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[发明专利]一种固定式转炉出钢口双喷嘴结构-CN201810322491.X有效
发明人：朱荣;李伟峰;胡绍岩;董凯;刘润藻;魏光升;王云;吴学涛;武文合;韩宝臣;李志辉;周赟;朱长富 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2018-04-11 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： C21C5/46 文献下载
摘要：本发明提供一种固定式转炉出钢口双喷嘴结构，属于转炉炼钢技术领域。该结构包括两个出钢口喷嘴、出钢口喷嘴连接外部的供粉气流系统，供粉气流系统包括供粉装置、粉气流输送旋转接头和粉气流分配器，上述各部分通过炉体输粉管道连接，出钢口喷嘴内腔结构分为稳定段、扩张段和导流段。出钢口喷嘴固定于转炉出钢口两侧炉体上，两个出钢口喷嘴对称于出钢口轴线，出钢口喷嘴与转炉保持一体，无需随转炉角度动态调整喷嘴角度，喷出的粉剂始终朝向钢流，使用更加便捷；出钢口喷嘴的特殊结构能够控制粉气流以环绕钢流的粉幕形式射出，包裹钢流与钢流良好混合，避免出钢过程钢液二次氧化及吸氮，提升脱氧效果，降低氮含量，提高钢材质量。
一种固定转炉出钢口双喷嘴结构

[发明专利]一种安装于转炉底部的测温喷枪及使用方法-CN201810174518.5有效
发明人：朱荣;胡绍岩;董凯;刘润藻;李伟峰;姚柳洁;李志辉;周赟;王云;魏光升;朱长富 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2018-03-02 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： C21C5/46 文献下载
摘要：本发明涉及转炉炼钢技术领域，提供了一种安装于转炉底部的连续测温喷枪及其使用方法；测温喷枪安装于转炉底部，包括测温通道、防堵通道、冷却通道和传感器安装模块，通过喷吹含有O2的测温气体，在钢液和测温传感器之间直接建立温度特征信号传输通道，无需排开烟气和渣层，在转炉冶炼过程中可以稳定、准确、连续地测量钢液温度；同时通过分阶段调节测温喷枪各通道的气体组成和供气压力，控制蘑菇头和渣层的覆盖范围及覆盖厚度，在维持测温通道持续通畅的前提下，使测温喷枪端部及其外围被良好覆盖，实现测温喷枪的安全长寿。本发明适用于常规顶底复吹转炉和顶底吹氧转炉，测温精度范围为±15℃以内，测温喷枪的寿命与炉龄同步。
一种安装转炉底部测温喷枪使用方法

[发明专利]一种冶金用超音速喷枪喉口结构的连续监测与评估方法-CN202211548126.3在审
发明人：刘福海;朱荣;董凯;魏光升;冯超;刘润藻;夏韬;董建峰;程钰;孙晨;牟润 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2022-12-05 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： C21C5/46 文献下载
摘要：一种冶金用超音速喷枪喉口结构的连续监测与评估方法，涉及冶金超音速喷吹技术领域。本发明针对不同冶金炉超音速喷枪设计参数(例如拉瓦尔喷管喉口直径、拉瓦尔喷管设计马赫数、拉瓦尔喷管射流流量)在智能结构判断单元中形成超音速喷枪喉口结构的评估标准，采用内置于超音速喷枪的光感识别元件连续拍摄超音速喷枪喉口特征图谱，经由数据转化单元分析超音速喷枪喉口特征图谱生成超音速喷枪喉口特征数据，根据超音速喷枪喉口特征数据的变化程度由智能结构判断单元完成超音速喷枪喉口结构的评估分析。本发明可在冶金炉冶炼周期内，监控超音速喷枪喉口结构变化程度，实现冶金炉超音速喷枪的高效运行，提高冶金炉超音速喷吹工艺的技术指标与经济效益。
一种冶金超音速喷枪结构连续监测评估方法

[发明专利]一种安装于转炉底部的恒温自供电控制箱-CN201711259817.0有效
发明人：朱荣;胡绍岩;董凯;刘润藻;魏光升;王云;吴学涛;武文合;朱长富;苏荣芳;王洪 -专利权人：北京科技大学;北京科米荣诚能源科技有限公司
申请日： 2017-12-04 - 公布日： 2023-03-10 - 主分类号： C21C5/46 文献下载
摘要：本发明公开了一种安装于转炉底部的恒温自供电控制箱，属于冶金过程检测与控制的技术领域。包括箱体、温度监测装置、水流控制装置、发电装置、电能储存装置、控制器、无线发射和接收装置。控制箱安装于转炉底部，通过调节冷却水流量来调节箱体及箱内环境温度，利用转炉底部炉壳与控制箱箱体之间的温差提供电能，或者利用冷却水推动小型水力发电机提供电能，以无线方式与远端的上位机进行通讯，上位机安装有控制程序。本发明的控制箱内部环境可满足电子设备的使用要求，而且控制箱可实现自供电和无线数据传输，箱内可安装各类阀门、仪表和传感器。
一种安装转炉底部恒温供电控制箱

[发明专利]用于农作物生长的冶金转炉改质烟气收集与分配系统-CN202210239070.7有效
发明人：刘福海;朱荣;赵明;董凯;马欣;魏光升;马玮;韩雪;刘润藻 -专利权人：北京科技大学;中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所;中国农业科学院作物科学研究所
申请日： 2022-03-07 - 公布日： 2022-11-08 - 主分类号： B01F33/80 文献下载
摘要：本发明提供一种用于农作物生长的冶金转炉改质烟气收集与分配系统，属于冶金烟气回收利用技术领域。该系统包括多工序尾气混匀模块、多阶尾气改质模块、多阶改质烟气回收模块、多阶改质烟气混匀模块、混匀改质烟气分配模块和智能控制模块，多工序尾气混匀模块、多阶尾气改质模块、多阶改质烟气回收模块、多阶改质烟气混匀模块、混匀改质烟气分配模块依次连接，由智能控制模块控制，针对转炉冶炼过程产生的尾气进行多工序收集与多阶段改质，回收不同阶段的改质烟气，并按预设值混匀，最终通过混匀改质烟气分配模块将多组分、定浓度的改质烟气输送到设施农业用于促进农作物生长。本发明可有效降低冶金转炉烟气排放量，提高设施农业农作物年产量。
用于农作物生长冶金转炉烟气收集分配系统

[发明专利]一种提高转炉废钢比的超音速二次燃烧氧枪-CN202210278053.4在审
发明人：刘福海;朱荣;董凯;魏光升;刘润藻;冯超;夏韬;张庆南;董建峰;田博翰;徐阿帆;程钰 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2022-03-21 - 公布日： 2022-07-08 - 主分类号： C21C5/46 文献下载
摘要：本发明提供一种提高转炉废钢比的超音速二次燃烧氧枪，属于冶金转炉炼钢技术领域。该氧枪枪头的前端设置主氧喷管，枪头的侧壁设置有超音速二次燃烧副氧喷管，副氧喷管供氧流量占总供氧流量的5％～20％，超音速二次燃烧副氧喷管为拉瓦尔喷管结构，包括收缩段、稳定段及扩张段，副氧喷管的设计马赫数为1.4～2.5，扩张段出口形状为圆形、椭圆或方形，副氧喷管与水平方向夹角为20°～70°，所有副氧喷管均匀分布在氧枪侧壁同一水平高度位置。该方法能够保证超音速二次燃烧副氧喷管所形成的二次燃烧副氧射流具有更强的气流穿透性，提高二次燃烧副氧射流与炉内一氧化碳的反应接触面积，提高炉内温度，降低炉内补热剂消耗，实现提高转炉废钢比加入量的目的。
一种提高转炉废钢超音速二次燃烧

[发明专利]一种钢液连续在线精炼设备及生产工艺-CN202110803601.6有效
发明人：朱荣;田博涵;魏光升;董凯;张宇航;王美晨;李欣;刘润藻;姜娟娟 -专利权人：北京科技大学;北京科大国泰能源环境工程技术有限公司
申请日： 2021-07-16 - 公布日： 2022-03-04 - 主分类号： C21C7/06 文献下载
摘要：一种钢液连续在线精炼设备及生产工艺，属于钢铁精炼技术领域。本装置包括精炼床本体、精炼床盖、抽气除尘系统，液压倾动系统四部分，可实现渣钢逆流，在设备内部实现微正压，避免空气渗入，保证设备内部还原性环境，形成良好的精炼反应条件，根据生产状况动态调整冶炼工艺，保证终点钢液达到合适的成分温度。本装置可与连铸系统直接连接，实现精炼工序与连铸工序的一体化操作，实现炼钢工序，精炼工序与连铸工序的紧密衔接与流量匹配，提高钢铁生产流程的连续性与紧凑性，避免了运输及倒包过程产生的温降与钢液增氧增氮。利用本装置匹配炼钢工序与连铸工序可实现80小时以上连续生产，较传统工艺提高产量10%以上。
一种连续在线精炼设备生产工艺

[发明专利]一种电弧炉炼钢终点控制方法-CN202110859965.6在审
发明人：魏光升;田博涵;朱荣;冯超;董凯;杨树峰;王美晨;刘润藻;张宇航;李欣;张洪金 -专利权人：北京科技大学;北京科大国泰能源环境工程技术有限公司
申请日： 2021-07-28 - 公布日： 2021-11-05 - 主分类号： C21C5/52 文献下载
摘要：本发明的实施例公开一种电弧炉炼钢终点控制方法，属于电弧炉炼钢的技术领域。本发明将计算机控制系统集成多功能喷吹系统、供电系统、温度测量系统和碳含量检测系统于一体，根据在线测得的钢液温度、碳含量数据及冶炼工艺目标要求，自动控制电弧炉炼钢钢液温度、碳含量的在线测量模式和吹氧供电冶炼模式，动态调整不同模式下的供氧流量、电极供电制度及冶炼时间，并通过钢液温度、碳含量在线测量模式和吹氧供电冶炼模式的自动循环切换，保证冶炼终点钢液温度和碳含量的同时命中，实现电弧炉炼钢过程终点的精准控制，避免了人工测温取样，提高了电弧炉冶炼质量，缩短了冶炼时间，加快了生产节奏，降低了生产成本，促进了电弧炉炼钢的智能化。
一种电弧炉炼钢终点控制方法

[发明专利]一种底吹O2-CN202010469302.9在审
发明人：朱荣;李伟峰;魏光升;董凯;冯超;刘润藻;周赟;韩宝臣;吴学涛 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2020-05-28 - 公布日： 2020-08-07 - 主分类号： C21C5/35 文献下载
摘要：一种底吹O2‑CO2‑CaO转炉炼钢过程动态控制方法，属于炼钢技术领域，适用于30‑300t底吹O2‑CO2‑CaO转炉炼钢过程。底吹O2‑CO2‑CaO转炉炼钢工艺，采用O2作为顶吹气体，O2+CO2混合气作为底吹载气，将石灰粉从底吹喷枪喷入炉内，结合入炉铁水及废钢成分数据、转炉吹炼过程炉气成分数据及底吹设备工作条件，基于物料守恒对转炉炼钢过程钢液成分进行预测，并根据吹炼终点目标成分要求分阶段动态调整顶吹氧气量、底吹气配比及石灰粉流量，在降低底吹火点区温度的同时，强化转炉熔池搅拌效果，促进渣金反应平衡的进行，降低钢液的碳含量、磷含量；同时避免转炉吹炼终点的过氧化，降低脱氧合金消耗，减少钢中夹杂物数量，改善钢液质量；在高效冶金反应的基础上，再次增加金属收得率、降低生产成本、缩短冶炼周期。
一种 base sub

[发明专利]一种转炉脱磷渣制取磷酸铁的方法-CN201811269693.9有效
发明人：朱荣;涂凯路;刘润藻;王云;胡绍岩;魏光升;吴学涛;唐天平;武文合 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2018-10-29 - 公布日： 2020-05-12 - 主分类号： C01B25/37 文献下载
摘要：本发明公开了一种转炉脱磷渣制取磷酸铁的方法，属于金属材料领域。本发明利用转炉脱磷渣经“还原提铁提磷‑脱磷造渣‑富磷渣溶解提纯‑沉淀洗涤烘干”多步工序生产磷酸铁。转炉脱磷渣通过碱度调节和配碳还原产出高磷铁水(％P＝1～5％)，向产出的高磷铁水中喷吹Na2CO3进行脱磷造渣，产出合格铁水(％P0.15％)及富磷炉渣(％P2O520％)，合格铁水可返回到钢铁流程中使用，富磷炉渣经水溶解后可获取富含Na+、Fe3+、PO43‑的溶液，溶液经提纯后调节pH值，可获得磷酸铁沉淀，经洗涤、烘干后可获得磷酸铁结晶产品。本发明具有能耗低、资源利用率高、产品附加值高、生产成本低、经济效益显著等特点，解决了钢铁企业脱磷炉渣利用和磷的循环富集问题。
一种转炉脱磷渣制取磷酸方法

[发明专利]一种RH喷吹CO₂精炼超低碳钢的动态控制方法-CN201910237815.4有效
发明人：魏光升;韩宝臣;朱荣;武文合;冯超;姜娟娟;董建锋;吕明;吴学涛;李伟峰;胡绍岩;董凯;刘润藻;朱长富;周贺贺;李强;李明 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2019-03-27 - 公布日： 2019-11-29 - 主分类号： C21C7/10 文献下载
摘要：本发明属于炼钢技术领域，特别涉及一种RH喷吹CO₂精炼超低碳钢的动态控制方法，适用于30‑300t RH钢包精炼过程。RH精炼过程中，采用O₂+CO₂作为顶吹气体，Ar+CO₂作为提升气体，结合RH精炼进站钢液成分数据、精炼过程炉气成分数据以及真空设备工作条件，基于物料守恒对精炼过程钢液成分进行预测，并根据精炼钢液目标成分要求分阶段动态调整顶吹及提升气流量，在强化RH精炼过程搅拌效果的基础上，进一步降低钢液中氮含量，改善钢液质量；同时避免RH脱碳过程钢液过氧化，减少脱氧合金消耗，在减少Ar消耗量的基础上，再次降低生产成本，缩短精炼节奏。使得合金消耗量减少3～8％，RH精炼周期缩短1～2min，脱氮量提高3～10×10^‑6，提高了钢液质量。
钢液精炼过程精炼超低碳钢成分数据动态控制钢液质量消耗量顶吹喷吹炼钢技术领域成分要求动态调整搅拌效果精炼钢液提升气体脱氧合金真空设备周期缩短分阶段过氧化气流量脱氮量炉气进站合金消耗节奏预测

[发明专利]转炉炼钢通过CO₂高强度输入控制渣中(FeO)和粉尘产生的方法-CN201810668801.3有效
发明人：朱荣;魏光升;韩宝臣;董凯;刘润藻;吴学涛;武文合;唐天平;冯超;姜娟娟;董建锋;彭玉华;田博涵;吕明;王云;胡绍岩;李伟峰;朱长富;苏荣芳 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2018-06-26 - 公布日： 2019-04-26 - 主分类号： C21C5/30 文献下载
摘要：本发明涉及炼钢工艺技术领域，尤其涉及一种转炉炼钢通过CO₂高强度输入控制渣中(FeO)和粉尘产生的方法，适用于30～400t转炉炼钢过程。在转炉吹炼过程中，根据原料参数，结合目标升温速率、目标碳含量、熔池富余热量等参数，预测熔池反应特征，通过实时监测炉气成分、钢液温度及成分，确定该炉次CO₂高强度喷吹模式。本发明方法能够实现转炉吹炼过程CO₂的高强度输入，提高CO₂利用效率，精准控制吹炼终点钢液成分，调控渣中(FeO)、提高炉气CO浓度、减少转炉烟尘产生量，提高钢液质量，降低生产成本。
转炉炼钢转炉吹炼过程粉尘产生输入控制炉气转炉炼钢过程富余热量钢液温度钢液质量精准控制炼钢工艺熔池反应实时监测原料参数转炉烟尘吹炼钢液喷吹熔池调控预测

[发明专利]一种LF炉动态底吹CO₂-Ar精炼方法及装置-CN201810564389.0有效
发明人：朱荣;魏光升;董凯;刘润藻;武文合;韩宝臣;吴学涛;唐天平;姜娟娟;彭煜华;董建锋;田博涵 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2018-06-04 - 公布日： 2019-04-12 - 主分类号： C21C7/064 文献下载
摘要：本发明属于炼钢技术领域，特别涉及一种LF炉动态底吹CO₂‑Ar精炼方法，适用于30‑300t LF炉精炼过程。采用CO₂和Ar作为LF炉底吹介质和炉膛保护气，结合LF炉精炼进站钢液成分数据和精炼过程炉气成分数据，基于Ar示踪守恒对精炼过程钢液成分进行预测，并根据精炼目标钢液成分参数要求分时段动态调整CO₂和Ar的底吹流量和炉膛保护气的喷吹流量，在强化钢包内熔池搅拌，实现快速深脱硫的同时，进一步降低钢液中氮含量，改善钢液质量；同时利用CO₂代替部分Ar完成精炼操作，减少了了Ar消耗，降低了生产成本。使得LF炉精炼周期缩短3‑6min，脱硫率达到90％以上，钢液氮含量降低10‑30×10^‑6。
底吹钢液精炼成分数据精炼过程炉膛保护炼钢技术领域成分参数动态调整钢液质量含量降低精炼操作熔池搅拌周期缩短分时段深脱硫脱硫率钢包炉气喷吹示踪液氮生产成本进站消耗预测

[发明专利]脱磷转炉煤气质能转换循环多元喷吹高效脱磷方法和装置-CN201710301930.4有效
发明人：朱荣;吕明;刘润藻;武文合;王雪亮 -专利权人：北京科技大学;西安建筑科技大学
申请日： 2017-05-02 - 公布日： 2019-03-29 - 主分类号： C21C5/35 文献下载
摘要：本发明属于钢铁冶金技术领域，涉及一种双联炼钢的脱磷转炉煤气质能转换循环多元喷吹高效脱磷的方法和装置。本发明将脱磷转炉煤气经过降温、除尘后进入燃烧室，在燃烧室中将煤气CO组分转换为CO₂，同时回收燃烧产生的热量，实现脱磷转炉煤气质能转换，转换后的气体通过脱磷转炉顶吹系统实现多元气体O₂‑N₂‑CO₂喷吹脱磷、通过底吹系统实现质能转换气底吹搅拌，分阶段控制多元喷吹过程。本发明适用于30‑350吨脱磷转炉，利用质能转换气中N₂、CO₂的强搅拌及控温作用，为脱磷提供良好的热力学和动力学条件，提高脱磷率5%以上，资源化利用脱磷煤气10‑50Nm³/t钢，回收蒸汽量5‑20kg/t钢。
转炉煤气转换循环多元高效方法装置

[发明专利]一种转炉炼钢动态调节底吹CO₂流量改善脱氮的方法-CN201810130268.5有效
发明人：朱荣;胡绍岩;董凯;刘润藻;吕明;武文合;韩宝臣;王云;王雪亮;朱长富 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2018-02-08 - 公布日： 2019-03-15 - 主分类号： C21C5/35 文献下载
摘要：本发明属于转炉炼钢质量控制领域，涉及一种转炉炼钢动态调节底吹CO₂流量改善脱氮的方法，该方法根据炉气流量划分冶炼阶段，在冶炼中期持续底吹CO₂，利用CO₂与C反应吸热的特性，形成良好的蘑菇头覆盖，为冶炼后期大流量底吹CO₂提供底吹喷嘴的保护，在冶炼后期，基于钢水脱碳速率的下降比例，逐渐提高底吹CO₂的流量，弥补因冶炼后期脱碳速率逐渐降低而导致的炉内气泡产生量逐渐减少，增强熔池搅拌，改善脱氮的动力学条件。采用本发明可将转炉终点氮含量稳定控制在15ppm以内，而且基本不会影响转炉炉底的寿命。
底吹转炉炼钢冶炼脱氮动态调节吸热动力学条件气泡产生量钢水脱碳含量稳定炉气流量熔池搅拌冶炼阶段逐渐降低转炉终点喷嘴大流量蘑菇头质量控制炉内脱碳转炉覆盖

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