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三友石矿露天转地下开采边坡稳定性研究

华北理工大学学报（自然科学版） 2024年第1期46卷 18-25页

作者：张亚宾王鑫艾蕊李宜杨黄琛泷华北理工大学矿业工程学院河北唐山063210 河北省矿业开发与安全技术重点实验室河北唐山063210

以受地下开采扰动的唐山三友石矿中部采区8#矿体为对象,运用相似模拟实验,并利用全场应变仪和静态应变分析系统,对三友石矿在露天转地下开采过程中的边坡及围岩的位移变化及应力分布进行研究,以此探究边坡的稳定性问题。结果表明:随着... 详细信息

以受地下开采扰动的唐山三友石矿中部采区8#矿体为对象,运用相似模拟实验,并利用全场应变仪和静态应变分析系统,对三友石矿在露天转地下开采过程中的边坡及围岩的位移变化及应力分布进行研究,以此探究边坡的稳定性问题。结果表明:随着地下开采的深入,南北帮露天边坡及围岩的位移逐渐发生变化;随开采深度的增加边坡位移逐渐增加,开采至-47 m水平时,北帮露天边坡坡脚的位置出现最大水平位移为46 mm,坡顶的位置出现最大竖直位移为86 mm,南帮边坡坡脚最大水平位移值为36 mm,最大竖直位移值出现在坡顶位置54 mm,地下开采对北帮边坡的位移影响大于南帮边坡;地下开采对浅部围岩影响大于深部,矿体下盘围岩的稳固性大于上盘;南北帮最大应力值均出现在坡脚位置,北帮边坡应力受地下开采影响最大处为+48 m水平,且应力集中分布,开挖扰动对矿体上盘的影响大于下盘。

关键词：相似模拟边坡稳定露天转地下

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真空气化提纯制备高纯金属研究进展

有色金属科学与工程 2024年

作者：散同玉孔祥峰刘大春杨斌昆明理工大学真空冶金国家工程研究中心昆明理工大学冶金与能源工程学院昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室

高纯金属材料比粗金属具有优良的导电性、导热性等，是航空、电子等高科技领域重要的基础原材料，有力支撑了国家经济社会建设和高新技术产业发展。真空气化技术制备高纯金属优势特征明显，工艺流程短、纯化效率高、绿色低碳，成为当前... 详细信息

高纯金属材料比粗金属具有优良的导电性、导热性等，是航空、电子等高科技领域重要的基础原材料，有力支撑了国家经济社会建设和高新技术产业发展。真空气化技术制备高纯金属优势特征明显，工艺流程短、纯化效率高、绿色低碳，成为当前的主流方法。本文围绕真空气化挥发理论和工艺研究，简要介绍了纯物质饱和蒸气压、分离系数、气液相平衡图等真空气化基本原理，具体描述了立式单级冷凝装置、间歇式多级冷凝装置、三级冷凝装置等真空气化设备和国内外镁、锌、铅等高纯金属提纯现状。基于真空气化提纯高纯金属的现状，提出模拟计算结合实验研究明晰微量杂质的真空气化挥发行为是至关重要的，未来需完善砷、镓等战略金属的真空解离、挥发等扩散传递过程涉及的物理化学理论。本文对短流程、清洁高效制备高纯金属具有一定的参考意义。

关键词：高纯金属真空气化深度纯化杂质分离绿色高效

前驱体对含Cu低碳钢I&Q&P处理后组织性能的影响

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材料导报 2017年第6期31卷 105-109页

作者：陈连生曹鸿梓田亚强宋进英魏英立郑小平华北理工大学教育部现代冶金技术重点实验室唐山063009

采用I&Q&P工艺和EPMA、SEM和XRD等手段,研究了3种前驱体对含Cu低碳钢残余奥氏体含量及力学性能的影响。结果表明,双相区保温初期试验钢奥氏体长大由C配分控制,后期由合金元素Mn、Cu配分控制;双相区保温奥氏体化后,双相区配分后形成弥散... 详细信息

采用I&Q&P工艺和EPMA、SEM和XRD等手段,研究了3种前驱体对含Cu低碳钢残余奥氏体含量及力学性能的影响。结果表明,双相区保温初期试验钢奥氏体长大由C配分控制,后期由合金元素Mn、Cu配分控制;双相区保温奥氏体化后,双相区配分后形成弥散分布的局部高浓度Mn、Cu区域仍保留富集效果,在随后的淬火-碳配分阶段易于形成残余奥氏体。经I&Q&P处理后,前驱体为P+F的钢室温组织中马氏体板条较粗,原始奥氏体晶界并不明显;前驱体为F+M钢得到的马氏体板条有序细密;前驱体为M的钢室温组织中马氏体板条更加细密。其中,前驱体组织为M的钢中残余奥氏体量最高,延伸率为24.1%,强塑积可达25 338 MPa·%,综合性能最好。

关键词：含Cu低碳钢 I&Q&P工艺前驱体残余奥氏体性能

生物可降解医用镁合金体内外降解行为研究进展

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材料工程 2021年第5期49卷 24-37页

作者：田亚强赵冠璋刘芸张源郑小平陈连生华北理工大学教育部现代冶金技术重点实验室河北唐山063210

作为新一代医用可降解生物材料,镁合金凭借其良好的生物相容性、独特的降解性、优异的力学传递性,被誉为"革命性的医用金属材料"。然而,镁合金耐蚀性能较差,存在降解过快以及降解不均匀等现象。本文从微合金化、热加工工艺、塑性变形工... 详细信息

作为新一代医用可降解生物材料,镁合金凭借其良好的生物相容性、独特的降解性、优异的力学传递性,被誉为"革命性的医用金属材料"。然而,镁合金耐蚀性能较差,存在降解过快以及降解不均匀等现象。本文从微合金化、热加工工艺、塑性变形工艺以及表面改性4种处理方式全面介绍了目前改善镁合金降解性能的研究进展,并对比了不同工艺处理方式下医用镁合金的体内外降解速率和降解模式,揭示了镁合金不同工艺处理条件下的组织演变、膜层特性对Cl~-的膜层破坏机制及三维降解形貌的影响规律,建立起在模拟液中不同工艺条件与镁合金腐蚀降解速率的关联数据分析模型,最后指出从多角度解析微观结构对镁合金降解性能的作用机制,构建微观组织对镁合金降解寿命预测模型是未来该领域的研究重点。

关键词：可降解镁合金体内降解体外降解降解速率膜层特征

基于大语言模型绿电预测和绿电交易的园区综合能源系统集群多目标协同运行方法

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高电压技术 2024年第7期50卷 2849-2863,I0005,I0006页

作者：陈艳波方哲张宁强涂奔张智黄涛徐子韬新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 北京102206 青海理工学院西宁810016 新能源电力系统智慧运行教育部重点实验室(青海大学) 西宁810016

为实现传统工业园区数字化和智能化升级,助力区域高质量发展,亟需园区智能化调度模型。为此,该文结合智慧园区管理系统和园区综合能源系统物理模型建立园区综合能源系统集群架构,提出了园区综合能源系统集群绿电交易三阶段协同运行方法... 详细信息

为实现传统工业园区数字化和智能化升级,助力区域高质量发展,亟需园区智能化调度模型。为此,该文结合智慧园区管理系统和园区综合能源系统物理模型建立园区综合能源系统集群架构,提出了园区综合能源系统集群绿电交易三阶段协同运行方法,以解决多园区综合能源系统绿电交易的问题,实现分布式绿电的精准预测以及就地消纳。首先,基于大语言模型LLAMA-7B实现绿电预测,进一步以绿电功率划分购售电园区。其次,基于绿电价格配额曲线预测模型和动态绿电定价策略,制定园区间绿电交易差异价格。在此基础上,建立了多目标低碳经济优化运行模型,从而解决绿电交易所带来的经济因素和环境因素的矛盾问题。算例分析表明:所提出的模型可以统筹规划园区综合能源系统集群的经济成本、实际碳排放量和新能源利用率,对多园区综合能源系统的智能调度具有积极的推动作用。

关键词：园区综合能源系统绿电交易大语言模型时序数据预测多目标优化低碳经济调度

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Q345板坯表面横裂纹热轧过程演变行为

中国冶金 2024年第1期34卷 44-52页

作者：王博莫超群李书恒孙立根韩毅华朱立光华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063210 河北省高品质钢连铸工程技术研究中心河北唐山063210 河北科技大学材料科学与工程学院河北石家庄050018

在连铸生产过程中,由于化学元素、温度、机械应力等多方面因素影响,铸坯不可避免会产生表面横裂纹。轧制过程中,铸坯表面横裂纹会进一步放大影响到后续轧材的表面质量,甚至导致产品报废。为此,针对Q345钢表面横裂纹热轧过程演变行为展... 详细信息

在连铸生产过程中,由于化学元素、温度、机械应力等多方面因素影响,铸坯不可避免会产生表面横裂纹。轧制过程中,铸坯表面横裂纹会进一步放大影响到后续轧材的表面质量,甚至导致产品报废。为此,针对Q345钢表面横裂纹热轧过程演变行为展开研究,在铸坯表面预制“V”形裂纹进行实验室热轧试验,并建立相应轧制模型,通过试验验证模型正确性。采用现场板坯轧制工艺建立Q345钢表面不同宽度(1、2、3 mm)横裂纹轧制模型,分析不同宽度裂纹热轧过程演变特性。结果表明,宽度1 mm裂纹轧制过程出现了表面贴合的现象,而宽度2、3 mm裂纹两侧逐渐展开最后暴露到轧材表面;通过分析裂纹尺寸及高宽比变化可以发现,轧制过程不同宽度裂纹的展开宽度呈线性增加,轧制结束后,1、2、3 mm宽度裂纹展开宽度分别达到了30、32、34 mm,而裂纹深度在轧制初期减小明显,后几个道次减小量不大;不同宽度裂纹高宽比变化趋势与裂纹深度变化趋势相同,轧制初期变化量较大,轧制后几个道次高宽比趋近于0。研究结果可为优化轧制生产工艺提供理论参考。

关键词： Q345板坯表面横裂纹演变行为有限元模拟热轧

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两相区形变对含铜低碳钢合金元素配分的影响

材料导报 2019年第6期33卷 1032-1035页

作者：陈连生李跃田亚强郑小平魏英立宋进英华北理工大学教育部现代冶金技术重点实验室唐山063210

采用DIQ(两相区形变-保温-淬火)热处理工艺,借助扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)等测试手段研究了两相区不同变形量对一种含Cu低碳钢组织演变、位错密度和Mn、Cu合金元素配分行为与分布的影响规律。结果表明,对于经历了两相区热模拟压缩... 详细信息

采用DIQ(两相区形变-保温-淬火)热处理工艺,借助扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)等测试手段研究了两相区不同变形量对一种含Cu低碳钢组织演变、位错密度和Mn、Cu合金元素配分行为与分布的影响规律。结果表明,对于经历了两相区热模拟压缩变形处理的含Cu低碳钢,随变形量的增加,铁素体和马氏体组织均趋于细化,位错密度逐渐增加,合金元素配分行为先增强后减弱。两相区变形处理的变形量为10%时,Mn、Cu原子的配分效果最好,二者在马氏体中的平均含量较原实验钢分别提高了62.82%和20.73%。

关键词：含铜低碳钢两相区形变位错增殖空位合金元素配分

硬团聚对轻烧粉氧化镁酸化浸出率的影响机制研究

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湿法冶金 2024年第3期43卷 250-257页

作者：刘宇白丽梅马玉新李绍英赵留成华北理工大学矿业工程学院河北唐山063210 矿产资源绿色开发与生态修复协同创新中心河北唐山063210 河北省矿业开发与安全技术实验室河北唐山063210

研究了采用盐酸酸化法从菱镁矿低温煅烧所得轻烧粉中浸出镁,考察了盐酸添加方式、盐酸浓度、液固体积质量比、外力作用方式和反应时间对镁浸出率的影响,采用收缩核模型分析了超声条件下轻烧粉的浸出动力学,并进一步分析浸渣的粒度分布... 详细信息

研究了采用盐酸酸化法从菱镁矿低温煅烧所得轻烧粉中浸出镁,考察了盐酸添加方式、盐酸浓度、液固体积质量比、外力作用方式和反应时间对镁浸出率的影响,采用收缩核模型分析了超声条件下轻烧粉的浸出动力学,并进一步分析浸渣的粒度分布、矿物成分及矿物嵌布特征。结果表明:在反向缓慢添加盐酸、盐酸浓度14.8%、液固体积质量比9.8/1、搅拌速度400 r/min、浸出时间12.5 min条件下,镁浸出率达70.48%;引入超声可使硬团聚产生裂纹或碎解,有利于固液传质,将镁浸出率提高至90.56%;轻烧粉的浸出过程符合表面化学反应及产物层扩散的混合控制模型;硬团聚内部镁氧比为1.33,边缘为1.65,内部有大量未反应的镁,超声作用使浸渣粒度由42.61μm减小至24.39μm,超声的气泡振动力和空泡破灭形成的冲击波可有效防止硬团聚的形成或使硬团聚重新碎解分散。

关键词：轻烧粉镁浸出盐酸硬团聚机制动力学

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富钒钛的铁烧结矿还原过程中微观结构变化

硅酸盐学报 2018年第4期46卷 598-606页

作者：杨广庆杨文康李小松尹思博周子青华北理工大学以升教育创新基地河北唐山063009 华北理工大学冶金与能源学院河北省现代冶金技术重点试验室河北唐山063009

在实验室模拟高炉条件下研究钒钛烧结矿还原过程。通过扫描电子显微镜和光学显微镜观察钒钛烧结矿中微观结构变化；采用X射线衍射仪测定钒钛烧结矿不同温度下的物相结构。结果表明：500～1000℃时钛赤铁矿还原成钛磁铁矿，并且此阶段生... 详细信息

在实验室模拟高炉条件下研究钒钛烧结矿还原过程。通过扫描电子显微镜和光学显微镜观察钒钛烧结矿中微观结构变化；采用X射线衍射仪测定钒钛烧结矿不同温度下的物相结构。结果表明：500～1000℃时钛赤铁矿还原成钛磁铁矿，并且此阶段生成的钛铁晶石及一些难还原的固溶体增加了后续还原难度；1000～1300℃时钛磁铁矿还原成富氏体（FeO），富氏体还原成金属铁；1400℃以后钒钛烧结矿内部初渣大量生成，炉料熔化滴落。

关键词：钒钛烧结矿微观结构物相组成