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[发明专利]一种添加预热废钢的钒钛高炉冶炼方法-CN202110097782.5有效
发明人：薛向欣;宋翰林;张金鹏;刘建兴;程功金;杨合;高子先;黄壮 -专利权人：东北大学
申请日： 2021-01-25 - 公布日： 2022-06-24 - 主分类号： C21B5/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种添加预热废钢的钒钛高炉冶炼方法，S1、废钢预热。S2、高炉布料。S3、炉气处理：将钒钛高炉吹炼初期以及吹炼后期所得到的高温废气与转炉和/或焦炉产生的高温废气综合处理得到第一高温废气和第二高温废气。S31、第一高温废气经过气化炉富化后，再通入步骤S1的废钢预热炉中燃烧释放热量以供预热所述废钢。S32、第二高温废气回喷至钒钛高炉中用于冶炼含铁矿炉料。本发明通过预热废钢代替高成本的铁精矿降低全钒钛矿中的TiO2含量，降低原料成本，改善冶炼炉况和铁水质量，节省能耗，提高了生产效率，满足高炉生产的需求的前提，通过其生产所产生的高温废气分别进行富化作为预热废钢原材料以及回喷至高炉用作还原性气体使用。
一种添加预热废钢高炉冶炼方法

[发明专利]一种含碳球团还原的转底炉装置及方法-CN202110220411.1有效
发明人：薛向欣;宋翰林;张金鹏;程功金;刘建兴;杨合;高子先;黄壮 -专利权人：东北大学
申请日： 2021-02-26 - 公布日： 2022-04-15 - 主分类号： C21B13/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种含碳球团还原的转底炉装置，包括水平截面为“C”字型的炉体和球团输送通道。炉体底部开设有呈“C”字型的还原气体入口，还原气体入口内设置有若干高温还原气喷嘴。球团输送通道包括第一球团输送通道和第二球团输送通道，在第一球团输送通道和第二球团输送通道之间，形成进入炉体的转炉放散炉气流经的还原气体通道。转炉放散炉气流经还原气体通道后，流经第一球团输送通道和第二球团输送通道，以对炉体内部的含碳球团进行还原。通过在炉体底部设置有还原气体入口，其上分布有高温还原气体喷嘴，将由高炉产生的转炉放散炉气作为高温还原气，以对炉体内部的含碳球团进行还原，最大程度的提高了钢铁冶金副产资源的回收利用率。
一种含碳球团还原转底炉装置方法

[发明专利]一种制备大尺寸复合钒钛球团矿的方法-CN202110066580.4有效
发明人：薛向欣;宋翰林;张金鹏;刘建兴;程功金;杨合;高子先;黄壮 -专利权人：东北大学
申请日： 2021-01-19 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： C22B1/243 文献下载
摘要：本发明属于钢铁冶金技术领域，涉及一种制备大尺寸复合钒钛球团矿的方法，包括以下步骤：S1、配料：以钒钛磁铁矿原矿粉和钒钛磁铁矿烧结矿返矿作为原料矿，向原料矿中加入添加剂、粘结剂和水，得到混合料；S2、造球：使用圆盘造球机或对辊压球机对S1中得到的混合料进行造球，造球后的生球直径为20～40mm；S3、高温还原性焙烧：将S2中的生球输送到卧式气氛焙烧炉中，使用高温冶金副产炉气对生球进行烘干、还原焙烧，焙烧时间为20～40min，制得钒钛球团矿，自然冷却待用；S4、炉气循环：将S3中使用后的焙烧炉气经过富化后，通入S3的卧式气氛焙烧炉中循环利用。本发明最大程度的提高了钢铁冶金副产资源的回收利用率，降低了整体工艺能耗。
一种制备尺寸复合钒钛球团矿方法

[发明专利]一种利用转炉废气阴干造球的方法-CN202110099418.2有效
发明人：薛向欣;宋翰林;张金鹏;程功金;刘建兴;杨合;高子先;黄壮 -专利权人：东北大学
申请日： 2021-01-25 - 公布日： 2022-02-15 - 主分类号： C22B1/248 文献下载
摘要：本发明涉及一种利用转炉废气阴干造球的方法，该方法包括下述步骤：S1、原料的准备。S2、加压造浆。S3、加压制粒。S4、烘干预烧。S5、高温焙烧。其中，步骤S4的烘干预烧的全部热量来自第一转炉废气，步骤S5的高温焙烧热量均来自第二转炉废气；第一转炉废气的温度低于第二转炉废气，第一转炉废气中CO含量低于第二转炉废气，第一转炉废气中CO2含量高于第二转炉废气。对造球工艺进行烘干和高温焙烧，相比传统的造球流程缩短了工艺流程和时间；提出了与传统造球不同的工艺技术，提高了生产效率；获得的球团的工艺参数基本优于传统球团，提高了成球率，满足高炉冶炼的需求。
一种利用转炉废气阴干方法

[发明专利]一种高炉炉底结构及高炉-CN202110219527.3有效
发明人：薛向欣;宋翰林;张金鹏;程功金;刘建兴;杨合;高子先;黄壮 -专利权人：东北大学
申请日： 2021-02-26 - 公布日： 2022-02-15 - 主分类号： C21B7/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种高炉炉底结构及高炉，用于将高炉内的炉温传导到外界，由上至下依次包括碳砖层、夹层和水冷换热层。碳砖层的顶部向上突出间隔设置若干个凸起。焦炭死料堆的底部贴合于凸起的顶部，凸起之间的间隙形成供液态渣铁流动的流通通道。其有益效果是，能够提高炉底的散热性能、受热均匀性、抗腐蚀性能和抗破损性能，延长了炉底的使用寿命，保证了生产的连续和稳定性，减少了维护和维修成本。
一种高炉结构

[发明专利]一种含铬型钒钛磁铁矿高炉冶炼炉料及高炉冶炼方法-CN202110066569.8在审
发明人：薛向欣;宋翰林;张金鹏;程功金;刘建兴;杨合;高子先;黄壮 -专利权人：东北大学
申请日： 2021-01-19 - 公布日： 2021-06-04 - 主分类号： C21B5/00 文献下载
摘要：本发明属于钢铁冶金高炉炼铁领域，具体是一种含铬型钒钛磁铁矿高炉冶炼炉料及高炉冶炼方法，包括如下组分：30～55重量份的高碱度含铬型钒钛磁铁矿烧结矿，0～25重量份的高碱度含铬型钒钛磁铁矿球团矿，20～45重量份的酸性含铬型钒钛磁铁矿球团矿；其中：高碱度含铬型钒钛磁铁矿烧结矿、酸性含铬型钒钛磁铁矿球团矿、高碱度含铬型钒钛磁铁矿球团矿的粒度分布均为5mm～15mm。本发明使用高碱度球团矿代替了部分高碱度烧结矿，缓解了高碱度烧结矿污染重、质量差等问题，提高了炉料结构中的球团矿的比例，有利于节能减排，同时充分利用了高炉、转炉和焦炉废气的物理显热和化学热能源，最大程度的提高了钢铁冶金副产炉气的回收利用率，降低了整体工艺能耗。
一种含铬型钒钛磁铁矿高炉冶炼炉料方法

[发明专利]一种以硼泥为原料的亚纳米硅晶石及其制备方法-CN202011374278.7在审
发明人：薛向欣;程功金;马明龙;杨合;韩通;刘建兴;刘侠和;邢振兴;宋翰林;高子先;汤卫东 -专利权人：东北大学
申请日： 2020-11-30 - 公布日： 2021-02-26 - 主分类号： C04B38/02 文献下载
摘要：一种以硼泥为原料的亚纳米硅晶石及其制备方法，属于硼泥固废资源化、高值化技术领域。该以硼泥为原料的亚纳米硅晶石按质量百分配比，硼泥：采矿废石：选矿尾矿：页岩：添加剂＝(10～60％)：(0～20％)：(0～20％)：(10～50％)：(5～20％)混料；再进行湿法球磨、喷雾造粒、高温烧制后热处理，得到以硼泥为原料的亚纳米硅晶石，其容重≤600kg/m3，抗压强度≥8MPa。该方法是一种硼泥整体化增值利用方法，该方法的硼泥综合利用率为100％，并且该方法同时可消纳利用采矿过程产生的废石及选矿过程产生的尾矿等其他固废，并可制备出轻质高强的亚纳米硅晶石产品，为装配式建筑提供一种前景可观的高性能材料。
一种原料纳米晶石及其制备方法

[发明专利]一种高配比新西兰海砂原矿制备酸性球团的方法-CN201910936896.7有效
发明人：薛向欣;邢振兴;程功金;杨合;高子先;马杰 -专利权人：东北大学
申请日： 2019-09-29 - 公布日： 2021-02-09 - 主分类号： C22B1/24 文献下载
摘要：本发明属于炼铁原料技术领域，尤其涉及一种高配比新西兰海砂原矿制备酸性球团的方法。步骤如下：将原料和膨润土分别进行干燥处理，后进行筛分；原料为新西兰海砂原矿与普通铁精矿的混合料，或新西兰海砂原矿与钒钛磁铁矿的混合料，或新西兰海砂原矿与混合矿的混合料；混合矿为普通铁精矿与钒钛磁铁矿的混合矿；其中，新西兰海砂原矿的质量占混合料质量的0‑80％；根据预先设定的配料方案，将经过干燥筛分后的原料和膨润土进行加水湿混、焖料、筛选，获得生球；将生球烘干处理后，进行焙烧得到酸性球团。该方法提高了新西兰海砂原矿作为炼铁原料在钢铁工业中的使用量，且制备得到的酸性球团抗压强度大、还原膨胀性低于20％。
一种配比新西兰原矿制备酸性方法

[发明专利]一种含钛铁矿物中有价组元的分离富集方法-CN201910068307.8有效
发明人：薛向欣;高子先;杨合;程功金;张乐 -专利权人：东北大学
申请日： 2019-01-24 - 公布日： 2020-11-03 - 主分类号： C22B5/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种含钛铁矿物中有价组元的分离富集方法，将含钛铁矿物与作为还原剂硅铁合金粉共混，然后在电炉中被加热和保温以进行还原反应，反应完后磨成细粉，再进行磁选分离，得到含铁磁性物和含钛非磁性物。所述含钛铁矿物包括但不限于钛铁矿和钒钛磁铁矿。相比较于电弧炉冶炼钛铁矿制备高钛渣技术，本发明的反应温度较低，可以降低钛铁矿的还原温度，节约能源，且对钛铁矿中的有价组元铁、钛实现了有效的分离富集，铁、钛的回收率分别可达到70％和80％以上。相比较于传统的高炉冶炼钒钛磁铁矿，该方法不仅可以回收有价组元钛，而且还可以提高钒和铬的回收率，铁、钛、钒和铬的回收率分别可达70％、80％、80％和90％以上。
一种钛铁矿物中有价组元分离富集方法

[发明专利]一种采用氧化钙制备高碱度含铬钒钛球团矿的方法-CN201910105820.X有效
发明人：薛向欣;宋翰林;高子先;程功金;黄壮;杨合 -专利权人：东北大学
申请日： 2019-02-01 - 公布日： 2020-05-05 - 主分类号： C22B1/243 文献下载
摘要：本发明涉及一种采用氧化钙制备高碱度含铬钒钛球团矿的方法，该方法是将原料包括钒钛磁铁矿和添加剂氧化钙粉末及钠基膨润土进行配料使其碱度为1.8～2.1，分别干燥烘干、干混混料；将混好的矿料平均分配成两份，第一份配加原料总质量的3～4％的水，第二份配加原料总质量6～8％的水，均匀混料，密闭静置；进行造球时，母球成型期使用第一份的矿粉，母球长大期使用第二份的矿粉，在母球长大之前喷水量控制在1ml/10g矿粉～2ml/10g矿粉，防止母球之间粘连，并且每次加水加料间隔在40～90秒，使制得的球团直径在8mm～12mm之内；之后进行生球焖料、烘干、预氧化焙烧、二次高温氧化焙烧，获得高碱度含铬钒钛球团矿。
一种采用氧化钙制备碱度含铬钒钛球团矿方法

[发明专利]一种制备钛铁合金的方法-CN201811013331.3有效
发明人：薛向欣;高子先;程功金;杨合 -专利权人：东北大学
申请日： 2018-08-31 - 公布日： 2020-04-14 - 主分类号： C22B5/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种制备钛铁合金的方法，该方法首先将钛铁矿制成球团后进行气基还原，然后以气基还原的钛铁矿为原料，采用自蔓延方式生产钛铁合金。本发明方法该方法不仅可以降低自蔓延反应所需还原剂金属铝的使用量和自蔓延反应所产生的渣量，而且还提高钛铁合金钛品位并降低合金中氧含量。
一种制备铁合金方法

[发明专利]一种利用氧化钙制备中低碱度全钒钛自熔性球团矿的方法-CN201910105435.5有效
发明人：薛向欣;宋翰林;高子先;程功金;黄壮;杨合 -专利权人：东北大学
申请日： 2019-02-01 - 公布日： 2020-04-14 - 主分类号： C22B1/24 文献下载
摘要：本发明涉及一种利用氧化钙制备中低碱度全钒钛自熔性球团矿的方法，该方法将钒钛矿粉与氧化钙粉末和钠基膨润土先干燥，后干混，配加水、均匀混料、密闭静置；进行造球，在母球长大之前喷水量控制在1ml/10g矿粉～2ml/10g矿粉，并且每次加水加料间隔在45秒～90秒，使矿粉充分滚动压实，制得的生球球团；在生球焖料；烘干，之后进行预氧化焙烧；将温度升高，进行二次高温氧化焙烧，之后冷却，制得中低碱度高铬型全钒钛自熔性球团矿。该方法解决生球强度低，抗压强度低，湿度大，烘干后易粉化和爆裂等问题，制得性能优良的中低碱度高铬型全钒钛自熔性球团矿。制得的球团满足高炉入炉要求，提高了球团成矿效率，并降低了成本。
一种利用氧化钙制备碱度全钒钛熔性球团矿方法

[发明专利]一种制备中低碱度含铬全钒钛自熔性球团矿的方法-CN201910105819.7有效
发明人：薛向欣;宋翰林;高子先;程功金;黄壮;杨合 -专利权人：东北大学
申请日： 2019-02-01 - 公布日： 2020-04-14 - 主分类号： C22B1/243 文献下载
摘要：本发明涉及一种制备中低碱度含铬全钒钛自熔性球团矿的方法，包括步骤：S1:配料：向红格含铬钒钛磁铁矿中加入碳酸钙、钠基膨润土，配得中低碱度混合料；S2:湿混焖料：配加不超过混合料质量7％的水，均匀混料,然后静置，使湿度分布均匀；S3:造球：在圆盘造球机上以30r/min‑45r/min的转速进行造球，在母球成型期喷水量控制在1‑2ml/10g矿料，对矿料充分滚动压实；在母球长大期，增加喷水量，制得直径在6mm‑13mm的球团；S4:生球干燥；S5：将生球置于炉中升温至900℃‑950℃进行碳酸钙分解预焙烧；在保温情况下，再向炉中通入不足量的空气进行预氧化焙烧，焙烧时间10min‑20min；S6:高温氧化固结焙烧：向1250℃‑1300℃的炉中通入增量的空气增加氧化气氛，进行高温氧化固结焙烧，随后冷至室温，制得中低碱度含铬全钒钛自熔性球团矿。
一种制备碱度含铬全钒钛熔性球团矿方法

[发明专利]一种外加碳酸钙制备高碱度含铬全钒钛球团矿的方法-CN201910105827.1有效
发明人：薛向欣;宋翰林;高子先;程功金;黄壮;杨合 -专利权人：东北大学
申请日： 2019-02-01 - 公布日： 2020-01-24 - 主分类号： C22B1/243 文献下载
摘要：本发明涉及一种外加碳酸钙制备高碱度含铬全钒钛球团矿的方法，包括步骤：S1:配料：向红格含铬钒钛磁铁矿中加碳酸钙和钠基膨润土配料；S2:将混合料分成两份，第一份配加该份料质量3‑4％的水、第二份配加该份料质量6‑8％的水，分别湿混静置焖料；S3:分料造球：在圆盘造球机上以30‑45r/min的转速造球，喷水量控制在1‑2ml/10g矿料，加水加料间隔30s‑100s；在母球成型期使用第一份矿料造球，在母球长大期使用第二份矿料造球；S4:干燥；S5：碳酸钙分解和预氧化的预焙烧：先在900℃‑950℃下进行碳酸钙分解预焙烧,然后向炉中通入不足量的空气进行预氧化预焙烧；S6:高温氧化固结焙烧：向1250℃‑1300℃的炉中通入增量的空气进行高温氧化固结焙烧，烧结完成后、冷却，制得高碱度含铬全钒钛球团矿。
含铬全钒钛球团矿碳酸钙高碱度预焙烧矿料焙烧碳酸钙分解高温氧化预氧化固结母球制备钒钛磁铁矿钠基膨润土喷水量控制圆盘造球加料烧结不足量成型期混合料分料红格加水湿混焖料冷却

[发明专利]一种采用碳热还原-自蔓延制备钛铁合金的方法-CN201811014603.1有效
发明人：薛向欣;高子先;程功金;杨合 -专利权人：东北大学
申请日： 2018-08-31 - 公布日： 2020-01-17 - 主分类号： C22C1/05 文献下载
摘要：本发明涉及一种采用碳热还原‑自蔓延制备钛铁合金的方法，该方法包括：S1、将钛铁矿加入煤粉或石墨制备成球团，之后，将球团放入1000～1200℃的惰性气氛中还原获得碳热还原钛铁矿球团，破碎研磨后，获得碳热还原钛铁矿粉备用：S2、将步骤S1获得的碳热还原钛铁矿粉与金属铝、氯酸钠、二氧化钛、氧化钙和氟化钙混合均匀；S3、采用上部点火，反应完全后，冷却，分离渣，获得钛铁合金。本发明的方法避免了钛铁分离问题，减少了工艺环节和降低了生产成本，有效去除矿物中的有机杂质和水分，并减少了钛铁合金冶炼过程中还原剂铝的消耗量和产生的废渣量，提高了钛铁合金钛品位。
碳热还原钛铁合金钛铁矿制备自蔓延球团二氧化钛分离问题工艺环节冶炼过程有机杂质研磨氟化钙还原剂金属铝氯酸钠氧化钙钛品位石墨消耗量成球放入矿物煤粉钛铁废渣去除生产成本备用点火还原冷却破碎

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