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。

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。

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。

沙特NEOM隧道项目光面爆破高效施工方法研究与应用

传统的隧道光面爆破装药结构复杂,需投入较多人力提前加工药串,装药速度较慢,人工和辅助材料成本较高,且药卷固定不牢易使药卷集中,造成光面爆破效果不佳。结合沙特NEOM隧道支洞项目所在地的施工习惯和其他外部施工条件、隧道岩石性质、钻孔条件和爆破器材种类等因素,设计出一种40g/m高能导爆索和2号岩石乳化炸药组合式的光面爆破装药结构,通过改变装药结构和装药方法,省去提前加工药串步骤,节省了人力和辅助材料投入,相较于传统的光面爆破装药结构简单、耗时短、可操作性较强、对爆破作业人员的技术水平要求也较低。经爆破测试表明,采用此施工方法光面爆破效果较好,残孔率达到88%~92%,能有效提高光面爆破施工效率,改善光面爆破效果,降低隧道爆破开挖施工成本。

基于煤质特性的京唐高炉喷吹煤结构优化

为优化首钢京唐高炉喷吹煤结构和降低冶炼成本,对京唐高炉喷吹煤粉的煤质特性进行了分析,用煤焦置换比理论公式计算了单种煤的理论置换比,并计算了京唐高炉喷吹煤的煤粉利用率。认为,随着高炉煤比的提高,煤焦置换比逐步降低;通过对配煤结构及高炉操作参数进行优化,京唐三座高炉的煤粉利用率得到进一步提升。1号高炉煤粉利用率达到了97.64%,2号高炉达到了97.58%,3号高炉达到了98.14%,较2022年6月分别提高了3%左右。

大型金属矿山深孔采矿两率指标管控技术创新与应用

石人沟铁矿回采采用深孔凿岩穿孔爆破,原垂直走向布置矿房和沿矿体走向布置矿房在矿房布置和穿孔方式上未按现场变化进行技术优化,导致深孔凿岩过程中未能根据矿体实际产状进行精准调整,造成矿体上盘和下盘矿石严重损失贫化,直接影响矿石两率指标,造成矿山生产成本偏高,使得矿石资源未能被充分利用。对此,技术人员进行矿房设计优化及凿岩施工过程管控,提高矿体内有效凿岩率,避免矿体外凿岩造成的工程浪费,矿体上盘和下盘的损失贫化率近乎于零。结合现场生产实际,精准实施多排毫秒延期爆破技术提高爆破效果,有效控制了大型矿山深孔采矿两率指标,提高了矿山生产效益。

夏甸金矿硬岩深孔高效低耗凿岩爆破技术应用

为解决金属矿山巷道掘进爆破中存在的爆破炮孔利用率低、爆破成本高等问题,以及现场爆破调研得出的岩巷掘进水平低、投入高等问题,提出适用于硬岩巷道深孔爆破的分阶分段爆破技术,通过孔内分段爆破,缩短深部岩体的最小抵抗线,使炸药爆炸能量重新分布,降低炸药单耗;设置孔间延时,有助于增加爆破时的瞬态自由面,增大爆破破岩体积,提升炮孔利用率。现场实验结果表明,通过应用分阶分段爆破技术,爆破炮孔利用率可提高到91%以上,炸药单耗降低12.02%,爆破循环进尺提高47.52%。研究成果可以为类似硬岩巷道高效低耗爆破施工提供指导。

大直径空孔掏槽爆破方案优化研究

为研究难爆硬岩台车掘进爆破掏槽布孔参数对爆破效果的影响,采用有限元数值计算的方法对不同类型掏槽孔的掏槽效果进行研究。通过分析不同模型槽腔尺寸获得最优掏槽布孔方案,并在小汪沟铁矿开展台车掘进爆破现场试验,通过分析残孔长度和掘进进尺指标,验证数值模拟结果。研究表明:提高掏槽装药量能够提升掏槽效果,但是提升程度有限;合理的空孔面积能使掏槽空腔达到最大值。小汪沟铁矿掏槽爆破空孔面积占掏槽区域面积至少为36%时,掏槽区域基本全部破碎抛出,形成槽腔空间。经过在小汪沟铁矿开展现场试验,验证了数值模拟结果的正确性,基于最佳掏槽方案,试验炮孔利用率达到93%以上,每循环进尺达到约3.3 m。

唐钢新区高炉提升煤比的措施及效果

唐钢新区高炉投产以来,原燃料质量波动导致了炉况不稳定,主要表现为煤气流不稳定,操作炉型不受控,为保持顺行主要采用轻负荷操作,煤比在125~135kg/t。通过采取改善原燃料质量、改进炉前出铁操作、优化工艺参数及调整操作制度等措施,煤比由130kg/t逐步提升到150kg/t以上,并稳定在160~170kg/t,同时实现了燃料比下降。认为:①高炉煤气流稳定、操作炉型规整是提升煤比的关键;②良好的原燃料质量是高炉稳定顺行的基础;③稳定的外部条件,减少操作影响,发展两股气流的上下部制度,有利于提升煤粉利用率。

金属矿小断面硬岩巷道爆破掘进装药结构优化研究

金属矿山小断面硬岩巷道爆破掘进中常面临炸药能量利用率低、单循环进尺低、块度大等问题。以蚕庄金矿-780 m四分层大巷为背景,采用爆破损伤、应力和振速变化作为评价指标,对无封堵、封堵+空气间隔装药、封堵+水介质孔口间隔装药、封堵+水介质两端间隔装药等4种装药结构进行了模拟分析,选取最优的装药结构参数用于现场试验。研究结果表明:添加封堵有效防止了爆破能量的流失,提高了能量利用率。孔口加封水袋延长了封堵时间,保持了孔内较高的爆轰压力和较长的作用时间,从而更有效地破碎岩石。孔底放置水袋代替部分炸药,既保持了爆破效果,又防止了超挖现象。综合各方面考虑,封堵+水介质两端间隔装药结构表现最优。现场试验结果显示,优化后的装药结构使炮孔利用率平均达到95%,比优化前提高了15%。

急倾斜薄矿体浅孔留矿采矿法回采工艺研究

急倾斜薄矿体开采历来是国内外采矿界面临的重大技术难题之一。以图古日格金矿急倾斜薄矿体为研究对象,开展了浅孔留矿采矿法试验研究。详细论述了该方法的采准切割、凿岩爆破、通风、平场、出矿和采空区精细化扫描与安全处置等工艺。试验结果表明:浅孔留矿采矿法对于上下盘不稳固的急倾斜薄矿体开采是完全可行的,试验采场开采取得了采矿损失率和矿石贫化率均在15%以内、出矿品位3.32 g/t的良好技术指标。研究结果能够为类似开采技术条件的矿山提供参考。

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。

武钢8号高炉提高煤气利用率的操作实践

高炉煤气利用率是体现高炉操作技术水平的重要指标,也是降低高炉燃料消耗和生产成本的主要途径之一。本文结合武钢8高炉的实际情况,对影响煤气利用率的原因进行分析,并从原燃料管理、布料制度、送风制度、用料结构、炉型管理几个方面进行综合调节,使煤气利用率从48.1%逐步提高到49.9%,燃料比从503.9 kg/t下降至495.9 kg/t,取得了较好的经济技术指标。

露天煤矿抛掷爆破设计优化

为了解决传统抛掷爆破中铵油炸药分段装药结构带来的现场操作程序复杂、抛掷爆破施工效率低、间隔器易下沉,且中间沟位置抛掷爆破成本较高等问题;提出优化抛掷爆破设计方案,研究了多种装药结构实际生产中的优劣,最终采用低密度铵油炸药连续装药结构代替分段装药结构的方案,调整开切口区域爆破结构和位置,以满足现场实际生产条件。结果表明:优化后的抛掷爆破方案,使现场施工简单、装药效率大幅度提升,每年可节约生产成本数百万元。

邯钢1号高炉中心加焦布料制度应用实践

邯钢1号高炉因受制于原料条件采用中心加焦的布料制度,料制进行了三次大调整,这些调整在一定时期内均实现了对炉内气流进行调节,达到稳定炉况、提高产量和降低燃料比的目的。对三次料制调整过程产生的效果和存在的问题进行了分析,料制调整中应坚持以中心为主,兼顾边缘管理,在基准料制的基础上结合炉况实际进行微调,实现高产低耗的目的。

基于数码电子雷管的准楔形复式掏槽爆破试验研究

针对目前掏槽爆破中爆破效果不够理想、单循环时间较长等问题,于顾北矿北-1煤顶板轨道上山第三中部车场进行爆破试验,对原始爆破方案进行改进,并优化爆破参数。首次在井下岩巷掘进中引入数码电子雷管,用数码电子雷管代替煤矿许用普通电子雷管,增加爆破段别。根据岩石巷道现场情况,利用数码电子雷管能够任意设置爆破段别延期时间的优点,设计了2种准楔形复式掏槽爆破新方案。将3种方案的爆破效果进行了对比,发现炮孔利用率提高至96.1%,单循环进尺增加到1.78 m,在原方案的基础上提升了12.8%。结果表明:数码电子雷管的可靠性较高,并初步确定了炮孔利用率最高时的爆破段别延期时间。岩巷掘进中使用数码电子雷管,能够使爆破过程可控,除了掏槽孔外的其他炮孔有充分的爆破空间,增加单循环进尺,减少单循环时间,提升巷道成型质量,提高工作效率,具有良好的经济社会效益。

首钢股份3号高炉高比例球团矿冶炼工业试验

对首钢股份3号高炉高比例球团矿冶炼工业试验进行了总结,重点从送风参数、风压与风量、W值与Z值、煤气利用率、生铁与炉渣、燃料比与日产量等方面,阐述了球团矿比例提高后对高炉冶炼的影响。认为,随着球团矿比例的提高,中心和边沿两条煤气通路会受到不同程度的抑制,通过装料制度的优化可以有效降低比例球团矿冶炼对煤气流分布的影响,提高煤气利用率,在降低燃料比、提高日产量方面都能起到积极的作用。选用京唐碱性球团矿作为熔剂型球团矿,可以提高炉渣的镁铝比,有利于改善炉渣性能,提高脱硫能力,稳定铁水质量。

基于灰色关联理论深孔切割槽爆破块度影响因素分析及参数优化

以内蒙古三贵口铅锌矿为背景,利用理论分析、图像处理和工程试验等技术手段对地下深孔切割槽爆破块度影响因素及参数优化开展研究。首先针对现场粉矿率高、平均块度小等问题,开展了爆破块度影响因素试验并采集现场数据,利用Split-Desktop 4.0软件处理试验爆堆图像;然后运用灰色关联理论确定影响爆破块度的主次因素;最后利用趋势分析法并结合现场实际情况,确定爆破参数优化方案,并进行工程试验验证。结果表明,该矿山切割槽粉矿率主要受排间延期时间和孔距影响,平均块度主要受孔距和排数影响;优化后的爆破参数为:孔距1.2 m,排距1.5 m,抵抗线0.8 m,爆破排数3排,4孔孔间延期时间分别为13、0、9、18 ms,排间延期时间42 ms,该参数条件下爆破粉矿率降低了27.19%,平均块度提高了62.89%。

露天煤矿台阶爆破合理超深试验研究

针对吉郎德煤矿露天深孔台阶爆破根底率高等问题,首先采用常用的钻孔超深计算方法得到了钻孔超深的合理范围,并通过现场调查发现目前造成台阶根底率偏高的主要原因是炮孔超深过大导致岩石超挖严重,由此提出将钻孔超深由目前的1 m减小为0.8 m。而后在1380和1392平台进行了试验,并利用GPS对该试验平台进行高程测量及绘制高程3D图以评价根底率,结果发现改进后的爆破方案取得了良好效果,不但有效地降低了根底率,而且减少了炸药用量和钻孔工作量。多次重复试验结果显示,85%以上的平台均取得了良好的爆破效果,但是对于高程较低的平台如1284西帮南区平台,其爆破效果不甚理想,这可能是由于随着平台高程的降低,岩石完整性及强度提高,进而炮孔底部夹制作用变大,此时应加大钻孔超深。

基于数码电子雷管的露天矿山爆破延期时间研究及应用

为解决露天矿山中深孔爆破大块率高、爆破振动大等问题,利用数码电子雷管延期精度高、延期时间自由设置等特点,开展应用研究。通过炸药爆炸理论分析,计算出爆破网路中孔间、排间理论延期时间;通过数值模拟对爆孔周围应力及振动速度进行分析验证,并结合大量现场爆破试验数据,总结出数码电子雷管爆破延期时间对爆破块度和爆破振动的影响规律。结果表明:通过提高数码电子雷管延时精度能够有效降低爆破大块率,使矿石粉矿率从28%提高到了44.5%;通过精确控制孔间、排间延期时间,能够有效降低爆破振动。