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真三轴压缩及卸载条件下充填体力学特性研究

矿业研究与开发 2024年第6期44卷 56-64页

作者：荆晓东宋泽普寇云鹏朱庚杰山东黄金集团有限公司充填工程实验室山东莱州市261441 山东黄金集团有限公司山东济南250100

对于采用充填采矿法的矿山,充填体是井下采场的重要组成部分,在先采矿房并充填完成后再回采矿柱的充填采矿工艺过程中,充填体受原生地应力及矿体开挖的扰动、卸载作用。基于充填开采工艺过程中的应力变化路径,开展充填体真三轴压缩及卸... 详细信息

对于采用充填采矿法的矿山,充填体是井下采场的重要组成部分,在先采矿房并充填完成后再回采矿柱的充填采矿工艺过程中,充填体受原生地应力及矿体开挖的扰动、卸载作用。基于充填开采工艺过程中的应力变化路径,开展充填体真三轴压缩及卸载试验,分析充填体失稳破坏过程及声发射响应特征,研究充填体力学特性。结果表明:真三轴压缩条件下充填体试件的破坏形式主要以拉伸破坏为主,表现出更好的弹性,峰值强度和弹性模量随养护时间的增加和围压的增大而增大;单向卸载条件下,充填体试件峰值强度较真三轴压缩条件下的峰值强度降低约17.74%,峰值强度随围压的增大而增大,弹性模量随围压的增大而减小,泊松比随围压的增大先增大后减小;双向卸载条件下,充填体试件快速失稳破坏,峰值强度较真三轴压缩条件下的峰值强度降低约17.76%,充填体试件的峰值强度、弹性模量、泊松比均随围压的增大而增大;充填体试件在双向卸载条件下比单向卸载条件下产生的变形更大,破坏强度也更低。

关键词：充填体力学特性真三轴压缩单向卸载双向卸载

基于IMCT理论的CaO-SiO2-MgO-Al2O3-FeO-P2O5-TiO2渣系脱磷热力学模型

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钢铁钒钛 2024年第4期45卷 113-122页

作者：刘然刘晏廷高艳甲兰臣臣闫光石吕庆华北理工大学冶金与能源学院承德钢铁集团有限公司

基于离子分子共存理论（IMCT）建立了CaO-SiO2-MgO-Al2O3-FeO-P2O5-TiO2七元熔渣磷分配比（LP）模型，该模型已在多个熔渣体系中被验证，具有较为精确的预测磷富集行为的能力，进一步分析了各组元成分对活度及LP的影响，通过该模型总结... 详细信息

基于离子分子共存理论（IMCT）建立了CaO-SiO2-MgO-Al2O3-FeO-P2O5-TiO2七元熔渣磷分配比（LP）模型，该模型已在多个熔渣体系中被验证，具有较为精确的预测磷富集行为的能力，进一步分析了各组元成分对活度及LP的影响，通过该模型总结了冶炼钒钛磁铁矿的合理熔渣成分。结果表明：在1 000～1 600℃范围内，随着温度的升高，FeO、MgO与CaO活度上升，SiO2与Al2O3的活度随之减小，对TiO2无明显影响。随着碱度由0.92升高至1.32,CaO、MgO的活度明显上升，SiO2和Al2O3的活度明显下降，FeO的活度逐渐增加，TiO2的活度基本保持不变。随着渣中CaO质量分数增加，Al2O3、SiO2的活度随之减少，CaO、MgO、FeO的活度随之增大。随着渣中SiO2质量分数增加，渣中碱性氧化物CaO、MgO、FeO的活度随之减少，渣中酸性氧化物SiO2、Al2O3、SiO2的活度随之增加。渣系中MgO质量分数由4%增加到14.5%后，各组元活度的变化规律与CaO基本相同，但影响程度弱于CaO。渣系中Al2O3、FeO和TiO2质量分数增加后，仅使得自身活度显著增加，对其它组元的活度影响程度相对较小；随着碱度和FeO质量分数的增加，LP逐渐增加；随着MgO质量分数的增加，Lp先降低后增加；随Al2O3、TiO2质量分数的增加，LP逐渐降低；TiO2质量分数在10%左右时，选取熔渣组分为CaO（35.5%）-SiO2（26%）-MgO（10.2%）-Al2O3（12.5%）-FeO（5%）-TiO2，铁水中[P]可控制在0.01%以下。

关键词：钒钛磁铁矿 HIsmelt工艺熔渣磷分配比热力学模型离子分子共存理论

轧制温度对新型Fe-Mn-Al-C系低密度钢腐蚀行为的影响

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中国冶金 2024年第1期34卷 53-60页

作者：王飞中铁建设集团有限公司北京100041

为探究不同轧制温度对低密度钢在海洋环境下腐蚀性能的影响,以自主设计的Fe-30Mn-10Al-1.57C-0.3Si-0.6Ti低密度钢为研究对象,将其在不同温度下进行热轧处理,并设置对比材料40Cr,利用全浸失重试验、电化学试验、SEM以及XPS等测试方法对... 详细信息

为探究不同轧制温度对低密度钢在海洋环境下腐蚀性能的影响,以自主设计的Fe-30Mn-10Al-1.57C-0.3Si-0.6Ti低密度钢为研究对象,将其在不同温度下进行热轧处理,并设置对比材料40Cr,利用全浸失重试验、电化学试验、SEM以及XPS等测试方法对该低密度钢耐蚀性能进行研究。结果表明,随着轧制温度上升,低密度钢的失重量下降,腐蚀电位由-0.691 V升高至-0.392 V,自腐蚀电流密度由10-5.533 A/cm^(2)降低至10-6.780 A/cm^(2),表明其耐蚀性随轧制温度升高而提高。这主要是由于低密度钢中Cr和Al的存在,导致样品表面形成一层氧化膜,阻止了腐蚀介质对材料基体的腐蚀。此外,经热轧制变形处理后的低密度钢样品由于铁素体含量减少而导致电偶反应减弱。上述结果丰富了Fe-Mn-Al-C系低密度钢的相关研究,为其在工业上的应用提供了理论基础。

关键词：低密度钢耐腐蚀性能显微组织腐蚀产物塔菲尔曲线

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双水口钢包浇注末期汇流旋涡形成的影响因素

钢铁 2024年第5期59卷 71-79页

作者：赵烁卢中阳张泽马致遥曹永波唐海燕北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 潍坊特钢集团有限公司山东潍坊261000

钢包浇注末期,当钢液面降低到一定高度时,由于钢液的黏性、初始切向速度和科氏力的相互作用,钢包内会形成漏斗状的汇流旋涡。旋涡一旦贯通到水口会把钢水上方的炉渣和空气卷入到钢水中污染钢液,因此在生产中需准确把控旋涡的产生和贯通... 详细信息

钢包浇注末期,当钢液面降低到一定高度时,由于钢液的黏性、初始切向速度和科氏力的相互作用,钢包内会形成漏斗状的汇流旋涡。旋涡一旦贯通到水口会把钢水上方的炉渣和空气卷入到钢水中污染钢液,因此在生产中需准确把控旋涡的产生和贯通高度,以便在形成旋涡时及时关闭浇钢口。另一方面通过优化钢包工艺参数从而使旋涡延迟产生也可减少钢包留钢量,提高金属收得率。针对双水口钢包浇注末期旋涡的特性和影响因素研究很少。以一个服役的150 t双水口工业钢包为原型,基于相似原理,采用有机玻璃制作了1∶3.5的钢包物理模型,通过水模拟方法研究了钢包静置时间、初始液位高度、水口位置、水口结构、底吹搅拌和阻旋装置等因素对浇注末期旋涡形成过程的影响。结果表明,钢液静置时间和初始液位高度对旋涡高度无明显影响,而水口位置对旋涡的起旋高度影响较大,对贯通高度几乎无影响。当2个水口偏心率分别为0.60和0.83时,旋涡的起旋高度最小,为17 mm。与漏斗形水口相比,正方形水口可以降低旋涡的起旋高度。另外,在本试验条件下,增加底吹搅拌操作对控制旋涡不利,而在距离包底中心0.6R(R为钢包底半径)处,靠近2个水口连线处安装阻旋装置会降低旋涡的起旋高度,有利于抑制旋涡的产生。

关键词：钢包双水口浇注末期物理模拟汇流旋涡

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矩形巷道开挖对围岩稳定性的影响分析

山西冶金 2024年第9期 138-140页

作者：张辛棋中钲矿山建设集团有限公司

为研究矩形巷道开挖对围岩的稳定性影响，依托木瓜煤矿实际资料，采用FLAC3D建立数值计算模型开展不同侧压系数对矩形巷道围岩稳定性的影响研究。结果表明：随着开挖深度的增大，顶板和底板主应力差呈现先增大后趋于稳定的规律，而两帮... 详细信息

为研究矩形巷道开挖对围岩的稳定性影响，依托木瓜煤矿实际资料，采用FLAC3D建立数值计算模型开展不同侧压系数对矩形巷道围岩稳定性的影响研究。结果表明：随着开挖深度的增大，顶板和底板主应力差呈现先增大后趋于稳定的规律，而两帮处的主应力差的增大速率呈现先缓慢后快速增大最后保持稳定的规律；开挖对距工作面0～5 m范围内的围岩影响最大，也最容易出现塑性区，随着开挖深度的增大，巷道围岩出现不同程度的剪切破坏，顶板和底板出现不同程度的受拉破坏；随着侧压系数的增大，开挖对巷道顶板的影响最大，其次为底板，对两帮的影响最小，其中，随着开挖深度的增大，两帮侧在距巷道内壁0～1 m处围岩最先发生破坏。

关键词：巷道稳定性侧压系数开挖数值模拟

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带式焙烧机均匀布料研究与应用

烧结球团 2024年

作者：智谦张福明韩志国张全申北京首钢国际工程技术有限公司北京市冶金三维仿真设计工程研究中心首钢集团有限公司

为适应绿色低碳钢铁冶炼目标,球团大型化生产成为必然需求。由于带式焙烧机料层较厚,且焙烧过程球团处于静态,为保证成品球质量,生球的均匀布料就显得尤为重要。本文通过研究带式焙烧机布料原理和布料工艺设备参数,确定其合理的布料方... 详细信息

为适应绿色低碳钢铁冶炼目标,球团大型化生产成为必然需求。由于带式焙烧机料层较厚,且焙烧过程球团处于静态,为保证成品球质量,生球的均匀布料就显得尤为重要。本文通过研究带式焙烧机布料原理和布料工艺设备参数,确定其合理的布料方式。研究结果表明:梭车和摆头皮带机布料均存在生球落下次数多、布料不均匀等问题;往复式布料器布料能够减少生球落下次数,且能够实现单向布料,快速换向,从而保证均匀布料。通过参数计算,得出504 m2带式焙烧机合理的布料方式为往复式布料器+宽皮带机布料,卸料小车移动速度和皮带运行速度均应控制在0.65 m/s,宽皮带机运行速度应控制在0.12 m/s。生产实践表明在该布料方式下,布料轨迹整齐,台车料面平整,成品球强度均匀,达到了预期的研究目标。

关键词：球团带式焙烧机均匀布料梭车布料摆头皮带机布料往复式布料器

神府块煤干馏过程中颗粒破碎与无机矿物质赋存规律

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洁净煤技术 2024年第S1期30卷 127-134页

作者：俞楠邹冲李彦雄李信张哲赵迁龙西安建筑科技大学冶金工程学院内蒙古正能化工集团有限公司

为研究神府煤田低阶煤在内热立式干馏炉内干馏过程中的破碎特性和无机矿物质分布规律，分析了干馏用主力低阶煤的基础煤质特性和其中所含主要无机矿物质，研究了13家使用相同干馏工艺和规模的兰炭企业的内热立式干馏炉所产兰炭的粒度分... 详细信息

为研究神府煤田低阶煤在内热立式干馏炉内干馏过程中的破碎特性和无机矿物质分布规律，分析了干馏用主力低阶煤的基础煤质特性和其中所含主要无机矿物质，研究了13家使用相同干馏工艺和规模的兰炭企业的内热立式干馏炉所产兰炭的粒度分布、工业分析和无机矿物组成情况，并采用井式炉制备了不同温度热解兰炭，采用兰炭机械强度测定仪对兰炭进行机械破碎，分析了破碎后兰炭的粒度分布和不同粒度兰炭灰分产率情况。结果表明：神府煤田不同矿区原煤的基本组成、无机矿物质含量和热稳定性存在显著差异。SiO2、CaO、Al2O3和Fe2O3是原煤灰分的主要成分，原煤灰分中SiO2含量最高，随原煤中灰分升高，煤灰中SiO2含量逐渐增高，CaO含量逐渐降低。中块兰炭和小块兰炭在干馏炉所产兰炭中占比最高，二者之和超过62%。块煤在干馏过程颗粒破碎程度主要由原煤本身属性和炉内机械作用决定，通过原煤的热稳定性可预测大致原煤在干馏炉内颗粒破碎的程度，基于原煤热稳定性TS+6确定了工业生产时兰炭末质量占比预测公式。随兰炭粒度降低，兰炭灰分先降低后升高，兰炭灰分中SiO2和Al2O3含量先升高后降低，而CaO含量先降低后升高，中块兰炭SiO2和Al2O3含量最高，CaO含量最低，兰炭灰分产率由原煤灰分产率及兰炭在干馏炉内的反应程度决定。随干馏温度提高，受煤中挥发分析出和有机基团变化的影响，兰炭破碎程度先升高后降低再升高。

关键词：热解低阶煤破碎粒度工业分析无机矿物质热解温度

精彩答卷写满众志成城——走进中国十五冶汉川管道项目部

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中国有色金属 2024年第12期 62-63页

作者：郭小勇郭勇君中国十五冶金建设集团有限公司

中国十五冶汉川管道项目部团队从合同签订的那一刻起,就始终以“质量零事故、安全零事故”的工程建设要求,在本次答卷中,用行动续写“开拓后续市场”这道大题。在湖北省孝感市汉川市新河镇,21名平均年龄只有26岁的年轻人组成的中国十五... 详细信息

中国十五冶汉川管道项目部团队从合同签订的那一刻起,就始终以“质量零事故、安全零事故”的工程建设要求,在本次答卷中,用行动续写“开拓后续市场”这道大题。在湖北省孝感市汉川市新河镇,21名平均年龄只有26岁的年轻人组成的中国十五冶金建设集团有限公司(以下简称“中国十五冶”)汉川管道项目团队,不负重托,即将完成合同额2.6亿元、华中地区最大的纸品包装产业园地下管网项目,在当地书写了一份不辱使命的精彩答卷。

关键词：冶金建设工程建设地下管网湖北省孝感市合同签订零事故产业园纸品包装

塞北千里玉汝于成——走进中国十五冶富邦铜业项目部

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中国有色金属 2024年第19期 27-28页

作者：郭小勇王丹阳中国十五冶金建设集团有限公司

中国十五冶金建设集团有限公司（以下简称“中国十五冶”）富邦铜业项目部（以下简称“富邦铜业项目部”）位于内蒙古自治区赤峰市林西县境内，该项目是生态环保重点督察项目，也是中国有色矿业集团有限公司实施节能减排技术升级的“军...

中国十五冶金建设集团有限公司（以下简称“中国十五冶”）富邦铜业项目部（以下简称“富邦铜业项目部”）位于内蒙古自治区赤峰市林西县境内，该项目是生态环保重点督察项目，也是中国有色矿业集团有限公司实施节能减排技术升级的“军令状”项目。

关键词：