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煤基费托合成油的催化氧化及对贫煤的浮选机理研究

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金属矿山 2024年第8期 112-118页

作者：郭舟刘文刚刘文宝王永伦丁盛院东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

为提升煤基费托合成油(CBFTSO)的附加值并拓宽其应用领域,以环烷酸锰为催化剂,采用催化氧化法对其开展了改性研究。在此基础上,以山西某洗煤厂的浮选入料为研究对象,通过浮选试验确定了适宜的氧化反应条件,并借助气相色谱-质谱联用分析(... 详细信息

为提升煤基费托合成油(CBFTSO)的附加值并拓宽其应用领域,以环烷酸锰为催化剂,采用催化氧化法对其开展了改性研究。在此基础上,以山西某洗煤厂的浮选入料为研究对象,通过浮选试验确定了适宜的氧化反应条件,并借助气相色谱-质谱联用分析(GC-MS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和接触角测试揭示了OCBFTSO(最佳氧化条件下的产物)与煤的作用机理。结果表明,CBFTSO的最佳氧化条件为氧化温度120℃、催化剂浓度0.1%、氧化时间12 h;在OCBFTSO、起泡剂(杂醇)用量均为50 g/t时,可获得精煤产率86.59%、精煤灰分8.64%的分选指标,与CBFTSO作捕收剂时相比,精煤产率提高了约2个百分点,精煤灰分降低了约1个百分点。机理分析结果表明,CBFTSO中的正癸烷及4-叠氮庚烷通过反应(链引发等)使OCBFTSO中出现极性基(酮基),该基团会与煤表面的C-O和O-C=O基团结合,提升煤表面的疏水性;使用OCBFTSO降低了精煤中高岭石和石英的含量,故具有良好的浮选选择性。

关键词：煤基费托合成油催化氧化贫煤浮选机理捕收剂

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热轧酸洗板表面黑斑缺陷成因及机理研究

轧钢 2024年第1期41卷 32-39页

作者：黄浩徐桂丽黄鹏祖国胤东北大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110819

针对国内某钢厂生产的热轧酸洗板表面出现黑斑缺陷而严重影响后续酸洗质量的问题,对黑斑缺陷的形成原因及机理进行了研究。采用场发射扫描电镜和电子探针、X射线衍射仪、维式硬度计对黑斑缺陷的微观形貌、元素分布和相成分进行了分析,... 详细信息

针对国内某钢厂生产的热轧酸洗板表面出现黑斑缺陷而严重影响后续酸洗质量的问题,对黑斑缺陷的形成原因及机理进行了研究。采用场发射扫描电镜和电子探针、X射线衍射仪、维式硬度计对黑斑缺陷的微观形貌、元素分布和相成分进行了分析,并对不同轧制工艺下残留氧化铁皮压入规律进行了研究。结果表明:黑斑缺陷部位与无缺陷部位氧化铁皮都为两层结构,但黑斑缺陷部位氧化铁皮更厚,并在交界处出现了“C”形厚度渐变趋势;黑斑内氧化层处Si元素以Fe_(2)SiO_(4)形式富集,Fe_(2)SiO_(4)对氧化铁皮产生钉扎作用导致除鳞困难,形成氧化铁皮压入缺陷,外侧更厚的Fe_(3)O_(4)层致使压入缺陷表面呈现黑色;在模拟残留氧化铁皮压入的实验中,残留氧化铁皮在粗轧和精轧温度下压入基体都会导致热轧板表面出现黑斑,随着压下率的增大,黑斑与基体结合会更紧密;黑斑缺陷表面微观形貌表现为氧化铁皮压入形式,并且表面硬度与残留氧化铁皮压入形成的黑斑表面硬度接近,都远大于基体硬度。出现黑斑缺陷的根本原因是Fe_(2)SiO_(4)引起的氧化铁皮压入,因此可以通过改进除鳞工艺以及控制Fe_(2)SiO_(4)的形成来降低黑斑缺陷的发生率。

关键词：热轧酸洗板黑斑缺陷残留氧化铁皮 Fe_(2)SiO_(4) Fe_(3)O_(4) 压下率

低温环境条件下电力设备红外测温缺陷识别方法

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高电压技术 2024年第6期50卷 2726-2733页

作者：张明泽韩嘉言王炳杰吴永康袁田哈尔滨理工大学电气与电子工程学院哈尔滨150080 中国电力科学研究院有限公司武汉430074

输变电系统中采用红外线设备进行运维诊断时要求环境温度大于0℃,但对于东北地区冬季低温环境下带电设备缺少红外诊断相关依据,因此需对典型电气设备/连接件的金属接触点温度与环境温度的关系开展研究。本文在实验室环境下搭建了低温环... 详细信息

输变电系统中采用红外线设备进行运维诊断时要求环境温度大于0℃,但对于东北地区冬季低温环境下带电设备缺少红外诊断相关依据,因此需对典型电气设备/连接件的金属接触点温度与环境温度的关系开展研究。本文在实验室环境下搭建了低温环境红外测试系统,获得了不同环境温度时设备金属接触点温度的变化规律,揭示了3种接触电阻在不同负荷电流、环境温度时对测试温度的影响规律。测试结果表明:当接触电阻小于20μΩ时,环境温度、负载电流对接触点温度梯度的变化几乎无影响;而当接触电阻大于20μΩ时,负载电流的影响显著增加,且0℃可作为温度梯度变化的分界点。基于此在考虑接触电阻下提出了低温红外测温的修正方法,可修正低温环境对红外测温结果的影响,文中的分析及试验结果为低温环境下红外检测时结果的修正提供了实践依据,同时准确判断电气设备接触异常等问题,为高寒地区电气设备运维策略的制定提供重要理论支撑。

关键词：低温环境红外热像接触电阻缺陷带电设备检测

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新型钴基高温合金成分设计的研究进展

中国材料进展 2024年第3期43卷 230-237页

作者：张旭明马庆爽张海莲毕长波张会杰李会军高秋志东北大学秦皇岛分校资源与材料学院河北秦皇岛066004 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819 秦皇岛市道天高科技有限公司河北秦皇岛066000 东北大学秦皇岛分校控制工程学院河北秦皇岛066004 天津大学材料科学与工程学院天津300354

传统钴基高温合金的强化机制为固溶强化和碳化物强化,弱于有序γ′相沉淀强化的镍基高温合金的强化效果,日本学者发现了有序γ′相强化的Co-Al-W系新型钴基高温合金,其强化效果明显优于传统钴基高温合金。由于新型钴基高温合金具有较传... 详细信息

传统钴基高温合金的强化机制为固溶强化和碳化物强化,弱于有序γ′相沉淀强化的镍基高温合金的强化效果,日本学者发现了有序γ′相强化的Co-Al-W系新型钴基高温合金,其强化效果明显优于传统钴基高温合金。由于新型钴基高温合金具有较传统镍基高温合金更高的承温能力以及更加优异的高温抗蠕变性能和抗氧化性能,因此被认为是最具潜力的航空发动机热端材料之一,近年来得到迅速发展。基于国内外学者对新型钴基高温合金的研究成果,系统总结多种合金元素(如Ta,Ti,W和Nb等)对新型钴基高温合金组织和性能的影响。在组织方面,总结合金元素对合金相变温度、γ′相的体积分数及形态、γ′相的尺寸、γ/γ′两相晶格错配度和有害相的影响;在性能方面,总结合金元素对合金抗氧化性能、力学性能及抗蠕变性能的影响,以期为新型钴基高温合金的成分设计提供参考。最后对新型钴基高温合金成分的高效率设计进行展望。

关键词：钴基高温合金成分设计 γ′相组织性能蠕变

基于YOLOv8-DSG的钢铁表面缺陷检测算法

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吉林大学学报(信息科学版) 2024年

作者：邹彦艳曹衍芬张馨月李志崔世龙东北石油大学物理与电子工程学院

针对传统图像处理算法对钢铁表面缺陷检测存在识别效率低、漏检误检率高等问题,提出了YOLOv8-DSG钢铁表面缺陷检测算法。在传统YOLOv8算法的基础上,首先在Backbone网络的C2f模块中嵌入了可变形卷积网络DCN(Deformable Convolution N etw... 详细信息

针对传统图像处理算法对钢铁表面缺陷检测存在识别效率低、漏检误检率高等问题,提出了YOLOv8-DSG钢铁表面缺陷检测算法。在传统YOLOv8算法的基础上,首先在Backbone网络的C2f模块中嵌入了可变形卷积网络DCN(Deformable Convolution N etwork),加强了模型在复杂背景条件下的特征提取能力;其次,在Neck网络中引入了SE(Squeeze and Excitation Network)注意力模块,突出钢铁表面重要特征信息,提升了特征融合的丰富性;最后,用GIOU (Generalized Intersection Over Union)损失函数代替原有的CIOU (Complete Intersection Over Union),相比CIOU,GIOU引入了最小包围框面积比率,可更准确衡量框的重合面积。实验结果表明:YOLOv8-DSG算法在NEU-DET数据集上平均精度mAP达到80%,相较于原YOLOv8算法,提高了3.3%,且误检、漏检率低,具有更高的检测精度和运算效率,可在质量检测方面发挥重要作用。

关键词：缺陷检测 YOLOv8算法可变形卷积注意力机制损失函数

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基于自抗扰控制器的水下机器人姿态控制研究

化工自动化及仪表 2024年第4期51卷 621-630页

作者：邹彦艳陶泽李小京东北石油大学物理与电子工程学院

为了提高水下机器人在水中的轨迹跟踪精度,抵抗外部和内部干扰,提出了一种基于自抗扰控制技术的最优控制方法。首先,分别建立水下机器人运动模型和数学模型。其次,通过引入新的非线性函数,提高了扩张状态观测器的控制率和传统自抗扰控... 详细信息

为了提高水下机器人在水中的轨迹跟踪精度,抵抗外部和内部干扰,提出了一种基于自抗扰控制技术的最优控制方法。首先,分别建立水下机器人运动模型和数学模型。其次,通过引入新的非线性函数,提高了扩张状态观测器的控制率和传统自抗扰控制的非线性误差反馈;通过改进的扩张状态观测器,将水下机器人姿态控制系统的非线性、模型不确定性和外部干扰扩展到一个新的状态。最后,采用改进的非线性状态误差反馈来抑制剩余误差,实现系统高质量控制。与PID控制和传统自抗扰控制相比,仿真和实验结果表明:改进的自抗扰控制具有超调量小、跟踪能力强和抗干扰能力强的特点。

关键词：自抗扰控制水下机器人姿态控制前馈控制

基于单目视觉的石化作业区外因明火感知与测量方法

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化工自动化及仪表 2024年第2期51卷 199-206,318页

作者：段志伟豆全辉邵女东北石油大学物理与电子工程学院

针对目前石化作业区外因火灾监测方法大都没有火源定位功能的现状,提出基于单目视觉的外因明火感知与测量方法。首先改进YOLO v7深度学习网络的SiLU激活函数,并引入注意力机制CBAM,使感知网络获得更好的准确性、互适性;随后基于相机成... 详细信息

针对目前石化作业区外因火灾监测方法大都没有火源定位功能的现状,提出基于单目视觉的外因明火感知与测量方法。首先改进YOLO v7深度学习网络的SiLU激活函数,并引入注意力机制CBAM,使感知网络获得更好的准确性、互适性;随后基于相机成像原理建立物距与像素、分辨率等因子的多元关系测量模型进行距离预测。实验表明:优化后的网络mAP_0.5值提升了2.2%,Precision值提升了5.0%,预测距离误差率绝对值小于3.1%。

关键词：单目视觉明火感知 YOLO v7深度学习图像处理注意力机制多元关系

基于红外光谱技术与变量选择算法的柴油纯度检测

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化工自动化及仪表 2024年第4期51卷 592-598,613页

作者：周围李安吉吕文敏俞铁铖赵丽娟赵美琪尹冉东北石油大学物理与电子工程学院

为实现柴油纯度的快速检测,采用RS法、KS法和SPXY法对利用红外光谱技术所采集的柴油样本数据进行样本集划分,之后利用蒙特卡洛交叉验证法(MCCV)剔除异常样本,并采用无信息变量消除法(UVE)、竞争性自适应重加权采样法(CARS)、遗传算法(GA... 详细信息

为实现柴油纯度的快速检测,采用RS法、KS法和SPXY法对利用红外光谱技术所采集的柴油样本数据进行样本集划分,之后利用蒙特卡洛交叉验证法(MCCV)剔除异常样本,并采用无信息变量消除法(UVE)、竞争性自适应重加权采样法(CARS)、遗传算法(GA)和自举柔性收缩算法(BOSS)对全光谱变量进行优选,根据所选变量建立偏最小二乘(PLS)模型。结果表明:SPXY法划分样本后所建立的模型效果最好,其预测均方根误差RMSEP为0.0412,预测相关系数R_(P)为0.9921;经MCCV法剔除异常样本后,模型的RMSEP降低了4.85%,R_(P)提高了0.50%;经UVE法选择的变量所建立的PLS模型性能最好,其RMSEP可达0.0239,R_(P)可达0.9977,与全谱模型相比,RMSEP降低了39.03%,R_(P)提高了0.06%,变量减少率可达67.27%。

关键词：柴油纯度检测红外光谱技术变量选择偏最小二乘模型

Pd_(20)Pt_(20)Cu_(20)Ni_(20)P_(20)高熵金属玻璃的热稳定性和热塑成形性

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稀有金属材料与工程 2024年第1期53卷 1-7页

作者： Cardinal Sandrine Pelletier Jean-Marc Kato Hidemi 里昂大学里昂国立应用科学学院法国里昂F-69621 东北大学金属材料研究所日本仙台980-8577

采用差示扫描量热法、X射线衍射和热力学分析研究了Pd_(20)Pt_(20)Cu_(20)Ni_(20)P_(20)高熵金属玻璃(HEMG)的热稳定性和热力学性能。结果表明,与其他经典贵金属基金属玻璃相比,Pd_(20)Pt_(20)Cu_(20)Ni_(20)P_(20)HEMG具有相当的性能... 详细信息

采用差示扫描量热法、X射线衍射和热力学分析研究了Pd_(20)Pt_(20)Cu_(20)Ni_(20)P_(20)高熵金属玻璃(HEMG)的热稳定性和热力学性能。结果表明,与其他经典贵金属基金属玻璃相比,Pd_(20)Pt_(20)Cu_(20)Ni_(20)P_(20)HEMG具有相当的性能和鲜明的特点。

关键词：高熵合金金属玻璃热塑性成形结晶