Ein schematisches Diagramm zur Veranschaulichung der Synthese eines Polyanilin/Tintenfischknochen-Verbundmaterials wird dargestellt. Die spezifischen experimentellen Schritte sind wie folgt: (1) Vorbehandlung der Rohmaterialien: Das rohe Tintenfischknochenmaterial wird zunächst in eine 25%ige Ethanollösung getaucht, um Verunreinigungen zu entfernen. Anschließend wird das Material mehrmals mit destilliertem Wasser gespült, um eventuelle Ethanolreste zu entfernen. Das gereinigte Tintenfischknochenmaterial wird dann in einem 40°C-Konstanttemperatur-Trockenofen 24 Stunden lang getrocknet, um ein trockenes und reines Material zu erhalten und es für die anschließende Verbundbildung vorzubereiten. Danach wird der Tintenfischknochen in einer Saugflasche in eine 3,2 g/L Dopaminlösung in 10 mM Tris-Puffer getaucht, vakuumiert und 6 Stunden lang eingeweicht. (2) Synthese des Polyanilin/Tintenfischknochen-Verbundmaterials: 150 ml deionisiertes Wasser, 2 ml Anilin und 12 g Borsäure werden nacheinander in einen 250 ml Rundkolben gegeben und 1 Stunde lang gerührt, um Lösung A zu erhalten. Als nächstes werden 5 g Ammoniumpersulfat in 10 ml deionisiertem Wasser gelöst, um Lösung B zu erhalten. Schließlich werden 5 g des gereinigten Tintenfischknochens und Lösung B zu Lösung A gegeben, 0,5 Stunden lang vakuumiert und 12 Stunden lang stehen gelassen. Nach dem Stehenlassen wird die Probenlösung mit einer Vakuumpumpe filtriert und mehrmals mit deionisiertem Wasser und Ethanol gewaschen, um nicht umgesetzte Anilinsalze und andere Verunreinigungen zu entfernen. Das resultierende feste Produkt wird dann in eine Petrischale gegeben, um auf natürliche Weise an der Luft zu trocknen, bis es vollständig trocken ist, wodurch das Verbundmaterial entsteht. (3) PDMS/PANI-Modifizierung: Eine bestimmte Menge Polydimethylsiloxan-Präpolymer und Härter werden im Gewichtsverhältnis 10:1 zu Ethylacetat gegeben und gründlich gerührt, um eine homogene Lösung (2 mg/mL) zu bilden. Der PANI-modifizierte Tintenfischknochen wird dann 10 Minuten lang in die Lösung getaucht. Schließlich wird der modifizierte Schwamm 1 Stunde lang bei 100 Grad Celsius gehärtet. Der experimentelle Ablaufplan sollte prägnant sein.
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![2.3.1 Steuerung von Rösttemperatur und -zeit
Die Rösttemperatur ist der kritischste Faktor, der die endgültige Festigkeit der Pellets bestimmt. Eine geeignete Rösttemperatur (typischerweise zwischen 1200-1250°C) fördert die Rekristallisation von Magnetit (Fe₃O₄) zu Hämatit (Fe₂O₃) innerhalb der Pellets, wodurch eine dichte, verzahnte Kristallstruktur entsteht, die den Pellets eine ausreichende mechanische Festigkeit verleiht. Ist die Temperatur zu niedrig, ist die Verfestigung unzureichend, was zu einer unzureichenden Pelletfestigkeit führt. Ist die Temperatur zu hoch, kann es zu einem Überschmelzen kommen, das zu einer flüssigen Phasenhaftung der Pellets führt, was die Durchlässigkeit der Beschickung verschlechtert, den Energieverbrauch und den FeO-Gehalt erhöht und die Reduzierbarkeit der Pellets verringert.
Die Temperaturregelung erfolgt primär durch direkte Anpassung der Gasdurchflussrate und indirekt durch Anpassung der Verbrennungsluftmenge sowie der Temperatur und Luftmenge jedes Windkastens. Es bestehen jedoch starke Kopplungsbeziehungen zwischen diesen Variablen, und die Anpassung eines Parameters beeinflusst oft andere. Dies erfordert ein hohes Maß an Koordination und Präzision des Steuerungssystems, ein Prozess, der oft auf verschiedenen Datenanalysemethoden beruht. So untersuchten beispielsweise Liu Piliang et al. die Rösttemperatur einer Baotou Steel 624m2 D-L-Bandröstmaschine und stellten durch Korrelationsanalyse mit SPSS und Regressionsanalyse mit MATLAB fest, dass die Faktoren, die die Rösttemperatur signifikant beeinflussen, die Temperatur der 14#-Haube und die Temperatur des 14#-Windkastens waren. In der tatsächlichen Produktion wird die Temperatur jedes Brenners so eingestellt, dass jeder Prozessabschnitt des Pellet-Röstprozesses die erforderliche Temperatur und den erforderlichen Temperaturgradienten erreicht. Daher ist eine genaue und stabile Steuerung der Röstmaschinentemperatur entscheidend für die Verbesserung des Röstprozesses und der Qualität der Pellets. [1] Yu Haizhao, Liao Jiyong, Fan Xiaohui. Anwendung und Forschungsfortschritt der Pellettechnologie in Bandröstmaschinen [J]. Sintering Pellet, 2020, 45(04):47-54+70. DOI:10.13403/j.sjqt.2020.04.054.
Die Röstzeit wird durch die Länge der Bandröstmaschine und die Laufgeschwindigkeit des Wagens bestimmt. Je höher die Maschinengeschwindigkeit, desto höher der Ausstoß, aber desto kürzer die Verweilzeit in jedem Prozessabschnitt. Die Maschinengeschwindigkeit muss mit dem thermischen Regime übereinstimmen, um sicherzustellen, dass die Pellets alle notwendigen physikalischen und chemischen Veränderungen innerhalb einer begrenzten Zeit durchlaufen. Häufige Anpassungen der Maschinengeschwindigkeit deuten auf Produktionsinstabilität hin. Im Idealfall wird eine konstante Maschinengeschwindigkeit unter einem stabilen thermischen Regime aufrechterhalten. Das Getriebesystem der Röstmaschine umfasst typischerweise einen Motor, ein Reduziergetriebe und eine Antriebswelle. Die Zuverlässigkeit jeder Komponente wirkt sich direkt auf den reibungslosen Betrieb des Wagens aus, einschließlich des Förderbandes und der Antriebstrommel. Geräteausfälle können zu Schwankungen der Betriebsbedingungen führen und im schlimmsten Fall zur Abschaltung des gesamten Getriebesystems führen.
2.3.2 Einstellung der Ofenatmosphäre, Luftgeschwindigkeit und Luftmenge
Das Prozessluftsystem ist das "Atmungssystem" der Bandröstmaschine, das für den Wärmetransport, die Steuerung der Atmosphäre und die Abfuhr von Abgasen verantwortlich ist. Daher hat der Ausfall und die Abschaltung eines jeden Ventilators sehr schwerwiegende Auswirkungen auf den gesamten Röstprozess. Insbesondere Probleme mit dem Kühlventilator und dem Hauptsaugzugventilator führen wahrscheinlich dazu, dass die Röstmaschinentemperatur zu hoch wird, was zu schweren Geräteschäden führt. [1] Chang Tao. Funktionale Übersicht der Prozessluftventilatoren in Bandröstmaschinen [J]. Shanxi Metallurgy, 2016, 39(04):116-117. DOI:10.16525/j.cnki](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fpub-8c0ddfa5c0454d40822bc9944fe6f303.r2.dev%2Fai-drawings%2FDDH0qyRcjYzIyMRRkKUIJcdlgPmgPMHT%2Ff3d19d20-94a8-4c09-8e14-d71fe09abb08%2F193d559a-d99c-43db-acd7-15de7b277e53.png&w=3840&q=75)