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题名基于匹配法的不同种类煤和矸石发射率测量研究
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作者
张锦旺
何庚
韩星
张珈鸣
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机构
中国矿业大学(北京)能源与矿业学院
中国矿业大学(北京)厚煤层绿色智能开采教育部工程研究中心
中国矿业大学(北京)放顶煤开采煤炭行业工程研究中心
中国矿业大学(北京)机械与电气工程学院
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出处
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2024年第9期13-19,27,共8页
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基金
国家自然科学基金面上项目(52374148)
北京市自然科学基金面上项目(2232059)
中央高校基本科研业务费资助项目(2023JCCXNY04,2023YQTD02)。
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文摘
煤和矸石的种类、表面纹理结构、变质和发育程度等因素都会对其发射率产生较为显著的影响,精准的发射率参数设置对红外热像仪测温及煤和矸石红外图像的识别至关重要。提出了一种基于匹配法的煤和矸石发射率测量方法,即采用表面热电偶与红外热像仪相结合的方式测量煤和矸石发射率。用密闭的电热炉对被测煤和矸石进行均匀加热,待被测煤和矸石均匀受热且稳定后,用表面热电偶对被测煤和矸石的选定区域进行真实温度测定(标定为t1),然后用红外热像仪对同一区域进行温度测定(标定为t2),最后对红外热像仪的发射率进行调试,当t2=t1时,得出的发射率即为被测煤和矸石在该温度下的真实发射率。实验结果表明:(1)等温条件下,煤和矸石表面越粗糙,其发射率数值越大,表明煤和矸石表面的粗糙度是导致二者产生不同发射率的内在因素。(2)4种不同种类煤和矸石发射率随温度的增大呈幂函数降低,且拟合函数相关系数R2达0.98以上,验证了匹配法应用于煤和矸石发射率测量的可行性。(3)采用反代法得出在不同温度条件下实测值与理论值的误差率均小于3%,验证了实验中测量的煤和矸石发射率的准确性。
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关键词
煤和矸石发射率
煤和矸石表面温度
匹配法
表面热电偶
红外热像仪
反代法
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Keywords
emissivity of coal and gangue
surface temperature of coal and gangue
matching method
surface thermocouple
infrared thermography
inverse method
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分类号
TD821
[矿业工程—煤矿开采]
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题名煤炭输运装备用ZTAp-Fe材料腐蚀机理研究
被引量:2
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作者
范磊
范兴帅
张先丞
胡纯
任清海
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机构
中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院
中国矿业大学(北京)放顶煤开采煤炭行业工程研究中心
郑州煤矿机械集团股份有限公司
清华大学摩擦学国家重点实验室
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出处
《矿业科学学报》
CSCD
2022年第2期233-239,共7页
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基金
清华大学摩擦学国家重点实验室开放基金(SKLTKF20B11)
中央高校基本科研业务费专项资金(2021YQJD21,2020YQJD16)
国家大学生创新训练项目(202011413028)。
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文摘
井下环境差,由传统钢铁材料制造的井下煤炭输运装备的使用寿命较低。本文通过电化学试验、扫描电镜观察、能谱分析等方法,探究了粉末冶金法制备增强铁基复合材料(ZTAp-Fe)的耐腐蚀性能、微观组织结构以及元素分布之间的规律,揭示了ZTAp-Fe材料的耐腐蚀机理。结果表明,ZTAp-Fe材料中ZTAp与铁基体结合状态良好,界面为非冶金结合。铁基合金中引入20%ZTAp,腐蚀速率由0.90928 mm/a降至0.36514 mm/a,电荷转移电阻(R_(ct))由775.6Ω·cm^(2)提高到1025.3Ω·cm^(2)。ZTAp的耐蚀性优于铁基体,界面处形成腐蚀产物有效抑制腐蚀介质对ZTAp和铁基体的进一步腐蚀。ZTAp增强铁基复合材料能够有效地提高煤炭输运装备的使用寿命。
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关键词
复合材料
电化学
腐蚀机理
粉末冶金
界面
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Keywords
composite
electrochemistry
corrosion mechanism
powder metallurgy,interface
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分类号
TB37
[一般工业技术—材料科学与工程]
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题名东北某露天矿褐煤干燥提质对水分复吸的影响
被引量:3
- 3
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作者
范磊
胡纯
宋翔
朱峰
程新
吴淼
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机构
中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院
中国矿业大学(北京)放顶煤开采煤炭行业工程研究中心
郑州煤矿机械集团股份有限公司
清华大学摩擦学国家重点实验室
光大清洁技术股份有限公司
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出处
《科学技术与工程》
北大核心
2021年第20期8410-8414,共5页
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基金
清华大学摩擦学国家重点实验室开放基金(SKLTKF20B11)
中央高校基本科研业务费(2020YQJD16)
国家大学生创新训练项目(202011413029)。
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文摘
东北某露天矿褐煤因水分含量高,使用前需要进行干燥提质处理,以提高其燃烧热效率。为研究褐煤干燥提质后对水分复吸的影响,利用傅里叶变换红外光谱仪(Fourier transform infrared spectrometer,FTIR)、差热/热重分析仪(differential analysis/thermogravimetric analyzer,DTA/TG)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)等先进分析手段,结合干燥提质工艺,研究褐煤干燥提质对水分复吸的作用。结果表明:东北某露天矿褐煤所含主要官能团包括:羟基、亚甲基、甲基、羰基、羧基和醚键。干燥提质后褐煤含水率由44.78%降至25.07%。干燥提质后褐煤静置9 d后的含水率为25.75%,水分含量随时间增长无明显变化,水分吸附逐渐达到动态平衡。由于褐煤结构中的孔洞和裂隙减少,含氧官能团分解,干燥提质后褐煤对水分子的吸附能减弱,因此水分复吸不明显。干燥提质可以有效的抑制褐煤对水分子的吸附。
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关键词
褐煤
干燥
提质
官能团
复吸
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Keywords
lignite
drying
upgrade
functional group
re-adsorption
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分类号
TD984
[矿业工程—选矿]
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题名综采工作面刮板输送机槽帮腐蚀和磨损机制
被引量:6
- 4
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作者
李平辉
胡纯
柳明多
范秦政
李悦
范磊
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机构
郑州煤矿机械集团股份有限公司
中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院
中国矿业大学(北京)放顶煤开采煤炭行业工程研究中心
清华大学摩擦学国家重点实验室
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出处
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期105-110,共6页
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基金
清华大学摩擦学国家重点实验室开放基金项目(SKLTKF20B11)
中央高校基本科研业务费项目(2021YQJD21)
大学生创新训练项目(202104021)。
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文摘
煤炭开采过程中,由于井下环境苛刻,刮板输送机的槽帮受到腐蚀和磨损作用,导致其使用寿命和可靠性降低。为揭示槽帮腐蚀和磨损机制从而为槽帮的防护和新型耐磨材料的开发提供理论支撑,对刮板输送机的主要材料30SiMn钢进行磨料磨损试验,并观察磨损形貌以揭示其磨损机制;通过电化学试验、腐蚀浸泡试验,结合计算机模拟揭示其腐蚀机制。结果表明:室温下30SiMn钢平均硬度为220.94HB,在磨料的切向切削作用下,30SiMn钢表面出现了犁沟区与微切削区,且划痕深度大、截面宽,磨料切削作用是磨损失效的主要原因;30SiMn钢的自腐蚀电流为1.2074×10^(-6)A/cm^(2),年化腐蚀速度为0.1138 mm/年;30SiMn钢在矿井水环境中主要以晶界腐蚀为主,晶界处率先发生腐蚀,随时间推移,材料表面有团絮状物质产生且腐蚀现象加剧,最终材料由晶界处产生裂缝并伴随着剥落现象的发生;在结构稳定时,Fe对Cl^(-)、Ca^(2+)、Na^(+)、H_(2)O、SO^(2-)_(4)吸附距离分别为0.2364、0.2420、0.3105、0.2470、0.1976 nm;Fe对Cl^(-)、Ca^(2+)、Na^(+)、H_(2)O、SO^(2-)_(4)吸附能分别为-1.33、-10.06、-19.3、-5.46、-0.43 eV,说明在稳定状态下Fe对5种离子(分子)均存在吸附关系,吸附离子对能量较大的晶界产生腐蚀作用,证实了浸泡实验结果。
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关键词
刮板输送机
槽帮
30SiMn
磨损
腐蚀
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Keywords
scraper conveyor
groove side
30SiMn
wear
corrosion
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分类号
TH117.1
[机械工程—机械设计及理论]
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