |
| 6.5.2 参数设置 |
| 6.5.3 模型计算结果 |
| 6.6 小结 |
| 第7章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间参加的科研与发表的论文 |
（7）碳纤维发热线电地暖热工性能实验及模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 字母注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的背景和意义 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 课题意义 |
| 1.2 国内外碳纤维复合材料在地采暖方面的研究进展 |
| 1.2.1 碳纤维纸用于地采暖的研究进展 |
| 1.2.2 碳晶电热板用于地采暖的研究进展 |
| 1.2.3 碳纤维发热线用于地采暖的研究进展 |
| 1.3 课题研究内容及方法 |
| 第二章 JSM碳纤维发热线电地暖技术现状及工程案例分析 |
| 2.1 JSM碳纤维发热线加工工艺与设备 |
| 2.2 JSM碳纤维发热线电地暖系统及工程案例分析 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 碳纤维发热线电地暖热工性能实验 |
| 3.1 碳纤维发热线电地暖热工性能实验系统的搭建 |
| 3.1.1 实验原理及系统功能 |
| 3.1.2 实验小室及其测试仪表介绍 |
| 3.2 测试方法 |
| 3.3 碳纤维发热线升温实验结果及分析 |
| 3.4 碳纤维发热线电流与电压关系实验结果及分析 |
| 3.5 碳纤维发热线发热功率与表面温度关系实验结果及分析 |
| 3.6 地板表面通电升温实验结果及分析 |
| 3.7 发热线、地板表面平均温度以及小室中央空气温度分析 |
| 3.8 小结 |
| 第四章 实验小室温度场模拟 |
| 4.1 数值模拟理论与方法 |
| 4.2 物理模型 |
| 4.3 数学模型 |
| 4.3.1 基本方程 |
| 4.3.2 湍流模型 |
| 4.3.3 辐射模型 |
| 4.4 边界条件 |
| 4.5 初始条件 |
| 4.6 划分网格 |
| 4.7 离散方程的求解 |
| 4.8 实验小室温度场分析 |
| 4.9 小结 |
| 第五章 实际单体房间地暖系统设计及室内温度场模拟 |
| 5.1 实际单体房间物理参数 |
| 5.2 碳纤维发热线电地暖设计热负荷计算与铺设方案设计 |
| 5.2.1 设计热负荷计算 |
| 5.2.2 铺设方案与费用计算 |
| 5.3 三种工况下的温度场模拟 |
| 5.3.1 fluent求解 |
| 5.3.2 模拟结果分析 |
| 5.4 碳纤维发热线电地暖的经济性分析 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（8）西昌钢钒2050热轧步进梁式加热炉参数优化及其组合燃烧技术的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 加热炉的分类及应用 |
| 1.3 加热炉燃烧控制技术 |
| 1.3.1 主要燃烧控制方法 |
| 1.3.2 燃烧控制发展方向 |
| 1.4 蓄热式加热炉的选型及研究 |
| 1.4.1 蓄热式加热炉分类 |
| 1.4.2 加热炉方案比较及选择 |
| 1.5 加热炉结构和常规工艺参数 |
| 1.6 本文研究目的和内容 |
| 第2章 加热炉的参数优化及其燃烧技术研究 |
| 2.1 加热炉的选型 |
| 2.2 加热炉结构参数优化设计 |
| 2.2.1 蓄热烧嘴的优化设计 |
| 2.2.2 换向装置及排烟方式的优化设计 |
| 2.3 分段分侧换向燃烧控制技术 |
| 2.3.1 分段分侧换向燃烧控制应用的必要性分析 |
| 2.3.2 分段分侧换向燃烧控制技术 |
| 2.3.2.1 排烟温度控制 |
| 2.3.2.2 换向燃烧控制 |
| 2.3.2.3 炉压控制 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 2050轧线加热炉汽化冷却系统优化 |
| 3.1 汽化冷却基本流程 |
| 3.2 汽化冷却系统的组成 |
| 3.2.1 软水系统和除氧给水系统 |
| 3.2.2 循环回路系统 |
| 3.2.3 蒸汽系统和排汽系统 |
| 3.2.4 排污系统 |
| 3.3 汽化冷却系统存在的问题及优化 |
| 3.3.1 汽化冷却系统存在的问题及分析 |
| 3.3.1.1 汽包液位变化 |
| 3.3.1.2 影响汽包液位的因素 |
| 3.3.1.3 汽包液位调节 |
| 3.3.1.4 液位计 |
| 3.3.2 汽化冷却系统的优化 |
| 3.3.2.1 工艺参数控制 |
| 3.3.2.2 PLC控制系统和软水箱液位控制的改进 |
| 3.3.2.3 除氧器水位控制和汽包水位控制系统的改进 |
| 3.3.2.4 工艺优化效果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 加热炉板坯加热制度确定及实效分析 |
| 4.1 加热炉板坯加热离线数学模型的建立 |
| 4.2 板坯在炉升温曲线测试 |
| 4.2.1 测量方法和测量装置 |
| 4.2.2 板坯温度随在炉加热时间的变化 |
| 4.2.3 炉膛温度的处理及总括热系数的修正 |
| 4.2.4 板坯温度均匀性分析 |
| 4.3 加热炉热工制度的建立 |
| 4.3.1 加热炉供热制度的确定 |
| 4.3.2 钢种类别和板坯规格的划分 |
| 4.3.3 加热炉板坯加热制度的建立 |
| 4.3.4 加热炉板坯加热制度的优化 |
| 4.4 加热炉加热工艺工业试验 |
| 4.4.1 加热条件 |
| 4.4.2 加热质量及力学性能 |
| 4.5 应用效果 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附表:板坯加热热工制度 |
（9）应用钒钛磁铁矿生产高品质钢铁材料关键技术问题的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 钢铁工业的发展趋势 |
| 1.2.1 世界炼铁状况及技术进步 |
| 1.2.2 中国炼铁的发展方向 |
| 1.2.2.1 坚持高炉炼铁主流程 |
| 1.2.2.2 加强高炉流程的改进和优化 |
| 1.2.2.3 炼铁流程的结论性意见 |
| 1.2.3 炼钢先进技术 |
| 1.2.3.1 转炉高废钢比炼钢 |
| 1.2.3.2 超高功率直流电弧炉 |
| 1.2.3.3 超纯净钢冶炼技术 |
| 1.2.3.4 新产品开发 |
| 1.3 钒钛磁铁矿冶炼 |
| 1.3.1 钒钛磁铁矿冶炼工艺 |
| 1.3.2 钒钛磁铁矿冶炼特点 |
| 1.3.3 高炉钒钛磁铁矿冶炼 |
| 1.4 承钢钒钛磁铁矿冶炼存在的问题 |
| 1.5 本论文的目的和研究内容 |
| 第2章 承钢钒钛铁水连续脱硫装置开发与结构优化 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 工况流程设计 |
| 2.3 结构设计 |
| 2.4 效益分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 改善承钢含钒钛铁水粘罐工艺的研究与应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 技术思路及研究内容 |
| 3.2.1 技术思路 |
| 3.2.2 研究内容 |
| 3.3 试验和实施方案 |
| 3.3.1 钒钛铁水与普通铁水性质对比分析 |
| 3.3.2 鱼雷罐粘罐物的物相检验 |
| 3.3.3 鱼雷罐粘渣形成原因分析 |
| 3.3.4 技术措施方案的制定、试验、优化和实施 |
| 3.4 试验结果及分析 |
| 3.4.1 钒钛铁水与普通铁水的性质对比 |
| 3.4.2 鱼雷罐各部位粘罐物的矿物特点 |
| 3.4.3 鱼雷罐粘罐成因分析 |
| 3.4.4 实施效果分析 |
| 3.5 工艺技术改进要点 |
| 3.6 实施效果推广应用情况分析 |
| 3.7 效益分析 |
| 3.8 遗留问题及改进意见 |
| 3.8.1 改质剂的改进 |
| 3.8.2 工艺改进 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 工艺优化前承钢炼钢—连铸过程及连铸坯质量调查研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 我国非合金结构钢发展概况 |
| 4.3 非合金结构钢生产的质量状况 |
| 4.3.1 钢水成分变化 |
| 4.3.1.1 钢中碳含量变化 |
| 4.3.1.2 钢中[N]含量变化 |
| 4.3.1.3 钢中总氧含量[TO]变化 |
| 4.3.2 渣中成分变化 |
| 4.3.3 铸坯凝固组织检验 |
| 4.3.4 试样的金相检验 |
| 4.3.5 铸坯试样的大样电解 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 承钢连铸机结晶器内流场优化研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.1.1 实验原理 |
| 5.1.1.1 水模型相似条件的确定 |
| 5.1.1.2 钢渣界面相似条件的确定 |
| 5.1.1.3 结晶器内钢液卷渣的机理 |
| 5.1.1.4 浸入式水口吹气原理 |
| 5.1.2 实验装置与检测设备 |
| 5.1.2.1 水模型实验装置 |
| 5.1.2.2 实验检测设备 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 结晶器流场的显示方法 |
| 5.2.2 液面波动和表面流速的测定方法 |
| 5.2.3 冲击压力 |
| 5.3 实验工艺参数 |
| 5.4 水模型实验结果与分析 |
| 5.4.1 板坯连铸结晶器内钢液的基本流动特征 |
| 5.4.2 断面900板坯连铸结晶器内钢水流动特征 |
| 5.4.2.1 工艺参数对断面900结晶器内液面波动的影响 |
| 5.4.2.2 工艺参数对断面900结晶器内液面流速的影响 |
| 5.4.2.3 工艺参数对断面900结晶器内压力的影响 |
| 5.4.3 断面1100、1250、1500和1650结晶器内钢水流动特征 |
| 5.5 卷渣实验结果 |
| 5.6 浸入式水口吹气实验结果及分析 |
| 5.6.1 水口吹气量对液面波动的影响 |
| 5.6.2 水口吹气量对表面流速的影响 |
| 5.6.3 侵入式水口吹气实验小结 |
| 5.7 最佳工艺参数 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 承钢连铸中间包结构优化 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 水模型的建立与实验方法 |
| 6.2.1 实验原理 |
| 6.2.1.1 物理模拟与相似准则 |
| 6.2.1.2 相似准数分析与计算 |
| 6.2.1.3 实验参数的确定 |
| 6.2.2 实验设备 |
| 6.2.3 实验方法及评价指标 |
| 6.2.3.1 刺激—响应实验方法 |
| 6.2.3.2 停留时间分布曲线与混合模型 |
| 6.2.3.3 流场显示技术 |
| 6.2.3.4 实验优化准则 |
| 6.3 实验过程与实验方案 |
| 6.3.1 实验过程 |
| 6.3.2 实验方案 |
| 6.4 实验结果与讨论 |
| 6.4.1 原型中间包结构及流场分布 |
| 6.4.1.1 实验描述 |
| 6.4.1.2 原型中间包流场实验结果 |
| 6.4.1.3 原型RTD曲线分析 |
| 6.4.1.4 原型流场分析 |
| 6.4.2 第一阶段实验 |
| 6.4.3 第二阶段实验 |
| 6.4.4 第三阶段实验 |
| 6.4.5 第四阶段实验 |
| 6.4.6 优化实验 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 承钢工艺优化后炼钢—连铸过程及连铸坯质量调查研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 研究内容和方法 |
| 7.2.1 生产工艺 |
| 7.2.2 系统取样 |
| 7.2.3 试样加工与分析 |
| 7.3 实验结果与分析 |
| 7.3.1 钢中T[O]、[N]分析结果 |
| 7.3.1.1 各工序钢水中T[O]的变化 |
| 7.3.1.2 各工序钢水中[N]的变化 |
| 7.3.2 夹杂物的分析 |
| 7.3.2.1 LF前后钢样中显微夹杂物的形貌和成分 |
| 7.3.2.2 中间包过程钢样中显微夹杂物的形貌和成分 |
| 7.3.2.3 铸坯中显微夹杂物的形貌和成分 |
| 7.3.3 炉渣的分析 |
| 7.3.3.1 转炉炉渣分析 |
| 7.3.3.2 LF炉精炼过程精炼渣分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）铝用碳阴极孔隙结构及钠渗透—膨胀—蠕变过程研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 铝电解槽用碳素阴极 |
| 2.2 碳素阴极孔隙结构 |
| 2.3 数字图像分析方法及其应用进展 |
| 2.3.1 图像分析原理及方法 |
| 2.3.2 铝用碳素材料的图像分析研究 |
| 2.4 碳素阴极渗透和膨胀及蠕变问题研究进展 |
| 2.4.1 碳素阴极的渗透问题 |
| 2.4.2 碳素阴极的膨胀行为 |
| 2.4.3 碳素阴极的蠕变行为 |
| 2.5 多孔材料的连通性 |
| 2.6 针对的关键问题 |
| 2.7 本文的研究内容 |
| 3 碳阴极孔隙结构的图像分析 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 试样准备和图像采集 |
| 3.3 图像处理及识别 |
| 3.3.1 图像灰度转化与增强 |
| 3.3.2 二值化与细化处理 |
| 3.3.3 膨胀与腐蚀处理 |
| 3.3.4 去杂 |
| 3.3.5 孔隙识别 |
| 3.4 孔隙结构特征参数 |
| 3.4.1 孔隙结构的尺寸参数 |
| 3.4.2 孔隙结构的形状取向参数 |
| 3.4.3 孔隙结构的连通性 |
| 3.5 孔隙结构的分形特征 |
| 3.5.1 孔隙分布分形 |
| 3.5.2 孔隙孔道分形 |
| 3.5.3 孔隙形状分形 |
| 3.6 实验条件对孔隙特征的影响 |
| 3.6.1 分辨率 |
| 3.6.2 分析区域 |
| 3.6.3 孔径分布的分区间隔 |
| 3.7 与其他多孔分析方法比较 |
| 3.8 精度和误差分析 |
| 3.9 小结 |
| 4 碳阴极材料孔隙结构的形成及演变过程 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 试样的选取与制备 |
| 4.2.2 阴极材料的物理性能测试 |
| 4.3 阴极孔隙种类和形成机制 |
| 4.3.1 骨料裂纹和煅烧孔 |
| 4.3.2 成型孔 |
| 4.3.3 焙烧孔 |
| 4.3.4 孔隙结构形成机制 |
| 4.4 不同成型压力下石墨质阴极材料的孔隙结构 |
| 4.5 不同石墨化程度的工业阴极材料孔隙结构 |
| 4.6 小结 |
| 5 孔隙结构对碳阴极材料电解渗透的影响机理 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 试样准备 |
| 5.2.2 实验方法及装置 |
| 5.3 实验结果及讨论 |
| 5.3.1 实验室自制阴极材料电解渗透实验结果 |
| 5.3.2 工业阴极材料电解渗透实验结果 |
| 5.3.3 孔隙中渗透的电解质熔盐形貌 |
| 5.4 电解渗透对孔隙结构的选择性机理 |
| 5.5 电解质渗透与孔隙结构的关系 |
| 5.6 小结 |
| 6 碳阴极材料膨胀过程中孔隙结构的演变机制 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 试样准备 |
| 6.2.2 实验方法及装置 |
| 6.3 实验结果及讨论 |
| 6.3.1 膨胀测试结果 |
| 6.3.2 电解膨胀测试试样碳层间距变化 |
| 6.3.3 模型材料膨胀过程孔隙结构的演化 |
| 6.3.4 膨胀过程孔隙演变的机制与作用 |
| 6.4 小结 |
| 7 碳阴极材料蠕变过程中孔隙结构的演变机制 |
| 7.1 概述 |
| 7.2 实验部分 |
| 7.2.1 试样准备 |
| 7.2.2 实验方法及装置 |
| 7.3 实验结果及讨论 |
| 7.3.1 蠕变测试结果 |
| 7.3.2 模型材料蠕变过程孔隙结构的演变 |
| 7.3.3 蠕变过程孔隙演变的机制与作用 |
| 7.3.4 自组织调节行为与孔隙结构的关系 |
| 7.4 小结 |
| 8 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A Matlab计算分形维数程序 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、碳素热工设备及原理（论文参考文献）
- [1]钢铁联合企业煤气资源合理利用及优化分配研究[D]. 张琦. 东北大学, 2008(06)
- [2]高温气冷堆碳素材料中水分迁移行为的研究[D]. 李俊. 清华大学, 2018(04)
- [3]碳素热工设备及原理[J]. 湖南大学碳素教研室. 电碳技术, 1979(01)
- [4]碳素电热元件的电热辐射性能研究[D]. 曹伟伟. 山东大学, 2009(04)
- [5]碳素热工设备及原理——第一篇 碳素窑炉[J]. 湖南大学化工系碳素教研室. 电碳技术, 1977(02)
- [6]钢铁企业煤气系统动态预测与优化调配研究[D]. 宋军. 东北大学, 2011(07)
- [7]碳纤维发热线电地暖热工性能实验及模拟研究[D]. 贾晨. 天津大学, 2018(06)
- [8]西昌钢钒2050热轧步进梁式加热炉参数优化及其组合燃烧技术的应用[D]. 黄韬. 东北大学, 2018(02)
- [9]应用钒钛磁铁矿生产高品质钢铁材料关键技术问题的研究[D]. 周春林. 东北大学, 2013(03)
- [10]铝用碳阴极孔隙结构及钠渗透—膨胀—蠕变过程研究[D]. 李想. 北京科技大学, 2015(06)