马钢1号高炉强化冶炼措施北大核心

马钢1号高炉大修开炉初期,面临风口小套频繁被砸、炉缸蓄热能力不足、铁口区域窜气喷溅及风量偏低鼓风动能不足等问题。通过采取优化上下部制度、原燃料精细化管理、休风后快速恢复炉况、加强炉前渣铁处理、优化煤气流分布及提高炉缸活跃性等措施,1号高炉逐渐实现了强化冶炼,日产量持续提高,燃料比持续下降,高炉强化冶炼达到投产以来最好水平。2019年12月,1号高炉日产量达到6866t/d,燃料比下降至494kg/t,中心气流指数及边沿气流指数逐渐趋于合理、稳定。     

深部沿空巷道巷旁支护失稳机制与降能控制方法

侧向基本顶断裂下沉引起的巷旁支护体能量积聚及其突发释放是导致深部沿空巷道围岩失稳破坏的根源之一。以山东泰安孙村煤矿千米埋深工作面开采为工程背景,利用UDEC离散元数值模拟软件获得了实际工程条件下沿空巷道围岩能量演化规律,以及巷旁支护体宽度、侧向基本顶厚度和断裂长度等因素对沿空巷道围岩能量演化规律影响特征。在此基础上,基于顶板横向断裂边缘的弧形三角板结构,建立了沿空巷道侧向顶板结构力学模型,分析了不同采动阶段巷旁支护体的力学状态,揭示了侧向基本顶断裂下沉引起支护体动力失稳机理,获得了支护体发生动力失稳的能量判据N,并以此为指标提出了“降低外部冲击能量+改变内部承载性能”的巷旁支护体稳定性降能控制方法。当N≥1时,支护体内积聚的弹性变形能与侧向基本顶断裂所带来的新增变形能之和大于支护体完全破碎需要消耗的能量,支护体内部弹性能积聚较大,自承载能力发挥不足,支护体将发生动力失稳;反之,当N<1时,支护体不会发生动力失稳现象。现场实践表明,所建立的动力失稳能量判据与实际结果相吻合,采用降能控制方法后,沿空巷道顶底板移近量、两帮移近量最大值分别114和123 mm,锚索受力相对值最终稳定为5...     

煤粉粒度对预热含碳球团抗压强度的影响

为了弄清含碳球团配煤粒度对球团抗压强度的影响规律,研究了配加不同粒度煤粉的含碳球团在中性气氛中预热至不同温度后的抗压强度。结果表明:当温度小于1 000℃时,煤粉粒度对含碳球团的抗压强度影响不大,而当温度大于1 000℃后,煤粉粒度对含碳球团的抗压强度有显著影响;当配加煤粉的粒度介于0.074~0.106mm时,含碳球团还原后的抗压强度最高,煤粉粒度过细或过大都不利于球团强度的提高;在高温还原过程中,煤粉粒度越细含碳球团的还原速率越大,金属化率越高。     

双层结构对提高含碳球团强度的影响

为了提高含碳球团强度,提出了内层为含碳球团,外层为精矿粉的双层结构复合含碳球团新工艺.研究了不同外层厚度球团的强度和金属化率,分析了球团强度形成的机理.研究结果表明:外层厚度适中的复合含碳球团强度能得到有效提高.该复合球团生球落下强度为普通含碳球团的2倍,400℃预热球抗压强度可达147.6N/个.900℃后,随着温度的增加,球团抗压强度提高,1150℃恒温还原30 min后抗压强度为2 080 N/个.且研究发现复合含碳球团能有效提高碳素利用率,C/O物质的量之比nC/nO为2∶3的复合球团还原后金属化率可达93.90％,其中外层金属化率为92.46％.通过显微结构分析,发现球团还原后外层生成了致密的金属铁外壳,这种外壳的独特力学性能是球团强度提高的主要原因.     

高炉粉尘还原提锌的热力学分析与试验研究

为充分利用高炉粉尘中的Fe、C等有价资源,对高炉粉尘还原提锌过程进行了热力学计算与分析,并以烧结除尘灰、高炉重力灰和高炉布袋灰为主要原料进行还原提锌试验。结果表明,随还原温度的升高或配碳量的增加,球团的金属化率和脱锌率均呈现增加的趋势。为得到最佳的金属化率、脱锌率,应控制球团的还原温度为1 200℃、碳氧摩尔比为1.40。     

马钢1号高炉开炉后强化冶炼实践

马钢1号高炉通过严格原燃料管理,减少粉末入炉,调整料条顺序,降低球团滚落效应;采用"平台+漏斗"装料模式,配合料面测绘工具,探索合适的布料制度,稳定两道气流,采用大矿批多环布料,保证焦层厚度,改善料柱的透气性,积极使用风氧,保证充足的鼓风动能,打透料柱中心,实行强化冶炼;强化炉前操作管理,消除铁口喷溅问题,提高出铁稳定...     

马钢2号高炉提高煤比的攻关措施

马钢2号高炉进行了多次提高煤比的专题攻关,然而2021年1—11月,2号高炉的平均煤比仍只有149kg/t,为了最大限度地降低消耗,提出了煤比达到165 kg/t的攻关目标。基于2号高炉原燃料条件及设备运行能力,分析了影响煤比提升的限制性因素,确定了攻关方向。通过调整上部装料制度及下部送风参数,得到了合理的煤气流分布,形成了稳定合理的操作炉型;通过调整热制度及造渣制度,得到了均匀活跃的炉缸工作状态。攻关后,2号高炉生产指标大幅提升,煤比由149kg/t提升至169kg/t,燃料比降至505kg/t,利用系数提升至2.83t/(m³·d)。     

深部高水平应力巷道倾斜锚杆破断机制及加强支护时机

针对深部高水平应力下巷道倾斜锚杆承受弯曲、拉伸为主的复合荷载作用，易发生破断失效导致巷道局部失稳问题，以山东能源集团孙村煤矿2424工作面下平巷为工程背景，调研得到了倾斜锚杆破断特征，推导了内力与内力矩分布、破断危险断面位置及相当应力表达式，建立了以危险断面最大相当应力为指标的破断力学判据，揭示了不同锚固参数与侧压系数对最大相当应力的影响规律，即最大相当应力随侧压系数、锚固长度和预紧扭矩增大而增大，而随锚杆安装角度增大呈现先减小后增大再减小的趋势。在此基础上，利用FLAC软件内置Fish语言实现了对锚杆危险断面最大相当应力的表征，定义了以危险断面最大相当应力与许用应力比值表示的危险系数K,并以此为指标提出了加强支护时机确定方法，获得了不同加强支护时机下围岩变形破坏规律。随着加强支护时的危险系数K增大，锚杆危险断面最大相当应力、围岩整体变形量与集中应力先减小后增大，危险系数K较小时，浅部围岩弹性能积聚较大，自承载能力发挥不足；危险系数K过大时，围岩变形量大、破坏严重，整体稳定性差。确定了2424工作面下平巷合理加强支护时机为危险系数K取0.8,现场加强支护实践表明，在危险系数为0.8(超...