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飞砂料的产生机理及预防措施

摘要:从硅酸盐物理化学角度讨论飞砂的成因。飞砂产生与否主要取决于熟料液相量和液相性质(主要是表面张力)。飞砂有两类:一类是熟料液相量太少而产生;另一类是粘散料,由于液相表面张力太小所致。碱、硫和MgO等微组分含量高能使液相表面张力降低,特别是碱的硫酸盐含量高将使液相表面张力降低更明显。提出了减少和避免飞砂的措施。

0引言

所谓飞砂是回转窑烧成带产生大量细粒并飞扬的熟料。这种飞砂料的大小一般在

1mm以下,在窑内到处飞扬[1]。飞砂料的出现,既影响熟料质量,又影响窑的操作。据报导[2],大同水泥厂曾因飞砂料的出现被迫降低煅烧温度,从而使熟料强度下降

5MPa。关于飞砂的成因,文献[1]认为,主要是SiO2含量太高、Al2O3和Fe2O3含量太低,因而液相出现太慢、液相量太少,熟料难以结粒,导致飞砂;另一原因是火焰太长,煅烧温度不够高,在料层中还存在大量不飞扬的料粒,未能结粒,待物料进入冷却带,细料粒才到处飞扬。文献[1]还提出,克服飞砂的方法,若是由于SiO2太高引起则应适当降低硅酸率;若是由于煅烧操作中火焰太长而引起,则应适当缩短火焰或缩短高温带。笔者认为,还有一种飞砂是由于粘散料引起,而粘散料的产生则是由于高温液相的表面张力太小所致。乔龄山[3]在分析飞砂形成机理时认为,“国内水泥生产者忽视了液相表面张力和结粒的问题”,“要使熟料有一定的结粒度,熟料液相应有足够的表面张力才能结成较好的颗粒”。他还指出:“硫酸盐饱和度过高降低了液相粘度和表面张力”。这些观点笔者很赞同。他所提出的表面张力太小形成的飞砂实际上是一种粘散料,这种飞砂的产生与液相量少所引起的飞砂在机理上完全不同。因此,解决这种飞砂的措施也应该完全有别于液相量少所产生的飞砂。本文在前人研究工作的基础上从硅酸盐物理化学角度讨论飞砂的成因并提出预防和解决飞砂问题的措施或途径。

1回转窑内物料结粒的机理

从水泥工艺学原理看,水泥熟料是一种多矿物的集合体,是结晶细小的人造岩石。这些结晶一般都在100μm以下,即小于0.1mm。有人认为,水泥熟料中矿物晶体的平均尺寸为:阿利特65μm以下,贝利特55μm以下。出冷却机的熟料块度一般都在5~25mm,甚至更大些,是什么力量使几十微米的小晶体“粘结”成几毫米至几十毫米的熟料?答案是熟料液相,是熟料液相将这些细小的晶体“粘结”起来。因此,熟料液相的数量和性质对熟料的结粒大小起着关键作用。液相的什么性质使它对小晶体有粘结力?主要是表面张力。

水泥熟料的烧结是在有液相的情况下进行的。在固相反应之前,物料呈粉状。在过渡带主要是固相反应,生料中的CaO与SiO2、Al2O3、Fe2O3起化学反应生成C2S、C3A和C4AF,此外尚有一部分未起化学反应的CaO(约12%~13%),物料呈细粒状或粉状。到了烧成带,随着煅烧温度提高,开始出现液相,其液相量大约在20%~28%。在水泥熟料烧结过程中,液相有2种作用:一是为C2S+CaO→C3S的反应提供条件,使C2S和CaO溶于液相起化学反应,生成C3S;另一作用是像“胶结剂”一样,润湿窑内物料,从而使出窑熟料块度远远大于入窑物料的粒度。

从硅酸盐物理化学角度看,物料烧结的主要动力是粒子的表面张力。物料烧结一种是固相与固相之间的烧结;另一种是有液相或汽相情况下的烧结。我们首先讨论有液相而不存在化学反应情况下的烧结。文献[4]认为,使粒子拉紧的毛细管力主要有2部分:一是沿液相弯曲表面的2个方向上的压力差引起的力ΔP=σ(1/ρ2-1/ρ1),式中σ和ρ2、ρ1分别为液相弯曲面上的表面张力和半径,见图1。液相内部的压力比外部的小,颗粒在力的作用下受到压紧作用,其作用力F1=ΔP?S,式中S为液相与固体界面压力的垂直方向的投影面积,即粒子之间的凹桥强度与液相表面张力及粒子的直径成正比;另一作用力是沿液相与固体接触的周长,由液相表面张力引起的力F2。

F2=Cσsin(ψ+θ),C表示湿润周长;ψ表示取决于液相量的角;θ表示湿润边界角。拉紧颗粒的总力为F=F1+F2。从上面的公式可看出,这2种拉紧颗粒的力都与表面张力成正比。另外,存在着将2个颗粒分开的外力,此力与颗粒的质量P即与颗粒直径的三次方成正比,因此由表面张力粘结而成的颗粒强度与液相表面张力成正比,而与粒径成反比。即最终团粒的大小取决于表面张力和粒径大小。当颗粒尺寸因粘结而增大到一定程度时,颗粒不再增大。在水泥熟料煅烧过程中,若液相包围的是化学成分相同的2个粒子,则这2个粒子只能靠冷却时液相的凝固而把它们连接起来。

图1颗粒和液相薄层烧结时它们之间作用力图解[4]

不过,在熟料颗粒生长时,2个化学成分不同的粒子如C2S和CaO,则表面张力的粘结可为结晶所代替。因为C2S和CaO通过溶解扩散进行化学反应而结晶出C3S,粒子由固相连接,使液相连接由固相连接所代替。如果这2个粒子间没有或有很少液相,若煅烧温度足够高,则也可在粒子内的接触处形成C3S。但由于没有液相,这些晶体只能靠堆积作用与其它C3S相结合,它们通过表面的相互接触而吸引在一起,因此易产生粉状物料。在生产中,若SM太高,液相量太少,则缺乏足够的液相将C2S和CaO 相连或润湿,或IM太高,液相大量出现太迟,就易产生粉状物料,即飞砂现象。

2飞砂产生的原因

2.1液相量不足是飞砂的主要原因

从上面的讨论可以看出,产生飞砂主要是液相量太少的缘故。物料在烧成带停留的时间很短,预分解窑约10~15min,湿法窑最长也不过25~30min。若没有液相,C2S和CaO粒子通过固相反应长大至1mm以上是十分困难的。其结果是,这些细粒子随窑内气体悬浮并被气体带走,即所谓飞砂。王杰曾[2]发现,飞砂料的CaO含量高,其硅酸率达3.31,说明飞砂料中液相很少,即飞砂是由液相量不足引起。液相量太大,熟料易结大块,这是众所周知的事实。反过来说,液相量少则熟料结粒小,液相量太少则熟料结粒太小,则产生飞砂。铝率太高,液相量随温度提高而增加的速度太慢,也易产生飞砂。还原气氛使Fe2O3变成FeO,也使液相量减少,从而产生飞砂。图2为Fe2O3还原成FeO对液相量的影响。从图2可见,在还原气氛下,液相量减少。

图2熟料在氧化气氛和Fe2O3全部还原成FeO时液相量含量与温度的关系[2] 熟料矿物组成:C3S70%,C2S15%,C2F15%

很多人认为过渡带长是飞砂的原因。笔者认为,过渡带长只是现象,其根本原因在于液相量少,或液相量增加的速度太慢,不能及时产生足够的液相将C2S和C3S等晶体连结在一起或通过化学反应生成C3S而连结在一起,因此产生飞砂。

2.2表面张力太小是产生粘散料飞砂的原因

粘散料的特点是烧成带物料过粘,成片状下塌滑动,很少滚动,难以结粒,产生大量飞砂。液相表面张力太小是粘散料产生的主要原因。根据V?V?提姆阿瑟夫[5]的计算,熟料平均粒径与表面张力有一个近乎线性的关系,表面张力每减少0.1N/m,熟料粒度减小10mm。图3为熟料粒径与硫酸盐化程度的关系。从图可见,当硫酸盐化程度从67%增大至140%时(硫酸盐含量从1.4%增加到2.3%),熟料d50从6mm下降至1.5mm。根据提姆阿瑟夫的测定,硫酸盐化程度从67%增加至140%时,液相表面张力减少0.05N/m,也就是说,表面张力减少0.05N/m,熟料粒径从6mm下降至1.5mm,粒度减少了4.5mm。据此可以认为,液相表面张力太小,会使熟料粒度变细,从而产生飞砂。文献[6]认为,熟料含有镁、碱和硫中任何一种时,都会降低液相表面张力,见图4。据报导,当MgO含量增加1%时,表面张力降低0.019N/m,含4%MgO时的表面张力为0.51N/m。Na2O、K2O和SO3在熔融物中含量小于2%时,表面张力降低最剧烈。当分别加入2%的Na2O、K2O和SO3时,1450℃饱和熔融物表面张力从0.58N/m相应降低至0.46N/m、0.35N/m和0.36N/m。当继续增加这些氧化物浓度达4%时,表面张力分别降低至0.40N/m、0.320N/m和

0.333N/m。而纯的Na2O和K2O的表面张力约为0.275N/m和0.150N/m。因此,在熟料中含有较多的碱和硫时,液相表面张力大幅度下降,熟料结粒细小,飞砂严重。

淮海水泥厂[7]发现,当入窑生料中R2O大于1.0%时,物料难以结粒,大量飞砂产生。据介绍[2],大同水泥厂的生料R2O>1.2%时,飞砂频繁出现;当窑灰入窑量增加时,易出现飞砂。这2种情况均是由于碱含量大,使液相表面张力降低引起的。因为窑灰中碱含量比生料的高,窑灰入窑量增加就意味着增加碱含量。珠江水泥厂[8]原来控制LSF=94、SM=2.4、IM=1.5,窑的操作较好,熟料质量高,后来希望再进一步提高熟料质量而将LSF提高到96(SM和IM不变),结果窑煅烧状况较差,飞砂很大,窑口积“雪人”,三次风管沉降室堵塞,而熟料质量未见升高反而下降。SM和IM保持不变,意味着液相量并不减少,为什么仅提高LSF就产生飞砂,可能是LSF提高迫使提高煅烧温度。煅烧温度提高,液相量应增加,但从图5可见,表面张力的温度系数为负值,温度每提高1℃,表面张力下降2.3×10-4N/m。若提高煅烧温度50℃,表面张力将下降0.0115N/m。大同水泥厂曾采用降低煅烧温度的方法减少飞砂,收到成效。降低煅烧温度其实质是增大液相表面张力,从而使结粒变大。

图3不同硫酸盐化程度对熟料颗粒分布的影响[5]

图41450℃饱和熔融物表面张力等温曲线[6]

图5熟料熔融物的表面张力与温度的关系[6]

3避免飞砂的措施

3.1配料方案必须与煅烧温度相适应

液相量太少和液相量的大量出现太迟是飞砂的主要原因,因此保持适当的液相量是

避免飞砂的主要措施。由于液相量与熟料的化学成分和煅烧温度有关,合理的配料方案和合适的煅烧温度是十分必要的。从配料方案来看,反映液相量的率值主要是硅酸率,而液相量随温度而增加的速度与铝率有关。硅酸率太高则液相量太少,铝率太高则液相随温度提高增加速度慢,即液相大量出现的时间迟。煅烧温度高,则液相量增大,反之降低煅烧温度则液相量减少。因此配料方案必须与熟料煅烧温度相适应。如果熟料煅烧温度高,则硅酸率可高些,铝率也可高些;反之则不能。例如,国内大型预分解窑熟料硅酸率一般都在2.5以上,但对某些小型旋风预热器窑,2.5的硅酸率可能偏高。某一600t/d的五级旋风预热器窑所用的燃煤与某大型预分解窑的相同,当硅酸率为2.5时,飞砂严重,后来将硅酸率降低至2.3左右,熟料煅烧正常,强度达64MPa,产量也达到设计指标。在这里要指出2个问题,一是不同窑型煅烧温度可能不同。一般说来,大型预分解窑内煅烧温度高,旋风预热器窑煅烧温度比预分解窑低,但比湿法窑或干法中空窑的高些。因此,配料方案必须根据窑型和窑径大小而异。其次,煅烧温度与火焰温度和火焰形状有关。而影响火焰温度的主要因素有煤粉的质量(发热量、水分和细度)以及一、二次风温,特别是二次风温的高低以及一、二次风的比例。一般说来,煤的发热量高,煤粉的细度细,水分少,二次风温高且用量大,则火焰温度高。就相同质量的煤粉而言,使用三通道喷煤管由于一次风比例小,二次风比例大,火焰粗短,其火焰温度比单通道喷煤管的火焰温度高。另外,由于结构的原因,三通道喷煤管使煤粉的燃烧状况比单通道喷煤管要好,火焰粗短。此外用篦冷机冷却熟料时二次风温比单筒和多筒冷却机的高。还有一点,就是考虑硅酸率时,必须考虑一些微组分如MgO、R2O和SO3的影响,因为这些微组分都会在烧成过程中以液相出现,增加液相量并影响液相粘度以及液相表面张力。

3.2避免用高碱高镁原料和高硫燃煤

降低熟料中碱和硫的含量必须避免用高碱的原料和高硫的燃料。一般说来,碱主要来自粘土质原料,也有一些是来自石灰石,因此在选择原料和燃煤时应严格控制碱和硫的含量。MgO不仅可增加液相量,降低液相粘度,还可降低液相表面张力。因此,若MgO含量太高,加上一定数量的K2O、Na2O和SO3,也可产生粘散料,形成飞砂。白鳍豚水泥有限公司[9]熟料R2O为1.0%,MgO为4.4%时,窑内飞砂严重。但适当控制R2O和MgO含量,提高窑速,提高煤的细度,飞砂现象得到改善。如果限于原材料条件,非用高碱高镁原料和高硫燃煤不可,那么应考虑这些微组分的影响,在配料方案上适当降低饱和比、提高硅酸率;在操作上避免用粗短的高温火焰,而采用较长的低温火焰。

3.3减少窑灰入窑量

窑灰含碱量一般比生料的高,因此窑灰的入窑量应慎重考虑。特别是碱含量高的原料,其窑灰碱含量更高,应减少其窑灰入窑量,避免由于碱含量太高而引起粘散料类型的飞砂。对碱含量较低的窑灰,也应将其均匀掺入,即与出磨生料混合均匀后再入窑。窑灰中硫的含量也比生料的高,因此减少窑灰入窑量也将减少熟料中的硫含量。

3.4提高煤粉质量

要提高煤粉质量,除了选择热值高的煤外,应特别注意煤粉的细度和水分。大同水泥厂曾发现,煤粉水分大(2.5%~3.5%)、煤粉粗(0.08mm筛余为2.5%~3.5%)时,还原气氛严重,也易产生飞砂。

这里必须指出,飞砂是水泥熟料煅烧过程中的一种复杂现象,目前国内对此研究较少。就目前的认识水平看,无论是产生机理还是预防措施,都有很多问题值得讨论和研究。本文所提出的飞砂产生机理和预防措施仅仅是初步的。各厂应针对本厂的具体情况采取适合本厂的工艺措施,才能减少或避免飞砂产生。

焦炉加热燃烧时氮氧化物的形成机理及控制

焦炉加热燃烧时氮氧化物的形成机理及控制 燃气在焦炉立火道燃烧时会产生氮氧化物(NOx),氮氧化物通常多指NO和NO2的混合物,大气中的氮氧化物破坏臭氧层,造成酸雨,污染环境。上世纪80代中期,发达国家就视其为有害气体,提出了控制排放标准。目前发达国家控制标准基本上是氮氧化物(废气中O2含量折算至5%时),用焦炉煤气加热的质量浓度以NOx计不大于500mg/m3,用贫煤气(混合煤气)加热的质量浓度不大于350mg/m3(170ppm) 。 随着我国经济的快速发展,对焦炉排放氮氧化物的危害也日益重视,并准备制订排放控制标准。本文将对氮氧化物在焦炉燃烧过程中的形成机理及控制措施进行论述。研究表明,在燃烧生成的NOx中,NO占95%, NO2为5%左右,在大气中NO缓慢转化为NO2,故在探讨NOx形成机理时,主要研究NO的形成机理。焦炉燃烧过程中生成氮氧化物的形成机理有3种类型:一是温度热力型NO;二是碳氢燃料快速型NO;三是含N组分燃料型NO。也有资料将前两种合称温度型NO。 1 温度热力型NO形成机理及控制 燃烧过程中,空气带入的氮被氧化为NO N2+O2 = 2NO NO的生成由如下一组链式反应来说明,其中原子氧主要来源于

高温下O2的离解: O+N2 = NO+N N+O2 = NO+O 由于原子氧和氮分子反应,需要很大的活化能,所以在燃料燃烧前和燃烧火焰中不会生成大量的NO,只有在燃烧火焰的下游高温区(从理论上说,只有火焰的下游才积聚了全部的热焓而使该处温度最高,燃烧火焰前部与中部都不是高温区),才能发生O2的离解,也才能生成NO。 关于燃烧高温区的温度,综合有关资料,选择以《炼焦炉中气体的流动和传热》的论述为依据,当α = 1.1,空气预热到1100℃时。焦炉煤气的理论燃烧温度为2350℃;高炉煤气理论燃烧温度为2150℃。一般认为,实际燃烧温度要低于此值,实际燃烧温度介于理论燃烧温度和测定的火道砌体温度之间。如测定的火道温度不小于1350℃,则焦炉煤气的实际燃烧温度不小于1850℃,而贫煤气不小于1750℃。 《大气污染控制工程》中对NOx的生成机理及控制有所论述,并列出了NOx的生成量和燃烧温度关系图表2-5。该图表显示,气体燃料燃烧温度一般在1600~1850℃之间,燃烧温度稍有增减,其温度热力型NO生成量增减幅度较大(这种关系在有关焦炉废气中NOx 浓度与火道温度之关系中也表现明显。有资料表明,火道温度1300~1350℃,温度±10℃时,则NOx量为±30mg/m3左右)。燃烧温度对温度热力型NO生成有决定性的作用,当燃烧温度低于1350℃时,

感生电动势和动生电动势要点及例题解析(答案)

1 [典型例题] 例1 如图1所示,在竖直向下的磁感应强度为B 的匀强磁场中,有两根水平放置且足够长的平行金属导轨AB 、CD ,在导轨的AC 端连接一阻值为R 的电阻,一根质量为m 的金属棒ab ,垂直导轨放置,导轨和金属棒的电阻不计。金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ,若用恒力 F 沿水平向右拉导体棒运动,求金属棒的最大速度。 分析:金属棒向右运动切割磁感线,产生动生电动势,由右手定则知,棒中有ab 方向的电流;再由左手定则,安培力向左,导体棒受到的合力减小,向右做加速度逐渐减小的加速运动;当安培力与摩擦力的合力增大到大小等于拉力F 时,加速度减小到零,速度达到 最大,此后匀速运动,所以, m g BIL F μ+=, R BLV I = 2 2)(L B R mg F V μ- = 例2 如图2所示,线圈内有理想的磁场边界,当磁感应强度均匀增加时,有一带电量为q ,质量为m 的粒子静止于水平放置的平行板电容器中间,则此粒子带 ,若线圈的匝数为n ,线圈面积为S ,平行板电容器的板间距离为d ,则磁感应强度的变化率为 。 分析:线圈所在处的磁感应强度增加,发生变化,线圈中有感生电动势;由法拉第电 磁感应定律得, t B t nS n E ????==φ ,再由楞次定律线圈中感应电流沿逆时针方向,所以,板间的电场强度方向向上。带电粒子在两板间平衡,电场力与重力大小相等方向相反,电场力竖直向上,所以粒子带正电。 B qns E q mg ?= = q n s m g d t B = ?? [针对训练] 1.通电直导线与闭合线框彼此绝缘,它们处在同一平面内,导线位置与线框对称轴重合,为了使线框中产生如图3所示的感应电流,可采取的措施是:

板料成形回弹问题研究新进展_朱东波

第7卷第1期2000年3月 塑性工程学报 JOU RN AL O F PLASTICITY EN GIN EERIN G V ol.7 No.1Ma r . 2000 板料成形回弹问题研究新进展 * (西安交通大学先进制造技术研究所 710049)   朱东波 孙 琨李涤尘 卢秉恒 摘 要:本文从回弹理论、回弹数值模拟分析、回弹控制三方面对弯曲成形、3-D 复杂浅拉深成形中回弹研究的历史和最新发展状况作了较全面的介绍。文章所引用的大量文献基本概括了前人在这些方面的主要研究方法和重要研究成果。 关键词:回弹;板料成形;模具 *国家“九·五”重点攻关资助项目(项目号: 85-951-19)。收稿日期: 1999-4-28 1 引 言 板料成形过程中普遍存在有回弹问题,特别在弯曲和浅拉深过程中回弹现象更为严重,对零件的尺寸精度和生产效率造成极大的影响,有必要对其进行深入的研究和有效的控制。零件的最后回弹形状是其整个成形历史的累积效应,而板料成形过程与模具几何形状、材料特性、摩擦接触等众多因素密切相关,所以板料成形的回弹问题非常复杂。半个多世纪来国内外许多学者对回弹问题进行了深入的研究和探讨,这些研究涵盖了从弯曲成形到复杂拉深成形、从理论分析到数值模拟、从回弹预测到回弹控制等诸多方面。本文从三个方面对前人的工作进行了概括性回顾,重点介绍了90年代回弹研究的一些新进展。 2 弯曲理论研究和回弹的解析分析方法 弯曲成形一般只涉及较为简单的几何形状和边界条件,所以有条件用解析方法对其进行深入的研究。50年代,R .H ill 、F .Proska 、F .J .Gardiner 等人的工作奠定了板料弯曲及回弹分析的理论基础 [1] ,后 来不断有学者对这些理论进行深化和发展。Huang ,etc [2] 在其文章中对50年代到80年代间诸多学者的 回弹研究工作做了较详细的回顾和评述。 回弹是弯曲卸载过程产生的反向弹性变形,板料回弹的经典计算公式为: Δk =1R -1R S =12M (1-ν2 ) Et 3 (1) 式中 Δk ——曲率变化量 R ——回弹前中面半径 R S ——回弹后中面半径E ——弹性模量ν ——泊松比t ——回弹前板料厚度 M ——回弹前板内弯矩 弯矩M 由截面纵向应力分布唯一确定。对同一弯曲过程,采用不同的弯曲模型(如是否考虑中性面内移,是否考虑材料强化、各向异性等)可得到不同的应力分布,从而由式(1)得到回弹量Δk 也就不同。所以在理论分析中,弯曲模型是否合理将直接影响回弹计算结果的准确程度。 弯曲的基本理论模型分为两大类。一类是以平截面假定和单向应力假定为基础的工程理论模型,该模型未考虑径向应力,认为弯曲过程中应力中性层、应变中性层始终和几何中面相重合;另一类是由H ill [3] 首先提出的精确理论模型,该模型考虑径向应力及中性层内移的影响,更接近板料弯曲的真实情况。从板料的外部受力状态和加载方式来看,弯曲过程可分为纯弯曲、拉伸弯曲、循环弯曲等几种典型情况。另外,材料模型对弯曲计算结果有很大的影响,常用的材料模型有刚塑性、理想弹塑性、刚性强化、弹性强化等多种形式。 以上基本模型、加载方式及材料模型的不同组合

板料弯曲回弹及工艺控制

板料弯曲回弹及工艺控制 板料在弯曲过程中,产生塑性变形的同时会产生弹性变形。当工件弯曲后去除外力时,会立即发生弹性变形的恢复,结果使弯曲件的角度和弯曲半径发生变化,与模具相应形状不一致,即产生回弹。回弹是弯曲成形过程的主要缺陷,它的存在造成零件的成形精度差,显著地增加了试、修模工作量和成形后的校正工作量,故在冲压生产中,掌握回弹规律非常重要。如果在设计模具前,能准确掌握材料的回弹规律及回弹值大小,设计模具时可预先在模具结构及工作部分尺寸上采取措施,试冲后即使尺寸精度有所差异,其修正工作量也不会太大,这不仅可以缩短模具制造周期,而且有利于模具成本的降低及弯曲件精度的提高。 1 弯曲回弹的表现形式 弯曲回弹的表现形式有下列二个方面(如图1所示): (a) 弯曲半径增加:卸载前板料的内半径r (与凸模的半径吻合),在卸载后增加至r0,半径的增量为△r二r0一r (b) 弯曲件角度增大:卸荷前板料的弯曲角为α(与凸模的顶角吻合),在卸荷后增大到α0,角度增量为△α=α0一α 图1 回弹导致弯曲角和弯曲半径变化 2 弯曲回弹产生的原因 弯曲回弹的主要原因是由于材料弹性变形所引起的。板料弯曲时,内层受压应力,外层受拉应力。弹塑性弯曲时,这两种应力尽管超过屈服应力,但实际上从拉应力过渡到压应力时,中间

总会有一段应力小于屈服应力的弹性变形区。由于弹性变形区的存在,弯曲卸载后工件必然产生回弹。在相对弯曲半径较大时,弹性变形区占的比重大,回弹尤其显著。 回弹是由于在板厚方向应力或应变分布不均匀而引起的。这种应力和应变的不均匀分布是弯曲的特点,对于只施加弯矩的弯曲方式,要有效减少回弹是困难的。为了使回弹减小,应尽量使板厚断面内的应力和应变分布均匀,为此可采取在纵向纤维方向对板料进行拉伸或压缩的方法,也可采用在板厚方向施加强压的方法。在沿板的长度方向单纯拉伸变形的场合,除去外力后,由于在整个板厚断面内变形的恢复是均匀的,所以不会发生形状的变化。 3 影响弯曲回弹的因素 (1)材料的机械性能材料的屈服点σs越高,弹性模量E越小,回弹越大。 (2)相对弯曲半径R/t 弯曲半径R越大,材料厚度t越小,即相对弯曲半径R/t值越大,回弹越大。 (3)弯曲处校正力的大小校正力越大,回弹越小。 (4)凸凹模间隙间隙越大,回弹越大。间隙小于材料厚度时,有可能出现负回弹。 (5)弯曲件的形状弯曲件直边过短时,回弹较大。V型弯曲件的回弹比U型弯曲件的回弹大。 (6)凹模形状及尺寸凹模深度过小时,回弹很大。 4 控制弯曲回弹的方法与措施 减小回弹常用方法有补偿法、校正法、改变应力状态、改进工件设计等。影响弯曲回弹的因素很多,对于不同的影响因素,应采用不同的措施,也可综合运用几种方法,来减少回弹。 4.1 补偿法减少弯曲回弹 补偿法是按预先估算或试验所得的回弹量,在模具工作部分相应的形状和尺寸中予以“扣除”,从而使出模后的弯曲件获得要求的形状和尺寸。 (l) V型弯曲,如图2a所示。可在凸模和凹模上同时减小一个回弹角,使工件回弹后恰好等于所要求的角度,这种方法适用于相对弯曲半径较大,回弹较大的工件。 (2) L型弯曲,如图2b所示。凹模向内倾斜一角度△α,并同时缩小凸、凹模的间隙,单面间隙取小于材料厚度,促使工件贴住凹模。出模后工件回弹,直边恢复垂直。图2c所示,采用硬橡胶促使工件贴住凹模,补偿工件回弹。

动生电动势公式的推导及产生的机理

动生电动势公式的推导及产生的机理 摘要:在本文中,应用导数的知识推导出动生电动势在各种特殊情况下的表达形式,并进一步探究了动生电动势产生的机理。揭示了产生动生电动势的实质是运动电荷在磁场中受到洛伦磁力的结果。 关键词:电磁感应定律;动生电动势;洛伦磁力 法拉第电磁感应定律告诉我们,只要通过回路所围面积中的磁通 量发生变化,回路中就会产生感应电动势。由公式 s B dS φ=??可知,使磁通量发生变化的方法是多种多样的,但从本质上讲,可归纳为两类:一类是磁场保持不变,导体回路或导体在磁场中的运动;另一类是导体回路不动,磁场发生变化。前者产生的感应电动势称为动生电动势,后者产生的电动势为感生电动势。在本文中,主要对动生电动势公式的推导及其产生的机理作浅显的阐释。 一、动生电动势在各种特殊情况下的表达形式 在磁场保持不变的情况下,由于导体回路或导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势 (一)、在磁场中运动的导线内的动生电动势 例1,如图1所示,一个由导线做成的回路ABCDA,其中长度为l 的导线段AB在磁感应强度为B的匀强磁场中以速度V向右作匀速直线运动,AB、V和B 三者相互垂直,求运动导线AB 段上产生的动生电动

势。 解析:由题意可知,导线AB 、V 和B 三者相互垂直。若在dt 时间内,导线AB 移动的距离为dx ,如右图所示,则在这段时间内回路面积的增量为dS ldx =。如果选取回路面积矢量的方向垂直纸面向里,则通过回路所围面积磁通量的增量为: d ΦB S Bldx == 根据法拉第电磁感应定律知,导线AB 内所产生的感应电动势为[1] d Φε dt =- 其中,负号代表感应电动势的方向。所以,在运动导线AB 段上产生的动生电动势的表达式为 dx εBlv dt Bl =-=- 即运动导线AB 段上产生的动生电动势的 大小为:Blv ,方向:B A →. 例2、如图2所示,在方向垂直纸面向 内的均匀磁场 B 中,一长为 l 的导体棒 OA 绕其一端 O 点为轴,以角速度大小 为ω逆时针转动,求导体棒OA 上所产生 的动生电动势。 解析:设导体棒OA 在t ?时间内所转过的角度为θ?,所扫过的扇形面积为: 212 S l θ=?

电磁感应原理

? 什么是电源
电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置
? 什么是电动势
如果电源移送电荷q时非静电力所做的功为W,那么W与q的比值
W W E = ,叫做电源的电动势。用E表示电动势,则: q q

一、感生电场与感生电动势 感生电场与感生电动势
由电磁感应可知: 由电磁感应可知 闭合电路位于变化的磁场中必然引 起电路中磁通量的变化,从而产 生感应电流。
磁场变强
思考:导线中的电荷此时定向 变化的磁场会在空间激 移动形成电流,那么一定有力 移动形成电流 那么 定有力 发一种电场,这种电场对 使电子移动,这个力究竟是什 电荷会产生力的作用 么力呢?

一、感生电场与感生电动势 感生电场与感生电动势
英国物理学家麦克斯韦在他的电磁场理论中指出
? 变化的的磁场能在周围空间激发电场,这种电场叫感生 电场 ? 由感生电场产生的感应电动势称为感生电动势.也叫感 应电动势。

一、感生电场与感生电动势 感生电场与感生电动势

一、感生电场与感生电动势 感生电场与感生电动势
例2、如图所示,一个闭合电路静止于磁场中,由于磁场 强弱的变化,而使电路中产生了感应电动势,下列说法中正 确的是( AC ) A.磁场变化时,会在在空间中激发一种电场 B.使电荷定向移动形成电流的力是磁场力 C.使电荷定向移动形成电流的力是电场力 D.以上说法都不对
磁场变强

一、感生电场与感生电动势 感生电场与感生电动势
? 例3:如图面积为0.2 m2的100匝线圈处在匀 强磁场中,磁场方问垂直于线圈平面,已知 磁感应强度随时间变化的规律为B=(2+0.2t) T,定值电阻 定值电阻R1=6?,线圈电阻 线圈电阻R2=4?,求: 求: (1)磁通量变化率,回路的感应电动势; (2)a、b两点间电压Uab

板料成形回弹特征及其控制技术

板料成形回弹特征及其控制技术 1 前言 回弹是板材冲压成形过程的主要缺陷之一.严重影响着威形件的威形质量和尺寸精度,是实际工艺中很难有效克服的成形缺陷之一,它不仅降低了产品质量和生产效率.还制约了自动化装配生产线的实施,是我 国汽车制造工业中亟待解决的关键性问题。 从理论上说,板材冲压成形过程可以被看作是板材经过塑性变形变为想要获得的形状的过程。然而实际上.板料尺寸.材料特性和环境条件使冲压成形过程的预测性和可重复性变得困难。以韧性金属板材为主的冲压成形件从模具上取出后,必然产生一定量的回弹。回弹是板材冲压成形的3种主要缺陷(起皱.破裂和回弹)中最难控制的一种,因为它涉及到对回弹量的准确预示.不同的材料和尺寸的零件其回弹规律大不相同,单凭经验和工艺过程类比是很难进行准确的回弹补偿的.这就使得一个模具设计的周期变长.因此在板材冲压成形中回弹变形是使模具设计明显变复杂的一个基本参数。在大多数板材冲压成形中.强烈的非线性变形过程致使板料产生很大的弹性应变能.在模具与板料动态接触过程中存在于板料中的这种弹性应变能会随着接触压力的消除而自动释放掉,回弹的驱动力一般是朝着板料原始形状变形。因此,冲压成形中的最终产品形状不但依赖于凹模形状.而且依赖于成形后存储在板料中的弹性应变能。弹性应变能与许多诸如材料特性.接触载荷等参数有关,因此在成形过程中预测回弹变得很复杂.这也就给那些必须精 确评估回弹量的设计者提出了很重要的问题。 近40年来,有许多研究人员一直在对回弹行为进行着研究.并提出了很多解决方法和计算机仿真算法.发表了大量相关论文。就有限元仿真方法而言.在众多仿真算法模拟应用中,采用显式算法模拟成形过程.用隐式算法模拟回弹过程的方法最多;其次是冲压成形和卸载回弹过程都采用隐式算法。而G.Y-L.等学者提出一种新算法,冲压成形和回弹过程全部采用显式算法。U.Abdelsalam等学者还提出了采用一步成形算法模拟冲压成形过程,再用隐式算法计算卸载回弹过程.并应用该算法模拟了3个复杂冲压件的卸载回弹过程.这种算法的模拟精度虽然不高.但计算速度很快.可以为模具在设计阶段提供一个定性的参考方案。T-C.Hsu等学者采用隐式TL(Total Lagrangian)算法,引入Hill--次方屈服函数模拟了轴对称问题的冲压成形和回弹过程。M.Kawka等学者采用静态显式有限元(实际上也是隐式算法)算法软件ITAS3D模拟了轿车顶盖和轮毂的多阶段成形过程,以及卸载回弹和切边回弹过程.并与试验结果进行了比较。 以上这些对于回弹的研究只限于理论方面.其与实际试验的对比验证还鲜有涉及。对于如何补偿所产生的

NOX形成机理,如何控制NOX浓度

NOX形成机理,如何控制NOX浓度 1、NOx的危害: 氮氧化物(NOx)是重要的空气污染物质,其产生的途径为燃烧火焰在高温下氮气与氧气的化合,以及燃料中的氮成分在燃烧时氧化而成。氮氧化物的环境危害有二种,在阳光的催化作用下,氮氧化物易与碳氢化物光化反应,造成光雾及臭氧之二次空气污染;此外氮氧化物也易与水气结合成为含有硝酸成分的酸雨。 2、NOx生成机理和特点 2.1 NOx生成机理 在NOx中,一氧化氮约占90%以上,二氧化氮占5%~10%,产生机理一般分为如下3种: (1)热力型NOx,燃烧时,空气中氮在高温下氧化产生,其中的生成过程是一个不分支连锁反应。其生成机理可用捷里多维奇(ZELDOVICH)反应式表示,即 O2+N→2O+N, O+N2→NO+N, N+O2→NO+O 在高温下总生成式为 N2+O2→2NO, NO+0.5O2→NO2 随着反应温度T的升高,其反应速率按指数规律增加。当T<1 500 ℃时,NO的生成量很少,而当T>1 500 ℃时,T每增加100 ℃,反应速率增大6~7倍。 (2)快速型NOx,快速型NOx是1971年FENIMORE通过实验发现的。在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时,在反应区附近会快速生成NOx,由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基可以和空气中氮气反应生成HCN和N,再进一步与氧气作用以极快的速度生成NOx,其形成时间只需要60 ms,所生成的NOx与炉膛压力的0.5次方成正比,与温度的关系不大。

(3)燃料型NOx,指燃料中含氮化合物,在燃烧过程中进行热分解,继而进一步氧化而生成NOx。由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度,在600~800 ℃时就会生成燃料型NOx。在生成燃料型NOx过程中,首先是含有氮的有机化合物热裂解产生N,CN,HCN等中间产物基团,然后再氧化成NOx。由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成,故燃料型NOx的形成也由气相氮的氧化和焦炭中剩余氮的氧化两部分组成。 2.2 NOx生成特点 在这3种途径中,快速型NOx所占的比例不到5%,在温度低于1300℃时,几乎没有热力型NOx。对常规燃煤锅炉而言,NOx主要通过燃料型生成途径而产生。由NOx的生成机理可以看出,NOx的生成及破坏与以下因素有关:⑴煤的燃烧方式、燃烧工况,其生成量依赖于燃烧温度水平;⑵煤种特性,如煤的含氮量,挥发份含量等; ⑶炉膛内反应区烟气的气氛,即烟气内氧气,氮气,NO和CHi的含量;⑷燃料及燃烧产物在火焰高温区和炉膛内的停留时间。 3、降低NOx的主要控制技术 降低NOx排放措施分为一级脱氮技术和二级脱氮技术。一级脱氮技术主要是采用低NOx 燃烧器以及通过燃烧优化调整,有效控制NOx的产生,从源头上减少NOx生成量;二级脱氮技术则是利用各种措施,尽可能减少已生成NOx的排放,属于烟气脱硝范畴,目前主要有两种成熟技术选择性催化还原法(SCR)和选择性非催化还原法(SNCR)。 3.1、级脱氮技术 3.1.1、气分级 3.1.1.1、根据NOx的生成机理,燃烧区的氧浓度对各种类型的NOx生成都有很大影响。当过量空气系数α<1,燃烧区处于“缺氧燃烧”状态时,抑制NOx的生成量有明显效果[6]。根据这一原理,将燃料的燃烧过程分阶段完成,把供给燃烧区的空气量减少到全部燃

关于动生电动势中洛伦兹力的在认识

物理科郑生 人教版高中物理教材“选修3-2第四章第5节电磁感应现象的两类情况”中,讲述了感生电动势和动生电动势问题,在讲到动生电动势中的非静电力问题时,讲了这样一句话:“非静电力与洛伦兹力有关”,这句话讲得很含糊,到底非静电力是不是洛伦兹力,如果不是,那么非静电力又是什么力?教材未作进一步阐述,笔者查阅与教材相配套的教师教学用书后发现,教材这样处理“主要是为了降低难度”,这是可以理解的,然而,这却导致了学生对这一问题产生了疑惑,搞不清非静电力是什么力,从而也搞不清动生电动势是如何产生的、非静电力是如何做功的、棒中能量是如何转化的、安培力与洛伦兹力之间是什么关系等问题。针对目前的现状,笔者认为有必要对相关问题进行深入探讨。 本文先回顾相关内容,再澄清错误认识。 如图所示,水平放置的导体框架,宽L=0.50 m,接有电阻R=0.20 Ω,匀强磁场垂直框架平面向里,磁感应强度B=0.40 T.一导体棒ab垂直框边跨放在框架上,并能无摩擦地在框架上滑动,框架和导体ab的电阻均不计.当ab以v=4.0 m/s的速度向右匀速滑动时,求:(1)ab棒中产生的感应电动势大小; (2)维持导体棒ab做匀速运动的外力F的大小;

二、内容的回顾 1.教材中的内容 教材选修3-2第四章第5节在阐述“电磁感应现象中的洛伦兹力”问题时,给出了一个栏目“思考与讨论”,内容如下: 图1如图1,导体棒在匀强磁场中运动。 (1)自由电荷会随着导体棒运动,并因此受到洛伦兹力。导体棒中自由电荷相对于纸面的运动大致沿什么方向? (2)导体棒一直运动下去,自由电荷是否总会沿着导体棒运动?为什么? (3)导体棒哪端的电势比较高? (4)如果用导线把C、D两端连接到磁场外的一个用电器上,导体棒中的电流是沿什么方向的? 在这一栏目之后,教材未作阐述就直接给出了结论:导体棒“相当于一个电源”,同时指出:“非静电力与洛伦兹力有关。”可见,教材中的阐述较简单。 2.某些资料中的内容 笔者翻阅了一部分教辅资料后发现,关于动生电动势中洛伦兹力的认识有错误,不妨列举两例: (1)在“创新方案?高中新课标同步创新课堂?物理(配人教版选修3-2)”中是这样说的:“导体在磁场中做切割磁感线运动时产生的感应电动势叫动生电动势,它是由于导体中自由电子受到洛伦兹力作用而引起的,使自由电子做定向移动的非静电力就是洛伦兹力。” 该表述中的错误之处是:非静电力就是洛伦兹力。 (2)在“教材解析?高中物理?选修3-2”中是这样说的:“产生动生电动势的导体相当于电源,其中所谓的非静电力就是洛伦兹力,”“电动势的大小等于移动单位正电荷时洛伦兹力所做的功。” 该表述中的错误之处是:非静电力就是洛伦兹力,洛伦兹力做了功。 综合以上回顾可见,关于动生电动势中洛伦兹力的认识,现行教材进行了淡化处理,而部分教辅资料中则存在错误,加上部分教师对此也有模糊认识,从而导致教学中出现混乱局面,搞不清是怎么回事,教师如不及时澄清,势必影响后续知识的学习。 三、认识的澄清 1.洛伦兹力与非静电力的关系

错料混料预防管理规定

制定部门 1.0 目的:为了减少混料产生,预防混料(包括有害物质的混入)流出而造成公司不必要的损失,特制定此管理规定。 2.0 范围:适用于公司的所有物料、半成品与成品的生产、搬运及存储过程。 3.0 定义:物料、半成品及成品两种(或以上)规格的未做标示存放在一起现象为混料,包括物料混料、半成品混料、成品混料等状态。 4.0 权责: 4.1 研发、工程负责产品图纸、BOM的作成与开发所用资材的管理。 4.2 生管负责依据业务订单及BOM作成《领料单》。 4.3 采购依据生管的《物料请购单》进行采购。 4.4 仓库负责物料与成品的储存及管理(包括收发及6S管理)。 4.5 生产部负责对生产中所有物料、半成品与成品的管理。 4.6 品质部负责物料、半成品与成品的检验与有害物质的检验管理。 5.0内容: 5.1图纸错混料管理 5.1.1研发、工程部接到新产品或变更图纸,转成我司2D图档给到文控中心进行受控和发行;如有客供图纸信息,注意将客供图纸版本及产品名称进行转换。 5.1.2文控中心对所有图档分类管理、注明图纸编号、图纸版本、图纸名称、发行日期、电子档分类清楚存档,防止由于图纸错误造成混料。 5.2业务接单/下单错混料管理 5.2.1业务口头或书面接到订单时,经过订单评审后,将客户相关要求进行记录。 5.2.2业务下单时,将客户相关要求在《订单评审单》上进行注明,特别产品包装要求和生产注意事项,对于产品类型相似及包装方式相同的产品重点说明。 5.3样品生产、制作时错混料管理 5.3.1业务部接新产品(以从前未生产过)或客户产品变更消息时及时转交研发、工程部,研发、工程部依据业务提供的相关资料作成BOM,采购依据BOM进行采购,物料回来后仓库通知工程人员领料生产样品,工程人员与仓库人员在在领料与发料时应核对原材料厂家型号,批次号,标签标识,数量/重量等内容,经双方仔细核对无误后方可在<发料单>上签名,工程部将领回的物料分类放置并标识,依据客户要求制作业样品,并需在BOM表内容注明原物料的生产厂家,型号<规格>与批次号及重量/数量等以备后续追溯。

动生电动势和感生电动势

§6-2 动生电动势和感生电动势 动生电动势:回路或其一部分在磁场中的相对运动所产生的感应电动势。 感生电动势:仅由磁场的变化而产生的感应电动势。 一 动生电动势 图6 - 5 动生电动势 动生电动势的产生可以用洛伦兹力来解释。 长为l 的导体棒与导轨构成矩形回路abcd 平放在纸面内,均匀磁场B 垂直纸面向里。当导体棒ab 以速度v 沿导轨向右滑动时,导体棒内自由电子也以速度v 随之一起向右运动。每个自由电子受到的洛伦兹力为 B v F ?-)(=e , 方向从b 指向a ,在其作用下自由电子向下运动。 如果导轨是导体,在回路中将形成沿着abcd 逆时针方向的电流。如果导轨是绝缘体,则洛伦兹力将使自由电子在a 端累积,从而使a 端带负电,b 端带正电,在ab 棒上产生自上而下的静电场。当作用在自由电子上的静电力与洛伦兹力大小相等时达到平衡,ab 间电压达到稳定值,b 端电势比a 端高。这一段运动导体相当于一个电源,它的非静电力就是洛伦兹力。 电动势定义为单位正电荷从负极通过电源内部移到正极的过程中,非静电力K 所作的功,即 B v F K ?=-= e . 动生电动势为 ε ??+ -??=?= l B v l K d )(d b a . (6.4) 均匀磁场情况:若v ⊥ B , 则有ε = B l v ;若导体顺着磁场方向运动,v // B ,则有 v ? B = 0,没有动生电动势产生。因此,可以形象地说,只有当导线切割磁感应线而运动时,才产生动生电动势。 普遍情况:在任意的恒定磁场中,一个任意形状的导线线圈L (闭合的或不闭合的)

在运动或发生形变时,各个线元d l 的速度v 的大小和方向都可能是不同的。这时,在整个线圈L 中产生的动生电动势为 ε l B v d )() (??= ?L . (6.5) 图6 - 6 洛伦兹力不作功 洛伦兹力对电荷不作功:洛伦兹力总是垂直于电荷的运动速度,即v ⊥F v ,因此洛伦兹力对电荷不作功。然而,当导体棒与导轨构成回路时会有感应电流出现,这时感应电动势却是要作功的。 感应电动势作功能量的来源:在运动导体中的自由电子不但具有导体本身的运动速度v ,而且还具有相对于导体的定向运动速度u ,与此相应的洛伦兹力u ⊥F u . 自由电子所受到的总的洛伦兹力为 B v u F ?+-)(= e v u F F +=, 它与合成速度v u +垂直,总的洛伦兹力不对电子作功,即 0)(=+?v u F . 利用0=?v F v 和0=?u F u ,由上式可得 )(v u F +?0)()(=?+?=+?+=v F u F v u F F u v u v , 或 u F v F ?=?-v u . 实际上,为了使导体棒能够在磁场中以速度v 匀速运动,必须施加外力F 0,以克服洛伦兹力的一个分力u =F e -?u B . 利用上式的结果可以看到,F 0克服u F 所作的功为 u F v F v F ??-?v u ==0. 外力克服洛伦兹力的一个分量u F 所作的功0?F v ,通过洛伦兹力的另一个分量v F 对电子的定向运动作了正功v ?F u ,从而全部转化成了感应电流的能量。因此,洛伦兹力并不提供能量,而只是传递能量。洛伦兹力在这里起了能量转化作用,其前提是运动物体中必须有能够自由移动的电荷。

4关于动生电动势中洛伦兹力的在认识

感生电动势和动生电动势问题探讨 物理科郑生 人教版高中物理教材“选修3-2第四章第5节电磁感应现象的两类情况”中,讲述了感生电动势和动生电动势问题,在讲到动生电动势中的非静电力问题时,讲了这样一句话:“非静电力与洛伦兹力有关”,这句话讲得很含糊,到底非静电力是不是洛伦兹力,如果不是,那么非静电力又是什么力?教材未作进一步阐述,笔者查阅与教材相配套的教师教学用书后发现,教材这样处理“主要是为了降低难度”,这是可以理解的,然而,这却导致了学生对这一问题产生了疑惑,搞不清非静电力是什么力,从而也搞不清动生电动势是如何产生的、非静电力是如何做功的、棒中能量是如何转化的、安培力与洛伦兹力之间是什么关系等问题。针对目前的现状,笔者认为有必要对相关问题进行深入探讨。 本文先回顾相关内容,再澄清错误认识。 如图所示,水平放置的导体框架,宽L=0.50m ,接有电阻R=0.20Ω,匀强磁场垂直框架平 面向里,磁感应强度B=0.40T.一导体棒ab 垂直框边跨放在框架上,并能无摩擦地在框架上滑动,框架和导体ab 的电阻均不计.当ab 以v=4.0m/s 的速度向右匀速滑动时,求: (1)ab 棒中产生的感应电动势大小; (2)维持导体棒ab 做匀速运动的外力F 的大小;υ 1 F 1=q υ1B F 2=q υ2B υ2 υ1F 1=q υ1B F 2=q υ2B υ2F 合F 外

υ1 F 1=q υ1B F 2=q υ2B υ2 +++ E F 电=q E 二、内容的回顾 1.教材中的内容 教材选修3-2第四章第5节在阐述“电磁感应现象中的洛伦兹力”问题时,给出了一个栏目“思考与讨论”,内容如下: 图1如图1,导体棒在匀强磁场中运动。 (1)自由电荷会随着导体棒运动,并因此受到洛伦兹力。导体棒中自由电荷相对于纸面的运动大致沿什么方向? (2)导体棒一直运动下去,自由电荷是否总会沿着导体棒运动?为什么? (3)导体棒哪端的电势比较高? (4)如果用导线把C 、D 两端连接到磁场外的一个用电器上,导体棒中的电流是沿什么方向的? 在这一栏目之后,教材未作阐述就直接给出了结论:导体棒“相当于一个电源”,同时指出:“非静电力与洛伦兹力有关。”可见,教材中的阐述较简单。 2.某些资料中的内容 笔者翻阅了一部分教辅资料后发现,关于动生电动势中洛伦兹力的认识有错误,不妨列举两例: (1)在“创新方案?高中新课标同步创新课堂?物理(配人教版选修3-2)”中是这样说的:“导体在磁场中做切割磁感线运动时产生的感应电动势叫动生电动势,它是由于导体中自由电子受到洛伦兹力作用而引起的,使自由电子做定向移动的非静电力就是洛伦兹力。” 该表述中的错误之处是:非静电力就是洛伦兹力。 (2)在“教材解析?高中物理?选修3-2”中是这样说的:“产生动生电动势的导体相当于电源,其中所谓的非静电力就是洛伦兹力,”“电动势的大小等于移动单位正电荷时洛伦兹力所做的功。” 该表述中的错误之处是:非静电力就是洛伦兹力,洛伦兹力做了功。 综合以上回顾可见,关于动生电动势中洛伦兹力的认识,现行教材进行了淡化处理,而部分教辅资料中则存在错误,加上部分教师对此也有模糊认识,从而导致教学中出现混乱局面,搞不清是怎么回事,教师如不及时澄清,势必影响后续知识的学习。 三、认识的澄清 1.洛伦兹力与非静电力的关系 -----F 外

防止混料作业规范范例

防止混料作业规范 1、目的: 明确产品在生产过程中混料管理方案,防止混料发生。 2、使用范围: 适用于本公司所有规格的产品。 3、定义: 来料、制程、 4、职责和权限: 3.1 技术部:负责对同款型号不同规格的产品设计时增加防呆设计。 3.2 PMC:按生产计划排程,对同一系列的产品尽量错开排期时间生产。 3.3采购部负责把相关要求传递到供应商。 3.4仓库负责按照产品名称及型号对物料及成品的储存 3.5 品质部负责对来料、制程中、出货抽检、巡检、终检各规格型号的物料状况、产 品发光检验及外观检验,产品内包装检验监督 3.6 生产部负责对不同产品不同拉别逐一安排区分生产,拉长负责全程进行跟进。 5、管理措施 5.1技术部项目工程师负责产品物料的编码,并充分考虑物料及产品识别,特别是同一系列的产品及物料容易被识别,一定要在产品及物料上有明显的区分和识别。 5.2 PMC在作生产安排时,尽量避免版本变更后料号与版本变更前料号同时运

作、外形相近、外形相同料号同时运作、共料号及同系列不同型号的产品同时运作,并把相关信息发放到相关职能部门。 5.3采购收到PMC发出的物料信息时,与此同时按照技术部图纸及物料识别信息要求发放到供应商,要求供应商把产品物料做出显眼识别的标识,并要求供应商产品物料不能混杂的状况。 5.4 IQC在来料中抽检来料时,要按照技术部发出的图纸、型号、物料编码以及产品物料识别表进行抽查,确认产品物料未有混料时,通知仓库进行收料及储存。 5.5仓库收到外形类似相同的物料时,要按照技术部提供识别要求进行仔细识别物料,然后进行显眼的标识后进行储存。 5.6喷码房在领物料喷码时,按照技术部发出物料的识别表进行领取物料,并按照PMC下达的生产指令单上的喷码内容进行喷码,并且要仔细核对喷码内容,不能喷码错。并且在换物料时或换下一款时,操作员要仔细查阅物料识别表,每一款物料喷码后,要有明显的标识。 5.7生产部在仓库领取物料时,要查看物料的名称、型号、编码以及物料识别表,并且是一款一款物料进行领取,不能一次把所有产品物料领下并放在一起储存,更不能没有显眼的标识区分。 5.8生产时要落实以下现场防止混料的措施: 5.8.1物料房收到物料时,每一款产品物料要有明显的标识的识别,不能把两款或两款以上的相似的产物料存放在一起。 5.8.2产品物料发放及领取时,物料员查按照《生产指令单》、《产品图纸》、《物料识别表》进行仔细查阅,确认无误时,才能发放和领取产品物料。 5.8.3每个工序台面不能同时生产两款或两款以上产品,绝对禁止操作员跨组

物理从一道电磁感应习题谈两种电动势的能量问题

从一道电磁感应习题谈两种电动势的能量问题 张平昭 (江阴市青阳中学,江苏 214401) 对于感生电动势和动生电动势的产生机理,一般学生都能理解,但对于它们的区别大部分学生不能正确地认识。很多参考书在处理此类题目时,都是采用感生电动势加动生电动势等于总电动势的方法帮助大家快速处理问题,这样导致很多学生认为这两个电动势只是分别由磁场变化和回路面积变化而产生的,而没有从能量转化上进行本质地辨析。 电动势是一个能量的概念,它的定义为:非静电力把1C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。所以我们在讲两种电动式的区别时,应把握住在电源内部是什么力在推动电荷做功,能量的来源是什么。感生电动势是:变化的磁场产生非静电场,由电场力推动电荷做功,将磁场能转变为电势能;而动生电动势是:随导杆运动的电荷受到洛伦兹力,从导杆一端移动到另一端,是一个与洛伦兹力有关的非静电力做功,将其他形式的能变为电势能。可见这两者有着本质的区别,但在处理很多题目时,并不涉及到这两个电动势的本质,基本只要将两个电动势相加减就可以了,学生也觉得没有理解上述问题的必要。 如何找到一个情景能让学生很好的认识到这个问题呢?也许让学生在做题时碰到困惑,他们才能体会到吧!笔者在教学中发现下述这个题目的情景可以从能量角度帮助学生理解这两个电动势的不同。 【例】如图所示,在水平面上有一个固定的两根光滑金属杆制成的37°角的导轨AO 和BO ,在导轨上放置一根和OB 垂直的金属杆CD ,导轨和金属杆是用同种材料制成的, 单位长度的电阻值均为0.1Ω/m ,整个装置位于垂直纸面向里的匀强 磁场中,匀强磁场的磁感应强度随时间的变化关系为B =0.2t T ,现给 棒CD 一个水平向右的外力,使CD 棒从t =0时刻从O 点处开始向 右做匀加速直线运动,运动中CD 棒始终垂直于OB ,加速度大小为 0.1m/s 2,求(1)t =4s 时,回路中的电流大小;(2)t =4s 时,CD 棒上 安培力的功率是多少? 【分析】本题与2003江苏高考第18题很相似。属于动生和感生同时存在的情况,正如前文所说,大部分同学将两个电动势相加很快可以求出第(1)问I=1A 。但在第二问的求解中出现了如下两种情况: 一是利用W at ktIl BIlv v F P CD 192.0===?=安安; 二是利用W R I P P 24.02===电安。 同学们都知道第一种情况肯定是对的,但第二种情况错在那里呢?而我们在大部分电路问题中都讲过安培力的功率数值上就等于电路中的电功率。其实这就是学生对两种电动势能量问题不够理解的表现。 我们讲安培力的功率等于回路中产生的电功率实际是仅在动生的情况下提出的,即通过克服安培力做功将其他形式的能转化为电能。但在本道题中不仅仅有动生电动势同时还存在感生电动势,也就是说电能的来源不仅仅是由与洛伦兹力有关的非静电力搬运电荷做功(在宏观上表现为克服安培力做功)将机械能转化为电能,还存在由磁场变化产生的非静电场力搬运电荷做功将磁场能转化为电能。所以在上述两种解法中,第二种情况的值大于第一种情况就是由于这个原因造成的。 到这里笔者原以为学生应该已经理解这个问题,但突然有学生提出在第一种情况中电流I 是两个电动势共同作用的结果,所以这个功率也应该是总功率。这个问题马上引起似是而

氮氧化物的产生机理及脱氮技术原理.

氮氧化物的产生机理及脱氮技术原理: 一、氮氧化物的产生机理 在氮氧化物中,NO占有90%以上,二氧化氮占5%-10%,产生机理一般分为如下三种: (a热力型 燃烧时,空气中氮在高温下氧化产生,其中的生成过程是一个不分支连锁反应。其生成机理可用捷里多维奇(Zeldovich反应式表示。 随着反应温度T的升高,其反应速率按指数规律。当T<1500℃时,NO的生成量很少,而当T>1500℃时,T每增加100℃,反应速率增大6-7倍。 热力型氮氧化物生成机理(Zeldovich反应式 在高温下总生成式为 (b瞬时反应型(快速型 快速型NOx是1971年Fenimore通过实验发现的。在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时,在反应区附近会快速生成NOx。 由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基可以和空气中氮气反应生成HCN和N,再进一步与氧气作用以极快的速度生成,其形成时间只需要60ms,所生成的与炉膛压力0.5次方成正比,与温度的关系不大。 上述两种氮氧化物都不占NOx的主要部分,不是主要来源。 (c燃料型NOx 由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成。由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度,在600-800℃时就会生成燃料型,它在煤粉燃烧NOx产物中占60-80%。

在生成燃料型NOx过程中,首先是含有氮的有机化合物热裂解产生N,CN,HCN 和等中间产物基团,然后再氧化成NOx。由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成,故燃料型的形成也由气相氮的氧化(挥发份和焦炭中剩余氮的氧化(焦炭两部分组成。 燃料中氮分解为挥发分N和焦炭N的示意图 二、低NOx燃烧技术原理 对于没有脱硝设备和脱硝燃烧器的燃煤锅炉来说,也就是采用低氮燃烧技术来减少NOx的生成机会。 1在燃用挥发分较高的烟煤时,燃料型NOx含量较多,快速型NOx极少。燃料型NOx是空气中的氧与煤中氮元素热解产物发生反应生成NOx,燃料中氮并非全部转变为NOx,它存在一个转换率,降低此转换率,控制NOx排放总量,可采取: (1减少燃烧的过量空气系数; (2控制燃料与空气的前期混合; (3提高入炉的局部燃料浓度。 2热力型NOx:是燃烧时空气中的N2和O2在高温下生成的NOx,产生的主要条件是高的燃烧温度使氮分子游离增加化学活性;然后是高的氧浓度,要减少热力型NOX的生成,可采取: (1减小燃烧最高温度区域范围; (2降低锅炉燃烧的峰值温度; (3降低燃烧的过量空气系数和局部氧浓度。 具体来说,就是在保证锅炉燃烧安全的前提下,采取以下措施来减少氮氧化物的生成:

防混料案例教育

供应商错料混料案例汇总
1、混料错料问题的原因多种多样,但是都属于完全不应该发生的
低级错误。不能简单将问题原因定位为人员偶然操作失误,这样 会掩盖管理上实际存在的漏洞。错料混料问题不是技术问题,而 是一个管理问题。一旦管理上有了漏洞,出问题是必然的,迟早 会发生的。 2、混料错料是严重的问题。对客户的正常生产秩序影响很大,严重 的会流入到市场,造成客户产品存在严重的质量问题。 3、混料错料一旦发生问题,客户会为此付出大量整改成本,供应商 必须承担相应责任,对结果买单。 4、为杜绝混料/错料问题的再次发生和做好预防工作,我们精心编 制了23个典型的错料混料案例、注意事项和参考流程,请各供应 商对此案例教材进行学习讨论,并对自己的质量控制体系进行审 视,制定预防措施,避免问题再犯。
供应商错料混料案例汇总

案例1 稳压管来料混料,导致近5000块单板返工和召回的恶 性事故 !
【问题描述】同系列器件的型号十分接近(仅电压数值差别)。此次发货同时发两个物料,刚 好数量相同。备货人员同时打印两个物料的标签,在贴客户标签时工作疏忽,将型号为 ABC12D30E与ABC12D43E两箱物料的客户标签互相贴错(见下图);而OQC人员检验时工 作敷衍,只检查了外盒正面所贴的客户标签,而没有对照检查侧面的工厂标签(正面客户 标签上的厂家型号与侧面厂家标签不符时就可以检验出来),造成错料。 【原因分析】两个批次同时作业,两箱物料的标签互相贴错。 【影响度】导致客户近5000块单板返工及召回的恶性事故 !
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