基于浮选法和磁选法的高炉喷吹煤粉利用率分析

高炉喷吹煤粉技术可降低炼铁工序的燃料成本,通过降低焦炭消耗来减少炼焦工序产生的环境污染。高炉喷吹煤粉利用率是评价煤粉对焦炭置换作用的重要指标。文章以某钢铁企业3座高炉产生的除尘灰为实验样品,利用化学纯Fe_(3)O_(4)配制不同密度的悬浊液,依次经过浮选、磁选、灼烧手段确定未燃煤粉和焦炭粉末的质量,进而计算出高炉喷吹煤粉的利用率。与现行岩相分析确定的高炉喷吹煤粉利用率进行对比,浮选法和磁选法计算出的煤粉利用率为具体数值,更加精确,可为高炉炼铁调整燃料结构和优化操作工艺提供科学依据。

露天煤矿爆破参数对爆破块煤率及个别飞散物控制的试验研究

为了提升露天煤矿爆破效率与安全性,控制爆破块煤率及减少个别飞散物危害,本文系统介绍了露天煤矿概况及爆破参数优化试验设计,包括炸药单耗、孔距与排距对爆破块度的影响,以及爆破个别飞散物的控制措施。通过详细分析试验结果,揭示了各参数对爆破效果的具体影响,并提出了优化建议。研究结果表明,合理调整炸药单耗与孔排距参数能显著提升合格块煤率,并有效控制爆破飞散物距离,为露天煤矿高效、安全生产提供了科学依据。

包钢高炉喷吹煤粉利用率的测定

利用透射光偏光显微镜,对包钢高炉重力除尘灰、旋风除尘灰和布袋除尘灰中的碳素种类进行定性和定量分析,以测定高炉喷吹煤粉利用率。测定结果表明,3号高炉喷吹煤粉利用率上下限分别为89.03%和79.46%,4号高炉的喷吹煤粉利用率上下限分别为91.51%和84.14%。认为,3号高炉和4号高炉所使用喷吹煤粉来自同一系列,因此可以通过采取稳定煤粉粒度波动、优化富氧鼓风和提高入炉焦炭强度等措施,来提高喷吹煤粉利用率。

露天矿山爆破抑尘技术研究与应用

针对司家营铁矿爆破粉尘大、扩散慢、滞留时间长的特点,通过分析粉尘产生原因,对水雾覆盖抑尘机理及影响因素进行研究,优化采场爆破方式方法,改善爆破抑尘效果,同时建立爆破抑尘管理体系,做到爆区抑尘全覆盖。

基于VMD-HHT的井下预裂爆破振动效应分析

云南玉溪大红山铜矿现有采矿方法为分段空场嗣后充填法,采用大爆破工艺,由于一次爆破的药量过大导致对保留岩体的损伤较大,影响采场的稳定性。为解决此问题,按照多打孔少装药的原则,在距保留岩体一定距离处布置一排较为密集的炮孔,并减小单孔装药量,在主爆区起爆之前先起爆该排炮孔,形成一条具有一定宽度的缝隙,以减弱对保留岩体的损伤。基于变分模态分解和希尔伯特黄变换(VMDHHT)方法对现场实测的爆破振动信号进行分析。结果表明:本次预裂爆破振动信号的瞬时能量分布区间主要集中在0~0.5 s内,频率分布的区间主要集中在40 Hz以内;采用3个测点的合速度进行减振率计算,得到3个测点减振率分别为21.0%、30.1%和38.5%,有效减小了爆破振动对保留岩体的损伤和破坏。

马钢2号高炉风口喷吹生石灰工业试验

为了促进煤粉燃烧,降低高炉燃料比,简要分析了风口喷吹生石灰对高炉的影响,并在马钢2号高炉进行了风口喷吹生石灰工业试验。工业试验结果表明:①适当降低炉顶入炉料的碱度,将生石灰与煤粉混匀后从风口喷人,生石灰最大喷入量为34.76kg/t,炉腹渣量相应降低到217.24kg/t,同时理论燃烧温度降低19℃,低于喷吹等量煤粉所降低的理论燃烧温度值。②与基准期相比,喷吹生石灰后高炉炉况稳定顺行,增产降耗效果明显。③第二次试验期间,煤粉中生石灰配比最高达到3.50%,平均生石灰喷吹量4.9kg/t,校正后燃料比降低2.59kg/t,日产量增加24.56d。

静态爆破剂水化速率对矿体力学及损伤作用机制研究

为了研究静态爆破剂水化速率对矿体力学及损伤作用机制,利用应力-损伤耦合模型进行了不同水化速率下矿体力学损伤数值模拟,分析了水化速率对矿体应力场及损伤区演化规律影响,揭示了钻孔布置模型对水化速率作用的机制。研究结果表明:静态爆破损伤区发育可以分为压实阶段、微损伤形成阶段、损伤区发育阶段、损伤区贯通阶段等4个阶段,其中损伤区发育、贯通阶段应力作用最为显著;矿体应力场及损伤区随着水化速率的增大而增加,并且在快速释能初期水化速率对应力场及损伤区影响差异性较小,快速释能后期水化速率对应力场及损伤区影响差异性显著;钻孔布置模型影响水化速率作用机制,其中单孔力学模型下水化速率促进膨胀压差异性,双孔力学模型下水化速率促进应力叠加,导向孔布置模型最为显著,初期水化速率加快应力运移,后期水化速率促进应力叠加,在时间维度和应力维度的共同作用下造成损伤区扩展、贯通;本次数值模拟和现场测试方案中,静态爆破剂水化速率1.8 MPa/min,钻孔直径113 mm,钻孔间距1000 mm,合理的孔间距与钻孔直径比η=9,导向孔布置模型可有效地致裂矿体、产生大量损伤区。该研究为提高静态爆破技术的致裂效果及施工布置提供了参考依据。

基于炉缸渣铁滞留量的高炉炉缸活性研究

针对国内外对炉缸活性表征不明晰的问题,建立以炉缸渣铁滞留量表征炉缸活性的模型,定量分析高炉操作参数对炉缸活性的作用比重,并提出提高炉缸活性的操作手段。结果表明:①渣铁焦物性对渣铁滞留率的影响顺序为:铁水温度>CSR>焦炭粒度>CRI>炉渣碱度>镁铝比;②去除滞留率对滞留量的影响,高炉操作参数对渣铁滞留量的影响顺序为:风量>铁口深度>风温>风压>喷煤量>氧气量;③高炉生产中,可采用原燃料粒级及性能管控技术、高风速大动能操作技术、渣铁流动控制技术、渣铁排放管控技术高效调控炉缸活跃状态。

东欢坨矿切顶卸压沿空留巷聚能爆破关键参数研究

为确定切顶卸压沿空留巷合理的聚能爆破参数,实现成功留巷的目的,以东欢坨矿20221工作面倾斜中厚煤层为工程背景,采用理论分析、工程经验和现场试验研究相结合的方法,对双向聚能张拉爆破参数进行了研究,对不同爆破参数下单位长度爆破孔成缝率进行了分析。结果表明,在爆破孔深7.5 m、炮孔间距500 mm的情况下,“4-4-1”的装药结构爆破成缝效果明显,成缝率达到90%以上,在工作面回采过后顶板垮落及时,现场应用效果良好。

炉腹煤气量指数和透气阻力系数在马钢2号高炉的应用

对炉腹煤气量指数X_(BG)和透气阻力系数K在马钢2号高炉的应用进行了总结。通过对2号高炉1年多的生产数据跟踪分析,结果表明:X_(BG)控制在63~64m/min,对应炉腹煤气量V_(BG)控制在6300~6400m^(3)/min时,高炉稳定顺行,燃料比较为稳定;针对2号高炉炉腹渣皮厚、炉腹温度整体偏低现象,风压控制在靠上限水平,K值实际控制在4.25~4.75为宜,高炉运行状态良好。认为炉腹煤气量指数和透气阻力系数都是综合操作参数,在高炉日常操作中,可以用此来判断炉况,衡量强化程度,使炉况保持稳定顺行,技术经济指标改善。

不同处理方式对牛蒡根多糖提取率及抗氧化活性的影响

为了研究不同处理方式对牛蒡根理化性质及抗氧化活性的影响,为牛蒡根多糖提取、产品开发提供新思路,本研究以超微粉碎、蒸汽爆破和双螺杆挤压熟化处理牛蒡根后,提取牛蒡根多糖,测定牛蒡根多糖提取液的抗氧化活性。结果表明,超微粉碎处理后牛蒡根多糖提取率最高,为36.03%。蒸汽爆破处理后牛蒡根多糖提取液DPPH自由基清除能力和羟基自由基清除能力最强,其中较未处理的牛蒡根提多糖取液DPPH自由基清除能力提高15.96%。螺杆挤压熟化处理后牛蒡根多糖提取液还原力最强,较未处理的牛蒡根多糖提取液提高15.60%。蒸汽爆破处理后菊糖的提取率最高,为34.94%。

高炉富氧鼓风技术发展现状简析

高炉富氧鼓风技术取得了明显进展,如新型氧煤枪、SIP等先进高比例富氧技术的推广应用,而面临的难题主要是,高比例富氧后,高炉呈现“上冷下热”和边沿气流发展等状况,影响高炉稳定顺行。2020年,新疆八钢开启氧气高炉冶炼实践,第一阶段实现35%高富氧冶炼目标,第二阶段试验将引入欧冶炉CO_(2)脱除后的煤气,打通煤气循环的工艺流程,实现50%的超高富氧技术突破。展望未来,高炉发展方向是富氧率、喷煤量不断提高,并逐渐步人高富氧大喷煤的背景中,最终走向全氧高炉冶炼。

工业电子雷管在水下爆破中的应用

为解决水下爆破作业中所遇到的相关问题,采用数值模拟和工程试验的方法,分析了不同起爆方式对爆破有害效应的影响,同时对比了采用工业电子雷管孔内不同起爆顺序对爆破效果影响及气泡帷幕对降低冲击波的影响。数值模拟结果表明:采用工业电子雷管逐孔起爆方式在控制爆破振动及冲击波中具有较大优势,最大降振率达71.63%,最大削波率达73.20%,采用孔内上部优先起爆的顺序可以有效地改善大块率及根底现象,水下气泡帷幕较大程度上削弱了爆破冲击波,工业电子雷管在水下爆破中的应用可减弱爆破有害效应、改善爆破效果、避免盲炮,可为同类工程提供相应参考。

基于SPH露天台阶的爆破优化

针对露天深孔台阶爆破容易出现块度不均匀、大块率高等问题,运用经验公式法对台阶爆破参数进行计算并确定爆破方案,建立基于光滑粒子流体动力学(SPH)的台阶数值模型,对深孔台阶爆破孔排距共同作用下的岩体损伤情况及孔间应力大小进行研究。结果表明:孔排距会影响炮孔间的应力叠加作用,模拟过程中SPH粒子能良好地模拟出爆破过程中岩石运动状态和岩石损伤范围,当孔间距为8.5 m、排间距为5.0 m,爆破效果最佳。将模拟结果应用于现场试验,大块率较优化前降低了10.3%,块度平均合格率提高了5.2%,现场试验与模拟结果最优爆破方案效果高度一致,说明利用SPH的数值模拟方法研究台阶爆破是合理可行的。研究结果可为相关台阶爆破孔排距选择提供依据和参考。

首钢股份3号高炉高富氧冶炼实践

对首钢股份3号高炉高富氧冶炼实践进行了总结。3号高炉富氧率由4.74%逐步提高到6.73%,对理论燃烧温度、炉腹煤气量、煤气流分布、煤气利用率等参数的影响较大。为此,操作上进行了相应调整,通过采取管控原燃料质量、调整装料制度、优化送风制度、调控热制度及改善出铁操作等措施,理论燃烧温度维持在2100℃左右,炉腹煤气量指数控制在60.5~62.5m/min,煤气利用率提高至50.7%左右。3号高炉主要技术经济指标稳步改善,利用系数最高达到2.54V(m^(3)·d),焦比降至320kg/t。

覆膜阴极表面处理工艺对性能的影响

真空电子器件的日益发展对阴极电子源提出了大电流密度、高发射均匀性、低蒸散速率和长寿命等更高的要求。为了研究阴极表面形貌变化对阴极性能的影响,本试验采用不同的表面处理工艺在M型阴极发射面形成不同的微观形貌,并在相同条件下进行预处理和测试。阴极表面处理后的微观形貌分析结果表明:对比机械处理,喷砂处理后钨基表面产生了均匀细小的凹凸面,有效地增加了电子发射表面积,提高了发射活性物质Ba分布的均匀性;喷砂处理后阴极表面粗糙度增加了两倍,这有利于提高钨基与金属膜层的结合力,延长阴极寿命。通过发射和蒸发特性的比较,发现喷砂处理阴极的脉冲发射能力和均匀性均优于机械处理阴极;喷砂处理阴极的蒸发速率大于机械处理阴极,但老炼一段时间以后,两种阴极的蒸发速率均有所下降。

基于能量传输效率控制的现场混装炸药与岩石匹配方法

炸药与岩石的匹配关系对于提高炸药能量利用率、提升爆破效果与降低成本至关重要。首先分析了钻孔爆破中爆破能量的分配规律,然后考虑现场混装炸药的非理想爆轰特性和岩石应变率效应对岩石钻孔爆破破坏分区计算模型进行了修正,在此基础上建立了基于能量传输效率控制的现场混装炸药-岩石匹配模型,最后结合现场试验对新的炸药-岩石匹配方法的合理性进行验证。结果表明:新方法综合考虑了现场混装炸药非理想爆轰特性和岩石应变率效应对爆破破坏分区范围的影响,可以直观地反映爆破破碎效果及能量有效利用率,更加科学合理。不同炸药-岩石匹配条件下的爆破块度试验证实了匹配结果与传统波阻抗理论并不总是一致,采用新的现场混装炸药-岩石匹配方法,爆破粉矿率较原有炸药参数有明显的降低,爆破大块率从6.7%下降至1%以下,进一步验证了新方法的合理性。

新型光面爆破技术在边坡开挖中的应用

为了改善传统光面爆破技术成本高、噪声大、效率低等问题,提出了一种无导爆索起爆的新型装药结构。根据光面爆破的要求,确定了光面爆破参数,对不耦合系数为3.8、3.9、4.0的炮孔分别进行无导爆索起爆的光面爆破试验,并分析光爆孔半孔率情况,比较3种不耦合系数炮孔的光面爆破效果。结果表明,各光爆孔使用无导爆索起爆的装药结构均能顺利起爆,3种不耦合系数下炮孔半孔率依次为78.40%、89.60%、57.60%。该新型光面爆破技术试验较好的不耦合系数为3.9。

矿石大块率控制技术及应用

为了降低矿石大块率,设计更合理、更加符合眼前山的中深孔爆破参数,结合眼前矿山实际,分析眼前山中深孔爆破大块率产生的主要原因进行分析,提出使用扇形孔延时爆破的方式降低大块率;并用间隔装药的方式,提高炸药的利用效率,从而减少大块的产生。采用扇形孔延时爆破的方式,同时改善装药结构,能有效的降低大块率,减少中深孔爆破大块的产生。在实践中取得了良好的效果,降低了金属矿大块率的问题。

试论高炉燃料替代的降碳路径

为有效降低高炉工序的CO_(2)排放量,向高炉喷吹气体、液体或固体燃料来替代焦炭受到广泛的关注。以我国6家典型钢铁企业7座1800m^(3)级高炉2021年的主要技术经济指标为基础,重点分析了燃料比和煤比对高炉CO_(2)排放量的作用和影响。结果表明,6家典型钢铁企业高炉CO_(2)排放量约为1.419~1.595Vt,影响高炉CO_(2)排放量相关性最强的因素且最重要的指标是燃料比,而单纯提高喷煤比的技术手段并不是降低高炉CO_(2)排放量的决定性因素。因此,通过优化喷吹燃料的种类,以氢代碳,实现有效替代,才是降低高炉CO_(2)排放量的有效途径。