基于线上线下混合式教学方法的材料工艺设计课程实践

《工艺设计》是材料科学与工程专业开设的必修类专业实践课,也是培养学生综合利用专业知识解决实际问题的技术规范类课程,对本专业学生创新能力和专业技能的培养有不可替代的支撑作用。本门课程在实际教学中普遍存在专业基础知识相对薄弱、工程设计能力培养不足、课时少并且缺乏系统性教学体系等问题,使学生无法在课程教学和实践中达到理想的效果,进而制约了课程对学生专业能力培养的效果。针对本门课程在教学过程中存在的问题,通过线上线下混合式教学方法分别对教学形式、教学内容、技术规范、实践指导等多方面进行教学改革。教改后的教学实践表明,基于线上和线下混合式教学体系和方法有效扩展了课程的教学内容的广度和深度,弥补了现有教学方法的不足,显著提升了教学效果,促进了学生专业能力的提升。     

颗粒形貌及粒级对粉煤灰水泥需水量影响的试验研究

研究了水泥熟料细度、级配及颗粒形貌对粉煤灰水泥需水量的影响.试验结果表明:合理、连续的颗粒级配可以降低粉煤灰水泥的需水量;改善水泥颗粒的球形度,也可以降低粉煤灰水泥的需水量.     

超细粉煤灰与原灰在水泥砂浆中的水化特征对比研究

主要对比研究了粉煤灰原灰颗粒和超细粉磨后的粉煤灰颗粒在水泥砂浆中的水化过程,利用SEM对水化行为进行了微观观察,并结合砂浆试块3 d7、d、28d抗折、抗压强度.结果表明:粉煤灰的细度对试块的强度影响最大,尤其是后期对抗压强度,在相同掺量下,强度相差达2倍左右;粒径在5μm左右的粉煤灰颗粒在养护初期就已经开始水化,且水化速率较快,在28 d时水化程度已经很充分,粉煤灰原灰颗粒即使养护到28 d龄期时,水化程度仍然很低;掺入细灰的试体各个龄期的结构均比原灰的要致密,且钙矾石的生长更快.     

高钙粉煤灰中f-CaO消解的试验研究

本文采取加消解剂、磨细、加分散剂三种方式组合对用循环流化床锅炉低温烧成的高钙粉煤灰进行处理,以消解其中的f-CaO.分析按不同方式处理后高钙粉煤灰中f-CaO的含量,并利用扫描电镜观察f-CaO消解后的形貌变化.试验结果表明:未添加分散剂条件下,消解剂量对f-CaO消解的影响最大,其次为粉磨时间,最后为消解时间;添加分散剂有助于水分由粉煤灰颗粒表面孔隙进入其内部,加快f-CaO消解.扫描电镜观察显示仅加消解剂处理高钙粉煤灰中的f-CaO消解后生成了呈六方片状、板状和短柱状的Ca(OH)_2;而加消解剂同时加入分散剂,不光在高钙粉煤灰颗粒表面,在其内部也生成大量簇状的Ca(OH)_2.     

利用高钙粉煤灰烧制贝利特水泥熟料的试验探索

本文尝试使用循环流化床锅炉低温(900℃左右)烧成的高钙粉煤灰,取代粘土、部分取代石灰石配料.分别在1150 ℃、1250℃、1300℃、1350℃下烧制贝利特水泥熟料,通过f-CaO含量检测和XRD分析评价煅烧熟料的质量.试验结果表明:使用高钙粉煤灰配料,能烧制出以C<,2>S、C<,4>A<,3>(S)和C<,2>F为主要矿物的贝利特水泥熟料,熟料中的f-CaO含量随着煅烧温度的升高而降低,合适的煅烧温度为1300-1350℃.提高铝硅比有助于改善生料的易烧性,降低生料的煅烧温度,提高熟料中C<,4>A<,3>(S)的含量.     

超细粉煤灰及其在水泥净浆中的水化特征研究

对粉煤灰原灰进行了超细粉磨,研究了超细粉煤灰的粒径分布和颗粒形貌特征,微细颗粒是由更细小的部分组成;研究了粉煤灰水泥的物理性能,超细粉煤灰的掺人显著改善水泥的各龄期抗折抗压强度,最大能够增大2倍;通过SEM观察发现,超细粉煤灰颗粒在养护初期就已经开始水化,且水化速率较快,在20 d时水化程度已经很充分,颗粒内部的晶体结构已经充分显现,超细粉煤灰的快速水化是其各龄期强度高的主要原因.     

循环率对循环流化床分解炉性能的影响

流化床反应器在水泥工业用于生料的预分解．为了提高物料分解率，开发出一种新型的循环流化床反应器并已用于水泥生产．这种循环流化床反应器中的固气比要高于传统的预分解反应器．在建立物料氧化钙平衡的基础上，建立了关于物料循环率和碳酸盐分解率之间相互关系的数学模型．模型的计算结果与现场测试结果吻合很好．此外还提出了分解炉热稳定性的概念，并给出了相应热稳定系数的表达式．结果证明：使用循环流化床分解炉可有效改进固体物料的最终分解率．当操作温度一定(850℃)时，循环率每增加100％，入窑物料的终分解率可提高8％～9％．外循环方案有助于改善分解炉的热稳定性并降低分解炉的操作温度；在终分解率不变的情况下，物料循环率每增加100％，分解炉的操作温度可降低30-500℃．     

粉煤灰理化性质及微观颗粒形貌研究

采用XRD、SEM和LS230激光粒度分析仪对粉煤灰进行了一系列的研究，包括粉煤灰的矿物组成；粉煤灰的粒度分布；粉煤灰中微观颗粒形貌。粉煤灰中的微观颗粒按所含主要元素可分为未燃尽炭粒、磁珠、钙珠及硅铝玻璃微珠。     

管道水流速对深层U型地热井采热影响的数值模拟研究

深层采热井是一种新型地热利用方式,其主要特点是"采热不采水",为模拟研究深层采热井的运行状态,以4 000m深U型地热采热井为研究对象,在合理假设的基础上建立了采热井管道内外传热的数学物理模型,模型中考虑了地下深层岩土的温度梯度、岩性变化与地下水的渗流作用等对传热的影响,并编制程序进行了模拟计算.利用实际地热井数据对模型进行验证,结果表明:理论计算温度与实际温度的误差为7.77%,模型合理可靠.模拟计算分析了管道内流速对采热功率、传热半径的影响关系,结果表明:最大采热功率为0.841MW,对应流速为0.75m/s,120d时传热的最大影响半径为15.68m.     

粉煤灰中磁珠的微观结构及化学组成

粉煤灰通常含有硅、铝、铁、钙及其它元素。为了更好地利用粉煤灰中的铁,利用磁选将粉煤灰中的铁分离出来。利用激光粒度分析仪研究了磁珠的粒度分布。采用带有能谱的扫描电镜观察了磁珠的外表面、断面、内表面及内包裹微珠形貌。利用X-衍射分析仪分析了磁珠的矿物相。研究发现:磁珠的平均粒径比粉煤灰的平均粒径大10μm,磁珠主要分布在粗颗粒中。磁珠表面析晶体形貌呈粒状、针状、块状、片状和鱼鳞状多种。除了少量的实心磁珠外,粉煤灰中大部分的磁珠是空心的,内部包裹有小微珠。不同形貌磁珠和磁珠不同位置处的铁元素分布不同。表面有粒状析晶的磁珠中铁含量最高,针状析晶磁珠次之。