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公开(公告)号：CN114438270B
公开(公告)日：2023-01-31
申请号：CN202210084753.X
申请日：2022-01-25
Applicant: 河钢集团有限公司 , 东北大学 , 宣化钢铁集团有限责任公司
Abstract: 一种全氧富氢低碳还原熔化炼铁系统及炼铁方法，属于氢冶金低碳炼铁技术领域。可大幅度降低炼铁生产中碳的使用量和减少CO2的排放量。炼铁系统组成中包括还原熔化炉、炉顶煤气除尘器、干燥器、烟囱、电解水装置、CO2分离器、风机、换热器、还原气备用储气罐，还原熔化炉自上而下依次包括间接还原区、软熔滴落区、焦炭燃烧及渣铁区；炼铁方法包括矿焦装料、间接还原区喷入电解绿氢及炉顶煤气循环的混合还原气、焦炭燃烧区鼓入纯氧、炉顶煤气CO2回收、出铁。通过设计相应的炉型及工艺，使间接还原区金属化率达85‑95%，大大降低吨铁冶炼碳耗。采用全氧使自身反应器还原产生的煤气循环利用，达到降低40%以上的CO2排放目标，实现绿色低碳冶炼。
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公开(公告)号：CN114999304A
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202210657896.5
申请日：2022-06-10
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明涉及一种用于探究厚渣层铁浴炉内熔渣流动和混合行为的模拟方法，包括如下步骤：S1、配置模拟熔渣；S2、测定熔渣模拟液运动黏度；S3、倒入熔渣模拟液；S4、插入并固定侧吹喷枪；S5、打开侧吹喷枪；S6、加入饱和NaCl或KCl溶液；S7、分析均混时间。通过向定量的水中加入一定量的增稠剂，使溶液与熔渣的运动粘度相似，且溶液本身的导电性良好，可以向液体中加入示踪剂，来定量的描述模拟铁浴反应器的熔池内熔渣的流动和混合行为。其解决了现有的熔融还原炼铁工艺的物理模拟实验不适用于厚渣层的技术问题。
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公开(公告)号：CN111809019B
公开(公告)日：2021-12-03
申请号：CN202010622617.2
申请日：2020-06-30
Applicant: 东北大学
IPC: C21C7/068
Abstract: 本发明涉及一种利用高炉灰的高炉铁水脱碳方法，所述方法包括：S1：以高炉灰为原料，按照如下方式中的一种制成高炉铁水脱碳剂：方式一：有氧焙烧；方式二：将经过有氧焙烧的高炉灰与铁精矿粉、轧钢氧化铁皮中的至少一种按一定比例混合；S2：将所述高炉铁水脱碳剂以粉体或块体的形式与倒装环节的高炉铁水混合，对铁水中的碳进行氧化达到脱碳作用，减少因铁水温降产生的含碳粉尘。利用本发明的方法，从根源上解决钢铁厂高炉铁水倒装环节石墨粉尘污染严重的问题。本发明的脱碳剂以高炉灰为基料，一方面不仅有效实现了对高炉出铁的脱碳处理，减少铁水倒装环节产生的石墨粉尘污染问题，同时实现了对高炉灰中铁元素的有效回收，提高高炉灰的利用价值。
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公开(公告)号：CN112410494B
公开(公告)日：2021-07-16
申请号：CN202011288009.9
申请日：2020-11-17
Applicant: 东北大学
IPC: C21B13/02
Abstract: 本发明属于炼铁技术领域，尤其涉及一种可应用细粒度粉矿的悬浮熔融还原炼铁装置及炼铁方法。本发明提供一种可应用细粒度粉矿的悬浮熔融还原炼铁装置及炼铁方法，包括竖式预还原炉和终还原炉，竖式预还原炉底部与终还原炉通过预还原渣铁通道连接，顶部通过高温气体管道连接。竖式预还原炉内部设置挡墙，与挡墙同中心，高温气体管道顶部设置粉料喷枪，终还原炉内设置有两层喷枪，终还原炉底部通过渣铁通道和出渣/铁口连接。该还原炼铁装置可根据原料粒度设计炉子的具体尺寸，尤其对于特别细的粉矿，矿粉与煤气并流的悬浮熔融还原炼铁炉，避免逆流情况下矿粉被煤气带走，提高细粒度粉矿收集率，减少CO2排放、降低生产成本、提高生产效率和热效率。
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公开(公告)号：CN112819802A
公开(公告)日：2021-05-18
申请号：CN202110187003.0
申请日：2021-02-09
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明公开了基于风口信息深度学习的监督及预测高炉炉况异常的方法，包括：提取高炉风口图像，采用自适应中值滤波与伽马变换相结合的方式对风口图像进行去噪预处理，采用灰度二值化算法与灰度上移相结合的方式增强图片对比度，然后对样本图像进行无监督分类且自动生成标签，构建风口图像数据库；建立TI‑ResNet模型提取高炉冶炼过程特征，最终利用训练好的TI‑ResNet模型，基于高炉实时或离线获得的风口监控数据，进行高炉实时或离线炉况监督和预测。本发明可实现闭环自动数据化、自动标签化、基于更新数据集自动训练建立的TI‑ResNet模型，并且可应用建立的智能算法和模型进行在线或离线炉况异常监督和预测。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110423854B
公开(公告)日：2020-11-06
申请号：CN201910812334.1
申请日：2019-08-30
Applicant: 东北大学
Abstract: 一种电能全氢闪速还原直接炼钢系统及工艺，所述系统包括电解水制氢装置、旋风闪速还原炉、电热熔分炉，以及尾气后处理设备，其工艺为：水电解制取还原气氢气和氧气，氧气与炼钢粉料喷入旋风闪速还原炉，同时下部喷吹氢气，气固两相在旋风炉内逆流运动过程中500～1500℃下发生还原反应，得到金属化率>80％的预还原铁粉/铁滴，进入电热熔分炉熔分，底吹氢气搅拌并熔融终还原，进行连续炼钢，还原及熔炼尾气预热/预还原粉料并除尘净化，净化尾气预热氧气并冷凝分离，氢气返回旋风闪速还原炉，冷凝水返回电解水制氢；该工艺完全利用电能进行冶炼，不依赖化石燃料，完全使用氢气作还原剂，过程无污染物排放，实现了原料的高效、循环利用，以及清洁冶炼。
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公开(公告)号：CN110423854A
公开(公告)日：2019-11-08
申请号：CN201910812334.1
申请日：2019-08-30
Applicant: 东北大学
Abstract: 一种电能全氢闪速还原直接炼钢系统及工艺，所述系统包括电解水制氢装置、旋风闪速还原炉、电热熔分炉，以及尾气后处理设备，其工艺为：水电解制取还原气氢气和氧气，氧气与炼钢粉料喷入旋风闪速还原炉，同时下部喷吹氢气，气固两相在旋风炉内逆流运动过程中500～1500℃下发生还原反应，得到金属化率>80％的预还原铁粉/铁滴，进入电热熔分炉熔分，底吹氢气搅拌并熔融终还原，进行连续炼钢，还原及熔炼尾气预热/预还原粉料并除尘净化，净化尾气预热氧气并冷凝分离，氢气返回旋风闪速还原炉，冷凝水返回电解水制氢；该工艺完全利用电能进行冶炼，不依赖化石燃料，完全使用氢气作还原剂，过程无污染物排放，实现了原料的高效、循环利用，以及清洁冶炼。
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公开(公告)号：CN106918686A
公开(公告)日：2017-07-04
申请号：CN201710149707.2
申请日：2017-03-14
Applicant: 东北大学
IPC: G01N33/24
CPC classification number: G01N33/24
Abstract: 本发明涉及一种用于研究粉矿在运动中发生反应的实验装置，其包括：管式竖炉，反应炉管设置于管式竖炉的炉膛内；加料管由管式竖炉的顶端滑动密封地伸入反应炉管中，其出料口在反应炉管中的位置为可移动的；接料管由管式竖炉的底端滑动密封地伸入反应炉管中，其接料口在反应炉管中的位置为可移动的；使得出料口与接料口间具有位置和/或长度可调节的恒温区，矿粉经加料管的出料口进入恒温区，反应后经接料口进入接料管。本发明使得矿粉在恒温区运动的过程中发生反应，且通过调整、选择，可以使得恒温区的温差更小。
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公开(公告)号：CN106086281A
公开(公告)日：2016-11-09
申请号：CN201610487514.3
申请日：2016-06-29
Applicant: 东北大学
CPC classification number: C21B13/0013 , C10J3/46 , C10J3/48 , C10J3/50 , C10J3/84 , C10J2200/152 , C10J2300/093 , C10J2300/0959 , C21B13/14
Abstract: 一种闪速炼铁与煤制气的一体化装置及方法，装置包括炉体及上、中、下层喷枪；炉体内的自由空间设有炉料入口和煤气出口；上层喷枪、中层喷枪和下层喷枪的出口分别位于自由空间、渣层空间和渣层空间与铁水层空间的交界处；渣层空间设有出渣口，铁水层空间连通出铁口。方法为：正常生产时，加入粉矿和熔剂；排出熔渣和铁水；上层喷枪向自由空间吹氧；中层喷枪向渣层同时喷吹粉煤和氧气；下层喷枪向炉内渣铁界面处同时喷吹粉煤和氧气，炉顶煤气从煤气出口排出并进入除尘净化系统。粉矿在自由空间发生闪速间接还原，在熔池内发生直接还原，生产铁水的同时产生高热值煤气外供。本发明的装置及方法充分利用粉煤、粉矿资源、灵活性强，生产效率高。
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公开(公告)号：CN103966402B
公开(公告)日：2016-07-13
申请号：CN201410203660.X
申请日：2014-05-14
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明公开了一种用于钢水脱硫的RH真空精炼系统及脱硫方法，该用于钢水脱硫的RH真空精炼系统包括：RH真空精炼装置，包括真空室以及上升管和下降管，上升管设置有至少一个提升气喷管；至少一个喷吹罐，其内装有脱硫粉剂，喷吹罐具有进料口和出料口，进料口高于出料口，出料口通过管道与提升气喷管连接，出料口设置有出料阀；提升气发送装置，与所述管道连接以向RH真空精炼装置中喷吹气体，其中，喷吹罐内的脱硫粉剂通过提升气发送装置喷吹的气体被吹入RH真空精炼装置。根据本发明的用于钢水脱硫的RH真空精炼系统可以显著提高钢水的脱硫效率。
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