峨眉山玄武岩成因假说:基于天体撞击对冲聚合效应

峨眉山玄武岩成因假说:基于天体撞击对冲聚合效应
峨眉山玄武岩成因假说:基于天体撞击对冲聚合效应

第29卷第5期一一一一一一一一一一一一一一一V o l.29,N o.5 2015年10月M I N E R A LR E S O U R C E SA N D G E O L O G Y O c t.,2015???????????????????????????????????????????????????

峨眉山玄武岩成因新思考

天体撞击的对冲聚合效应

刘陈明,杨德敏,马绍春

(云南国土资源职业学院,云南昆明一650093)

摘一要:峨眉山玄武岩是目前被国内二国际唯一认可的大陆溢流玄武岩(C F B),关于其成因有很多解释,

多数认为是 地幔柱 成因,但是也仅仅停留在地球化学的依据上,没有更多有说服力的证据三本文结合

有关实验和数据论证 对冲聚合 理论的事实性和普遍性,认为地球另一端(撞击点)发生猛烈行星撞击,

引起 对冲聚合 效应,造成对冲点巨大冲击能量重新聚合进而引起地震二火山活动和大规模岩浆溢流,

撞击点和对冲点分别处在地球两端通过地心的对应点上,撞击发生时间和大规模岩浆活动几乎同时三

为此,峨眉山玄武岩可能不是 地幔柱 成因,其冲破岩石圈形成溢流可能并非 地幔柱 头部作用造成穹

窿上升二地壳减薄或者裂谷而喷溢,而可能是二叠纪/三叠纪时期地球另一端剧烈小行星撞击而引起 对

冲聚合 效应形成上升通道,热流体因为外界扰动而喷溢三且本文也为探索 地幔柱 动力学机制和探讨

地表热点分布以及和小行星撞击事件二全球生物大灭绝事件之间的联系,起到抛砖引玉的作用三

关键词:峨眉山玄武岩;对冲聚合;地幔柱;热点;大陆溢流玄武岩

中图分类号:P588.14+5一一文献标识码:A一一文章编号:1001-5663(2015)05-0585-06

0一引言

峨眉山玄武岩是我国目前已知的大陆溢流玄武岩(C F B),关于其成因很多学者做了不同的研究工作,有着不同的看法三峨眉山玄武岩是地球深部作用过程在地壳表层的表现,其动力学过程和机制比较复杂,最初由赵亚曾(1929年)提出到现今有关成因争议颇多三20世纪80~90年代主要观点为裂谷成因[1-3],随后随着研究的深入和新学说的兴起,提出其为 地幔柱 成因[4-6]三这些成因观点都基于岩石学二岩石化学上证据,并没有一种非此即彼的依据来说明,而且对其形成过程是否有 地幔柱 作用也有分歧[7]三目前大家所接受的成因观点认为是 地幔柱 ,因为目前主导的板块构造地质学无法对板内大规模溢流玄武岩进行有说服力的解释,这必然让地质学者去探求其真相三但是对于 地幔柱 是否真实存在的依据,目前只是仅仅停留在岩石学二岩石化学层面上,少量的地球物理数据也未能说明问题之所在三为此,按照本文中所引用的 对冲聚合 理论来思考,认为峨

眉山玄武岩大火成岩省的分布是因为处在峨眉山玄

武岩集中分布地区的地球另一端 撞击点 发生行星

撞击事件引起 对冲聚合 效应而造成火山活动引起

大规模岩浆溢流的结果三该理论的提出为地球物理

学家二天体物理学家二矿床学家研究天体上的岩浆活

动(据N A S A报道美国航天宇航局发现土卫6上的强烈岩浆活动)二天体之间的碰撞活动以及地球上的

板内C F B等提出了新的思路三文中对 对冲聚合 理论进行多方面的引证和说明,旨在结合 对冲聚合 理论来探讨峨眉山玄武岩的成因以及机制,也为探讨 地幔柱 动力学机制,为地球上发生在板内的火山岩浆活动和全球热点地区以及小行星撞击事件二生物灭绝事件等之间的关系提供新的研究思路[8]三

1一峨眉山玄武岩的地质背景

峨眉山玄武岩最早由赵亚曾1929年命名,用来泛指分布于扬子地台滇二川二黔三省的二叠系玄武岩组,其位于扬子克拉通西部及西缘,主要由玄武岩和

收稿日期:2014-01-23

作者简介:刘陈明(1984-),男,硕士,研究方向:矿床学二成矿规律与成矿预测三E-m a i l:105578731@q q.c o m

引文格式:刘陈明,杨德敏,马绍春.峨眉山玄武岩成因新思考:天体撞击的对冲聚合效应[J].矿产与地质,2015,29(5):585-590.

相伴生的基性―超基性侵入岩组成,主要形成于晚二叠系三峨眉山玄武岩的分布范围,主要有西南和西北边以大的断裂与西南三江构造带相连,西南为红河断裂;西北为小金河―龙门山大断裂,面积为2.5?105k m2,体积为0.3?106~0.6?106k m3[9]三峨眉山

玄武岩的下伏岩石均为茅口组,上为上二叠统到上三叠统二侏罗系所覆盖三上扬子区峨眉山玄武岩通常分成西二中二东三大岩区[8]三自西到东玄武岩的厚度逐渐变薄,说明岩浆作用也有自西往东逐渐减弱的特点,东区岩性单一,主要为高钛玄武岩,而西区岩性较复杂,下部为低钛玄武岩,在岩层上部有高钛玄武岩和中酸性岩浆[5]三认为峨眉山玄武岩集中喷发在晚二叠纪,时限在259~257M a之间[10],是一种在短时间内(喷发前后时间可能为1~2M a)巨量喷发的特点[11-13],根据野外地质研究显示,峨眉山玄武岩直接覆盖于早二叠世茅口组岩之上,并被下三叠统覆盖,它的喷发时代应该处在早二叠世至早三叠世之间,然而,对于峨眉山玄武岩的准确喷发时段尚有争论三2一峨眉山玄武岩岩石学和地球化学特征

综合前人研究成果,峨眉山玄武岩组厚度多达千米,可分为4个旋回,最上部多为含气孔状熔岩二凝灰质沉积岩和火山角砾岩,总体上以巨厚堆积的玄武岩为主,主要岩石类型有橄榄拉斑玄武岩二玄武岩二碱性玄武岩二斜斑中长玄武岩和安粗玄武岩,总体属于拉斑玄武岩系列和偏碱性高原玄武岩系列,并且喷发特征明显,广泛发育集块岩二角砾岩二凝灰岩等[14]三据卢记仁(2009)[15]研究表明,峨眉山玄武岩主要为弱碱性玄武岩二拉斑玄武岩和碱性玄武岩,平均成分属于弱碱性玄武岩,F e和T i含量高,M g含量低,自西向东表现为F e二T i二K二P等高含量,M g二C a含量低三张昭崇等(2002)[16]在丽江发现两处苦橄岩,呈现夹层状产出于峨眉山玄武岩系底部,该岩石地球化学特征为含M g高(M g O含量16%~20%),轻稀土表现为富集但变化大((C e/Y b)N=4~25)三苦橄岩和共生玄武岩具有相同地球化学特征,微量元素二稀土元素配分曲线特征为轻稀土元素富集二H F S E元素亏损二同位素成分变化范围窄,并认为玄武岩与苦橄岩两者为同源岩浆的产物,主要来源于地幔三峨眉山玄武岩的总平均成分与世界大陆裂谷碱性玄武岩的平均成分接近,属弱碱性玄武岩;富不相容元素,主要为L R E E和大离子亲石元素,依据其稀土元素配分特征,认为其大地构造环境判别为大陆板内玄武岩三3一 对冲聚合 理论

对冲聚合 理论,最早由美国天体物理学家马克四博斯劳(M a r k.B o s l o u g h)所提出三该理论的提出,对于天体物理学二碰撞物理学二古生物学家研究地球历史中所遭遇的碰撞和强烈的火山活动以及地质历史时期内的全球物种灭绝事件,也为研究外太空天体上发生的火山岩浆活动提出了新的思路三目前我国还没有专门研究球体 对冲聚合 效应的实验和有关数据,并且有关与球体高速碰撞的实验数据也很稀少三但是,即使是少数的有关球体的高速碰撞试验数据也同样表明这样一个理论事实,即在球体高速碰撞中,被撞一方,在短暂激烈撞击时间内,会有大量能量通过冲击波传导在撞击点的 对冲点或者对冲部位 重新聚合造成破坏,该 对冲点 的位置是撞击点穿过球体中心在球体表面的对应点,这就是马克.博斯劳所提出这一理论的精髓三

M a r k.B o s l o u g h是专门从事小行星防御研究的碰撞天体物理学家三历史上的一些撞击事件和恐龙的灭绝给博斯劳一个很大的启发,他认为,行星撞击地球一端时,在与撞击点相对的地球另一端出现了巨大的能量集中,其强大的冲击力导致了火山喷发三博斯劳通过实验模型和计算机模拟验证了自己的想法,并提出 对冲聚合 理论的设想;他在实验室用一个较小的钢球以高速正面撞击一个体积较钢球大很多的玻璃球,以验证在撞击点的对应点 对冲点 是否会出现破坏性的裂痕三该实验用高速摄像机记录了在钢球高速撞击玻璃球时,除了在撞击点撞击瞬间出现明显指向球心柱状二簇状裂痕和玻璃碎屑飞溅以外,在玻璃球撞击点的 对冲点 也出现了明显的指向玻璃球体中心的一定深度簇状裂痕,仿佛在撞击同时有另外一钢球从相反相对方向撞击所形成的痕迹,这显然验证了 对冲聚合 所设想的事实是存在的(该试验没有收集到有关数据,笔者只看过实验过程视频)三博斯劳认为某些小行星撞击地球事件和大型火山喷发是同一时期发生的,它们之间还存在着一定的关联性三他用目前世界上最先进的美国圣地亚哥国家实验室超级计算机 红色风暴 再次进行实验,模拟小行星撞击地球(图1,该图是按照实验模拟碰撞时间从开始到结束顺序截图),又一次的实验结果还是支持博斯劳的理论三碰撞产生的巨大能量足以导致撞击点在地球上对应的 对冲点 一端发生猛烈的火山喷发三碰撞发生后,冲击波会以每小时大约1.2万公里的速度穿越地球,1.5小时后,在 对冲点 重新聚合,由于撞击的巨大能量部分在 对冲点 重新聚

685矿产与地质一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一2015年一

合,导致在 对冲点 足以引起火山喷发二地震三科学家已经证实,历史上的西伯利亚境内的大火山与物种大灭绝出现在同一时期三火山喷发后,火山岩覆盖了西伯利亚方圆150万平方公里的区域三按照 对冲聚合 理论,西伯利亚火山喷发是地球另一端遭受剧烈撞击的结果,它的大致对冲点应该位于南半球的某个地点三与此同时,博斯劳刚刚做出对冲点是在南半球

的推断时,正在那里考察的美国加州大学圣芭芭拉分校的化学家露安四贝克①也同时得出了相同的结论,南半球的某个地区的确遭受过严重的星体撞击三遗憾的是,马克四博斯劳所做的实验笔者没有收集到有关的论文和数据三(文中关于马克.博斯劳所做的研究,读者可浏览h t t p ://w w w.s a n d i a .g

o v 网站有关内容以及在视频网站搜索其实验视频资料)

三图1一计算机模拟行星撞击地球实验结果图版(按撞击时间先后顺序,据M a r k .B o s l o u g

h )F i g .1一T h e c h a r t o f e x p e r i m e n t a l r e s u l t s o f t h e c o m p

u t e r s i m u l a t i o no f a s t e r o i d s t r i k e s o n t h e e a r t h (i no r d e r o f t h e i m p

a c t t i m e )7

85一第29卷一第5期一一一一一一一一一一一刘陈明等:

峨眉山玄武岩成因新思考:天体撞击的对冲聚合效应①据2004年5月14日,

英国‘独立报“报道被新浪科学探索转载

一一陈千一等(

2009)[17

]有关球体高速撞击实验也证实了博斯劳的理论,其中在做关于高速球体撞击石英

玻璃的实验中,发现撞击后除了在玻璃板的正面撞击点出现撞击坑和破碎裂纹以外,在玻璃板撞击点的背面相对应撞击点的位置也同样发现了层裂或者挤凿型破坏(图2),说明在撞击瞬间能量在撞击点释放并且造成破坏,并在极短的时间内通过介质传导在撞击

点对应点 对冲点 重新聚合;如果撞击点能量损失小,介质的能量传导性较好,在对冲点重新聚合的能量也较大,会造成相当的破坏,碰撞的能量或者破坏性决定于撞击体所携带动量,并且成正比的关系三但是,对于像宇宙空间中的天体来说,其质量之大,速度之快,其撞击时的能量和破坏性更是难以定量描述,特别是对于宇宙空间的天体来说,撞击体和被撞击体都是具有极大的质量和运行速度的,其碰撞时的能量和破坏性以及对撞击的天体表面和内部的破坏性难以用数据说清楚,但是足以引起天体,如地球撞击点和对冲点浅层地壳强烈的地震二火山岩浆活动,甚至引起地球内部的扰动都有可能

图2一高速钢球撞击玻璃实验截面图(据陈千一等)

F i g .2一T h e s e c t i o nv i e wo f t h eh i g

h s p e e d s t e e l b a l l h i t t i n gg l a s s e x p e r i m e n t 但是,无论是马克四博斯劳还是陈千一的实验都很好的论证了 对冲聚合 理论的事实性,也说明该现象在大自然界可能具有的普遍性特征,比如将一块石头扔进一个湖泊,撞击瞬间能量就以波浪的形式以撞击点为中心成圆环状传播,假设湖泊足够大,大到从高空看去类似一个球面,那么设想下,在一定时间后撞击形成的波浪必然会在撞击点穿过球体中心的对应点重新集合再次引起水体激烈震荡三也说明若将

对冲聚合 效应延伸到天体,延伸到行星之间的撞击活动,延伸到历史上地球曾经经历过的行星撞击活动,那么一次剧烈的行星撞击地球的碰撞,除了在撞击点留下明显的撞击痕迹和足以引起的地震二火山活动外,同时在 对冲点 的这种巨大的能量聚合也足以引起剧烈的地震,特别是火山活动,因而一次撞击可能带来两次剧烈的破坏活动,撞击所带来的这种能量聚集足以造成一定深度的岩石圈层的强烈压裂二层裂,形成一定深度的断裂破碎带,这为深层的炙热流体 岩浆猛烈上升提供了通道或者薄弱地带三硬度大的刚性岩石圈层包裹之下是软流圈,地球物理资料显示该层有明显低速体(地震波资料),这可能是地壳深部或者发育于上地幔的岩浆,在岩石圈层封闭下,当地壳表层遭受剧烈行星撞击事件时,受到撞击传导影响,处于软流圈相对封闭环境下的岩浆流体必然受到巨大的挤压应力表现出更强烈的 对冲聚合 效应,在对冲点有巨大的冲破上升的趋势,若此时地壳岩石圈层无法阻挡,就会形成剧烈的火山二岩浆活动三这也许为解释所谓板内 热点 或者板内火山活动的机制提供了依据,也为研究 地幔柱 动力学机制和小行星撞击事件以及地质历史时期全球灭绝事件提供了一定的线索三

4一峨眉山玄武岩成因探讨

峨眉山玄武岩自从被人们发现至今都是研究二讨论的焦点,其原因是关于在对来自地球深部的岩浆活动,其动力学机制以及诱因有着诸多的疑问三峨眉山玄武岩是地球深部动力学作用在地表的反应,对于它的研究和探讨必将帮助我们深入认识地球,了解地球圈层活动,因其复杂性,对其成因解释主要有以下两种:

(1)裂谷成因主要发展于20世纪80~90年代,

以张云湘等(1988)二从柏林(1988)二熊舜华等(1994)二H u a n g e t a l (1992)二C o u r t i l l o t e t a l (1999)二T h o m p

-s o n e t a l (2001)为主[1-3;18-20

],提出了峨眉山玄武岩的形成,是由攀西裂谷形成三在区域构造上他们认为攀西裂谷的形成同古特提斯洋向上扬子板块的俯冲有

关,并与巴颜喀拉边缘海的张开和闭合同步发展,成为主动大陆边缘沟二弧二盆二谷体系的一个不可分割的一部分三对于该成因解释,何斌等(2003,2006)

就峨眉山玄武岩的分布和裂谷的展布不一致以及裂谷形成时间与喷发时间不一致提出了质疑[

21,9]

三(2)地幔柱成因主要发展于现今,C h u n g a

n d J a h n (1995)二徐义刚等(2001)二宋谢炎等(2001)二X i a o

e t a l (2003)[4-6;22]

经过研究提出峨眉山玄武岩为地幔柱成因否定了裂谷成因,并且被很多人所接受三其主要证据:①峨眉山玄武岩分布不是呈现为裂谷成因的

线状展布,而是近似圆状;②从岩石学二沉积学角度得出峨眉山玄武岩大规模喷发之前,地壳有明显的抬升二隆起,超过岩石圈引张形成攀西裂谷的规模三但

8

85矿产与地质一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一2015年一

是张昭崇等(2001)[16]对在峨眉山玄武岩形成过程有没有地幔柱作用提出质疑三

在 对冲聚合 理论影响下,笔者认为峨眉山玄武岩大火成岩省的分布可能并非为大家所接受的 地幔柱 成因,也没有见到因为峨眉山地区曾经发生小行星撞击而引起火山岩浆活动的报道,而可能是处在峨眉山玄武岩集中分布区的地球另一端(撞击点)发生猛烈行星撞击而引起的 对冲聚合 效应,导致该区(对冲点)巨大冲击能量重新聚合造成地震二火山活动引起大规模岩浆溢流的结果,这可能就是峨眉山玄武岩其主喷发期的直接诱因三

5一 对冲聚合 效应下的 地幔柱 探讨

地球上其它已知热点的成因以及 地幔柱 的真正含义,在 对冲聚合 理论的影响下,应该给予重新思考三现代地球物理的资料,特别是地震波速测定,不少地区在上地幔100k m左右的深度及中下地壳的深度存在有地震波速下降的低速带(l o w v e l o c i t y z o n e,简称L V Z),这些低速带多数被解释为在固态岩石中存在有液态物质,导致地震波速明显下降,这些液态物质就是初始熔融的岩浆物质三说明这些炙热流体在很多地区都有分布,但是为什么大都没有发育成为具有头部二尾部的 地幔柱 ?没有在地表形成C F B或热点?这是值得思考的问题三很明显,要让形成于地幔或深部地壳的炙热流体上侵冲破岩石圈大量溢流,必须要有有利的 通道 ,在板块内部形成这种通道可能有两种情况:①小行星撞击下的 对冲聚合 效应可以形成一定深度的断裂二裂隙,还对流体起到扰动作用;②地幔化学物质不均一造成局部 热点 形成地幔柱,形成上升穹窿,发生重熔,地壳减薄进而衍生裂谷,构成通道三所以,形成C F B,不一定是 地幔柱 成因,并且很多 热点 地区,没有任何过热岩浆的岩石学证据三那些认为造成异常高温 热点 ,是因为地幔中化学成分的不均一,但是要知道地幔中物质是在不停的对流循环的,因而 热点 不可能固定,也不可能持续作用三笔者认为 地幔柱 可能不是早就存在既定的地质体,而是随着上覆岩石圈中薄弱地带(断裂带)上侵或冲破围岩的类似柱状或者蘑菇云或者放射状的上升热流体而已,当巨量溢流就形成了玄武岩三

6一结论

(1)峨眉山玄武岩大火成岩省的分布可能并非为大家所接受的 地幔柱 成因,也没有见到峨眉山地区曾经发生小行星碰撞的报道,而可能是处在峨眉山玄武岩分布区的地球另一端(撞击点)发生猛烈行星撞击而引起的 对冲聚合 效应,导致该区(对冲点)巨大冲击能量重新聚合造成地震二火山活动引起大规模岩浆溢流的结果,但是目前缺乏关于撞击点经历同期发生过强烈小行星撞击的有力证据,且现今峨眉山玄武岩区所对应的行星撞击点的实际位置也应该考虑板块漂移的影响,还需要结合古地理恢复来确定撞击点位置三

(2) 对冲聚合 理论为我们带来了新的研究思路,但是对于其事实性和正确性,仍然有待更进一步的研究来肯定,若其成立将为板块构造地质学提供很好的补充和完善,有助于重新认识地球历史上发生的小行星撞击二火山岩浆活动和物种灭绝之间的关系三(3)关于 地幔柱 的研究和讨论从未停止过,认为 地幔柱 可能不是早就存在既定的地质体,而是随着上覆岩石圈中薄弱地带(断裂带)上侵或冲破围岩的类似柱状或者蘑菇云或者放射状的上升热流体而已,当巨量岩浆溢流就形成了玄武岩三

(4)希望本文能起到抛砖引玉的作用,将更多的目光投向和板内火山二岩浆活动有关的研究工作中,进一步探讨和验证 对冲聚合 理论,为有关的地质研究工作提供新的思想三

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[22]一X i a oL,X uYG,C h u a n g SL,e t a l.C h e m o s t r a t i g r a p h i c c o r r e-

l a t i o no f u p p e r P e r m i a n l a v a s u c c e s s i o n f o r m Y u n n a nP r o v i n c e,

C h i n a:E x t e n e o f E m e i s h a n l a r g e i g n e o u s p r o v i n c e[J].I n t e r n a-

t i o n a lG e o l o g y R e v i e w,2003,45:753-766.

N e w i d e a s o n t h e g e n e s i s o fE m e i s h a nb a s a l t

t h e e f f e c t o f c o l l i s i o na n d c o a l e s c e n c e c a u s e db y t h e c o l l i s i o no f c e l e s t i a l o b j e c t s

L I U C h e n-m i n g,Y A N G D e-m i n,MAS h a o-c h u n

(Y u n n a nL a n da n dR e s o u r c e sV o c a t i o n a lC o l l e g e,K u n m i n g650093)

A b s t r a c t:E m e i s h a nb a s a l t i s t h e o n l y k i n do f c o n t i n e n t a l f l o o db a s a l t(C F B)i nC h i n aw h i c h i s a c c r e d i t e db y d o m e s t i c a n d i n t e r n a t i o n a l s o c i e t y a t p r e s e n t.T h e g e n e s i s o f E m e i s h a nb a s a l t i s b r o a d l y i n t e r p r e t e d a n dm o s t o f t h e e x p l a n a t i o n s s u p p o r t t h e t h e o r y o f m a n t l e p l u m e .H o w e v e r,t h e e x i s t i n g e x p l a n a t i o n s a r e a l l b a s e d o n l y o n t h e g e o c h e m i s t r y y e tw i t h o u t c o n v i n c i n g e v i d e n c e s.T h i s p a p e r u s e d t h e r e l a t e d e x p e r i m e n t s a n d d a t a t od e m o n s t r a t e t h e f a c t u a l i t y a n du n i v e r s a l i t y o f t h e"c o l l i s i o na n dc o a l e s c e n c e"t h e o r y,a n d i tb e l i e v e d t h a t v i o l e n t p l a n e t a r y c o l l i s i o nw h i c ho c c u r r e do n t h e o t h e r s i d e o f t h e e a r t h(t h e i m p a c t p o i n t)c a u s e d t h e"c o l l i-s i o na n dc o a l e s c e n c e"e f f e c t.I nt h ec o l l i s i o n p o i n th u g ei m p a c te n e r g y a g g r e g a t e sa f r e s h,w h i c ha r o u s e s e a r t h q u a k e s,v o l c a n i c a c t i v i t i e s a n do v e r f l o w e dm a s s i v e l a v a.T h e i m p a c t p o i n t a n d t h e c o l l i s i o n p o i n t a r e l o-c a t e da t t h e e a c he n do f t h e a x i sw h i c h p a s s t h r o u g h t h e g e o c e n t e r,a n d t h e i m p a c t a n d l a r g e-s c a l em a g m a t i c a c t i v i t y o c c u r a l m o s t s i m u l t a n e o u s l y.T h e a u t h o r b e l i e v e d t h a t t h eE m e i s h a nb a s a l t sm a y n o t b eo f"m a n t l e p l u m e"g e n e s i s.I n s t e a d o f b e i n g c a u s e d b y t h e d o m e r i s i n g o r c r u s t t h i n n i n g o r r i f t v a l l e y sw h i c h r e s u l t f r o m t h e p l u m eh e a de f f e c t o f t h e"m a n t l e p l u m e",t h eo v e r f l o wf o r m e db y m a g m ae s c a p e d f r o mt h e l i t h o s p h e r e m a y b e t h e e f f u s i o no f h y d r o t h e r m a l f l u i dd i s t u r b e db y e x t r a n e o u s i n c i d e n t s,s u c h a s a r i s i n g c h a n n e l c r e a t e d b y"c o l l i s i o na n d c o a l e s c e n c e"e f f e c t o na c c o u n t o f a v i o l e n t a s t e r o i d i m p a c t o n t h eo t h e r s i d eo f e a r t h i n t h e p e r i o do f P e r m i a n/T r i a s s i c.M o r e o v e r,t h i s p a p e r e x p l o r e d t h ed y n a m i cm e c h a n i s m s o f t h e"m a n t l e p l u m e"

a n d t h e d i s t r i

b u t i o no f t h e h o t s p o t s o n t h e e a r t h s u r f a

c e a sw e l l a s t h e i r r e l a t i o n sw i t h t h e a s t e r o i

d i m p a c t e-v

e n t s a n d t h e g l o b a lm a s s e x t i n c t i o ne v e n t s.

K e y W o r d s:E m e i s h a nb a s a l t,c o l l i s i o na n d c o a l e s c e n c e,m a n t l e p l u m e,h o t s p o t,c o n t i n e n t a l f l o o db a s a l t 095矿产与地质一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一2015年一

聚合反应工程基础复习提纲

第一章绪论 1. 说明聚合反应工程基础研究内容 ①以工业规模的聚合过程为对象,以聚合反应动力学和聚合体系传递规律为基础; ②将一般定性规律上升为数学模型,从而解决一般技术问题到复杂反应器设计,放大等提供定量分析方法和手段; ③为聚合过程的开发,优化工艺条件等提供数学分析手段.简而言之:聚合反应工程研究内容为:进行聚合反应器最佳设计;进行聚合反应操作的最佳设计和控制. 第二章化学反应工程基础 1.间歇反应器、连续反应器 间歇反应器:物料一次放入,当反应达到规定转化率后即取出反应物,其浓度随时间不断变化,适用于小规模,多品种,质量不均。 连续反应器:连续加料,连续引出反应物,反应器内任一点的组成不随时间而改变,生产能力高,易实现自动化,适用于大规模生产。 2. 平推流、平推流反应器及其特点: 当物料在长径比很大的反应器中流动时,反应器内每一位原体积中的流体均以同样的速度向前移动,此时在流体的流动方向上不存在返混,这种流动形态就是平推流。 具有此种流动型态的反应器叫平推流反应器。 特点:①在稳态操作时,在反应器的各个截面上,物料浓度不随时间而变化, ②反应器内物料的浓度沿着流动方向而改变,故反应速率随时间位置而改变,及反应速率的变化只限于反应器的轴向。 3. 理想混合流、理想混合流反应器及其特点: 反应器中强烈的搅拌作用使刚进入反应器的物料微元与器内原有物料微元间瞬时达到充分混合,使各点浓度相等,且不随时间变化,出口流体组成与器内相等这种流动形态称之为理想混合流。 与理想混合流相适应的反应器称为理想混合流反应器。

特点:①反应器内物料浓度和温度是均一的,等于出口流体组成②物料质点在反应器内停留时间有长有短③反应器内物质参数不随时间变化。 5. 容积效率:指同一反应在相同的温度、产量、和转化率的条件下,平推流反应器与理想混合反应器所需的总体积比 7.返混:指反应器中不同年龄的流体微元间的混合 8、宏观流体、微观流体 宏观流体:流体微元均以分子团或分子束存在的流体; 微观流体:流体微元均以分子状态均匀分散的流体; 9.宏观流动、微观流动 宏观流体指流体以大尺寸在大范围内的湍动状态,又称循环流动; 微观流体指流体以小尺寸在小范围内的湍动状态 11.微观混合、宏观混合P70 微元尺度上的均匀化称为宏观混合; 分子尺度上的均匀化称为微观混合。 1.按物料的相态、结构形式、操作方式和流体流动及混合形式分类,反应器可分为那几类? 按物料相态来分:均相反应器、非均相反应器; 按结构形式来分:管式反应器、釜式反应器、塔式反应器、固定床反应器、流化床反应器等; 按操作方式来分:间歇反应器、连续反应器、半连续反应器 按流体流动及混合形式来分:平推流反应器(或称活塞流、柱塞流、理想置换反应器)、理想混合流反应器(或称完全混合反应器)、非理想流动反应器

峨眉山玄武岩成因假说:基于天体撞击对冲聚合效应

第29卷第5期一一一一一一一一一一一一一一一V o l.29,N o.5 2015年10月M I N E R A LR E S O U R C E SA N D G E O L O G Y O c t.,2015??????????????????????????????????????????????????? 峨眉山玄武岩成因新思考 天体撞击的对冲聚合效应 刘陈明,杨德敏,马绍春 (云南国土资源职业学院,云南昆明一650093) 摘一要:峨眉山玄武岩是目前被国内二国际唯一认可的大陆溢流玄武岩(C F B),关于其成因有很多解释, 多数认为是 地幔柱 成因,但是也仅仅停留在地球化学的依据上,没有更多有说服力的证据三本文结合 有关实验和数据论证 对冲聚合 理论的事实性和普遍性,认为地球另一端(撞击点)发生猛烈行星撞击, 引起 对冲聚合 效应,造成对冲点巨大冲击能量重新聚合进而引起地震二火山活动和大规模岩浆溢流, 撞击点和对冲点分别处在地球两端通过地心的对应点上,撞击发生时间和大规模岩浆活动几乎同时三 为此,峨眉山玄武岩可能不是 地幔柱 成因,其冲破岩石圈形成溢流可能并非 地幔柱 头部作用造成穹 窿上升二地壳减薄或者裂谷而喷溢,而可能是二叠纪/三叠纪时期地球另一端剧烈小行星撞击而引起 对 冲聚合 效应形成上升通道,热流体因为外界扰动而喷溢三且本文也为探索 地幔柱 动力学机制和探讨 地表热点分布以及和小行星撞击事件二全球生物大灭绝事件之间的联系,起到抛砖引玉的作用三 关键词:峨眉山玄武岩;对冲聚合;地幔柱;热点;大陆溢流玄武岩 中图分类号:P588.14+5一一文献标识码:A一一文章编号:1001-5663(2015)05-0585-06 0一引言 峨眉山玄武岩是我国目前已知的大陆溢流玄武岩(C F B),关于其成因很多学者做了不同的研究工作,有着不同的看法三峨眉山玄武岩是地球深部作用过程在地壳表层的表现,其动力学过程和机制比较复杂,最初由赵亚曾(1929年)提出到现今有关成因争议颇多三20世纪80~90年代主要观点为裂谷成因[1-3],随后随着研究的深入和新学说的兴起,提出其为 地幔柱 成因[4-6]三这些成因观点都基于岩石学二岩石化学上证据,并没有一种非此即彼的依据来说明,而且对其形成过程是否有 地幔柱 作用也有分歧[7]三目前大家所接受的成因观点认为是 地幔柱 ,因为目前主导的板块构造地质学无法对板内大规模溢流玄武岩进行有说服力的解释,这必然让地质学者去探求其真相三但是对于 地幔柱 是否真实存在的依据,目前只是仅仅停留在岩石学二岩石化学层面上,少量的地球物理数据也未能说明问题之所在三为此,按照本文中所引用的 对冲聚合 理论来思考,认为峨 眉山玄武岩大火成岩省的分布是因为处在峨眉山玄 武岩集中分布地区的地球另一端 撞击点 发生行星 撞击事件引起 对冲聚合 效应而造成火山活动引起 大规模岩浆溢流的结果三该理论的提出为地球物理 学家二天体物理学家二矿床学家研究天体上的岩浆活 动(据N A S A报道美国航天宇航局发现土卫6上的强烈岩浆活动)二天体之间的碰撞活动以及地球上的 板内C F B等提出了新的思路三文中对 对冲聚合 理论进行多方面的引证和说明,旨在结合 对冲聚合 理论来探讨峨眉山玄武岩的成因以及机制,也为探讨 地幔柱 动力学机制,为地球上发生在板内的火山岩浆活动和全球热点地区以及小行星撞击事件二生物灭绝事件等之间的关系提供新的研究思路[8]三 1一峨眉山玄武岩的地质背景 峨眉山玄武岩最早由赵亚曾1929年命名,用来泛指分布于扬子地台滇二川二黔三省的二叠系玄武岩组,其位于扬子克拉通西部及西缘,主要由玄武岩和 收稿日期:2014-01-23 作者简介:刘陈明(1984-),男,硕士,研究方向:矿床学二成矿规律与成矿预测三E-m a i l:105578731@q q.c o m 引文格式:刘陈明,杨德敏,马绍春.峨眉山玄武岩成因新思考:天体撞击的对冲聚合效应[J].矿产与地质,2015,29(5):585-590.

侵入气孔、析出气孔、针状气孔产生的原因有哪些

侵入气孔、析出气孔、针状气孔产生的原因有哪些? 侵入气孔产生的原因是:型砂中的水分与粘结剂中的挥发物,都会因受热变成气体。如果型砂(或芯砂)透气性差,或浇注系统设计不合理,或砂型紧实度过高.或砂型排气不良以及气道堵塞,都会使铸型中所产生的气休(浇注时)不能及时排出,就可能冲破金属表面凝固膜,而钻进铁水里去,若不能上浮排出,便留在铸件中形成气孔。因此应尽量减少铸型中的气体来源和增加铸型的排气能力。其具体措施有: (1)严格控制型砂的水分,同时起膜与修型时,不宜刷水过多。煤粉等加入量不宜过多,从而减少发气量。一般型砂中水<6%,煤<7%。 (2)干型要保证烘干的质量,烘干后停放时间不宜过长,以免返潮。 (3)适当地提高浇注温度,浇注时缓慢平稳,保征型腔内原有气体来得及排出。 (4)铸型紧实度要适当,保持良好的透气性。同时还要开气冒口,扎气眼;泥芯要有通气道等。 (5)浇注系统的设置要合理,要考虑型腔内排气畅通及金属液平稳地流入铸型。 (6)合箱时要注意封死芯头间隙,以免铁水钻入而堵塞通气道。 (7)对于大平面铸件,最好采用倾斜浇注,出气孔处高势,以利排气。 (8)泥芯撑和冷铁必须干净无锈 (9)适当减少粘结剂,可附加一些透气性材料,如木屑等。 (10)可选用圆性砂粒,增加型砂的透气性。 析出气孔产生的原因是:气体在金属中的溶解度随温度下降而急剧减少。在熔炼过程中,金属吸收了较多的气体,而在冷却凝固过程中,析出的气体若不能排出型外,则留在铸件中成为气孔。因此,要尽量减少铁水在熔炼和浇注时的吸气和减少铁水的粘度,以便气泡上浮排除。其具体措施有: (1)使用干燥炉料,并限制含气量较多的回炉料的用量。对锈蚀严重成表面有油的炉料要经过热处理后再使用,对本身含气量高的炉料,应重熔再生后再使用。 (2)尽量减少炉料与炉气接触:在金属液表面复盖溶剂,采用快速熔炼工艺,严格控制风量和风压等。 (3)浇包要完全烘干。 (4)进行脱气处理:方法是加入合金不溶性气体,把溶于金属液中的气体带出。如炼钢中加铁矿石沸腾而除去氢气、氮气等。 (5)采用真空熔炼,以清除金属液中气体或使用金属液在压力下结品,使已溶于金属的气体未来得及析出就已凝固。 (6)增加型砂的透气性:紧实度要合适,扎气眼,水分适宜。 (7)适当提高浇注温度,以降低金属液枯度。让气体易于排除。 (8)炉缸、前炉和铁水包需烘干后再使用。 (9)浇注时要避免断流,从而做到连续浇注。 (10)浇注时,必须点火引气。 针状气孔小,细而长,如针状,主要由氢和氧生成。其中氢可能以分子状态存在,也可能以原子状态存在。以分子状态存在时,如钢中有足够的氧化亚铁,则氢与氧化亚铁中的氧化合而成水蒸气,这种水蒸气可以直接生成针孔,也可以作为针孔的核心,周围的氢向其扩散,聚集而长大,终于生成针孔。以原子状态存在时,则熔解于钢水(或铁水)中,随着温度下降,氢被析出,并迅速扩散,或扩散到已有核心处,聚集长大,或扩散到已有析出氧的地方,与氧化合而成水蒸汽,从而生成针孔。在所有情况下,氢的扩散都要受到相邻金属品粒的阻碍,被迫向细长方向发展而成为针状。氧多以分子状态存在,并

峨眉山玄武岩的基本特征及工程意义

峨眉山玄武岩的基本特 征及工程意义 Document number:WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

峨眉山玄武岩的基本特征及工程意义此次工程地质实习我们主要考察了学校附近的峨眉山玄武岩,我经查阅众多书籍及网站,对峨眉山玄武岩做出以下一些基本介绍,由于本人对峨眉山玄武岩所知甚少,故本文引用较多资料,请见谅。 玄武岩属基性火山岩。是地球洋壳和月球月海的最主要组成物质,也是地球陆壳和月球月陆的重要组成物质。 峨眉山玄武石-地质年代 峨眉山玄武岩时代属中二叠世晚期至晚二叠世早期。分布于西南各省,如川西、滇、黔西及昌都地区等,最初命名地点在四川峨嵋山,故名。岩性是以为主,局部地区有粗面岩、安山岩、流纹岩及松脂岩等,主要以陆相裂隙式或裂隙—中心式溢出,常具拉斑玄武结构、气孔及杏仁状结构。 峨眉山玄武岩-主要成分 峨眉山玄武岩的主要成分与一般玄武岩基本相同,根据地质科学家分析鉴定,玄武岩的主要成份是二氧化硅、三氧化二铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁(还有少量的氧化钾、氧化钠),其中二氧化硅含量最多,约占百分之四十五至五十左右。玄武岩主要矿物是富钙单斜辉石和基性;次要矿物有、斜方辉石、易变辉石、铁钛氧化物、、或副长石、、角闪石、、、、铁尖晶石、硫化物和等。玄武岩的化学成分如表。 玄武岩的化学成分与辉长岩相似,SiO2含量变化于45%~52%之间,K2O+Na2O含量较侵入岩略高,CaO、Fe2O3+FeO、MgO含量较侵入岩略低。矿物成份主要由基性长石和

辉石组成,次要矿物有橄榄石,角闪石及黑云母等,岩石均为暗色,一般为黑色,有 时呈灰绿以及暗紫色等。呈斑状结构。气孔构造和杏仁构造普遍。 玄武岩体积密度为~cm3,致密者压缩强度很大,可高达300MPa,有时更高,存 在玻璃质及气孔时则强度有所降低。玄武岩耐久性甚高,节理多,且具脆性,因而不 易采得大块石料,由于气孔和杏仁构造常见,虽玄武岩地表上分布广泛,但可作饰面 石材不多。 玄武岩-结构和构造 度。缓慢冷却(如每天降温几度)可生成几毫米大小、等大 的晶体;迅速冷却(如每分钟降温100℃),则可生成细小的针状、板状晶体或非晶质 玻璃。因此,在地表条件下,玄武岩通常呈细粒至隐晶质或玻璃质结构,少数为中粒 结构。常含橄榄石、和斑晶,构成斑状结构。斑晶在流动的岩浆中可以聚集,称聚斑 结构。这些斑晶在玄武岩浆通过地壳上升的过程中形成(历时几个月至几小时),也 可在喷发前巨大的储源中形成。基质结构变化大,随岩流的厚薄、降温的快慢和挥发 组分的多寡,在全晶质至玻璃质之间存在各种过渡类型,但主要是间粒结构、填间结 构、间隐结构,较少次辉绿结构和辉绿结构。 玄武岩构造与其固结环境有关。陆上形成的玄武岩,常呈绳状构造、块状构造和柱状 节理;水下形成的玄武岩,常具枕状构造。而气孔构造、杏仁构造可能出现在各种玄 武岩中。

前后墙对冲燃烧专利技术综述

前后墙对冲燃烧专利技术综述 摘要:前后墙对冲燃烧为我国燃煤电站锅炉中应用较为广泛的燃烧方式,通过 将燃烧器在前后墙对冲布置,强化气流的混合燃烧,具有燃烧效率高、布置简单、排放低的优点。本文概述了前后墙对冲燃烧的发展历程和研究现状,分析了前后墙 对冲燃烧的现有技术构成和应用,综述了前后墙对冲燃烧的专利申请量、申请人分 布及国家分布的特点,总结并预测了前后墙对冲燃烧的发展热点和趋势。 关键词:前后墙,对冲,交错,燃煤,低NOx,腐蚀,历史,趋势 引言 火力发电厂锅炉燃烧形式及火焰形状,对于锅炉炉膛安全监控系统至关重要,针对不同的锅炉燃烧形式,有不同的燃烧器管理和保护的要求。按照燃烧方式及 火焰形状,锅炉可以分为四角切圆燃烧方式、前后墙对冲燃烧方式、W型火焰燃 烧方式锅炉[1]。前后墙对冲燃烧方式的燃烧器分别布置在锅炉的前墙和后墙。在 同一水平面上,前墙和后墙分别有同等数量的燃烧器布置,相对应的燃烧器在同 一直线上。一般情况下将前墙(或后墙)上的同一水平位置上的一组燃烧器称为 一排燃烧器。一排燃烧器可能有不同数量的燃烧器,例如4个、5个、6个均出 现过。一般情况下,前墙有3排燃烧器,后墙有3排燃烧器。前后墙对冲锅炉具 有对高温烟气卷吸率高、燃烧充分、炉膛热偏差低等优势[2-5]。 1.前后墙对冲燃烧国内外发展历程及技术研究方向 随着工业革命和蒸汽轮机的产生,燃煤锅炉发电应运而生。19世纪末20世 纪初开始有关于燃煤锅炉的专利申请,但均为传统的燃煤装置,技术比较落后。 最早的将燃烧器布置在前后墙,形成对冲火焰进行燃烧的专利为1966年由美国 福斯特惠勒公司(公开号为US3391675A)提出的,其在锅炉的前后墙上分别布 置上下三层燃烧器,每层分别布置4个燃烧器喷口,前后墙上对称分布的燃烧器 两两对冲燃烧,形成强烈的混合火焰。随着前后墙对冲燃烧技术的提出,国外在1966年之后的相关专利开始增多,在20世纪80年代末达到高峰。随着技术的逐渐成熟和国际上对环境污染越来越重视,如何降低前后墙对冲燃烧锅炉的NOx排 放逐渐成为研究热点。 1977年日本三菱电气公司首先提出分级燃烧理念(公开号为JP特开平6-42709A),通过将燃料分级,可以大幅度降低NOx的排放。随后,苏联制热工程公司也提出了贫氧燃烧技术(公开号为SU2885293A),其在通过在每排两个相 邻且相对的燃烧器中采用贫氧燃烧技术,以此降低氮氧化物的排放。采用优化配 风方式也可降低NOx排放,1994年能率株式会社首次研究了配风方式对NOx排 放的影响,并提出了一种优化配风的方法,其将空气分级,可以达到低NOx和低 烟尘的清洁燃烧。 20世纪八十年代开始我国大量引进先进火电技术,燃煤锅炉也随之广泛应用。但对于前后墙对冲燃烧的相关专利申请较少,我国的第一件关于前后墙对冲燃烧 相关专利申请为2008年广州市能源监督检测所提出的对冲式煤粉燃烧炉,随后 几年,我国对于前后墙对冲燃烧锅炉的研究较多的为东方电气集团东方锅炉股份 有限公司、哈尔滨锅炉厂有限公司。主要针对分级配风、降低NOx排放等方向进 行了研究。 2016年以后,国内关于前后墙对冲锅炉的申请逐渐减少,这是由于国家对燃 煤电厂的投运进行了控制,并且随着污染的加重,寻找清洁能源发电替代燃煤发

铝压铸件产生气孔的可能原因

铝压铸件产生气孔的可能原因(供参考) 一. 人的因素: 1. 脱模剂是否噴得太多? 因脱模济发气量大,用量过多时,浇注前未燃尽,使挥发气体被包在铸件表层。所以在同一条件下,某些工人操作时会产生较多的气孔的原因之一。 选用发气量小的脱模济,用量薄而均匀,燃净后合模。 2 未经常清理溢流槽和排气道? 3 开模是否过早? 是否对模具进行了预热?各部位是否慢慢均匀升温,使型腔、型芯表面温度为150℃~200℃。 4 刚开始模温低时生产的产品有无隔离? 5 如果无预热装置时是否使用铝合金料慢速推入型腔预热或用其它方法 加热? 6 是否取干净的铝液,有无将氧化层注入压室? 7 倒料时,是否将勺子靠近压室注入口,避免飞溅、氧化或卷入空气降 温等。 8 金属液一倒入压室,是否即进行压射,温度有无降低了?。 9 冷却与开模,是否根据不同的产品选择开模时间? 10 有无因怕铝液飞出(飞水),不敢采用正常压铸压力?更不敢偿试 适当增加比压。? 11 操作员有无严格遵守压铸工艺? 12 有无采用定量浇注?如何确定浇注量? 二. 机(设备、模具、工装)的因素: 主要是指模具质量、设备性能。 1 压铸模具设计是否合理,会否导致有气孔? 压铸模具方面的原因: 1.浇口位置的选择和导流形状是否不当,导致金属液进入型腔产生正面撞击和产生旋涡。(降低压射速度,避免涡流包气) 2.浇道形状有无设计不良? 3.内浇口速度有无太高,产生湍流? 4.排气是否不畅? 5.模具型腔位置是否太深? 6.机械加工余量是否太大?穿透了表面致密层,露出皮下气孔? 压铸件的机械切削加工余量应取得小一些,一般在0.5mm左右,既可减轻铸件重量、减少切削加工量以降低成本,又可避免皮下气孔露出。余量最好不要大于0.5mm,这样加工出来的面基本看不到气孔的,因为有硬质层的保护。 2 排气孔是否被堵死,气排不出来? 3 冲头润滑剂是否太多,或被烧焦?这也是产生气体的来源之一。 4 浇口位置和导流形状,有无金属液先封闭分型面上的排溢系统? 5 内浇口位置是否不合理,通过内浇口后的金属立即撞击型壁、产生涡 流,气体被卷入金属流中? 6 排气道位置不对,造成排气条件不良?

切向燃烧与对冲燃烧对比

1、切向燃烧与对冲燃烧对比 切向燃烧方式与前后墙对冲燃烧方式对比 1、着火燃烧 A、切向燃烧煤粉气流靠邻角热烟气加热着火,近几年发展起来的新型燃烧器(如WR、钝体、EI等)还有利于自身已着火的气流回流来强化点燃,通过在喷口出口处设置扰流元件或引射等方式使回流利用率较之早期技术有了很大的提高。 B、旋流燃烧每份气流靠单只燃烧器气流自身旋转形成回流加热着火,回流率达旦回流利用率难以提高。由于燃烧器是单独组织的火焰间无相互支持作用。 C、切向燃烧对单只燃烧器是否处于最佳状态要求不高,对风粉分配均匀性要求有一定的适应性。 D、旋流燃烧器要通过调整使每一只燃烧器均处于最佳状态,对风粉分配均匀性要求高。

2、燃尽 1)切向燃烧气流旋转衰减较慢,有利于未燃尽炭粒子与氧的混合(即后期混合较好)有利于燃尽。 2)旋流燃烧器前期混合强烈而后期混合很弱,在燃烧器范围内未燃尽的炭粒子后期难与氧接触混合。 3、结焦 A、切向燃烧方式整个燃烧过程在炉膛内较大区域中完成,烟温峰值不太高,灰粒融熔的可能性小。 B、旋流燃烧方式燃烧过程在燃烧器附近完成,炉内烟温峰值高,易使灰熔化。 C、切向燃烧可通过减小切圆直径,CFS等技术减轻结焦,对燃烧效果无明显影响。 D、旋流燃烧方式通过加直流风等方式来减轻结焦,但这样做与燃烧矛盾(直流风减弱了旋流度)。 4、NOx排放 A、切向燃烧方式一、二次风混合容易控制,易于实现空气分级减少燃料型NOx。 B、旋流燃烧方式一、二次风混合难于控制,实现分级比较繁琐。 C、切向燃烧炉内温度分布平缓,峰值低,不利于热力型NOx 生成。 D、旋流燃烧炉内温度分布有多个峰值,易产生热力型NOx。 5、炉膛出口烟温偏差 A、切向燃烧旋转气流使水冷壁周向热负荷较均匀。 B、旋流燃烧方式燃烧器不置在前后墙,水冷壁周向热负荷偏差较大。 C、切向燃烧炉方式燃烧器高度较大,使沿炉膛高度热负荷分布均匀。 D、旋流燃烧方式燃烧器数目多,部分停运时无组织冷却风比例较大。

聚合反应工程基础

第二章化学反应工程基础 1.说明聚合反应工程的研究内容及其重要性。 研究内容:①以工业规模的聚合过程为对象,以聚合反应动力学和聚合体系传递规律为基础; ②将一般定性规律上升为数学模型,从而解决一般技术问题到复杂反应器设计,放大等提供定量分析方法和手段;③为聚合过程的开发,优化工艺条件等提供数学分析手段。 简而言之:聚合反应工程研究内容为:进行聚合反应器最佳设计;进行聚合反应操作的最佳设计和控制。2.动力学方程建立时,数据收集方式和处理方式有哪些?收集方式:化学分析方法,物理化学分析方法处理方式:积分法,微分法。3.反应器基本要求有哪些 ①提供反应物料进行反应所需容积,保证设备一定生产能力;②具有足够传热面积;③保证参加反应的物料均匀混合4.基本物料衡算式,热量衡算式 ①物料衡算:反应物A流入速度-反应物A流出速度-反应物A反应消失速度-反应物A积累速度=0(简作:流入量-流出量-消失量-积累量=0) ②热量衡算:随物料流入热量-随物料流出热量-反应系统与外界交换热量+反应过程的热效应-积累热量=05.何谓容积效率?影响容积效率的因素有哪些 工业上,衡量单位反应器体积所能达到的生产能力称之为容积效率,它等于在同一反应,相同速度、产量、转化率条件下,平推流反应器与理论混合反应器所需总体积比:η=Vp/Vm=τp/τm。影响因素:反应器类型,反应级数,生产过程中转化率有关6.何为平推流和理想混合流? ①反应物料在长径比很大的反应器中流动时,反应器内每一微元体积中流体均以同样速度向前移动,此种流动形态称平推流;②由于反应器强烈搅拌作用,使刚进入反应器物料微元与器内原有物料元瞬时达到充分混合,使各点浓度相等且不随时间变化,出口流体组成与器内相等此流动形态称理想混合流。7.实现反应器的热稳定操作需满足哪些条件? ①Qr=Qc,Qr体系放出热量;②dQc/dT>dQr/dT,Qc除热量;③△T=T-Tw

峨眉山玄武岩

一、峨眉山玄武岩 峨眉山玄武岩(Emeishan Basalt,Omeishan Basalt)时代属中二叠世晚期至晚二叠世早期。分布于西南各省,如川西、滇、黔西及昌都地区等。命名地点在四川峨眉山。主要为陆相裂隙式或裂隙—中心式溢出的基性岩流,以玄武岩为主,局部地区有粗面岩、安山岩、流纹岩及松脂岩等。常具拉斑玄武岩结构、气孔及杏仁状结构。在云南、四川会理及金沙江流域,厚达1000~2000米。与下伏茅口组呈假整合或不整合接触,与上覆宣威组呈整合或假整合接触。在昆阳石龙坝附近玄武岩组底部发现有孔虫、腕足类及珊瑚等海相化石。在贵州威宁玄武岩下部夹凸镜状灰岩层。[1 二、方解石 方解石 方解石是一种碳酸钙矿物,天然碳酸钙中最常见的就是它。因此,方解石是一种分布很广的矿物。方解石的晶体形状多种多样,它们的集合体可以是一簇簇的晶体,也可以是粒状、块状、纤维状、钟乳状、土状等等。敲击方解石可以得到很多方形碎块,故名方解石。 磁黄铁矿+方铅矿+方解石 英文名:calcite

俗名:大方解,小方解 分子式:CaCO3 分子量:100.09 CAS号:471-34-1 密度2.60~2.8g/cm3 莫式硬度:3 主要成分:(由Ca(钙),C(碳),O(氧)三种元素 简介 方解石的色彩因其中含有的杂质不同而变化,如含铁锰时为浅黄、浅红、褐黑等等。但一般多为白色或 方解石 无色。无色透明的方解石也叫冰洲石,这样的方解石有一个奇妙的特点,就是透过它可以看到物体呈双重影像。因此,冰洲石是重要的光学材料。方解石是石灰岩和大理岩的主要矿物,在生产生活中有很多用途。我们知道石灰岩可以形成溶洞,洞中的钟乳石、石笋汉白玉等其实就是方解石构成的。 2004年8月17日,贵州省贵阳市徐氏珠宝制作室把其研琢成功的目前世界最大的两块方解石宝石捐献给中国地质博物馆珍藏。当日,贵州省贵阳市徐氏珠宝制作室把其研磨成功的目前世界最大的两块方解石宝石捐献给中国地质博物馆珍藏。其中一块宝石(右)为浅黄色、翻面葡萄牙式琢型方解石宝石,重172.5克拉;另一块(左)为金黄褐色、密切尔六角型方解石宝石,重84克拉。这两块宝石的重量都超过了目前珍藏在美国斯密逊博物馆的75.8克拉的金黄褐色阶梯琢型的翻光面方解石宝石。

铸铁件氮气孔产生的原因分析及特征

铸铁件氮气孔产生的原因分析及特征 特征:枝晶间裂隙状氮气孔 这种缺陷呈裂隙状多角形或断续裂纹状,跟其它的气孔类缺陷大不相同,从外观上看没有明显的气体痕迹,但能明显看到粗大的树枝晶,跟缩孔、缩松缺陷有点类似,所以在有些较厚大件上,经常被误认为是缩孔、缩松。值得一提的是,这种气孔在铸件断面上呈大面积分布,有的也分布在较大的平面处,在铸件最后凝固如冒口附近,热节中心最为密集,这类气孔常发生在同一炉或同一浇包浇注的全部或大部分铸件中。由于是在凝固过程晚期形成的,因而气孔孔洞形状不是圆球形的,而改变为多角形或枝晶间裂隙状的,这说明气泡生成及长大时,其周边被固体的枝晶壁所包围,而不能形成圆球形的气孔。 来源:液态金属所吸收的氮来自多种途径,主要有两大类,一是浇注前金属液本身所含的氮;二是树脂砂中所含的氮。 对于冲天炉熔炼的灰铸铁,炉料中的废钢是氮的重要来源,碱性电弧炉废钢,其含氮量可达 60ppm~140ppm,废钢多于35%,就有可能产生氮气孔,树脂砂中所含的氮来源于树脂及固化剂、再生砂中积累的氮、型砂中的含氮附加物及涂料中的氮沥青焦炭含氮量高,作为增碳剂使用时容易产生氮气孑L,必须引起高度重视。而电极电墨作为增碳剂,则由于其含氮量低而不容易发生氮气孑L。此外,在熔炼过程中即使加入含氮量高的增碳剂,如沥青焦炭,也只有在刚加入铁液时含氮量急剧增加,当铁液保温十多分钟后,含氮量逐渐恢复到加增碳剂前的水平。 机理: 用树脂砂生产铸铁件更容易产生氮气孔,这是因为当铁液浇人铸型后,含N的树脂受热分解出NH3,NH3又在金属液表面离解,NH3一[N]+3/2H2,[N]原子相当一部分进入铸型金属界面尚处于熔融

峨眉山黄湾地区工程地质测绘报告

峨眉山市黄湾地区综合工程地质测绘报告1.前言 1.1实习目的和任务 通过峨眉山市黄湾地区的综合工程地质测绘的野外实习,线路踏勘和室内资料的综合分析,基本掌握从事工程地质测绘的基本方法、技能和工作流程,以及室内资料整理、报告编写的的工作方法。 本次实习的主要任务有:(1)1:25000峨眉山市地形图实习路线填图; (2)1:10000黄湾地区的工程地质测绘;(3)黄湾五级阶段的测绘。 1.2测区的位置及交通条件 测绘地区位于峨眉山市黄湾乡和川主乡之间,面积8平方千米,测区北距成都170km,东距乐山市35km。测区内交通便利,峨高公路、峨眉山至荷叶湾公路和机耕路,以及通往各个村组的乡村公路。峨眉山市黄湾地区交通位置图和峨眉山市交通图如下。 图1 峨眉山市黄湾地区交通位置图 图2 峨眉山市交通略图

1.3工作量 本次测绘历史9天,日程安排如下表: 表1 测绘行程安排 日期路线行程 10月3日L1 清音电站---龙门硐----黄湾大桥 10月4日L2 荷叶湾----赵河坝 10月5日L3 赵河坝-----符文机砖厂 10月6日L4 阴沟-----古木槽-----五叉沟 10月7日L5 阴沟-----竹麻岩—--后田坝 10月8日L6 后田坝---黄田坝 10月9日L7 五叉沟----李洪槽---高山岗 10月10日L8 梁坎----刘坪---高山岗—山王岗 10月11日整理资料 2.自然地理与地质环境条件 2.1 自然地理条件 2.1.1 交通位置 工作区位于四川省峨眉山市黄湾乡和川主乡,包括10个行政村,人口约2万人。经济状况以旅游经济,茶叶经济为主,2006年全乡实现生产总值1.48亿元,人均GDP9701元,农民人均纯收入达4448元,粮食总产量达582.3吨。 2.1.2气象及水文 2.1.2.1 气象 峨眉山山区云雾多,日照少,雨量充沛。平原部分属亚热带湿润季风气候,一月平均气温约6.9度,七月平均气温26.1度;因峨眉山海拔较高而坡度较大,气候带垂直分布明显,海拔1500米~2100米属暖温带气候;海拔2100米~2500米属中温带气候;海拔2500米以上属亚寒带气候。海拔2000米以上地区,约有半年为冰雪覆盖,时间为10月到次年4月。黄湾地区属于亚热带湿润季风气候,降雨量集中在夏季,年降雨量1593.8mm,峨眉山气温与降水量如表2。 表2 峨眉山气温及降水量 项目月均气温(℃)年均气温 (℃)年均降水量(mm) 地带(海拔:m)一月三月五月七月九月十一月 金顶(3000)-5.9 0 6.1 12.0 8.0 -0.3 3.1 1958.8 雷洞坪(2500)-3.7 2.7 10.9 15.5 11.3 2.3 6.0 洗象池(2000)-1.0 5.1 13.6 18.2 14.0 5.0 9.0 仙锋寺(1500) 1.7 8.1 16.3 20.9 16.7 7.7 12.0 洪椿坪、万年寺 (1000) 4.4 10.8 19.0 23.6 19.4 10.4 14.0 报国寺-城区 (≤500) 7.1 13.5 21.7 26.3 22.1 13.1 17.2 1593.8 2.1.2.2 地表水系 本次测区内主要有两条较大河流龙门硐河和川主河)以及一个团结水库,测区范围内还有阴沟,五叉沟,后田坝,高山岗等沟谷小河流。西东流向的龙门硐河将测区一分为二,并

浅析锅炉墙置对冲燃烧技术的有关问题

广东科技2009.11总第225期 流最小值Ic.min 。3.4可靠性 保护装置的可靠性是指在该保护装置规定的保护范围内 发生了它应该动作的障时,它不应该拒绝动作,而在任何其他该保护不应该动作的情况下,则不能误动作。 4继电保护装置在系统不同状态时的功能 4.1供电系统正常运行时 这种状况是指系统中各种设备或线路均在其额定状态下 进行工作,各种信号、指示和仪表均工作在允许范围内的运行状况。此时,继电保护装置应能完整、安全地监视各种设备的运行状况,为值班人员提供可靠的运行依据。 4.2供电系统发生故障时 这种状况是指某些设备或线路出现了危及其本身或系统的安全运行,并有可能使事态进一步扩大的运行状况。此时,继电保护装置应能自动地、迅速地、有选择性地切除故障部分,保证非故障部分继续运行。 4.3供电系统异常运行时 这种状况是指系统的正常运行遭到了破坏,但尚未构成故障时的运行状况。此时,继电保护装置应能及时地、准确地发出信号或警报,通知值班人员尽快做出处理。 4.410kV 系统中应配置的继电保护 按照变配电所10kV 供电系统的设计规范要求,在10kV 的供电线路、 配电变压器上一般应设置以下保护装置:4.4.110kV 线路应配置的继电保护 10kV 线路一般均应装设过电流保护。当过电流保护的时限不大于0.5~0.7s,并没有保护配合上的要求时,可不装设电流速断保护,但自重要的变配电所引出的线路应装设瞬时电流速断保护。当瞬时电流速断保护不能满足选择性动作时,应装设略带时限的电流速断保护。 4.4.210kV 配电变压器应配置的继电保护 (1)当配电变压器容量小于400kVA 时,一般采用高压熔断器保护。 (2)当配电变压器容量为400~630kVA,高压侧采用断路器时,应装设过电流保护。当过流保护时限大于0.5s 时,还应装设电流速断保护。对于车间内油浸式配电变压器还应装设气体保护。 (3)当配电变压器容量为800kVA 及以上时,应装设过电流保护,而当过流保护时限大于0.5s 时,还应装设电流速断保护。对于油浸式配电变压器还应装设气体保护,另外尚应装设温度保护。 (作者单位:福州电业局) ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,浅析锅炉墙置对冲燃烧技术的有关问题 黄忠明 (广东省深圳市) 1旋流燃烧器及其布置方式 墙置对冲燃烧方式的旋流燃烧器一般布置在炉膛的前、后墙,其出口气流是一边旋转,一边向前作螺旋式运动。旋流燃烧器的喷口都是圆形的,中间内圈喷口是一次风,一次风外圈是二次风,2个喷口同一轴心,每边墙上布置多个、多排的独立燃烧器。 双调风燃烧器DRB (见图1)。 这种燃烧器一次风管道外围设有2个分别控制的调风器。内调风器由可调轴向叶片组成,其主要功能是促进点火和稳定火焰,而切向叶片的外调风器主要是在火焰下游供风以完成燃烧。由于外调风的旋流强度较大,它也吸引了热烟气回流以稳定火焰。DRB 燃烧器的一次风管是文丘利管,目的是要使风粉混 合物得到很好的分散以提高燃烧效率。这些燃烧器形成的火焰, 其核心是还原性的,然后在核心火焰下游再逐步向其供风,以达到既降低NOx (可降低50~60%)又保证燃烧效率的双重功能。由于外围二次风有一定的厚度和动量,核心部分的还原性火焰要穿过二次风是不可能的,因而可以防止炉膛结焦和腐蚀。此类 燃烧器的NOx 排放量为330~860mg/Nm 3 。 2旋流燃烧器对冲燃烧锅炉结构特点 前后墙对冲燃烧和四角切圆燃烧不同,它并不要求炉膛横截面接近正方形,实际炉膛横截面可以为矩形,这有利于锅炉受热面的布置。而炉膛横截面越接近正方形,在同样炉膛容积热负荷和截面热负荷的情况下,炉膛周界尺寸就越小,当管径和节距相同时,就会导致上升管单位流通面积蒸发量增大,使循环倍率下降,这对水循环是不利的;因此,CE 型四角切圆燃烧亚临界压力锅炉一般都采用强制水循环以确保水循环可靠。而旋流对冲 燃烧亚临界压力锅炉(如B&W 型 )一般都采用自然水循环方式,由于自然循环自补偿特性水循环可靠安全。并且由于下降管没有炉水循环泵,锅炉运行可靠性高,运行成本和维护费用低。B&W 型旋流燃烧器前后墙对冲燃烧,结合尾部分烟道挡板调节 摘要:根据笔者以下对墙置对冲燃烧锅炉的了解,本文主要对B&W 型旋流式燃烧器墙置对冲燃烧锅炉特点和运行性作了简要的分 析,仅供参考。关键词:锅炉;墙置对冲 电力建设 专栏 149

峨眉山玄武岩的基本特征及工程意义

峨眉山玄武岩的基本特征及工程意义此次工程地质实习我们主要考察了学校附近的峨眉山玄武岩,我经查阅众多书籍及网站,对峨眉山玄武岩做出以下一些基本介绍,由于本人对峨眉山玄武岩所知甚少,故本文引用较多资料,请见谅。 玄武岩属基性火山岩。是地球洋壳和月球月海的最主要组成物质,也是地球陆壳和月球月陆的重要组成物质。 峨眉山玄武石-地质年代 峨眉山玄武岩时代属中二叠世晚期至晚二叠世早期。分布于西南各省,如川西、滇、黔西及昌都地区等,最初命名地点在四川峨嵋山,故名。岩性是以玄武岩为主,局部地区有粗面岩、安山岩、流纹岩及松脂岩等,主要以陆相裂隙式或裂隙—中心式溢出,常具拉斑玄武结构、气孔及杏仁状结构。 峨眉山玄武岩-主要成分 峨眉山玄武岩的主要成分与一般玄武岩基本相同,根据地质科学家分析鉴定,玄武岩的主要成份是二氧化硅、三氧化二铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁(还有少量的氧化钾、氧化钠),其中二氧化硅含量最多,约占百分之四十五至五十左右。玄武岩主要矿物是富钙单斜辉石和基性斜长石;次要矿物有橄榄石、斜方辉石、易变辉石、铁钛氧化物、碱性长石、石英或副长石、沸石、角闪石、云母、磷灰石、锆石、铁尖晶 玄武岩化学成分表 CaO、Fe2O3+FeO、MgO含量较侵入岩略低。矿物成份主要由基性长石和辉石组成,次要矿物有橄榄石,角闪石及黑云母等,岩石均为暗色,一般为黑色,有时呈灰绿以及暗紫色等。呈斑状结构。气孔构造和杏仁构造普遍。

玄武岩体积密度为2.8~3.3g/cm3,致密者压缩强度很大,可高达300MPa,有时更高,存在玻璃质及气孔时则强度有所降低。玄武岩耐久性甚高,节理多,且具脆性,因而不易采得大块石料,由于气孔和杏仁构造常见,虽玄武岩地表上分布广泛,但可作饰面石材不多。 玄武岩-结构和构造 玄武岩结晶程度和晶粒的大小,主 要取决于岩浆冷却速度。缓慢冷却(如 每天降温几度)可生成几毫米大小、等 大的晶体;迅速冷却(如每分钟降温 100℃),则可生成细小的针状、板状晶 体或非晶质玻璃。因此,在地表条件下, 玄武岩通常呈细粒至隐晶质或玻璃质结 构,少数为中粒结构。常含橄榄石、辉 石和斜长石斑晶,构成斑状结构。斑晶 在流动的岩浆中可以聚集,称聚斑结构。 这些斑晶在玄武岩浆通过地壳上升的过 程中形成(历时几个月至几小时),也 可在喷发前巨大的岩浆储源中形成。基 质结构变化大,随岩流的厚薄、降温的 快慢和挥发组分的多寡,在全晶质至玻玄武岩柱状节理海崖 璃质之间存在各种过渡类型,但主要是 间粒结构、填间结构、间隐结构,较少次辉绿结构和辉绿结构。 玄武岩构造与其固结环境有关。陆上形成的玄武岩,常呈绳状构造、块状构造和柱状节理;水下形成的玄武岩,常具枕状构造。而气孔构造、杏仁构造可能出现在各种玄武岩中。 在爆发性火山活动中,炽热的玄武质熔岩喷出火口,随其着地前固结程度的差异,形成不同形状的火山弹:纺锤形火山弹、麻花形火山弹、不规则状火山弹,以及牛粪状、饼状、草帽状或蛇形和扁平状溅落熔岩团。 峨眉山玄武岩-形成 玄武岩是由火山喷发出的岩浆冷却后凝固而成的一种致密状或泡沫状结构的岩石。它在地质学的岩石分类中,属于岩浆岩(也叫火成岩)。火山爆发流出的岩浆温度高达摄氏一千二百度,因有一定的粘度,在地势平缓时,岩浆流动很慢,每分钟只流动几米远;遇到陡坡时,速度便大大加快。它在流动过程中,携带着大量水蒸汽和气泡,冷却后,便形成了各种变异的形状。峨眉山玄武石形成也是由火山喷发而来,火山爆发流出的岩浆温度高达摄氏一千二百度,因有一定的粘度,在地势平缓时,岩浆流动很慢,每分钟只流动几米远;遇到陡坡时,速度便大大加快。它在流动过程中,携带着大量水蒸汽和气泡,冷却后,便形成了各种变异的形状。镜泊湖北有瀑布状、波浪状的;莺歌岭一带有圆馒头状、宝塔状的;渤海镇和沙兰乡之间,是巨蟒状和熔岩隧道等。这里地质、地貌构造新颍、形态各异,丰富多彩。

气孔类别

本文从铝合金铸件气孔类别分析入手,指出铝合金铸件气孔可分为点状针孔、网状针孔、综合性针孔三类;氢是造成铝合金铸件针孔的主要原因,而氢的主要来源则是由于水蒸气分解所产生的。因此,铝合金在熔炼过程中造成水蒸气产生的原因,也就是直接影响针孔形成的主要因素。由于铝合金铸件气孔对铸件的品质尤其是对其力学性能产生不良的影响,作者在文中论述了铝合金铸件气孔形成的主要因素,并针对铝合金铸件气孔形成的主要因素提出了相应的预防措施,文章最后扼要总结了预防铝合金铸件针孔必须遵守的“防”、“排”、“溶”工艺原则。 引言: 在纯铝中加入一些金属或非金属元素所熔制的铝合金是一种新型的合金材料,由于其比重小,比强度高,具有良好的综合性能,因此被广泛用于航空工业、汽车制造业、动力仪表、工具及民用器具制造等方面。随着国民经济的发展以及经济一体化进程的推进,其生产量和耗用量大有超过钢铁之势。 加强对铝合金材料性能的研究,保证铝合金铸件具有优良品质,既是我们每一个科技工作者义不容辞的责任,也是同我们的日常生活息息相关的头等大事。本文结合作者铝合金铸件生产实践经验谈谈铝合金铸件气孔与预防问题。 1.气孔类别 由于铝合金具有严重的氧化和吸气倾向,熔炼过程中又直接与炉气或外界大气相接触,因此,如熔炼过程中控制稍许不当,铝合金就很容易吸收气体而形成气孔,最常见的是针孔。针孔(gas porosity/pin-hole),通常是指铸件中小于1mm的析出性气孔,多呈圆形,不均匀分布在铸件整个断面上,特别是在铸件的厚大断面和冷却速度较小的部位。根据铝合金析出性气孔的分布和形状特征,针孔又可以分为三类①,即: (1) 点状针孔:在低倍组织中针孔呈圆点状,针孔轮廓清晰且互不连续,能数出每平方厘米面积上针孔的数目,并能测得出其直径。这种针孔容易与缩孔、缩松等予以区别开来。 (2) 网状针孔:在低倍组织中针孔密集相连成网状,有少数较大的孔洞,不便清查单位面积上针孔的数目,也难以测出针孔的直径大小。 (3) 综合性气孔:它是点状针孔和网状针孔的中间型,从低倍组织上看,大针孔较多,但不是圆点状,而呈多角形。 铝合金生产实践证明,铝合金因吸气而形成气孔的主要气体成分是氢气,并且其出现无一定的规律可循,往往是一个炉次的全部或多数铸件均存在有针孔现象;材料也不例外,各种成分的铝合金都容易产生针孔。 2.针孔的形成 铝合金在熔炼和浇注时,能吸收大量的氢气,冷却时则因溶解度的下降而不断析出。有的资料介绍②,铝合金中溶解的较多的氢,其溶解度随合金液温度的升高而增大,随温度的下降而减少,由液态转变成固态时,氢在铝合金中的溶解度下降19倍。(氢在纯铝中的溶解度与温度的关系见图1③)。因此铝合金液在冷却的凝固过程中,氢的某一时刻,氢的含量超过了其溶解度即以气泡的形式析出。因过饱和的氢析出而形成的氢气泡,来不及上浮排出的,就在凝固过程中形成细小、分散

对冲式燃烧锅炉的结焦综合讲解

对冲式燃烧锅炉的结焦综合讲解 产生结渣的先决条件是呈熔融状态颗粒与壁面的碰撞。煤粉炉内的颗粒随气流运动,气流场决定气流向壁面的冲刷程度,决定灰粒与壁面碰撞的机率。此外较大尺寸的颗粒容易从转向气流中分离出来,与壁面碰撞,因此急剧的气流转向与粗的煤粉细度是容易导致结渣 的。低的灰粒熔融温度和高的壁面漏度使灰粒与壁面碰撞之际易呈熔融状态;粗的灰粒也因分离速度大.碰撞壁面前经历的分离时间短,冷却不易而呈熔融状态;不清洁的水冷壁,吸热能力弱,区域温度高,对灰粒的冷却能力弱,使灰粒在碰撞之际易呈熔融状态。灰的熔融特性温度是与所处环境气氛相关的,若氧化性气氛则熔融温度高,还原性气氛则低,因此炉内的过量空气系数也影响到炉内的结渣。所以结渣并不只单纯决定于煤灰特性的,而与许多因素密切相关,并通过灰粒的熔融特性温度与结焦倾向相连系。 4 L( [% a4 F3 k- E2 N# p 一、煤粉的结焦倾向特性 煤灰并不是一个单一的物质,其熔融特性是随着它的组分而异的。煤灰从固态转变为液态是一个连续的过程,熔融温度不是一个单值,只能以它处于什么熔融状态下的几个温度值来表明。一种被广泛接受的方法是以煤灰试样在受热升温过程中,变形到几个特定形态时的相应温度来表达,如变形温度、软化温度和熔化温度(流动温度)。煤灰的试样是由用煤灰工业分析方法得到的灰,按规定的制备方法制作成的灰锥。因此,由此得出的结果是集无数灰粒于一体的煤灰熔融愤向的总体特性。这种试验和表达方法是在早期为研究层燃炉的结焦 问题而建立的,实践也证明对于燃烧过程处于煤灰集中状态的层燃过程中的结渣是较充分有效的,但对于燃烧过程是处于各个煤粉或灰粒分离状态的煤粉炉则并不充分。在层燃炉中,煤灰分之间相互接触、相互反应的结渣行为决定于(至少在相当程度上)灰分的总体;在煤粉炉中,颗粒间的相互分寓使煤灰的熔融特性或结渣倾向只决定于各单个煤粉颗粒的行为。煤粉在燃烧过程中会产生一定的离析,各个煤粉颗粒的含灰量及其组分并不相同,使各颗粒灰分间的反应只限于颗粒之内,其熔融特性也随颗粒而异,难以只用一个总体特性来表达,必须辅之以一些其它的补充指标。又鉴于煤及其灰分的复杂性、以及与燃烧间的复杂关系,迄今人们对于结渣行为与煤灰特性之间的关系还所知甚少,因此这些补充指标还带有一定的探索性,不同指标标被不同的人们所采用,迄今尚未统一。选择其使用较广的介绍如后。 (一)煤灰的熔融特性温度 煤灰的熔融特性温度也与煤的其他指标情况类同,即在相当的程度上是人为的。虽然目前在各个不同的国家和地区都是通过实验,灰锥样在升温过程中的形态改变到一定程度时的温度来表征的,但在测量方法和特征的具体规定中又各有不同。从而说明这些方法都是经验性的和煤灰熔融特性本身是复杂的。我国的煤灰的熔点温度标准所规定的测定方法要点是:将煤灰样制成一定尺寸的正三角锥,在一定的气体介质中以一定升温速度加热,观察灰锥在受热过程中的形态变化;测定它的三个熔融特性温度——变形温度(DT)、软化温度(sT)和流动温度(FT)。并定义变形温度为灰锥顶部开始变化或弯曲时的温度,软化温度是锥体弯曲到端部接触底板、灰锥变形到呈球形,或高度等于底长的半球形时的温度。流动温度是指灰锥熔化呈液体状,或展开成厚度在1.5mm以下的薄层或锥体逐渐缩小,然后接近消失时的温度。方法中所说的灰锥是指用煤灰工业分析方法中烧灼成灰的方法所得到的灰;所说的灰锥是由在上述灰样中捶加10%的可溶性淀粉,经在模型中挤压成的高20mm,底边长7mm的正三角锥;一定的气体介质是指弱还原性气氛。加热炉内的气氛为还原性或氧化性,决定于进行规定的要求。研结果所达成的共识是,如果煤灰的颗粒很小,且混合是十分均匀的,则:

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