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公开(公告)号：CN114774146B
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202210437191.2
申请日：2022-04-20
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明提供了一种高炉喷吹用高密度生物质富氢微粉的制备方法。该方法根据高炉对固体喷吹燃料的要求，以生物质和矿物质为原料，降低生物质的粒度大小和水分含量，并进行加氢脱氧提质，生物质和矿物质中的矿物离子在加氢脱氧提质过程中发生键合，得到高密度生物质富氢微粉直接用于高炉喷吹，其中加氢脱氧提质过程在非液相水环境中进行。如此操作，可以一定程度上弥补生物质体积密度低带来的体积发热值低的问题，能够百分百直接用于高炉喷吹，无需复配其他固体燃料，显著降低能耗，缩减制备时间，降低二氧化碳释放量，实现生物质废弃物的高价值利用。而且原位固相提质，能够简化工序、降低能耗和制备时间，且水分含量控制简单。
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公开(公告)号：CN114774599B
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202210415746.3
申请日：2022-04-20
Applicant: 北京科技大学
IPC: C21B5/00
Abstract: 本发明提供了一种高炉喷吹生物质富氢微粉的方法，将生物质通过气相变压闪蒸工艺脱水、脱氧加氢提碳，制成热值高、碱金属元素含量低的生物质富氢微粉；将其直接喷吹入高炉，同时对高炉进行上部和下部调节，确保高炉的正常生产；并将高炉冶炼产生的熔渣显热和炉顶煤气循环利用至生物质富氢微粉制备和喷吹的工艺中，实现能源的高效利用。生物质制粉工艺可在短时间内处理大量生物质，以高效低耗为特点，充分利用高炉的熔渣显热和炉顶煤气，具有节能减排的意义。本发明将生物质富氢微粉预处理后直接喷吹，对高炉进行协同调节，保证了高炉生产的稳定顺行；提升了生物质的综合利用效率，降低了高炉生产CO2排放量，具有显著的经济、社会和生态效益。
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公开(公告)号：CN114854455A
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202210415570.1
申请日：2022-04-20
Applicant: 北京科技大学
IPC: C10J3/72
Abstract: 本发明提供了一种生物质合成气定向制备与高炉冶炼耦合联产新工艺，通过将生物质合成气制备单元与高炉结合，制备的生物质合成气代替煤粉直接喷吹入高炉；同时高炉冶炼产生的炉顶煤气和熔渣显热转换的水蒸气循环应用至生物质合成气制备单元中，作为气化剂用于制备合成气；并依据高炉冶炼的能质平衡模型，计算出理论上高炉喷吹的最佳H2/CO体积比，进而调整生物质合成气制备单元的工艺参数及对应的喷吹量，制得更适合高炉喷吹的生物质合成气，实现生物质合成气与高炉的能质耦合。本发明将生物质合成气制备和高炉冶炼耦合，不仅减少了能量损失，降低了生物质合成气和高炉生产成本，同时实现了高炉冶炼的最低能耗和碳排放，达到了节能减排的目的。
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公开(公告)号：CN117690343A
公开(公告)日：2024-03-12
申请号：CN202311685281.4
申请日：2023-12-08
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明提供了一种确定炉顶煤气循环‑氧气高炉煤气流分布状态的冷态实验装置及方法，该实验装置包括氧气高炉本体、上下部风口、变频可调螺旋排料装置、物料回收系统、压力检测系统、三电控制系统及送风系统。本发明充分考虑了炉顶煤气循环‑氧气高炉不同下部风口/上部风口入口煤气流量、炉料排料速度、料层高度、上部风口直径/插入角度/插入深度/位置等参数对炉内煤气流分布的影响规律，并进行煤气流分布定向优化。该冷态装置试验过程简单，实用性强，对氧气高炉煤气流状态调整及操作制度优化具有重要的意义。
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公开(公告)号：CN114854923B
公开(公告)日：2023-02-07
申请号：CN202210415498.2
申请日：2022-04-20
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明提供了一种生物质合成气用于气基竖炉喷吹的方法，以生物质合成气为气基竖炉喷吹原料，搭建气基竖炉循环喷吹系统，将炉顶煤气作为生物质气化的气化剂来源和热量来源，并以气基竖炉的生产参数为导向，以碳排放量和热耗值为约束目标，确定最佳H2和CO比值，然后进行合成气气化工艺的定向设计，实现生物质气化工艺与气基竖炉工艺耦合。以此种约束流程得到的H2和CO比值，在尽可能地降低碳排放和能耗的同时，还能保证还原率，设计流程更加科学合理，且容易操作，最终能够显著降低碳排放量以及能耗，经济效益显著。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114774599A
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202210415746.3
申请日：2022-04-20
Applicant: 北京科技大学
IPC: C21B5/00
Abstract: 本发明提供了一种高炉喷吹生物质富氢微粉的方法，将生物质通过气相变压闪蒸工艺脱水、脱氧加氢提碳，制成热值高、碱金属元素含量低的生物质富氢微粉；将其直接喷吹入高炉，同时对高炉进行上部和下部调节，确保高炉的正常生产；并将高炉冶炼产生的熔渣显热和炉顶煤气循环利用至生物质富氢微粉制备和喷吹的工艺中，实现能源的高效利用。生物质制粉工艺可在短时间内处理大量生物质，以高效低耗为特点，充分利用高炉的熔渣显热和炉顶煤气，具有节能减排的意义。本发明将生物质富氢微粉预处理后直接喷吹，对高炉进行协同调节，保证了高炉生产的稳定顺行；提升了生物质的综合利用效率，降低了高炉生产CO2排放量，具有显著的经济、社会和生态效益。
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公开(公告)号：CN118374299A
公开(公告)日：2024-07-23
申请号：CN202410378261.0
申请日：2024-03-29
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明提供了一种基于生物质气化重整氧气高炉煤气的循环喷吹新工艺，将氧气高炉炉顶煤气直接输送至生物质气化重整炉中，经气化重整后获得高温还原气；将高温还原气一部分直接从氧气高炉的下部炉缸风口喷吹入炉，另一部分与冷态富氢煤气混合得到低温还原气，从氧气高炉的上部炉身风口喷吹入炉，气体进入氧气高炉内自下而上传热、传质，再从氧气高炉排出，形成的炉顶煤气再循环进入生物质气化重整炉中，实现了基于生物质气化重整氧气高炉煤气的循环喷吹。本发明的工艺取代了常规氧气高炉的顶燃式煤气加热炉、CO2脱除装置，减少了氧气高炉工艺流程的能耗，工业实践可靠性强，对冶金能源结构转型和低碳清洁发展具有重要意义。
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公开(公告)号：CN115216569B
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202210873138.7
申请日：2022-07-22
Applicant: 北京科技大学
IPC: C21B5/00
Abstract: 本发明提供了一种通过理论燃烧温度调控高炉喷吹熔剂工艺参数的方法，S1.根据预先设定的高炉喷吹工艺参数，确定未喷吹熔剂时的基准理论燃烧温度；S2.按步骤S1所述的高炉喷吹工艺参数，计算喷吹熔剂时的实际理论燃烧温度；S3.设基准理论燃烧温度与实际理论燃烧温度的差值为y，以y＝0为目标，调整富氧率、风温和风量，即得到新的高炉喷吹熔剂工艺参数。本发明充分考虑了不同熔剂在高炉风口回旋区及在高炉造渣过程中的作用，科学评价高炉复合喷吹熔剂对风口回旋区热平衡的影响，进而实现对高炉喷吹熔剂种类及用量的定向优化，从而提高高炉冶炼效率和质量，降低能耗。
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公开(公告)号：CN114854455B
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN202210415570.1
申请日：2022-04-20
Applicant: 北京科技大学
IPC: C10J3/72
Abstract: 本发明提供了一种生物质合成气定向制备与高炉冶炼耦合联产新工艺，通过将生物质合成气制备单元与高炉结合，制备的生物质合成气代替煤粉直接喷吹入高炉；同时高炉冶炼产生的炉顶煤气和熔渣显热转换的水蒸气循环应用至生物质合成气制备单元中，作为气化剂用于制备合成气；并依据高炉冶炼的能质平衡模型，计算出理论上高炉喷吹的最佳H2/CO体积比，进而调整生物质合成气制备单元的工艺参数及对应的喷吹量，制得更适合高炉喷吹的生物质合成气，实现生物质合成气与高炉的能质耦合。本发明将生物质合成气制备和高炉冶炼耦合，不仅减少了能量损失，降低了生物质合成气和高炉生产成本，同时实现了高炉冶炼的最低能耗和碳排放，达到了节能减排的目的。
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公开(公告)号：CN115216569A
公开(公告)日：2022-10-21
申请号：CN202210873138.7
申请日：2022-07-22
Applicant: 北京科技大学
IPC: C21B5/00
Abstract: 本发明提供了一种通过理论燃烧温度调控高炉喷吹熔剂工艺参数的方法，S1.根据预先设定的高炉喷吹工艺参数，确定未喷吹熔剂时的基准理论燃烧温度；S2.按步骤S1所述的高炉喷吹工艺参数，计算喷吹熔剂时的实际理论燃烧温度；S3.设基准理论燃烧温度与实际理论燃烧温度的差值为y，以y＝0为目标，调整富氧率、风温和风量，即得到新的高炉喷吹熔剂工艺参数。本发明充分考虑了不同熔剂在高炉风口回旋区及在高炉造渣过程中的作用，科学评价高炉复合喷吹熔剂对风口回旋区热平衡的影响，进而实现对高炉喷吹熔剂种类及用量的定向优化，从而提高高炉冶炼效率和质量，降低能耗。
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