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[发明专利]一种碳芯铁矿球团及基于全氢竖炉电炉的炼钢方法-CN202310435480.3在审
发明人：邵磊;翟延东;刘宇航;李明明;曲迎霞;邹宗树 -专利权人：东北大学
申请日： 2023-04-21 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： C22B1/243 文献下载
摘要：本发明涉及一种碳芯铁矿球团，其包括芯层和壳层，芯层为煤粉与黏结剂的混合物；壳层为铁矿粉与黏结剂的混合物；芯层为直径为2‑5mm的碳球，所述壳层的外径为8‑16mm。本发明解决了仅使用氢气作为还原剂时，传统铁矿球团芯部温度显著低于表面温度导致的还原速率低、难以生产碳含量合格的钢水、以及DRI熔化温度过高所存在的电耗高、炉衬侵蚀过快、冶炼周期延长等技术问题。相较于现有技术，本发明可以实现在不增加碳排放的前提下向全氢竖炉中有效补充碳源，且通过制备碳芯铁矿球团入炉冶炼，较传统工艺表现出更优异的冶炼指标。本发明还涉及基于碳芯铁矿球团的全氢竖炉电炉炼钢方法。
一种铁矿基于全氢竖炉电炉炼钢方法

[发明专利]一种应用电能的两步炼钢法-CN202111083024.4有效
发明人：罗英杰;林安川;胡兴康;麻德铭;曲迎霞;邵磊 -专利权人：武钢集团昆明钢铁股份有限公司;东北大学
申请日： 2021-09-15 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： C25C3/34 文献下载
摘要：本发明涉及一种应用电能的两步炼钢法，包括如下步骤：第一步：采用感应炉生产含氧化亚铁的熔融态物质：将铁矿粉、废钢和/或废铁、及造渣剂干燥后，置于一个底吹氮气/氩气的感应炉内，加热至1400‑1600℃，物料熔化后发生反应，得到含氧化亚铁的熔融物质；第二步：熔融氧化物电解生产钢水：感应炉扒渣后，将感应炉中的含氧化亚铁的熔融物质转入熔融氧化物电解反应器的电解槽中，电解质为熔融氧化物；在1540‑2000℃下进行电解并发生反应，得到钢水。本发明先将铁矿粉和废钢(或废铁)在感应炉中加热熔融，使三价铁和零价铁发生归中反应得到含二价铁的熔融态物质，提高第二步的电解效率。此外，经扒渣后可除去部分杂质，有利于得的高品质钢产品。
一种应用电能炼钢

[发明专利]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-CN202210657896.5在审
发明人：高叶;曲迎霞;王春松;国爱;宋世浩;邵磊;邹宗树 -专利权人：东北大学
申请日： 2022-06-10 - 公布日： 2022-09-02 - 主分类号： G09B25/02 文献下载
摘要：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。
用于探究厚渣层铁浴炉内熔渣流动混合行为模拟方法

[发明专利]一种使用电能加热的氢气竖炉炼铁系统及方法-CN202110053605.7有效
发明人：邵磊;付莹雪;张晓楠;赵晨曦;王全乐;曲迎霞;邹宗树;李明明 -专利权人：东北大学
申请日： 2021-01-15 - 公布日： 2022-02-11 - 主分类号： C21B13/02 文献下载
摘要：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。
一种使用电能加热氢气炼铁系统方法

[发明专利]一种基于转炉LT除尘灰的高炉铁水脱碳处理方法-CN202010622593.0有效
发明人： 曲迎霞;邹宗树;王春松;邵磊 -专利权人：东北大学
申请日： 2020-06-30 - 公布日： 2021-12-03 - 主分类号： C21C7/068 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于转炉LT除尘灰的高炉铁水脱碳处理方法，所述方法是：将转炉LT除尘灰作为脱碳剂与高炉出来的铁水混合，对铁水中的碳进行氧化达到脱碳目的，减少因铁水温降产生的含碳粉尘。本发明通过向高炉出铁中加入转炉LT除尘灰作为脱碳剂，降低铁水中碳的含量，从根源上解决钢铁厂铁水倒装环节的石墨粉尘污染问题。脱碳剂为炼钢厂转炉LT除尘灰，对高炉铁水脱碳作用明显，可减少铁水析碳量，缓解炼钢厂石墨粉尘污染问题，充分利用了废弃物资源、回收了转炉LT除尘灰中的铁，提高了转炉LT除尘灰的利用价值。
一种基于转炉 lt 尘灰高炉铁水脱碳处理方法

[发明专利]一种利用高炉灰的高炉铁水脱碳方法-CN202010622617.2有效
发明人： 曲迎霞;邹宗树;王春松;邵磊 -专利权人：东北大学
申请日： 2020-06-30 - 公布日： 2021-12-03 - 主分类号： C21C7/068 文献下载
摘要：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。
一种利用炉灰高炉铁水脱碳方法

[发明专利]一种中间包自由注流长水口结构及吹氩冶炼方法-CN202010302158.X有效
发明人：常胜;刘铮;周吉安;邹宗树;邵磊;曲迎霞 -专利权人：东北大学
申请日： 2020-04-16 - 公布日： 2021-10-29 - 主分类号： B22D41/58 文献下载
摘要：本发明涉及一种中间包自由注流长水口结构，其包括上管段和下管段，其内部分别形成管孔，且上管段的管孔与下管段的管孔连通；下管段的管孔内径大于上管段管孔的内径，在下管段上设有气孔，气孔连通下管段内部的管孔。本发明将传统的钢包长水口分成较细的上管段和较粗的下管段，下管段的内顶面高出钢液一定距离，在下管段和钢液液面之间形成一个吸氩空间。钢液从上管段流出后在重力下形成自由注流，将吸氩空间内的氩气卷吸到钢液中形成微小氩气泡，且该吸氩空间依靠负压自行补充氩气。本发明不仅可抑制喷嘴吹氩过程中由非润湿条件导致的气泡增大的现象，还能避免吹氩过程中气孔的堵塞问题，装置易于维护，可在较低成本条件下实现钢液的深度净化。
一种中间自由注流长水口结构冶炼方法

[发明专利]一种改进的闪速熔融还原炼铁装置及炼铁方法-CN202011288023.9有效
发明人： 曲迎霞;王春松;邵磊;常胜;邹宗树 -专利权人：东北大学
申请日： 2020-11-17 - 公布日： 2021-09-21 - 主分类号： C21B13/14 文献下载
摘要：本发明提供了一种改进的闪速熔融还原炼铁装置及炼铁方法，包括闪速熔炼炉、双峰铁浴炉、料斗、氧气存储罐和改质炉。闪速熔炼炉包括进料口和出料口，进料口设置在闪速熔炼炉顶部，进料口为套筒式喷枪，进料口与料斗、氧气存储罐和改质炉连通。出料口设置在闪速熔炼炉的炉体侧壁上，并位于闪速熔炼炉底部，双峰铁浴炉包括加料口、渣/铁出口和气体出口。加料口设置在闪速熔炼炉所在侧的双峰铁浴炉的炉体侧壁上，并位于双峰铁浴炉的底部。气体出口设置在双峰铁浴炉的顶部，气体出口与改质炉连通。闪速熔炼炉通过渣铁通道与双峰铁浴炉连通，避免了熔融产物与氧化性气体的大面积接触，避免了熔融产物的二次氧化，进而提高了熔炼效率。
一种改进熔融还原炼铁装置方法

[发明专利]中间包短距射流长水口结构及吹氩冶炼方法-CN202011063212.6有效
发明人：常胜;黄文信;邹宗树;邵磊;曲迎霞 -专利权人：东北大学
申请日： 2020-09-30 - 公布日： 2021-08-03 - 主分类号： B22D41/58 文献下载
摘要：本发明涉及一种中间包短距射流长水口结构，包括上管段和下管段，上管段和下管段内部为空心管孔且同轴，下管段的管孔内径大于上管段的管孔内径。上管段的下端部分区段凸伸到下管段的内部但不超过下管段的下端面；上管段的凸伸部分通过数根耐火材料梁与下管道烧结连接，在耐火材料梁之间形成连接外部空间的气道。上管段的下端面所在的水平面、中间包钢液液面、及下管段的管孔三者限定出一个自由注流区。本发明将上管段的下端的一部分凸伸到下管段内，利用短距自由注流将氩气卷吸进入钢液内实现微气泡吹氩。该结构不仅提高了长水口上管段和下管段的连接强度，还可在液面波动和渣层增厚的情况下防止中间包渣堵塞气道或进入自由注流区。
中间包短距射流水口结构冶炼方法

[发明专利]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-CN202011288009.9有效
发明人： 曲迎霞;王春松;邵磊;常胜;邹宗树 -专利权人：东北大学
申请日： 2020-11-17 - 公布日： 2021-07-16 - 主分类号： C21B13/02 文献下载
摘要：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。
一种应用细粒度悬浮熔融还原炼铁装置方法

[发明专利]一种用于研究粉矿在运动中发生反应的实验装置-CN201710149707.2有效
发明人： 曲迎霞;邹宗树;邢力勇;张立 -专利权人：东北大学
申请日： 2017-03-14 - 公布日： 2019-07-26 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：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。
一种用于研究运动发生反应实验装置

[发明专利]一种用于研究粉矿在运动中发生反应的实验方法-CN201710150425.4有效
发明人： 曲迎霞;邹宗树;邢力勇;张立 -专利权人：东北大学
申请日： 2017-03-14 - 公布日： 2019-04-16 - 主分类号： G01N15/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于研究粉矿在运动中发生反应的实验方法，其包括如下步骤：S1、通过调节加料管的出料口与接料管的接料口在反应炉管中的位置，获得若干准恒温区的温度分布，再根据实验需求选取恒温区，以及恒温区所对应的加料管的出料口和接料管的接料口的位置；S2、根据需要调节加料管的出料口和/或接料管的接料口在反应炉管中的位置来设定恒温区的温度、长度和/或温度误差；S4、让粉矿在恒温区内进行反应。本发明使得矿粉的反应均在恒温区进行，且通过调整、选择，可以使得恒温区的温差更小。
一种用于研究运动发生反应实验方法

[发明专利]一种闪速炼铁与煤制气的一体化装置及方法-CN201610487514.3有效
发明人： 曲迎霞;邢力勇;张立;邹宗树 -专利权人：东北大学
申请日： 2016-06-29 - 公布日： 2018-02-16 - 主分类号： C21B13/14 文献下载
摘要：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。
一种炼铁煤制气一体化装置方法

[发明专利]一种避免预还原矿再氧化的熔融还原炼铁装置及方法-CN201510732651.4在审
发明人： 曲迎霞;邹宗树;邢力勇 -专利权人：东北大学
申请日： 2015-10-29 - 公布日： 2016-02-03 - 主分类号： C21B13/14 文献下载
摘要：本发明公开一种避免预还原矿再氧化的熔融还原炼铁装置及方法，属于熔融还原炼铁技术领域。所述熔融还原炼铁装置采用已有的竖炉和铁浴炉作为还原反应器，并且包括：采用预还原炉料下降通道将竖炉产生的预还原矿输送至铁浴炉炉体侧面的加料口，并进一步将炉料直接压入铁浴炉渣层内，避免了预还原矿在铁浴炉上部自由空间内与煤气接触发生再氧化，进而自由空间内气体的二次燃烧率不受限制。铁浴炉炉体设置三层喷枪，可通过调整三层喷枪的吹氧比例和喷煤比例以及总的吹氧量和喷煤量来调整炉内煤气二次燃烧率和温度，为铁浴炉内的熔池提供足够的热量。
一种避免原矿氧化熔融还原炼铁装置方法

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