第一篇：氧化鋁理化特性對(duì)生產(chǎn)的影響及檢測(cè)

氧化鋁理化特性對(duì)生產(chǎn)的影響及檢測(cè)

林 珊

（佛山市陶瓷研究所檢測(cè)有限公司）

摘要：本文通過(guò)對(duì)氧化鋁原料理化性能對(duì)氧化鋁陶瓷生產(chǎn)的影響進(jìn)行分析，提出在氧化鋁陶瓷生產(chǎn)中應(yīng)該進(jìn)行的檢測(cè)要求，檢測(cè)結(jié)果為生產(chǎn)和科研提供有效數(shù)據(jù)，保證產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。關(guān)鍵詞：氧化鋁，氧化鋁陶瓷，檢測(cè)

1、前言

在陶瓷生產(chǎn)中，為提高產(chǎn)品的性能和拓寬產(chǎn)品的用途，添加功能材料是歷史悠久的做法，其中添加氧化鋁粉最為常用。氧化鋁陶瓷也是氧化物陶瓷中應(yīng)用最廣、產(chǎn)量最大的陶瓷。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，氧化鋁陶瓷的應(yīng)用包括：陶瓷刀具、工業(yè)用閥、電子配件、化工陶瓷（濾膜、涂層等）、醫(yī)用陶瓷、建筑衛(wèi)生陶瓷、耐火陶瓷材料、航空航天陶瓷等等。

氧化鋁陶瓷中氧化鋁粉的加入量對(duì)產(chǎn)品有不同的影響，氧化鋁的理化特性對(duì)產(chǎn)品的影響非常明顯，檢測(cè)并控制氧化鋁粉的特性指標(biāo)對(duì)生產(chǎn)有著重要意義。普通型氧化鋁陶瓷以產(chǎn)品中氧化鋁含量分為99瓷、95瓷、90瓷、85瓷，氧化鋁含量在75%以上都?xì)w為普通高鋁瓷。還有更多的添加氧化鋁的陶瓷產(chǎn)品，其氧化鋁含量在40%以上，即便氧化鋁的加入量不高，產(chǎn)品的性能也已發(fā)生變化。最顯著的性能提高有：硬度、強(qiáng)度、耐高溫、耐磨性等等。

氧化鋁本身的特性具有多樣化，比如化學(xué)成分、晶型組成、微觀結(jié)構(gòu)、顆粒級(jí)配等項(xiàng)目繁多，這些特性正是影響產(chǎn)品的重要因素，由于各項(xiàng)特性指標(biāo)的不同，可能導(dǎo)致生產(chǎn)過(guò)程收縮程度不同、燒結(jié)溫度不同而最終引起產(chǎn)品的優(yōu)異性能大打折扣。研究氧化鋁的特性及檢測(cè)方法，分析檢測(cè)數(shù)據(jù)的變化，對(duì)生產(chǎn)用料及生產(chǎn)工藝都有指導(dǎo)意義。

目前最常用的氧化鋁及產(chǎn)品的檢測(cè)方法有很多，氧化鋁粉檢測(cè)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為《GB/T6609-2009氧化鋁化學(xué)分析方法和物理性能測(cè)定方法》系列，該法對(duì)氧化鋁樣品的化學(xué)成分、物理性能中的安息角、松裝密度、顆粒度、吸附指數(shù)、α-Al2O3含量、磨損指數(shù)、流動(dòng)指數(shù)等等的檢測(cè)都進(jìn)行了規(guī)定。與氧化鋁相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)還有：《GB/T 2479-2008 普通磨料 白剛玉》、《GB/T 3044-2007 白剛玉、鉻剛玉 化學(xué)分析方法》、《GB/T 15154-1994 電子陶瓷用氧化鋁粉體材料》等更多方法。

而關(guān)于氧化鋁陶瓷產(chǎn)品，則無(wú)論是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都非常多，比如《GB/T 27979-2011 氧化鋁耐磨陶瓷復(fù)合襯板》、《JC/T2024—2010 陶瓷金鹵燈用半透明氧化鋁管》、《JC/T848.1-2010 耐磨氧化鋁球》、《JC/T848.2-2010耐磨氧化鋁襯磚》等等，在這里不一一列舉。

本文主要是通過(guò)分析氧化鋁原料理化特性對(duì)氧化鋁陶瓷生產(chǎn)的影響，提出相應(yīng)的檢測(cè)方法，建議氧化鋁陶瓷生產(chǎn)企業(yè)選擇合適的方法監(jiān)控生產(chǎn)，以便使結(jié)果更具針對(duì)性，對(duì)產(chǎn)品研究和質(zhì)量控制提供科學(xué)的幫助。

2、氧化鋁的理化性能對(duì)氧化鋁陶瓷生產(chǎn)的影響及檢測(cè) ⑴氧化鋁純度與α-Al2O3含量~ 氧化鋁陶瓷原料中的氧化鋁粉對(duì)陶瓷產(chǎn)品性能起重要作用的因素是其中的α-Al2O3晶相氧化鋁，氧化鋁有12種晶相，最常見(jiàn)的3種是α-Al2O3、β-Al2O3和γ-Al2O3。

α-Al2O3的特點(diǎn)是晶體結(jié)構(gòu)緊密，硬度大、耐磨損、耐腐蝕、高溫穩(wěn)定，氧化鋁陶瓷的優(yōu)異性能源自原料中α-Al2O3的加入量。工業(yè)Al2O3中含有較多γ—Al2O3和β—Al2O3，而γ—Al2O3有較強(qiáng)的吸水性，并在加熱至1200℃以上后不可逆地轉(zhuǎn)變?yōu)棣痢狝l2O3，同時(shí)伴有14%左右的體積收縮，β—Al2O3含有Na2O、CaO等堿性成分，影響產(chǎn)品的最終性能，所以為消除這些不良影響，在制坯前應(yīng)該對(duì)工業(yè)Al2O3進(jìn)行預(yù)燒，目的就是消除過(guò)大收縮和除去Na2O等物質(zhì)，提高原 料的純度。

隨著產(chǎn)業(yè)分工細(xì)化，工業(yè)氧化鋁的預(yù)燒由氧化鋁生產(chǎn)廠家完成。生產(chǎn)企業(yè)作為原料使用者，首先要監(jiān)控氧化鋁的純度。依據(jù)《GB/T6609氧化鋁化學(xué)分析方法和物理性能測(cè)定方法》標(biāo)準(zhǔn)第34部分，大于98%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氧化鋁含量需檢測(cè)其雜質(zhì)含量后進(jìn)行計(jì)算，GB/T6609標(biāo)準(zhǔn)第1~21部分是對(duì)氧化鋁中可能存在的化學(xué)成分進(jìn)行檢測(cè)的方法，其中原子吸收光譜法、分光光度法為主要方法。比較先進(jìn)的方法是用X射線熒光光譜法迅速測(cè)定氧化鋁粉末中的全部化學(xué)成分，該法的測(cè)定范圍更大，氧化鋁含量大于45%均在該法的測(cè)定范圍。氧化鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于99.9%的氧化鋁則需要更高科技的檢測(cè)方法，如ICP-MS方法。

其次是要測(cè)定α-Al2O3的含量，依據(jù)GB/T6609標(biāo)準(zhǔn)第32部分，規(guī)定了測(cè)定α-Al2O3含量采用X射線衍射方法。盡管α-Al2O3能帶給產(chǎn)品許多優(yōu)異性能，但是γ—Al2O3具有較強(qiáng)的化學(xué)活性，對(duì)吸附材料有一些作用。⑵顆粒度與微觀形狀

許多研究表明，氧化鋁的顆粒度對(duì)制品的性能影響很大，降低氧化鋁的粉體粒度，更有利于制品的高性能形成。一般，工業(yè)氧化鋁經(jīng)過(guò)1400℃的預(yù)燒，其中的γ—Al2O3轉(zhuǎn)換成α-Al2O3，松散的粉體會(huì)結(jié)聚，轉(zhuǎn)換后的α-Al2O3晶粒會(huì)長(zhǎng)大，所以使用預(yù)燒過(guò)的氧化鋁需進(jìn)行研磨，研磨工序也由氧化鋁生產(chǎn)廠家完成。經(jīng)研磨后的氧化鋁粒度被降低，有利于提高制品的斷裂韌性、耐磨性，也有利于消除制品中剛玉與玻璃相膨脹系數(shù)差異導(dǎo)致的應(yīng)力集中，從而提高抗熱震性能。氧化鋁陶瓷生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)科研和生產(chǎn)的要求，選定不同粒度的氧化鋁粉體，進(jìn)行原料和配料的顆粒級(jí)配監(jiān)控，保證原料的穩(wěn)定性。

《GB/T6609氧化鋁化學(xué)分析方法和物理性能測(cè)定方法》標(biāo)準(zhǔn)對(duì)20μm和更大粒度氧化鋁顆粒度的測(cè)定制定有3個(gè)方法，分別是第27部分、第28部分和第37部分，這些方法主要針對(duì)中粒度和大粒度氧化鋁粉末制定的，采用的是篩分的方法。對(duì)于微小粒度的氧化鋁粉末的顆粒度測(cè)定無(wú)論是專(zhuān)門(mén)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)還是企業(yè)的質(zhì)量監(jiān)控都是采用激光粒度儀進(jìn)行檢測(cè)。

經(jīng)過(guò)1400℃預(yù)燒的氧化鋁，其顆粒呈不規(guī)則的長(zhǎng)片狀，帶有齒邊（圖1）；經(jīng)研磨后，氧化鋁顆粒呈等軸狀，接近球形顆粒狀，有時(shí)有些帶有棱角（圖2）。研磨時(shí)間越長(zhǎng)，顆粒越細(xì)，這樣的球狀顆粒效果更明顯，使用效果更佳。

圖1 圖2 有條件的生產(chǎn)企業(yè)，可以進(jìn)行原料和制品的微觀結(jié)構(gòu)檢測(cè)和研究，通過(guò)掃描電鏡檢測(cè)可獲得甚至放大幾十萬(wàn)倍的顆粒形貌，對(duì)研究和生產(chǎn)必定有幫助。

球狀顆粒均勻分散在制品配料中，不同大小的顆粒級(jí)配互相填充能得到相對(duì)致密的坯體，并且坯體不易斷裂，制品的強(qiáng)度、韌性等機(jī)械性能相對(duì)更好。

⑶流動(dòng)性與分散性

氧化鋁無(wú)論作為主原料還是添加原料，均勻分布在配料中是制品性能穩(wěn)定的重要條件之一。這一條件取決于原料的流動(dòng)性和分散性，工業(yè)氧化鋁是松散的結(jié)晶粉末，分散度較高；高溫煅燒過(guò)的氧化鋁，已形成長(zhǎng)片狀，分散性較差，流動(dòng)性也差。經(jīng)過(guò)研磨，顆粒形狀改善，流動(dòng)性提高，分散性也得到提高?！禛B/T6609氧化鋁化學(xué)分析方法和物理性能測(cè)定方法》標(biāo)準(zhǔn)第31部分：流動(dòng)角的測(cè)定、第36部分：流動(dòng)時(shí)間的測(cè)定，可以評(píng)價(jià)氧化鋁的流動(dòng)性與分散性。第24部分：安息角的測(cè)定也可以評(píng)價(jià)氧化鋁的一些性能。如當(dāng)氧化鋁的粒徑越小，安息角會(huì)較大；氧化鋁的粒子比較光滑，安息角就會(huì)較小，間接表征了原料的流動(dòng)性與分散性。

⑷可塑性與燒成收縮

氧化鋁是瘠性原料，氧化鋁加入量越大的氧化鋁陶瓷配料塑性越差，需要加入粘結(jié)劑。配料達(dá)到合適的塑性指數(shù)，成型效果最好，坯體干燥時(shí)不易開(kāi)裂。對(duì)于不同氧化鋁加入量的制品配方，粘結(jié)劑的加入量也不一樣，對(duì)于每一配方都有適合的塑性指數(shù)，研究塑性指數(shù)與制品性能的關(guān)系，調(diào)節(jié)粘結(jié)劑的加入量，對(duì)于生坯干燥和素?zé)ば虻臅r(shí)間和溫度設(shè)定能提供有效依據(jù)。塑性指數(shù)由可塑性?xún)x進(jìn)行測(cè)定。

由于氧化鋁顆粒形狀的原因，壓制成型的氧化鋁陶瓷制品可能在受壓的垂直和平行方向出現(xiàn)不一樣的收縮率，影響生坯的干燥和制品的燒成效果，嚴(yán)重時(shí)造成產(chǎn)品尺寸差異或變形、開(kāi)裂等。經(jīng)過(guò)預(yù)燒和研磨的氧化鋁顆粒形狀比較對(duì)稱(chēng)，這種影響會(huì)降低。檢測(cè)加入不同氧化鋁原料的坯體收縮率，并加以控制，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量。測(cè)定收縮率由車(chē)間進(jìn)行更合理，樣片的產(chǎn)銷(xiāo)壓力、煅燒過(guò)程與產(chǎn)品的條件一致，結(jié)果更接近生產(chǎn)需要。

⑸其他相關(guān)指標(biāo)

氧化鋁陶瓷的優(yōu)異性能源自?xún)?yōu)質(zhì)氧化鋁原料的加入，評(píng)價(jià)氧化鋁質(zhì)量的指標(biāo)有很多，其中比重也是重要指標(biāo)之一。不同晶相氧化鋁的比重不同，α-Al2O3的比重為3.96~4.01g/cm3，β-Al2O3的比重為3.30~3.63g/cm3，γ-Al2O3比重為3.42~3.47g/cm3。通過(guò)測(cè)定原料比重可以初步判定α-Al2O3的含量是否滿(mǎn)足使用要求。比重測(cè)定用比重瓶法，也可以用真密度儀法。

《GB/T6609氧化鋁化學(xué)分析方法和物理性能測(cè)定方法》標(biāo)準(zhǔn)有對(duì)氧化鋁松裝密度、有效密度、吸附指數(shù)、磨損指數(shù)、比表面積的檢測(cè)方法，對(duì)不同產(chǎn)品的工藝需要提供幫助。

其中松裝密度決定成型模腔的裝粉高度。影響氧化鋁粉松裝密度的因素很多，如顆粒形狀、尺寸、表面粗糙度及粒度分布等。在生產(chǎn)中，為了保證制品密度的一致，必須要求粉末松裝密度穩(wěn)定。

3、結(jié)論

氧化鋁陶瓷的優(yōu)異性能來(lái)自氧化鋁的優(yōu)異特性，氧化鋁陶瓷生產(chǎn)從原料利用到生產(chǎn)規(guī)模都越來(lái)越廣泛，優(yōu)質(zhì)的氧化鋁價(jià)格昂貴，氧化鋁陶瓷生產(chǎn)歷經(jīng)原料的優(yōu)選與加工、配方的研制、成型方案的設(shè)計(jì)、坯體的干燥與素?zé)?、燒結(jié)溫度的制定和執(zhí)行、后精細(xì)加工等復(fù)雜冗長(zhǎng)的工序，批量生產(chǎn)若出現(xiàn)差錯(cuò)損失嚴(yán)重，嚴(yán)格控制每一工序的質(zhì)量非常重要，而控制氧化鋁的純度、α-Al2O3含量、顆粒級(jí)配的穩(wěn)定性尤為重要，配合生產(chǎn)的要求進(jìn)行檢測(cè)，是最有效的監(jiān)控方式。

通過(guò)檢測(cè)保證生產(chǎn)質(zhì)量，通過(guò)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)研究，還能開(kāi)發(fā)出功能新異、更符合現(xiàn)代需求的氧化鋁陶瓷產(chǎn)品。

氧化鋁的各項(xiàng)檢測(cè)的結(jié)果既相關(guān)又分別表述不同特性，檢測(cè)做得越細(xì)對(duì)氧化鋁陶瓷的性能判定和了解也更精確，積累和總結(jié)檢測(cè)結(jié)果對(duì)氧化鋁陶瓷產(chǎn)品的研究和生產(chǎn)具有科學(xué)意義。

參考文獻(xiàn)

⑴徐平坤，董應(yīng)榜，《剛玉耐火材料》，冶金工業(yè)出版社

⑵《GB/T6609-2009氧化鋁化學(xué)分析方法和物理性能測(cè)定方法》系列 ⑶付鵬，劉衛(wèi)東。氧化鋁陶瓷生產(chǎn)工藝中的質(zhì)量控制 ⑷張小鋒，于國(guó)強(qiáng)，姜林問(wèn)。氧化鋁陶瓷的應(yīng)用

第二篇：影響預(yù)混料品質(zhì)特性的理化因素及其改進(jìn)措施.

影響預(yù)混料品質(zhì)特性的理化因素及其改進(jìn)措施

隨著預(yù)混料產(chǎn)品的大量生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用，高品質(zhì)的預(yù)混料將扮演愈來(lái)愈重要的角色。因此，制造商在提高和保持其產(chǎn)品質(zhì)量上大做文章，以保持其產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。

預(yù)混料產(chǎn)品是指由幾種微量組分（如維生素類(lèi)、微量元素類(lèi)、氨基酸類(lèi)及生長(zhǎng)促進(jìn)劑等）加載體/稀釋劑精制而成的混合物質(zhì)。預(yù)混料是用于生產(chǎn)全價(jià)配合飼料的核心部分，預(yù)混料品質(zhì)特性實(shí)際上取決于其組成物質(zhì)-包括維生素、微量元素和載體等的物理特性，預(yù)混料的品質(zhì)特性指標(biāo)有多種，其中最重要的操作特性有：流動(dòng)性、吸濕性、結(jié)塊性、靜電性。

一、預(yù)混料產(chǎn)品的品質(zhì)特性及其影響的理化因素

1.流動(dòng)性

好的流動(dòng)性是預(yù)混料產(chǎn)品應(yīng)具備的主要特征之一，它對(duì)飼料混合均勻度有重要影響。產(chǎn)品流動(dòng)性在很大程度上受微量組分及載體/稀釋劑的顆粒大小、分布、結(jié)構(gòu)及其靜電性能的影響，還取決于顆粒形式及吸濕特性，顆粒表面光滑程度等。

2.吸濕性

預(yù)混料吸水后引起形態(tài)變化（如由粉末狀態(tài)變成膠塊），化學(xué)反應(yīng)（如氧化還原），結(jié)晶、重結(jié)晶或凝固，都會(huì)使預(yù)混料中維生素的穩(wěn)定性下降，此外，由于吸水后維生素濃度降低，致使通過(guò)計(jì)量補(bǔ)充獲得實(shí)際含量不足，使產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)一步降低。顆粒越小，吸水性越強(qiáng)，流動(dòng)性越差。含吸濕性成分（如經(jīng)噴霧干燥的維生素、膽堿和煙酰胺等產(chǎn)品）時(shí)吸濕性增強(qiáng)。

3.結(jié)塊性

預(yù)混料產(chǎn)品在受熱受潮時(shí)易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，由于氣溫升高（如炎熱氣候下運(yùn)輸或貯存過(guò)程中），在有吸濕性物質(zhì)和氯化膽堿存在情況下，載體/稀釋劑和微量元素?cái)y帶水分釋出/遷移，導(dǎo)致粉末狀產(chǎn)品結(jié)塊。在某些情況下，酸性反應(yīng)發(fā)生會(huì)引起鹽類(lèi)化合物的形成，典型例子是煙酰胺和維生素C不能并存，有時(shí)飼料添加劑或載體（如乳糖）的重結(jié)晶，可導(dǎo)致堅(jiān)強(qiáng)的團(tuán)塊形成。含有粘性產(chǎn)品（乳清粉）和那些小顆粒產(chǎn)品時(shí)結(jié)塊的可能性極大。

4.靜電性

預(yù)混料生產(chǎn)原料所帶電荷大小，除引起安全問(wèn)題外，還會(huì)引起產(chǎn)品凝集、結(jié)拱、堵塞和分離問(wèn)題。事實(shí)上，少至1克物質(zhì)就有發(fā)出100伏靜電的潛力，產(chǎn)品要求應(yīng)具有盡可能低的靜電荷。具有高靜電性的維生素與料倉(cāng)、攪籠混合接觸時(shí)，幾乎要粘到這些設(shè)備的每一部分，高靜電維生素因經(jīng)過(guò)混合聚集大量電荷而產(chǎn)生分離，都將導(dǎo)致混合不勻，變異系數(shù)升高。高靜電維生素（如結(jié)晶型100%葉酸和96%的維生素B2）都將與混合器緊緊粘附在一起。分子顆粒越小，靜電荷越高。

二、改進(jìn)措施及技術(shù)要點(diǎn)

1.原料的選擇

一般而言，生產(chǎn)高品質(zhì)的預(yù)混料產(chǎn)品的關(guān)鍵之一是確保原料的質(zhì)量，因?yàn)闆](méi)有優(yōu)質(zhì)的原料就不能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的預(yù)混料產(chǎn)品。目前，生產(chǎn)預(yù)混料的原料來(lái)源廣泛，各自性質(zhì)差異懸殊，這將給保持原料品質(zhì)帶來(lái)不便，遵循以下原則，原料的品質(zhì)保證就可以做好。一要及時(shí)做好保護(hù)工作，因?yàn)樵掀焚|(zhì)下降

是非常容易發(fā)生并且是不可逆的過(guò)程；二要在保護(hù)工作做好的同時(shí)防止因自由氧化作用和微生物降解所引起的品質(zhì)下降；三要選擇價(jià)格合理和效價(jià)最佳的原料，主要依據(jù)市售的品種、規(guī)格及化合物中有效含量而定，同時(shí)檢驗(yàn)、灰分、色澤、粒度等指標(biāo)。并應(yīng)符合人與動(dòng)物的安全、環(huán)境及其他法規(guī)的要求。

1.1 維生素類(lèi)原料選擇要求

應(yīng)購(gòu)買(mǎi)飼料級(jí)的維生素，醫(yī)用的價(jià)格較高，除價(jià)格和活性含量外，還要考慮原料的流動(dòng)性。例如維生素E有油狀和粉狀制劑兩種，油狀不易稀釋和混勻，故應(yīng)用粉劑。此外，應(yīng)購(gòu)買(mǎi)經(jīng)包囊及包膜處理的維生素制劑。這對(duì)于保持維生素的穩(wěn)定性的降低加工過(guò)程對(duì)其所造成的影響很關(guān)鍵。

2.1.2 微量元素類(lèi)原料的選擇要求

我國(guó)的微量元素原料最常用的為氯化物與硫酸鹽化合物，硫酸鹽的吸收利用率一般較高，相比而言，氧化鐵幾乎不能利用，氧化銅的利用率也比硫酸銅差，只有錳、鋅、鎂的氧化物具有較好的利用率。由于氧化物不易吸濕返潮，容易加工處理，以元素含量計(jì)的成本較低，故國(guó)外在豬、牛預(yù)混料中氧化物使用較多，在家禽才使用較多的硫酸鹽。就鐵而言，利用硫酸亞鐵較多，而不用畜禽不能利用的氧化鐵，但含7個(gè)結(jié)晶水的硫酸鐵（含F(xiàn)e31%），經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)的烘干燥后，80%～85%通過(guò)20目分析篩后可以做飼料用。作為碘的來(lái)源，碘化鉀的吸收率很好，但其穩(wěn)定性差，易體質(zhì)出碘而損失，而碘酸鈣和碘酸鉀則比較穩(wěn)定，故國(guó)外使用較多。除此之外，要注意各種化合物中砷、鉛的含量，應(yīng)在國(guó)際之內(nèi)，不得大于標(biāo)準(zhǔn)，微量元素的化合物應(yīng)選飼料級(jí)或化工產(chǎn)品，不應(yīng)用試劑級(jí)的原料，水分是破壞和溶解微量活性成分的重要因子，如選含結(jié)晶水高的化合物，使用前應(yīng)進(jìn)一步處理（如烘干或疏水處理），使之含水量小于10%，最好選用含一個(gè)結(jié)晶水的礦物鹽。

1.3 氨基酸類(lèi)原料的選用

為實(shí)現(xiàn)“理想氨基酸”模式，需要汪厙飼用限制性氨基酸，主要有L-賴(lài)氨酸鹽酸鹽，和DL-蛋氨酸鹽酸鹽。純度大多為98%，但因品種，產(chǎn)地不同，生物效價(jià)也存在差異。

1.4 生長(zhǎng)促進(jìn)劑及其他添加劑的原料選用

藥物添加劑應(yīng)選擇動(dòng)物專(zhuān)用抗生素，因其不會(huì)與人用抗生素產(chǎn)生交叉抗藥性，又對(duì)動(dòng)物無(wú)副作用或應(yīng)激反應(yīng)，堅(jiān)決杜絕濫用藥物并可能使動(dòng)物產(chǎn)品中藥殘超限問(wèn)題的發(fā)生，只有這樣才能有利于食品安全，才符合環(huán)保要求。

抗氧化劑/防霉劑的添加，可有效的防止飼料中微量活性組分的氧化變質(zhì)，正確選用抗氧化劑/防霉劑是必要的。

酶制劑/風(fēng)味劑/著色劑等的開(kāi)發(fā)利用，對(duì)于改善飼料品質(zhì)有很重要的影響，而正逐步被推廣使用。重要的是要選擇好的產(chǎn)品，并符合人們客觀需要。

1.5 載體/稀釋劑的選用

載體/稀釋劑的粒度和容重是保證預(yù)混料均勻度的兩個(gè)重要因素。其承載能力很大程度上取決于載體的粒度，但并非越細(xì)越好，一般認(rèn)為30-80目分析篩之間為最佳的載體/稀釋劑粒度。載體容重應(yīng)接近微量活性組分的容重。容重大的活性組分難于混合均勻，且在運(yùn)輸和貯存時(shí)可發(fā)生分層。微量元素的原料應(yīng)選用無(wú)機(jī)載體/稀釋劑（如碳酸鈣），二者容重較接近，維生素類(lèi)，氨基酸類(lèi)宜選用有機(jī)載體（如淀粉）。載體/稀釋劑的pH值直接影響著預(yù)混料貯存期間的穩(wěn)定性，因偏酸或偏堿都會(huì)影響活性組分穩(wěn)定性，故應(yīng)選擇近中性、流動(dòng)性好、靜電性低的非活性物質(zhì)作為載體/稀釋劑。

2.生產(chǎn)工藝

制造商對(duì)生產(chǎn)過(guò)程初稿良好的質(zhì)量管理程度，進(jìn)行持續(xù)的品質(zhì)控制也很重要。這將有助于保證用優(yōu)質(zhì)原料制出高品質(zhì)的預(yù)混料產(chǎn)品。

2.1 粉碎

控制微量組分、載體/稀釋劑的粒度，使其符合標(biāo)準(zhǔn)要求，以確保預(yù)混料其有良好的流動(dòng)性，均勻性和穩(wěn)定性。

2.2 干燥、疏水處理

為防止產(chǎn)品在加工過(guò)程中變質(zhì)，失效和結(jié)塊，一般要求其含水量不超過(guò)10%，對(duì)有些產(chǎn)品要求小于6%，尤其帶有多個(gè)結(jié)晶水的礦物鹽，在粉碎前一定要經(jīng)干燥處理，進(jìn)行疏水處理，即在載體/稀釋劑中加入一定比例的礦物鹽，也可減弱水分的不利影響。

2.3 硒、碘、維生素B12的預(yù)處理

對(duì)極微量的活性成分如亞硒酸鈉、碘化鉀、維生素B12等分別加一定量載體制成1%預(yù)混劑，然后備用。

2.4 稀釋及混合

一般采用三級(jí)預(yù)混工藝首先將維生素類(lèi)、微量元素類(lèi)化合物分別制成預(yù)混劑，然后再加入載體/稀釋劑進(jìn)行混合，并同時(shí)按比例添加氨基酸，生長(zhǎng)促進(jìn)劑等其他微量組分。精確稱(chēng)量，準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，是生產(chǎn)中尤其重要的操作程序。

2.5 包裝、存貯

包裝前對(duì)預(yù)混料產(chǎn)品進(jìn)行外觀抽檢。主要檢查產(chǎn)品的顏色，粒度、均勻度等指標(biāo)。及時(shí)縫口，貼標(biāo)簽。包裝袋要碼放整齊。庫(kù)房宜通風(fēng)、干燥、避光、陰涼，以免受潮變質(zhì)造成損失。

制造商只有不斷地改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，強(qiáng)化質(zhì)量監(jiān)督工作，才能生產(chǎn)出高品質(zhì)的預(yù)混料產(chǎn)品，也只有這樣，才能在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地，才能更好地為中國(guó)廣大養(yǎng)殖戶(hù)服務(wù)。

第三篇：混煤的特性及對(duì)燃燒的影響

混煤的煤質(zhì)特性及對(duì)燃燒的影響

這里寫(xiě)上自己的名字，單位名稱(chēng)，然后另起一行，寫(xiě)上名字的拼音，單位的英文

Abstract: According to the current supply of coal fuel coal-fired power plants and operation process of the common characteristics of coal are analyzed, the evaluation indexes of mixed coal plant characteristics and main characteristics of mixed coal combustion influence of indicators.Key Words: Mixing coal, Characteristics of coal 摘要：根據(jù)目前我國(guó)燃煤電廠燃料煤的供應(yīng)狀況及電廠運(yùn)行過(guò)程中常用的煤質(zhì)特性評(píng)價(jià)指標(biāo)，分析了電廠混煤的相關(guān)特性及混煤主要特性指標(biāo)變化對(duì)燃燒的影響。關(guān)鍵詞：混煤；煤質(zhì)特性；

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及電力體制改革，我國(guó)的電力行業(yè)已經(jīng)逐步擺脫粗放型管理，運(yùn)行機(jī)制也已經(jīng)逐步由計(jì)劃經(jīng)濟(jì)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。廠網(wǎng)分開(kāi)、競(jìng)價(jià)上網(wǎng)已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施。如何降低發(fā)電成本，提高機(jī)組效率，直接關(guān)系到發(fā)電企業(yè)的生存與發(fā)展。根據(jù)目前國(guó)內(nèi)的煤炭市場(chǎng)和電力需求情況，我國(guó)火電廠出現(xiàn)一些問(wèn)題：①電裝機(jī)容量增大，煤的耗量增加，一臺(tái)300MW機(jī)組的鍋爐的日耗煤量約達(dá)3000噸左右，因而很難保證燃燒單一煤種。②煤炭資源集中在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的中、西部地區(qū)，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、對(duì)電力需求大的東、南部地區(qū)煤炭資源則非常貧乏，北煤南運(yùn)，煤的運(yùn)輸能力不足。③近年的電慌、煤慌，造成很多電廠“饑不擇食”，被迫燒一些劣質(zhì)煤。④許多電廠鍋爐的實(shí)際燃煤與設(shè)計(jì)煤種不符，安全經(jīng)濟(jì)得不到保障，因而采用混煤燃燒，以便滿(mǎn)足鍋爐燃燒的要求。

1．1混煤燃燒特性

從燃料特性來(lái)考慮，燃煤的主要性質(zhì)根據(jù)鍋爐需求大體可分為三個(gè)層次：第一層次是最基本的煤質(zhì)指標(biāo)，如碳含量C、氫含量H、揮發(fā)分V、灰分A、全水分M、發(fā)熱量Q、硫分S；第二層次指標(biāo)是對(duì)燃料特性的重要補(bǔ)充，如可磨性HGI、著火溫度ti、粒度組成或煤粉細(xì)度、有害元素含量、煤灰熔融特性溫度、煤灰粘度與結(jié)渣性；第三層次指標(biāo)是對(duì)燃用煤質(zhì)的專(zhuān)門(mén)了解，如密度、硬度、比熱、導(dǎo)熱系數(shù)和膨脹系數(shù)、熱分析、燃燒特性、煤灰表面張力及沾污能力、灰渣強(qiáng)度及燒結(jié)溫度等。

不同煤種混配以后，其煤質(zhì)特性要發(fā)生較大變化，特別是第二，第三層次指標(biāo)，幾乎都不符合線性可加規(guī)律。

1．1．1混煤的熱分解及揮發(fā)分析出特性

煤中揮發(fā)分含量及析出特性對(duì)著火過(guò)程有著決定性的影響。為了全面了解配煤煤質(zhì)的揮發(fā)分析出特性，可用熱重分析方法進(jìn)行了慢速熱解條件下的揮發(fā)分析出特性試驗(yàn)和沉降爐進(jìn)行的快速熱解試驗(yàn)，對(duì)多種單一煤及混煤的揮發(fā)分析出特性進(jìn)行評(píng)價(jià)和比較，對(duì)混煤的揮發(fā)分析出規(guī)律及其影響因素進(jìn)行探討。研究結(jié)果表明：混煤的揮發(fā)分析出性能受到摻混煤質(zhì)特性、混合比、揮發(fā)分含量、煤粉細(xì)度、溫度、加熱速率等因素的影響。組成配煤的兩組份煤種的揮發(fā)分析出并不是同時(shí)進(jìn)行的。配煤的揮發(fā)分釋放時(shí)間普遍比單一煤長(zhǎng)，造成這一現(xiàn)象的主要原因是不同煤種混合后，除其有機(jī)成份的析出順序發(fā)生變化從而相互影響外，還由于其無(wú)機(jī)成份如煤中各巖相組份在燃燒時(shí)的相互影響、相互制約，使得煤的揮發(fā)分中各化學(xué)成份的比例發(fā)生了變化。配煤的揮發(fā)分釋放性能比單一煤種稍差，組成配煤的煤種性質(zhì)相差越大，其揮發(fā)分釋放性能也越差。配煤的配合比對(duì)揮發(fā)分析出特性有較大影響，組成配煤的各煤種性質(zhì)相差越大，則配煤揮發(fā)分析出特性受配合比的影響越大。煤粉細(xì)度對(duì)配煤揮發(fā)分析出的影響比對(duì)單一煤種大。1．1．2混煤燃盡特性

對(duì)于混煤來(lái)說(shuō)，由于其中低揮發(fā)分、低反應(yīng)活性的煤與高揮發(fā)分、高反應(yīng)活性的煤其燃燒速度不同，因此在燃燒時(shí)出現(xiàn)“搶風(fēng)”現(xiàn)象，使得低反應(yīng)活性、低揮發(fā)分煤在缺氧的氣氛中燃燒，從而造成了低揮發(fā)分煤的燃盡更為困難。以往的研究表明，在通常的燃燒情況下，混煤的綜合燃盡效果低于摻混煤種分別單燒時(shí)獲得的燃盡率加權(quán)平均值。摻混比例也對(duì)混煤燃燒產(chǎn)生重要影響。如在低品位煤中摻入的高品位煤比例太小，則可能達(dá)不到應(yīng)有的效果，甚至可能引起燃燒不穩(wěn)定現(xiàn)象。因此，不同煤種摻燒時(shí)，為了保證鍋爐的經(jīng)濟(jì)性和安全性，高品位煤的摻燒量應(yīng)達(dá)到一定程度，具體的摻燒率可通過(guò)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)初步確定后再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整試驗(yàn)驗(yàn)證。除此之外，煤粉粒度也影響混煤的燃盡性能，應(yīng)盡可能降低煤粉粒度，特別是降低其中的低反應(yīng)活性煤的粒度。

1．1．3 混煤燃燒時(shí)SOx、NOx的生成與排放特性

在混煤燃燒過(guò)程中，SOx、NOx的生成與排放不同于單一煤種。研究結(jié)果表明，混煤燃燒對(duì)NOx生成的大小主要取決于摻混煤種相對(duì)含氮量和混合比例以及氧濃度，其N(xiāo)Ox峰值出現(xiàn)的時(shí)間主要取決于摻混煤種的相對(duì)揮發(fā)分及混合比?；烀篘Ox的釋放時(shí)間比單一煤種長(zhǎng)，當(dāng)氧氣充足時(shí)，后期NOx的釋放量將增加。因此，要降低混煤燃燒時(shí)的NOx排放，不僅要考慮其前期燃燒階段，同時(shí)也要考慮其中后期燃燒階段。提高配煤的燃盡率與降低NOx排放存在一定矛盾，對(duì)于由性能差異較大的煤組成的混煤來(lái)說(shuō)，要達(dá)到高效低污染燃燒將比單一煤更為困難。

對(duì)SOx生成與排放，通常可采用高硫煤與低硫煤相混合燃燒以降低SOx生成與排放。不同煤種摻燒時(shí)，在考慮控制混煤SOx生成與排放的同時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮其經(jīng)濟(jì)性、結(jié)渣、積灰及腐蝕性能等。對(duì)于已配置有脫硫系統(tǒng)的鍋爐，則其對(duì)SOx生成與排放不需太多的考慮。

1．2混煤的結(jié)渣特性

電廠對(duì)燃煤的結(jié)渣性分析大多只停留在一些常規(guī)分析上，如測(cè)定煤灰的變形溫度t1、軟化溫度t2、融化溫度t3。

一般認(rèn)為，只要在易結(jié)渣的煤中混入一定量不易結(jié)渣的煤時(shí)，便可以起到減緩結(jié)渣速度、降低結(jié)渣程度的作用。由于這種觀點(diǎn)在現(xiàn)場(chǎng)具有較強(qiáng)的可操作性，已被很多人所接受，并正在電廠配煤燃燒工作中被廣泛應(yīng)用。這對(duì)于兩種性質(zhì)相差不大的燃煤進(jìn)行混燒時(shí)是可取的，但在煤種性質(zhì)相差很大時(shí)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些偏差。在人們普遍重視優(yōu)化運(yùn)行的今天，更應(yīng)該重視各煤種的優(yōu)化配比，以利于優(yōu)化燃燒。兩種煤按不同比例進(jìn)行混合，其結(jié)渣的傾向性是不同的。

對(duì)于混煤燃燒結(jié)渣規(guī)律，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已進(jìn)行過(guò)詳細(xì)的研究，結(jié)果表明混煤的結(jié)渣特性較為復(fù)雜，尤其是燃燒性能相差較大的煤種表現(xiàn)得更加明顯。

影響混煤的結(jié)渣性能的主要因素有：(1)混煤灰熔點(diǎn)的變化

不同煤種混合后，其灰熔點(diǎn)變化趨勢(shì)很復(fù)雜，與算術(shù)平均值相差甚遠(yuǎn)，也不表現(xiàn)出線性關(guān)系。有時(shí)混煤的灰熔點(diǎn)比兩種單一煤都低，有時(shí)則比兩種單一煤都高。這種變化與所混的兩種單一煤的特性及混合比的關(guān)系較大，煤種差別越大，混合后變化越大，這主要是因?yàn)椴煌悍N混合后，由于礦物質(zhì)的組成、含量發(fā)生變化以及它們之間的相互影響、相互制約，使得不同煤之間的不同礦物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而改變了混煤的灰熔融特性。同時(shí)，不同煤種混合后煤灰還可能生成共熔體，也使混煤的灰熔融溫度發(fā)生變化?；烀夯胰埸c(diǎn)的改變是導(dǎo)致結(jié)渣狀況改變的主要原因。

(2)混煤灰渣粘度的變化

灰渣粘度對(duì)結(jié)渣的影響主要體現(xiàn)在受熱面結(jié)渣強(qiáng)度方面，灰渣粘度越大，受熱面結(jié)渣越強(qiáng)烈。西安熱工院對(duì)混煤灰渣的粘溫特性研究表明，我國(guó)煤渣型相差大的煤摻燒，會(huì)改變混煤灰渣的粘溫特性，從而使結(jié)渣性能改變。

(3)煤中礦物質(zhì)的離析

煤中礦物質(zhì)一些成分在煤粉顆粒中的含量多少，也會(huì)對(duì)混煤的結(jié)渣傾向產(chǎn)生影響，如黃鐵礦偏析嚴(yán)重的煤質(zhì)結(jié)渣較嚴(yán)重。

(4)混煤在爐內(nèi)燃燒狀況對(duì)結(jié)渣的影響

不同煤種混合后，尤其是性能差異較大的煤混合時(shí)，兩種分煤種的燃燒并不是同步進(jìn)行的，由于高揮發(fā)分煤的大量消耗氧量，造成低揮發(fā)分煤的燃燒時(shí)間延長(zhǎng)，此時(shí)容易出現(xiàn)低揮發(fā)分燃料的燃盡發(fā)生在爐膛出口附近和爐墻附近，甚至粘附到受熱面上繼續(xù)迸行，這樣將提高爐膛上部和爐墻附近溫度水平，因而有可能使灰分在未固態(tài)化以前就接觸到受熱面而粘結(jié)在其表面上造成結(jié)渣。

此外，性能差異較大的煤種混合燃燒時(shí)，高揮發(fā)分煤的先期燃燒，導(dǎo)致低揮發(fā)分煤缺氧造成局部弱還原性氣氛，從而使灰熔點(diǎn)大大降低，使結(jié)渣加劇。

(5)燃燒工況參數(shù)及鍋爐運(yùn)行參數(shù)的影響

爐膛溫度、爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)、爐內(nèi)氣氛條件、過(guò)量空氣系數(shù)、一二次風(fēng)量分配、混合狀況、風(fēng)煤比、煤粉細(xì)度等等都會(huì)對(duì)混煤的結(jié)渣狀況產(chǎn)生影響。

由上述分析可以看到，混煤的結(jié)渣性能不僅受混合煤種、混合比的影響，而且受多種因素的影響，其結(jié)渣情況相當(dāng)復(fù)雜，同一煤質(zhì)結(jié)渣指標(biāo)的混煤和單一煤，在同一爐膛和同一燃燒工況下，兩者的結(jié)渣特性可能存在較大的差異，這主要是由于混煤在爐內(nèi)的燃燒狀況與單一煤不同。因此，要采用混燒方法減輕或消除鍋爐的結(jié)渣，必須對(duì)混煤的結(jié)渣性能和機(jī)理進(jìn)行大量而深入的研究。

研究結(jié)果表明，不同煤種混合后，其結(jié)渣趨勢(shì)變化很復(fù)雜，與算術(shù)平均值相差甚遠(yuǎn)，也不表現(xiàn)出線性關(guān)系。由此可知，當(dāng)電廠采用混燒方法減輕結(jié)渣時(shí)，必須合理選擇摻燒率．影響配煤結(jié)渣性能的因素有許多，但一般來(lái)說(shuō)：配煤的結(jié)渣性能不僅受混合煤種、混合比的影響，而且受鍋爐運(yùn)行條件的影響。焦渣特性指數(shù)相同的混煤和單一煤，在同一爐膛和同一燃燒工況下，兩者的結(jié)渣特性可能存在較大差異。1．3混煤的可磨特性及對(duì)燃燒的影響 3．3．1混煤的可磨性特點(diǎn)

煤的可磨性是一種與煤的硬度、強(qiáng)度、韌度和脆度有關(guān)的綜合物理特性，它可作為決定電站磨煤機(jī)容量的一個(gè)重要指標(biāo)。哈氏可磨性指數(shù)HGI是一個(gè)無(wú)量綱的物理量，可用來(lái)衡量煤的可磨性，其值的大小反映了不同煤樣破碎成粉的相對(duì)難易程度，HGI值越大，說(shuō)明在消耗一定能量的條件下，相同量規(guī)定粒度的煤樣磨制成粉的細(xì)度越細(xì)。

研究結(jié)果表明，按質(zhì)量比1：1組成的混煤的可磨性并不具有“加和性”，而是趨向于難磨的原煤的可磨性，特別是當(dāng)一種易磨煤和一種難磨煤混合時(shí)。將兩種可磨性不同的煤在同一制粉系統(tǒng)中混合磨制時(shí)，這兩種組成煤種在混煤中所表現(xiàn)出的粒徑分布特性不同，即難磨煤的細(xì)度較大，而易磨煤的細(xì)度較小。因此，兩種混煤的HGI值不能由單一組成煤種的HGI值按混合比加權(quán)平均計(jì)算得出，而是趨向于較難磨的原煤。

3．3．2可磨性對(duì)混煤粒徑及揮發(fā)分的影響

混煤的這種可磨性特點(diǎn)，必然會(huì)對(duì)混煤的粒徑有一定影響。當(dāng)將兩種可磨性不同的煤在同一制粉系統(tǒng)下磨制成混煤時(shí)，會(huì)導(dǎo)致各單一煤在混煤中表現(xiàn)出的粒徑分布特性不同和各煤種細(xì)度的不同。這就可能使混煤的粒徑分布范圍較大，同時(shí)也出現(xiàn)煤粉的偏析，即單一組成煤在各粒徑范圍不是均勻分布，而是在混煤煤粉的大粒徑范圍內(nèi)難磨煤占較大部分，易磨煤則在小粒徑范圍內(nèi)占大部分。特別是當(dāng)組成煤種的可磨性相差越大時(shí)，這種現(xiàn)象會(huì)越明顯。

揮發(fā)分對(duì)煤粉的著火起著重要作用，還影響到煤粉后期的燃盡性能。煤的揮發(fā)分是涉及到物理化學(xué)變化的煤質(zhì)指標(biāo)，從研究結(jié)果看，混煤的揮發(fā)分并不能簡(jiǎn)單地按加權(quán)平均計(jì)算?；烀喝紵龝r(shí)，兩種煤粒子離散的分布于氣流中，由于兩種煤的密度、顆粒直徑相差較大，兩種煤粒子在氣流中的分布將很不均勻。這說(shuō)明不能把混煤看成一新的單一煤種的燃燒，不能以試驗(yàn)測(cè)得的混煤中揮發(fā)分含量的多少來(lái)判斷混煤的某些燃燒特性。試驗(yàn)表明，混煤一般比揮發(fā)分含量相近的單一煤難于著火和燃燒。

從實(shí)際應(yīng)用的觀點(diǎn)來(lái)看，混煤表現(xiàn)出這樣的粒徑分布特性和揮發(fā)分含量特性很可能會(huì)影響混煤的燃燒效果。

3．3．3可磨性對(duì)混煤燃燒特性的影響(1)對(duì)著火特性的影響

研究表明，混煤的著火溫度與混煤中易著火煤的著火溫度非常接近。即混煤的著火點(diǎn)只取決于易著火的煤，而另一種與之混配的煤對(duì)混煤的著火點(diǎn)影響不大。這表明，由于煤種的可磨性不同，而揮發(fā)分較高的煤可磨指數(shù)大，易于磨碎，造成混煤細(xì)顆粒部分揮發(fā)分含量高，易著火煤所占比例較大。當(dāng)外界加熱條件達(dá)到易著火煤的著火條件時(shí)，這部分混煤著火燃燒，使整個(gè)混煤開(kāi)始著火燃燒。因此可以認(rèn)為，兩種煤的煤質(zhì)特性相差較大時(shí)，混煤的著火特性主要受可磨性和著火特性較好的原煤的影響。

(2)對(duì)混煤燃盡特性的影響

在混煤燃燒時(shí)，易磨的煤顆粒較細(xì)，且一般燃燒性能較好，所以先著火燃燒。而難磨的煤顆粒較粗，結(jié)構(gòu)致密，存在難燃盡問(wèn)題。再加上易磨的煤顆粒先消耗了部分氧氣，降低了難磨的煤顆粒周?chē)鯕獾臐舛?，從而減慢了氧氣分子向該煤顆粒表面的擴(kuò)散速度，這就更不利于難磨的煤顆粒的燃盡，并最終會(huì)影響混煤的燃盡。當(dāng)兩種組成煤的可磨性和燃燒特性相差越大時(shí)，兩種煤顆粒的粒徑相差越大，很可能出現(xiàn)易磨易燃燒的煤已燃盡，而難磨難燃燒的煤的著火接不上，從而造成著火和燃燒的不穩(wěn)定。

由此可見(jiàn)，當(dāng)由于可磨性的不同，造成的各組成煤種混合磨制時(shí)的粒徑分布不同，細(xì)度不同，影響了混煤的著火、燃燒和燃盡。易磨的煤在混煤中的顆粒較細(xì)，先著火燃燒，影響著混煤的著火；難磨的煤在混煤中的顆粒較粗，難于燃盡，影響著混煤的燃盡。3．4結(jié)論

(1)混煤的揮發(fā)分析出性能受到摻混煤質(zhì)特性、混合比、煤粉細(xì)度、溫度、加熱速率等因素的影響?；烀旱膿]發(fā)分釋放時(shí)間一般較單一煤種長(zhǎng)。混煤燃盡特性通常低于分別單燒時(shí)獲得的燃盡率。摻混比例也對(duì)混煤燃燒產(chǎn)生重要影響。

(2)混煤燃燒過(guò)程中，NOx生成的大小主要取決于摻混煤種相對(duì)含氮量和混合比例以及氧濃度。對(duì)SOx生成與排放，采用高硫煤與低硫煤相混合燃燒以降低SOx生成與排放。

(3)混煤的結(jié)渣特性比較復(fù)雜，與其單一煤種算術(shù)平均值相差甚遠(yuǎn)，也不表現(xiàn)出線性關(guān)系。當(dāng)電廠采用混燒方法減輕結(jié)渣時(shí)，應(yīng)對(duì)混煤的結(jié)渣特性進(jìn)行試驗(yàn)分析，以合理選擇混煤的摻燒比率。

(4)混煤的可磨性并不具有“加和性”，而是趨向于難磨的原煤的可磨性。將兩種可磨性不同的煤在同一制粉系統(tǒng)中混合磨制時(shí)，會(huì)造成這兩種組成煤種在煤粉中的粒徑分布不均，難磨煤的細(xì)度較大，易磨煤的細(xì)度較小。

(5)由于可磨性的不同，造成混合磨制煤粉時(shí)出現(xiàn)粒徑的偏析，會(huì)影響混煤的燃燒特性．易磨且燃燒性能較好的原煤影響混煤的著火，而難磨且燃燒性能較差的原煤影響混煤的燃盡。特別是當(dāng)兩種組成煤種的可磨性和燃燒特性相差越大時(shí)，這種影響越大。參考文獻(xiàn)：

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第四篇：材料各向異性對(duì)超聲檢測(cè)的影響

材料各向異性對(duì)超聲檢測(cè)的影響

白小寶[1] 孫建罡[2] 江運(yùn)喜 [1]

1、矩陣科技有限公司，北京

100102

2、上海衛(wèi)星裝備研究所，上海 200240 摘要：各向異性材料由于其特殊的物理性質(zhì)，使得超聲波在其內(nèi)部的傳播有三種體波：縱波、快橫波和慢橫波，而且在界面處會(huì)產(chǎn)生聲束的畸變和曲線傳播等復(fù)雜物理現(xiàn)象，嚴(yán)重影響檢測(cè)的靈敏度和準(zhǔn)確性。本文中將著重討論奧氏體不銹鋼焊縫的超聲波檢測(cè)。

關(guān)鍵詞：各向異性 超聲檢測(cè) 不銹鋼焊縫 相控陣

THE INFLUENCE OF ANISOTROPIC PROPERTY ON

ULTROSONIC DETECTION

Bai Xiaobao

[1], Sun Jiangang,Jiang Yunxi

[2][1]

1、Matrix U/E Technologies Ltd，Beijing，100102

2、Shanghai Satellite Equipment Research Institute，Shanghai，200240 Abstract： Due to the special physical properties of anisotropic materials, ultrasound propagates in the interior have three kinds of bulk waves: one longitudinal wave and two shear waves, and difficult physical phenomenon would happen at the interface such as distortion and curve propagation.This paper will focus on the ultrasonic inspection of austenite stainless steel weld.Keywords： Anisotropic, Ultrasound Inspection，Stainless Steel Weld，Phased array 一． 前言

各向異性，也稱(chēng)“非均勻性”，是指晶體的不同方向上的彈性模量、硬度、斷裂抗力、屈服強(qiáng)度、熱膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱性、電阻率、電位移矢量、電極化強(qiáng)度、磁化率和折射率等都是不同的?；谝陨咸匦?，用戶(hù)就可以根據(jù)實(shí)際需求來(lái)制備相應(yīng)的材料。

奧氏體不銹鋼是最為常見(jiàn)的一種各向異性材料，由于其優(yōu)良的抗腐蝕性、抗氧化性以及

[1]低溫韌性而被廣泛應(yīng)用于石油化工、機(jī)械加工、核電和航空航天等領(lǐng)域的重要部位。為了預(yù)防潛在危險(xiǎn)，提高安全性，就需要對(duì)焊接部位進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。

二． 不銹鋼焊縫檢測(cè)

適用于奧氏體不銹鋼焊縫內(nèi)部檢測(cè)的方法有射線和超聲兩種。其中，射線方法具有一定的穿透能力，但是其對(duì)于裂紋等面積型缺陷并不敏感，而且設(shè)備復(fù)雜，需要專(zhuān)門(mén)的防護(hù)裝置，另外當(dāng)被檢材料厚度較大時(shí)也會(huì)因?yàn)樗p增大而是靈敏大大降低；相比之下，超聲方法則具

[2] 有穿透力強(qiáng)，對(duì)人體無(wú)害，檢測(cè)速度快等優(yōu)勢(shì)。但是由于奧氏體不銹鋼的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使得超聲檢測(cè)也面臨很多難點(diǎn)。

奧氏體不銹鋼焊縫中，晶粒組織粗大，對(duì)于超聲波有較強(qiáng)的散射衰減，導(dǎo)致靈敏度變化大，穿透能力減弱，無(wú)法確定缺陷的大小，而且粗大組織還會(huì)引起散射聲波的疊加及波形轉(zhuǎn)換，導(dǎo)致假信號(hào)出現(xiàn)；另外，超聲波在各向異性材料中傳播有三種模態(tài)：快橫波、慢橫波和縱波，使得工件內(nèi)部的信號(hào)較為復(fù)雜，而且超聲波波前與傳播方向不一定正交，斯奈爾定律

[3] [4]也不再適用，使得聲束會(huì)在界面處產(chǎn)生畸變和曲線傳播，增大定位誤差。

a.縱波聲場(chǎng)

b.橫波聲場(chǎng)

圖

1各向異性焊縫中的聲場(chǎng)模擬

橫波受各向異性影響較大,散射大，衰減大，假信號(hào)多,而縱波則相對(duì)較好，故奧氏體不銹鋼焊縫通常用縱波斜探頭探傷，圖1是對(duì)同一角度的縱波和橫波進(jìn)入各向異性焊縫中的聲場(chǎng)模擬（只考慮了單一模態(tài)，未考慮波形轉(zhuǎn)換，綠色線是縱波，紅色線是橫波），從圖中可以看出，橫波進(jìn)入焊縫后，聲束散射較嚴(yán)重，指向性不明確，而相比之下，縱波的散射較小，有明顯的指向性。但縱波斜探頭又會(huì)同時(shí)產(chǎn)生橫波和波形轉(zhuǎn)換等問(wèn)題,因此,只要可行,探傷時(shí)應(yīng)盡量從兩面兩側(cè)用直射法(一次波法)進(jìn)行。焊接金屬外的熱影響區(qū)探傷,可用橫波

[5]斜探頭,但此時(shí)可用直射法,也可用一次反射法(二次波法)進(jìn)行。

雙晶縱波斜探頭與單晶縱波斜探頭相比，發(fā)射電脈沖不進(jìn)入接收電路，使得表面盲區(qū)減小，電噪聲信號(hào)減小，且雙晶探頭有一個(gè)聲能集中區(qū)，即焦點(diǎn)，該區(qū)域內(nèi)的聲能較強(qiáng)，信噪比較好，可以提高需探測(cè)區(qū)域的檢測(cè)靈敏度，所以在實(shí)際檢測(cè)中多使用雙晶縱波斜探頭來(lái)檢測(cè)奧氏體不銹鋼焊縫。

但是，雙晶探頭只在一個(gè)位置有聲場(chǎng)聚焦，在其它位置靈敏度并未改善，如果想要在整個(gè)深度范圍有均勻的靈敏度，則需要多次更換探頭，在實(shí)際檢測(cè)中并不可行。目前，多是采用深度補(bǔ)償?shù)姆绞絹?lái)統(tǒng)一靈敏度，但這種方式并未改善非焦點(diǎn)區(qū)域的信噪比，所以整體的檢測(cè)靈敏度并未改善。

三． 相控陣超聲檢測(cè)

相控陣技術(shù)是將一塊常規(guī)晶片切割成許許多多的小晶片，然后通過(guò)對(duì)單個(gè)晶片施以不同的激發(fā)及接收延遲來(lái)使各晶片產(chǎn)生的小波發(fā)生干涉，從而在檢測(cè)工件中的理想位置實(shí)現(xiàn)聚焦或波束偏轉(zhuǎn)的技術(shù)。

對(duì)于奧氏體不銹鋼焊縫來(lái)講，如果使用相控陣超聲檢測(cè)，則可以通過(guò)施加不同組的延遲在整個(gè)深度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)聚焦，提升穿透能力，改善檢測(cè)靈敏度和信噪比；為了在整個(gè)體積內(nèi)有更好的聚焦效果，現(xiàn)多使用雙晶面陣相控陣超聲探頭（即TRL探頭）。

圖2a和2b是對(duì)同一不銹鋼焊縫對(duì)比試塊（在焊縫區(qū)域自上而下的添加了四個(gè)相同孔徑的橫孔缺陷）使用雙晶面陣相控陣探頭做常規(guī)扇形掃查檢測(cè)的聲束覆蓋和仿真結(jié)果圖，工件厚度96mm厚，不銹鋼離心鑄造后焊接。圖2c和2d是對(duì)同一試塊使用同一探頭做多點(diǎn)聚焦掃查的焦點(diǎn)示意圖和仿真結(jié)果圖，仿真結(jié)果圖中上面是B掃圖，下面是動(dòng)態(tài)回波曲線圖，反應(yīng)的是各信號(hào)的檢測(cè)幅值，紅框中的四個(gè)信號(hào)依次對(duì)應(yīng)的是自上而下的四個(gè)橫孔缺陷，圖2e是將兩次掃查的動(dòng)態(tài)回波曲線圖拖入同一視圖中進(jìn)行對(duì)比的結(jié)果，圖中黑色線是多點(diǎn)聚焦掃查的結(jié)果，紅色線是扇形掃查檢測(cè)的結(jié)果；從仿真結(jié)果可以看出，使用多點(diǎn)聚焦掃查不僅使得檢測(cè)的角度分辨率改善，而且檢測(cè)幅值也明顯提高。

a.扇形掃查聲束覆蓋示意圖

b.扇形掃查仿真結(jié)果

c.多點(diǎn)聚焦掃查聚焦示意圖

d.多點(diǎn)聚焦掃查仿真結(jié)果

e.扇形掃查和多點(diǎn)聚焦掃查動(dòng)態(tài)回波曲線對(duì)比

圖2 不銹鋼焊縫扇形掃查和多點(diǎn)聚焦掃查仿真對(duì)比

四． 實(shí)際驗(yàn)證

從仿真結(jié)果來(lái)看，雙晶相控陣探頭檢測(cè)奧氏體不銹鋼焊縫時(shí)采用多點(diǎn)聚焦方式可以得到更好的角度分辨率和更好的信噪比，但是是否能夠滿(mǎn)足檢測(cè)要求還需要實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。

實(shí)驗(yàn)中使用的是法國(guó)M2M公司的Multi2000 256*256相控陣設(shè)備，探頭頻率1MHz，晶片數(shù)2*12*5，待檢件是一核電環(huán)焊縫試件，檢測(cè)設(shè)備及工件如圖3所示。

圖3 檢測(cè)設(shè)備及被檢工件照片

檢測(cè)時(shí)采用多點(diǎn)聚焦方式，首先在對(duì)比試塊上進(jìn)行靈敏度標(biāo)定,然后檢測(cè)待檢件。檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了兩處缺陷，見(jiàn)圖4，圖中右邊是扇掃圖，左邊是扇掃圖中綠色角度指針上的A掃圖。

a.53mm深度處自然缺陷

b.56mm深度處自然缺陷

圖4 53mm處自然缺陷（左）和56mm處自然缺陷（右）的檢測(cè)結(jié)果

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，兩個(gè)自然缺陷可以很清晰的分辨出來(lái)，信噪比較高，深度也可以測(cè)量出來(lái)，說(shuō)明使用多點(diǎn)聚焦方式可以滿(mǎn)足檢測(cè)要求?？紤]到聲束在界面處可能會(huì)產(chǎn)生畸變和曲線傳播，所以缺陷的測(cè)量深度和真實(shí)深度之間可能會(huì)有一定的誤差存在。

五． 總結(jié)

奧氏體不銹鋼焊縫因?yàn)榫Я４执?，各向異性的特點(diǎn)，使得超聲檢測(cè)面臨很多難題。從上面的仿真和實(shí)驗(yàn)可以看出，使用雙晶面陣相控陣探頭可以有效提升穿透能力、信噪比和檢測(cè)靈敏度，能夠適用于實(shí)際檢測(cè)，但是考慮到聲束可能存在的畸變和曲線傳播，所以測(cè)量深度和實(shí)際深度之間可能會(huì)存在一定的差異。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙新玉，鋼鐵，徐春廣.各向異性對(duì)焊結(jié)構(gòu)中的超聲傳播模擬與缺陷回波預(yù)測(cè)【J】． 機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2003年2月

[2] 沙正驍.奧氏體不銹鋼焊縫中超聲傳播路徑的模擬【D】． 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，2010：11-12 [3] 張鷹，張延豐，雷毅.奧氏體不銹鋼焊縫的超聲波檢測(cè)方法研究【J】． 無(wú)損檢測(cè)，2006年第28卷第3期

[4] 胡棟，王強(qiáng)，肖琨，劉富君.奧氏體不銹鋼焊縫的相控陣超聲檢測(cè)【J】．河南科技大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2013年第1期

[5] 李衍，馮兆國(guó).不銹鋼焊縫的超聲檢測(cè)—現(xiàn)狀與進(jìn)展【J】.無(wú)損檢測(cè)，2005年6月，第29卷第3期

第五篇：春困對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的影響

“世界睡眠日” 關(guān)注睡眠健康

——談?wù)劇按豪А睂?duì)煤礦安全生產(chǎn)的影響

世界衛(wèi)生組織將每年的3月21日定為“世界睡眠日”。為引起人們對(duì)睡眠重要性和睡眠質(zhì)量的關(guān)注，中國(guó)睡眠研究會(huì)自2003年將世界睡眠日正式引入中國(guó)。借此機(jī)會(huì)談?wù)劇按豪А睂?duì)煤礦安全生產(chǎn)的影響。

春暖花開(kāi)、鳥(niǎo)語(yǔ)花香，伴隨著氣溫的回升，人們特別容易犯困，睡覺(jué)睡不醒，工作也無(wú)精打采，這種“春天疲勞癥”的現(xiàn)象通常被稱(chēng)作“春困”。其實(shí)，“春困”是人體生理機(jī)能隨自然季節(jié)變化和氣溫高低的轉(zhuǎn)換而發(fā)生相應(yīng)調(diào)節(jié)的一種短暫生理現(xiàn)象。春天，氣溫適中，皮膚和肌肉微細(xì)血管處于弛緩舒張的狀態(tài)，血流緩慢，體表血液供應(yīng)量增加，流入大腦的血液就相應(yīng)減少，中樞神經(jīng)系統(tǒng)困乏”是人體的正?，F(xiàn)象，可由于“春困”會(huì)造成人的精神萎靡、反應(yīng)遲鈍、行動(dòng)遲緩，不僅影響工作和生活，還會(huì)誘發(fā)許多潛在危害因素，容易引發(fā)安全生產(chǎn)事故。特別是我們煤礦井下一線生產(chǎn)工人，身處較差的生產(chǎn)環(huán)境、身受多種自然災(zāi)害的威脅，更需要時(shí)刻繃緊安全生產(chǎn)弦，來(lái)不得半點(diǎn)的疏忽大意，更不能出現(xiàn)迷迷糊糊、昏昏欲睡的現(xiàn)象，我們是地方國(guó)有煤炭企業(yè)，大部分員工來(lái)自農(nóng)村，多數(shù)員工都是“兩頭忙”，在家忙農(nóng)活、上班做工作，“春困”的危險(xiǎn)性就會(huì)更大，這也是我們煤礦這一階段安全生產(chǎn)最大的潛在危害因素，所以為了我們自己和家庭的幸福，為了礦井的安全和諧發(fā)展，一定要重視春季安全生產(chǎn)工作。要牢固樹(shù)立安全意識(shí)，養(yǎng)成良好的作息習(xí)慣，時(shí)刻保持清醒的頭腦，以飽滿(mǎn)的精力投入到工作中，嚴(yán)防“春困”現(xiàn)象的發(fā)生，切實(shí)避免安全生產(chǎn)事故的發(fā)生，確保礦井的安全生產(chǎn)。

企管辦：石曉飛2013-3-21