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公开(公告)号：CN112899427A
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN202110053605.7
申请日：2021-01-15
Applicant: 东北大学
IPC: C21B13/02
Abstract: 一种使用电能加热的氢气竖炉炼铁系统及方法，系统包括水电解槽、储氢罐、电能加热氢气竖炉、换热器、混气罐；炉体内设有微波加热段、中间段、感应加热段、冷却段和螺旋排料器，冷却段下方为进气墩，水电解槽、储氢罐、换热器、混气罐与进气墩的进气口依次连通。方法为：(1)水电解槽电解生成氢气通入储氢罐；(2)氢气通入换热器内的盘管，排出进入混气罐，经进气墩通入炉体；(3)开启微波射源和感应线圈；(4)含铁物料放入炉体与气体换热并发生还原反应；(5)含铁物料在经过炉体各段后，生成直接还原铁排出。本发明的方法避免进行上部吹氧，可实现部分炉顶高温尾气的直接回收利用，降低能耗和运行成本，同时能避免氢扩散导致的管道材料失效及其它相关安全事故。
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公开(公告)号：CN112410494A
公开(公告)日：2021-02-26
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：CN110438277B
公开(公告)日：2020-12-22
申请号：CN201910812388.8
申请日：2019-08-30
Applicant: 东北大学
Abstract: 一种旋风闪速还原直接炼钢系统及工艺，所述系统包括一氧化碳制备装置、旋风闪速还原炉、电热熔分炉以及尾气后处理设备，所述尾气后处理设备包括预热/预还原装置、尾气除尘净化装置、换热器和尾气分离装置；所述工艺为：电化学还原二氧化碳制取一氧化碳和氧气，与铁矿粉、熔剂喷入旋风闪速还原炉，在900～1500℃下还原，得到金属化率为>70％的预还原铁粉/铁滴，进入电热熔分炉进行熔分和终还原，还原及熔炼尾气依次预热/预还原铁矿粉和熔剂、除尘、预热氧气后分离，得到一氧化碳和二氧化碳，分别返回旋风炉和二氧化碳还原装置循环使用。该工艺利用电能进行冶炼，不依赖化石燃料，一氧化碳循环利用，过程无污染物及二氧化碳排放，实现了清洁冶炼。
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公开(公告)号：CN111809019A
公开(公告)日：2020-10-23
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：CN110252974A
公开(公告)日：2019-09-20
申请号：CN201910684140.8
申请日：2019-07-26
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明提供一种用于连铸中间包钢液成分微调和夹杂物改性的装置及方法，该装置主要由中间包矩形室和中间包旋流室组成，其特征在于，中间包旋流室，位于中间包一侧，具有独立的反应腔室且与中间包矩形室固定构成装置的主体结构，其中，中间包旋流室上部侧壁处设有钢液出口，在距中间包旋流室底部一定高度处的侧壁上沿圆周方向布置若干吹气孔。本发明利用吹气孔吹入载气将合金粉末吹入中间包旋流室内，在内部初步完成中间包内钢液成分微调和夹杂物改性处理；由于吹入气体的驱动作用使钢液旋转流动，延长吹入的合金粉末与钢液相互作用的时间，合金粉末与钢液充分融合，从而提高合金元素的收得率和利用率，达到钢液内合金成分均匀的目的。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106918686B
公开(公告)日：2019-07-26
申请号：CN201710149707.2
申请日：2017-03-14
Applicant: 东北大学
IPC: 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：CN109136469A
公开(公告)日：2019-01-04
申请号：CN201811242299.6
申请日：2018-10-24
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明涉及一种喷粉搅拌脱硫装置，其包括法兰连接件、搅拌轴和搅拌叶片，所述搅拌轴的上端固定所述法兰连接件，所述搅拌轴的下端固定连接所述搅拌叶片，所述法兰连接件的中央设有粉剂入口，在搅拌轴的中央至搅拌叶片的中心部分设有与粉剂入口连通的粉剂通道，所述搅拌叶片的下部设有与粉剂通道的连通的粉剂出口，粉剂出口与搅拌叶片的搅拌方向平行设置。该装置可保证浸入式喷吹脱硫粉剂时，熔池获得搅拌装置的充分混匀搅拌、利用喷吹粉剂分散和增加停留时间，极大强化脱硫过程的动力学条件，本发明装置制作成本低廉，可取得理想脱硫效果。
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公开(公告)号：CN106086281B
公开(公告)日：2018-02-16
申请号：CN201610487514.3
申请日：2016-06-29
Applicant: 东北大学
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：CN106652750A
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201710030967.8
申请日：2017-01-17
Applicant: 东北大学
IPC: G09B25/02
CPC classification number: G09B25/02
Abstract: 本发明涉及一种用于炼铁反应器内凝壳现象研究的实验装置及实验方法。实验装置中，用于容纳铁水原料的坩埚置于高温炉炉膛恒温区，凝壳采集器能够可选择地伸入坩埚中，凝壳采集器包括冷却元件、包裹在冷却元件底部的凝壳基体以及套设在冷却元件外部并叠置在凝壳基体上的隔热套，制冷系统与冷却元件连通形成冷却剂循环流路。由此，凝壳基体模拟炼铁反应器的内衬，冷却元件模拟炼铁反应器的冷却设备，在凝壳基体内外侧形成外热内冷的大温差环境，高度还原了炼铁反应器炉缸内铁水凝壳的形成过程，填补了凝壳现象研究的实验装置的空白。实验方法采用上述实验装置，填补了凝壳现象研究的实验方法的空白。
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公开(公告)号：CN104942255B
公开(公告)日：2017-01-11
申请号：CN201510436633.1
申请日：2015-07-23
Applicant: 东北大学
IPC: B22D11/22
Abstract: 一种采用氮气-水喷雾冷却的钢水连铸二冷方法，属于冶金技术领域，按以下步骤进行：（1）将氮气加压至0.6~1.0MP储存；（2）将水加压至2.0~3.0MPa储存；（3）将氮气罐内的氮气输送至二冷气水喷嘴；将高压水箱内的水输送至二冷气水喷嘴；氮气与水按照气水比0.8~1.2(m3×h-1)/(L×min-1)混合；（4）设定二冷比水量为0.2~1.0L/kg，将气雾喷射至二冷区各扇形段的连铸坯表面。本发明的方法可适用于板坯和大方坯连铸生产，具有减小气-水用量，提高金属收得率的特点，并有利于改善连铸坯表面与内部质量，因此具有良好的应用前景。
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