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基于深度强化学习的自动化码头堆场场桥调度方法

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机械工程学报 2024年第6期60卷 44-57页

作者：王无印黄子钊庄子龙方怀瑾秦威上海交通大学工业工程与管理系上海200240 上港国际港务(集团)股份有限公司上海200080

场桥是自动化码头堆场中的核心作业机械,场桥的合理调度是集装箱作业效率提升的关键。针对场桥调度问题具有的复杂时空耦合特性和高度的动态性,以最小化自动导引车(Automatic guided vehicle,AGV)和外集卡的等待时间为优化目标构建数学... 详细信息

场桥是自动化码头堆场中的核心作业机械,场桥的合理调度是集装箱作业效率提升的关键。针对场桥调度问题具有的复杂时空耦合特性和高度的动态性,以最小化自动导引车(Automatic guided vehicle,AGV)和外集卡的等待时间为优化目标构建数学规划模型,并提出一种新颖的深度强化学习方法进行求解。算法设计贴近实际堆场作业环境的智能体,并在智能体与环境的交互部分通过指针网络、注意力机制和演员-评论家(Actor-critic,A-C)架构的设计提高了获取状态中的隐藏模式的能力。在基于洋山四期自动化码头实际数据生成的不同规模的算例上展开试验,所提算法能实现场桥调度方案的高效输出,相较于一些启发式规则算法有17%左右的性能提升。试验结果表明所提调度方法是有效且优越的,能够在实际中为堆场作业提供动态决策支持。

关键词：自动化集装箱码头堆场场桥调度深度强化学习

磷酸锆对铜铋-钢背双层金属复合材料性能的影响

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粉末冶金技术 2024年第2期42卷 128-134页

作者：丁晓龙杨兆方郑合静合肥波林新材料股份有限公司合肥230088

采用烧结压轧复合工艺制备了铜铋-钢背双层金属复合材料板材,研究了磷酸锆对铜铋-钢背复合材料板材结合强度、硬度及摩擦学性能的影响。结果表明:磷酸锆的添加可以有效改善铜铋-钢背复合材料板材减摩耐磨性能,并能够提升其抗承载能力。... 详细信息

采用烧结压轧复合工艺制备了铜铋-钢背双层金属复合材料板材,研究了磷酸锆对铜铋-钢背复合材料板材结合强度、硬度及摩擦学性能的影响。结果表明:磷酸锆的添加可以有效改善铜铋-钢背复合材料板材减摩耐磨性能,并能够提升其抗承载能力。随着磷酸锆质量分数的增加,铜铋-钢背复合材料板材的结合强度逐渐减小,硬度先增大后减小。在定速定载寿命试验中,与未添加磷酸锆的铜铋-钢背复合材料板材相比,添加质量分数为2%和4%的磷酸锆可以有效改善铜铋-钢背复合材料板材的减摩耐磨性能,降低摩擦副摩擦系数,有利于表面温升。在定速变载荷试验中,磷酸锆的添加可以显著提升铜铋-钢背双层材料的摩擦抗承载能力。在端面油循环条件下,添加质量分数4%磷酸锆的铜铋-钢背复合材料板材极限PV值(摩擦副接触面压强与摩擦线速度乘积)可以达到14 MPa∙m∙s^(-1),而未添加磷酸锆的铜铋-钢背复合材料板材极限PV值仅8 MPa∙m∙s^(-1),提升约75%。

关键词：磷酸锆双层金属复合材料自润滑摩擦学特性

不同储存容器对凤香型基酒储存前期风味形成的探究

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食品与发酵工业 2024年第5期50卷 124-130页

作者：任璐张亚芳张永利陕西西凤酒股份有限公司陕西宝鸡721400

该研究通过连续两年对不同储存容器中基酒的理化指标、挥发性风味物质的追踪测定及感官品评的方法,探究不同储存容器对凤香型基酒储存过程中风格特点形成的影响。结果表明,两年期间,不锈钢罐和陶坛储存基酒中pH缓慢降低,总酸升高不到3%... 详细信息

该研究通过连续两年对不同储存容器中基酒的理化指标、挥发性风味物质的追踪测定及感官品评的方法,探究不同储存容器对凤香型基酒储存过程中风格特点形成的影响。结果表明,两年期间,不锈钢罐和陶坛储存基酒中pH缓慢降低,总酸升高不到3%,总酯含量分别降低5.45%、6.75%;酒海(凤香型白酒特有储存容器)因碳酸钙的引入和良好的透气性加速了酯类物质的水解、挥发性酸类物质的排出及醇、醛的氧化作用,使得基酒pH显著升高,总酸和总酯明显降低,下降率分别约75%和34%。陶坛和酒海良好的透气性有利于基酒老熟和邪杂味排入环境,尤其是酒海储存凤香型白酒中蜜香突出和酒海味明显。通过对58种挥发性物质进行主成分分析和热图分析发现,采用不同储存容器储存一年的基酒特征风味物质及其相似,但与新产基酒及储存两年基酒都具有显著性差异;不锈钢罐和陶坛储存两年的基酒特征风味物质较为接近。新酒中丁酸丁酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯、丁酸等低分子酯类、酸类物质含量较高,使得新酒放香大、新酒味、酸臭味较重。储存一年的基酒中8-甲基壬酸、辛酸、辛酸己酯等挥发性物质含量较多,甜香、水果香味突出。储存两年的基酒中异戊酸乙酯、乙酸丁酯等酯类及己醇、异戊醇等醇类较多,使得基酒具有菠萝香、水果香、花香等风味,尤其是酒海储存两年基酒中较高含量的壬酸乙酯、己酸丙酯使得基酒甜香、老窖香突出,还赋予基酒独有的蜜香。

关键词：酒海陶坛不锈钢罐挥发性风味物质凤香型基酒

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船舶应用燃料电池系统的设计与试验

化工进展 2024年第5期43卷 2554-2567页

作者：张宝王鹏安勇攀吕平蒋建良新源动力股份有限公司辽宁大连116085

受到航海运输领域的新政策和严格的排放法规限制,船舶应用燃料电池受到越来越多的关注与重视,尤其是具有高效率、低噪声、模块化的质子交换膜燃料电池(PEMFC)系统。本文介绍了由新源动力股份有限公司开发的船用PEMFC系统,以隔离防护和... 详细信息

受到航海运输领域的新政策和严格的排放法规限制,船舶应用燃料电池受到越来越多的关注与重视,尤其是具有高效率、低噪声、模块化的质子交换膜燃料电池(PEMFC)系统。本文介绍了由新源动力股份有限公司开发的船用PEMFC系统,以隔离防护和泄露探测为基准要求,该PEMFC系统配置了多个安全参数检测装置,对于BOP部件选型采用了针对性的方案,通过水热管理优化及标定,系统额定效率和峰值效率分别为45%和62%。为了证明PEMFC系统满足功能完善及安全可靠的要求,采用设计试验的方法研究并制定了性能评价试验,分别是可靠性试验、低温启动试验及双机并联试验。试验结果表明:经历了200h动态工况测试后系统在中间功率下性能无变化,在额定功率下电堆性能衰减率为1.2%;基于良好的水热管理及多模式控制手段,实现了吹扫时间和单体电压偏差大幅降低,当环境温度为-30℃时顺利实现低温启动,高于船用规范中的最苛刻要求;在高功率需求及冗余设计目标下,双机并联使得系统总成动力输出更平稳、可靠,而且通过交替启动策略提高了系统耐久性,不同的工作模式为系统维护及故障处理提供了基础条件;PEMFC系统具备搭载实船应用的能力。本文为船用PEMFC系统的设计和开发提供了参考依据。

关键词：船用燃料电池设计质子交换膜燃料电池系统水热管理优化可靠性

高硅型铁矿对烧结工艺及烧结矿冶金性能的影响

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钢铁 2024年第2期59卷 25-35页

作者：伍英高立华宝钢股份有限公司炼铁厂上海201900

目前,全球铁矿石价格指数持续上浮,钢铁企业面临全球铁矿石资源劣质化以及钢铁产量需求提高的问题,对钢铁企业的稳定发展造成了巨大的冲击。宝武钢铁为落实高炉炼铁资源战略方针,拓宽矿石资源采购渠道,提高宝武矿石资源采购的话语权,宝... 详细信息

目前,全球铁矿石价格指数持续上浮,钢铁企业面临全球铁矿石资源劣质化以及钢铁产量需求提高的问题,对钢铁企业的稳定发展造成了巨大的冲击。宝武钢铁为落实高炉炼铁资源战略方针,拓宽矿石资源采购渠道,提高宝武矿石资源采购的话语权,宝钢股份宝山基地烧结工序逐步增加高硅型铁矿粉的使用量。但增加高硅型铁矿粉配比对于烧结矿固结机制以及复合铁酸钙形成机制影响尚不明确,因此以高比例高硅型铁矿烧结试验为基础进行研究。通过微型烧结试验、烧结杯试验和宝钢烧结机工业试验,探明高硅型铁矿对复合铁酸钙生成机理和固结机制以及烧结矿冶金性能的影响。结果表明,高硅型铁矿粉替换比例增加到12%时,同化性温度、液相流动性指数缓慢增加,但是连晶强度下降比较明显,连晶强度从1080.72 N快速降低至745.79 N,主要与硅酸盐相的形成有关。随着反应时间、反应温度增加,SiO2对黏结相生成的不利影响减弱;随着高硅铁矿粉替换图巴朗粉比例增加,铁酸钙含量增加,抑制了硅酸钙和铁橄榄石的生成,改善了液相黏结相的流动性,烧结产率和燃料单耗下降,但亚铁质量分数从8.7%增加到9.1%。综合考虑,最理想的高硅型铁矿粉替换比例应小于12%。研究结果可以为高硅型铁矿粉配矿烧结以及助力“经料方针”提供理论指导和参考依据。

关键词：烧结矿高硅型铁矿矿相结构冶金特性复合铁酸钙配矿比例

平板陶瓷膜MBR膜污染优化控制——活性炭粒径的影响

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环境工程学报 2024年第5期18卷 1337-1345页

作者：田家宇刘畅黄睿高珊珊河北工业大学土木与交通学院广东粤海水务股份有限公司

采用机械强度高、耐刮擦性能好的平板陶瓷膜，构建了膜生物反应器(MBR)城市污水处理系统，对比研究了颗粒活性炭(GAC)和粉末活性炭(PAC)在膜污染控制与污染物去除中的作用。结果表明，GAC组在运行初期由于颗粒炭较强的刮擦作用表现出较... 详细信息

采用机械强度高、耐刮擦性能好的平板陶瓷膜，构建了膜生物反应器(MBR)城市污水处理系统，对比研究了颗粒活性炭(GAC)和粉末活性炭(PAC)在膜污染控制与污染物去除中的作用。结果表明，GAC组在运行初期由于颗粒炭较强的刮擦作用表现出较好的膜污染减缓效果，跨膜压(TMP)增长速率降低17%，但中后期效果不明显。PAC组在运行中后期展现出明显的抗污染优势，TMP增速降低了28%。机理分析结果表明，PAC组混合液中胞外聚合物(EPS)含量降低了49%，污泥絮体平均粒径增大了102μm。此外，PAC的投加使得MBR总氮(TN)去除率提升了17%,COD去除率也有所提高。研究结果为平板陶瓷膜MBR膜污染的优化控制与高效运行提供了技术支持。

关键词：膜污染膜生物反应器平板陶瓷膜粉末活性炭颗粒活性炭

EB态TA10钛合金高温变形行为及热加工图

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中国有色金属学报 2024年第5期34卷 1555-1565页

作者：张启飞储双杰梁高飞杨帅王美晨毛博上海交通大学材料科学与工程学院上海200240 宝山钢铁股份有限公司上海201900 宝武特种冶金有限公司上海200940 西部金属材料股份有限公司西安710201

以电子束冷床(EB)炉单次熔铸的TA10钛合金扁锭为研究对象,利用Gleeble−3800热模拟试验机开展高且宽应变速率范围(0.01~30 s^(−1))下的等温压缩试验,研究该合金在800~1000℃下变形60%时的高温力学行为及铸态组织演变特征,建立基于峰值应... 详细信息

以电子束冷床(EB)炉单次熔铸的TA10钛合金扁锭为研究对象,利用Gleeble−3800热模拟试验机开展高且宽应变速率范围(0.01~30 s^(−1))下的等温压缩试验,研究该合金在800~1000℃下变形60%时的高温力学行为及铸态组织演变特征,建立基于峰值应力的高温塑性本构方程,绘制考虑应变的热加工图,深入讨论能量耗散效率因子与宏观、微观组织、力学响应间的关联关系。结果表明:随着变形温度升高或应变速率降低,TA10钛合金流变应力减小;变形温度高于或低于相变点时,峰值应力与变形温度均呈线性相关。Arrhenius方程能较好地预测该合金变形抗力与工艺参数间的变化规律。该合金不适合单道次大变形,较为适合变形量中等且较慢应变速率下的成形方式,可尝试开展高速率多次小变形的方式成形。该合金在两相区慢应变速率下热变形时的流变软化机制为动态球化或塑性流动局部化,而高应变速率下应力塌陷现象的主要原因为宏观失稳,且其在单相区的软化机制以动态回复为主。

关键词： TA10钛合金高温力学行为铸态组织演变高温塑性本构方程热加工图

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废锂离子电池碳热还原优先提锂工艺优化

化工进展 2024年第4期43卷 2174-2182页

作者：周铭贤叶小舟上海电气集团股份有限公司中央研究院上海200070

对废旧三元锂离子电池正极材料采用碳热还原-通二氧化碳水浸的工艺进行优先提锂。本文采用单一变量法探究焙烧过程中焙烧温度、焙烧时长、有效加碳量及水浸过程中水浸时长、水浸固液比、二氧化碳流量、逆流水洗级数等参数改变带来的金... 详细信息

对废旧三元锂离子电池正极材料采用碳热还原-通二氧化碳水浸的工艺进行优先提锂。本文采用单一变量法探究焙烧过程中焙烧温度、焙烧时长、有效加碳量及水浸过程中水浸时长、水浸固液比、二氧化碳流量、逆流水洗级数等参数改变带来的金属元素浸出率的影响。在焙烧温度700℃、焙烧时长120min、有效加碳量(75.56%含碳量的炭粉)为14%(质量分数)、液固比10mL/g、水浸时长180min、二氧化碳通入量100mL/min、三级逆流水洗的最佳条件下,可以达到锂的浸出率为96.31%,钴、镍、锰金属的浸出率均低于0.1%。同时考察了该工艺对于不同型号的废三元锂离子电池回收的适用性,发现提锂效果均在90%以上,具有良好的原料适应性。此外,通过X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜探究碳热还原前后的物相变化。

关键词：废旧三元锂离子电池碳热还原优先提锂浸出率

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航天炉高硅铝烟煤灰熔融及黏温特性调控研究

煤炭转化 2024年

作者：张文斌李岩孙强麻栋张毅宁夏宝丰能源集团股份有限公司航天长征化学工程股份有限公司

为将高灰分、高硅铝、低硅铝比煤灰特性的动力烟煤应用于航天炉气化，利用灰熔融测试仪、高温旋转粘度仪以及热力学计算软件FactSage，研究了动力烟煤(HS)添加不同比例的工业助熔剂石灰石、铁矿石以及二者复合助剂以及配煤白石湖煤(BSH... 详细信息

为将高灰分、高硅铝、低硅铝比煤灰特性的动力烟煤应用于航天炉气化，利用灰熔融测试仪、高温旋转粘度仪以及热力学计算软件FactSage，研究了动力烟煤(HS)添加不同比例的工业助熔剂石灰石、铁矿石以及二者复合助剂以及配煤白石湖煤(BSH)对煤灰熔融特性、黏温特性以及矿物质组成变化影响。结果表明：HS煤灰特征中硅铝比1.32，酸碱比12.82，热转化过程中其矿物组成以莫来石为主要成分，是其四个灰熔融特征温度均＞1500 ℃的根本原因，其调控难度大于一般晋城无烟煤。添加同等比例工业助熔剂的调控效果：铁钙复合助剂>铁矿石>石灰石；单一石灰石助熔剂对HS煤的调控效果不佳。针对此类煤灰特性煤质，宜选用铁钙复合助剂或与高碱金属煤灰特性煤质混煤降低灰熔融温度，改善黏温特性，即同时增加煤灰中CaO，Fe2O3等碱金属含量，使其在矿物质热转化过程形成如钙铁辉石、易变辉石、透辉石、堇青石以及霞石等低熔点矿物质或多元低温共熔物，从而降低体系熔融温度。

关键词：气流床气化高硅铝煤工业助熔剂配煤熔融特性黏温特性 FactSage