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高炉喷吹氢气的预测数学模型及工业验证

钢铁 2024年第7期59卷 46-55页

作者：雷佳萌张伟宋生强薛正良毕学工吴映江武汉科技大学钢铁冶金与资源利用省部共建教育部重点实验室湖北武汉430081 中冶南方工程技术有限公司湖北武汉430223

高炉炼铁系统能耗和排放占据钢铁全流程总能耗和总排放的70%以上,具有很大的节能减排潜力。实践表明,高炉风口喷吹氢气不仅可以实现低碳炼铁并且能够取得较好的经济效益。基于物质平衡、能量平衡,以及机器学习建模迭代确定的间接还原度... 详细信息

高炉炼铁系统能耗和排放占据钢铁全流程总能耗和总排放的70%以上,具有很大的节能减排潜力。实践表明,高炉风口喷吹氢气不仅可以实现低碳炼铁并且能够取得较好的经济效益。基于物质平衡、能量平衡,以及机器学习建模迭代确定的间接还原度方程建立了“高炉喷吹氢气的预测数学模型”。应用该数学模型研究了氢气喷吹后高炉冶炼指标的变化规律,包括对高炉燃料比、理论燃烧温度、直接还原度、鼓风量、炉腹煤气体积、碳素消耗等的影响。基于晋南炼铁厂高炉风口喷吹氢气实际工业生产数据,验证了模型的合理性和可靠性,燃料比和煤气利用率相对误差可以控制在3%的范围内。以鼓风含氧率和氢气喷吹量为主要考察因素,分别研究并预测单因素变化和两因素协同变化时的高炉冶炼行为规律。研究发现,单因素改变时,仅提高鼓风含氧率,高炉燃料比、理论燃烧温度升高,直接还原度、鼓风量和炉腹煤气体积降低;仅提高氢气喷吹量,高炉燃料比、理论燃烧温度、直接还原度均降低,鼓风量降低速度减缓,炉腹煤气体积先降低后略有升高的趋势。两因素协同调整时,每提高10 m^(3)/t氢气喷吹量,同时提高0.43%鼓风含氧率,能使理论燃烧温度稳定为(2142±2)℃,同时降低碳素消耗。通过将传统高炉数学模型与机器学习优化算法相结合,可以节约富氢高炉工业试验成本,优化工业试验方案,为工业试验的稳定运行和合理预测提供理论指导。

关键词：高炉富氢机器学习富氧工业验证数学模型

机器体系下人类解放实现的可能向度——基于《1857~1858年经济学手稿》的解读

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哲学进展 2024年第9期13卷 2338-2344页

作者：胡焜武汉理工大学马克思主义学院湖北武汉

在《1857~1858年经济学手稿》的“机器论片段”中,马克思将人类解放归结为自由时间的获得,并认为资本逻辑的内在矛盾因机器体系的大规模应用而蕴含着人类解放即获得自由时间的可能性。资本在无限制追求增殖的欲望促使下,通过机器体系的... 详细信息

在《1857~1858年经济学手稿》的“机器论片段”中,马克思将人类解放归结为自由时间的获得,并认为资本逻辑的内在矛盾因机器体系的大规模应用而蕴含着人类解放即获得自由时间的可能性。资本在无限制追求增殖的欲望促使下,通过机器体系的大规模应用提高劳动效率,从而所产生大量的自由时间。但是在资本主义社会关系下,自由时间只能以剩余劳动时间的形式呈现出来,反而不能使得工人将自由时间用以自身的发展。In the “Fragments of Machine Theory” of the Grundrisse 1857~1858, Marx attributed human liberation to the acquisition of free time and believed that the internal contradiction of capital logic contained the possibility of human liberation, namely the acquisition of free time because of the large-scale application of the machine system. Driven by the desire for unlimited multiplication, capital improves labor efficiency through the large-scale application of machine systems, thus generating a large amount of free time. However, under capitalist social relations, free time can only be presented in the form of surplus labor time, but it cannot enable workers to use free time for their own development.

关键词：机器体系人类解放自由时间

Sn掺杂Cu/CeZrO/γ-AlO对三效催化(TWC)反应的作用：提高低温活性和抗硫性

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化工进展 2024年

作者：陈宇航李巧艳梁美生宋天远汪玥李思萌周宇璇太原理工大学环境科学与工程学院

三效催化剂的高活性和耐用性是满足日益严格的汽车尾气排放标准的关键因素。然而，尾气中的二氧化硫容易被三效催化剂吸附，导致催化剂的失活。本文采用浸渍法制备了Cu/CeZrO2/γ-Al2O3和Cu/CeZrSnO2/γ-Al2O3催化剂，并对其进行了三效... 详细信息

三效催化剂的高活性和耐用性是满足日益严格的汽车尾气排放标准的关键因素。然而，尾气中的二氧化硫容易被三效催化剂吸附，导致催化剂的失活。本文采用浸渍法制备了Cu/CeZrO2/γ-Al2O3和Cu/CeZrSnO2/γ-Al2O3催化剂，并对其进行了三效催化性能和SO2抗性测试。结果表明，掺杂Sn的催化剂展现出更高的三效催化性能和二氧化硫抗性。结合XRD、H2-TPR、O2-TPD、XPS、SO2-TPD和TG表征证实，Sn掺杂诱导产生了丰富的Ce3+和更多的氧空位，并加速了晶格氧迁移，使得大量表面吸附氧参与了催化反应。此外，Sn的掺杂有助于产生不饱和位点，可以接受来自Cu+的电子转移，从而促进了Cu2+的形成。并且Cu2+作为三效催化反应的活性位点，它和SO2接触进行吸附时具有较高的吸附能，有效地减弱了SO2在Cu/CeZrSnO2/γ-Al2O3上的吸附，在提高三效催化剂催化效率的同时，进一步保护了活性组分免受硫化作用，使其抗性提高。

关键词：催化剂活性吸附 Sn掺杂 SO 抗性

水-动力耦合作用下红砂岩变形破坏与能耗分析

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岩土力学 2024年第S1期45卷 248-258页

作者：杜金飞杜宇翔贾永胜孙金山姚颖康谢全民范焜晖江汉大学精细爆破国家重点实验室江汉大学数字建造与爆破工程学院江汉大学爆破工程湖北省重点实验室

红砂岩工程稳定性较差，力学性质受含水状态和动荷载扰动影响较大。以川西高原地区典型红砂岩为研究对象，基于分离式霍普金森压杆（split Hopkinson pressure bar，简称SHPB）试验，设置不同含水率和加载应变率条件，模拟不同含水状态... 详细信息

红砂岩工程稳定性较差，力学性质受含水状态和动荷载扰动影响较大。以川西高原地区典型红砂岩为研究对象，基于分离式霍普金森压杆（split Hopkinson pressure bar，简称SHPB）试验，设置不同含水率和加载应变率条件，模拟不同含水状态与动荷载扰动，结合高速摄像、数字图像相关（digital image correlation，简称DIC）等测量手段，研究了不同含水率与不同应变率下红砂岩变形破坏与能耗特性的变化规律。结果表明：（1）红砂岩动态弹性模量受应变率影响较小，随含水率的增加而整体增大，红砂岩动态抗压强度随含水率减小或应变率增加而增大；（2）发现红砂岩动态泊松比受含水率影响较小，随应变率增加而迅速增大，例如在含水率为6%时，红砂岩动态泊松比由1.92（应变率为25 s-1）增大到10.55（应变率为130 s-1);(3）随含水率的提高或应变率的增加，红砂岩碎块平均粒度逐渐减小，减小幅度呈非线性下降，在含水率为3%、应变率为60 s-1时出现拐点，平均粒度降低速率显著减小；（4）相同应变率条件下，红砂岩试样的能量耗散率、能量反射率与含水率无明显相关性，能量透射率随含水率的增大而整体减小；（5）相同含水率条件下，能量透射率与能量耗散率随应变率增大而减小，能量反射率随应变率增加而增大。该研究成果可为富水红砂岩地层爆破开挖、地震动力灾害防治等工程提供理论依据。

关键词：红砂岩含水率应变率分离式霍普金森压杆变形与强度数字图像相关

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北京某五星级酒店水消防设计难点分析探讨

给水排水 2024年第1期50卷 86-89页

作者：刘苗苗蒋毅王一焜华东建筑设计研究院有限公司上海200011 上海市建工设计研究总院有限公司上海200235 上海华都建筑规划设计有限公司上海200092

对北京某五星级酒店的水消防系统进行介绍,由于该建筑的独特造型,水消防系统的设计具有不同于其他项目的特点。重点对清水混凝土顶板上喷淋管道的安装,清水混凝土人字梁处的管道设计,钢木组合式屋架与喷淋安装的结合等进行分析探讨。该... 详细信息

对北京某五星级酒店的水消防系统进行介绍,由于该建筑的独特造型,水消防系统的设计具有不同于其他项目的特点。重点对清水混凝土顶板上喷淋管道的安装,清水混凝土人字梁处的管道设计,钢木组合式屋架与喷淋安装的结合等进行分析探讨。该项目消防设计在满足国家规范的基础上,结合方案设计师对造型的要求,找出解决方案,为今后类似建筑的消防设计提供参考。

关键词：消防喷水灭火系统清水混凝土木构架五星级酒店

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大口径空间离轴望远镜的无接口重力卸载方法

激光与光电子学进展 2024年

作者：何其佳彭起侯智芸包奇红杨智焜中国科学院光场调控科学技术全国重点实验室中国科学院光束控制重点实验室中国科学院光电技术研究所中国科学院大学

由于空间望远镜轻量化程度高，绝对刚度低，其在地面重力环境下装调时会产生变形。在轨工作时，重力得到释放，已调好的结构发生回弹，会严重影响成像质量，因此在装调时需要对望远镜进行重力卸载。文章研究了离轴望远镜在重力下的变形... 详细信息

由于空间望远镜轻量化程度高，绝对刚度低，其在地面重力环境下装调时会产生变形。在轨工作时，重力得到释放，已调好的结构发生回弹，会严重影响成像质量，因此在装调时需要对望远镜进行重力卸载。文章研究了离轴望远镜在重力下的变形趋势，分析了不同的卸载形式，通过位置闭环法确定了卸载力，基于离轴偏心特点和局部受力情况优化了卸载点的布局，在无接口的情况下设计了小尺寸、易调节的恒力万向卸载装置，卸载后主次镜最大位移差由44.2μm降低至4.6μm，较卸载前减小了90%；最大角度差由9.5″降低至2.2″，较卸载前减小了77%；主次镜波相差RMS值由0.185λ降低至0.0292λ，较卸载前减小了84%。对装置与望远镜的接触面进行了形貌优化设计，使局部最大压强由49.8kPa降低为30.0kPa，降低了40%。该卸载方法满足重力释放前后主次镜相对位置保持稳定的要求。

关键词：大口径空间离轴光学望远镜重力卸载无接口卸载

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編後記

中国古典学

中国古典学 2024年第1期 473-476页

作者：李宗焜

《中國古典學》古文字與出土文獻專號要出版了,對在這個領域沉默十幾年的北大中文系而言,意義重大。古文字與出土文獻爲近代學術界關心的熱門課題,隨着出土文獻的不斷發現與相關研究的全面深入,古文字與出土文獻的發展進入嶄新的階段。2...

《中國古典學》古文字與出土文獻專號要出版了,對在這個領域沉默十幾年的北大中文系而言,意義重大。古文字與出土文獻爲近代學術界關心的熱門課題,隨着出土文獻的不斷發現與相關研究的全面深入,古文字與出土文獻的發展進入嶄新的階段。2016年5月,習近平總書記提出要重視發展具有重要文化價值和傳承意義的絶學、冷門學科,“如甲骨文等古文字研究等,要重視這些學科,確保有人做、有傳承”。2020年11月,中宣部、教育部、國家語委等八部門啓動實施“古文字與中華文明傳承發展工程”並建立協同攻關創新平臺,以期推動古文字學學科建設,爲傳承發展中華優秀傳統文化作出貢獻。

关键词：

基于CT扫描的重构土壤孔隙结构及其对水盐运移影响

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煤田地质与勘探 2024年第4期52卷 120-127页

作者：李华焜郑刘根陈永春李兵陶鹏飞李浩安徽大学安徽省矿山生态修复工程实验室安徽合肥230601 合肥综合性国家科学技术中心能源研究院安徽合肥230601 深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室安徽淮南232001

煤矸石是煤矿沉陷区土地充填复垦的关键材料。但煤矸石质地较为粗糙,持水性较差,煤矸石重构土壤的孔隙结构和水盐运移都会与原状土壤产生一定差异。为研究煤矸石充填土壤孔隙结构变化以及对水盐运移的影响,利用CT扫描技术和图像分析方法... 详细信息

煤矸石是煤矿沉陷区土地充填复垦的关键材料。但煤矸石质地较为粗糙,持水性较差,煤矸石重构土壤的孔隙结构和水盐运移都会与原状土壤产生一定差异。为研究煤矸石充填土壤孔隙结构变化以及对水盐运移的影响,利用CT扫描技术和图像分析方法,分析覆土、泥矸混合、矸石与原状土样品的孔隙结构差异,同时设计一种室内重构土壤水盐运移模拟装置,通过在实验装置不同深度布设传感器,连续记录重构土壤剖面水分与盐分的运移情况。结果表明,在原状土、覆土、泥矸混合与矸石4份样品中,矸石样品孔隙率高于其他样品,达到8.299%,导致其持水能力较差;泥矸混合样品小孔隙占比高,达到58.73%,孔隙连通性较差,缺乏水分运移通道,导致层间障碍带的形成;覆土样品与原状土样品孔隙结构非常接近。在土柱模拟实验中,土壤盐分含量随水分运移而变化,各土壤层含盐量均先升高后降低,入渗结束后,表层土壤完成脱盐,深层土壤呈现积盐状态。在注水6d内,土壤层含盐量均先降低后升高,50cm土壤层变化幅度最大,为38.34%。深层土壤盐分借助毛管力作用向上运移,表层土壤含盐量逐渐回升。由于层间障碍带的存在,矸石层水分与盐分均难以向上运移,其含量逐渐下降。研究结果可为沉陷区土地充填复垦和矿区生态修复提供参考。

关键词：煤矸石重构土壤孔隙结构 CT扫描层间障碍水盐运移

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影响油菜发生冻害的气象因素类型与防治技术

种子科技 2024年第2期42卷 35-37页

作者：马秀云宋付生东明县长兴集乡人民政府山东菏泽274504

油菜作为我国主要的经济作物之一,种植范围广泛,但油菜常会受到冻害的影响,不利于其产量和品质的提升。基于此,从选种、播种、中耕培土、施肥、灌溉、控旺等方面论述了冻害预防技术,同时从冻害叶片的摘除、田间的施肥灌溉、病虫害防治... 详细信息

油菜作为我国主要的经济作物之一,种植范围广泛,但油菜常会受到冻害的影响,不利于其产量和品质的提升。基于此,从选种、播种、中耕培土、施肥、灌溉、控旺等方面论述了冻害预防技术,同时从冻害叶片的摘除、田间的施肥灌溉、病虫害防治、覆盖增温等方面论述了冻害后的补救措施,以期为油菜种植提供参考。

关键词：油菜冻害气象因素防冻技术