一种转底炉风冷磁性出料结构及其出料方法与流程

本发明涉及用于处理冶金含铁尘泥的转底炉，更具体地说，涉及一种转底炉风冷磁性出料结构及其出料方法。

背景技术：

目前，钢铁企业在处理冶金固体尘泥废弃物时的主流工艺是转底炉工艺，主要通过它回收利用尘泥中的铁返回到主工艺中，通过转底炉对冷固结含碳球团的加热还原作用，使其转变为具有一定金属化率的金属化球团，也即球团经转底炉还原之后，变为含有金属铁的球团，由于转底炉为高温炉，炉温1000℃以上，目前其还原好的金属化球团通过水冷螺旋出料机的转动将其推出炉内，进入圆筒冷却机进行n2保护下的筒外水冷降至低温。

但水冷螺旋出料机的缺点主要有以下两点：

1)水冷螺旋叶片长期跟高温球团压力接触，叶片易高温烧(磨)损，甚至脱落，严重影响出料效率，被迫进行检修，造成转底炉作业率下降；

2)由于水冷螺旋叶片的绞推力挤压新鲜金属化球团，球团易于变形形成粘结，高温强度不足导致球团碎裂，甚至粉化，造成球团粉化率上升，降低球团收得率。

现有的专利申请中，如公开号cn206469687u所公开了一种利用滑轨和吸盘结构来从炉内吸取金属化球团运到炉外排出的方法和装置，但其缺点主要有：1)吸盘在转底炉内吸取球团后，要通过滑轨移动到炉外，放空球团后，再回到炉内二次吸料，但转底炉炉底是连续转动的，不可能停下来一段时间用于完成这种周期式出料，这种出料方式势必造成炉内球团漏出，造成进料堆料，打乱生产节奏；2)导轨需要一头固定在炉内，另一头固定在炉外，而转底炉是高温作业，受力的导轨不能够保证长时间工作不变形或垮塌。

如公开号cn01253993所公开了一种采用真空抽吸方式将球团吸出炉外的卸料装置，事实上很难实现：因为转底炉内是有大量炉气的，真空吸盘靠近球团开始吸料时，进入导料管内的绝大部分将会是炉气而非是球团，这样会破坏转底炉内的炉气流动及还原气氛，导致球团还原率受到极大影响。

如公开号cn102837932所公开了一种采用耐高温链板带动的耐高温刮料斗将球团刮出炉外的出料方法及装置，但本质上跟螺旋出料机一样，属于机械排料，就同样存在耐高温料斗在长期高温状态下服役材料劣化失效的问题。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种转底炉风冷磁性出料结构及其出料方法，采用在炉内静态安装，没有高温运动及与热物料相接触部件，所以其服役寿命将大大延长，避免了传统水冷螺旋的弊病，节省了停机维修的时间，省去了昂贵的备件和大量人工抢修费用，转底炉的作业率和生产效率将得到极大提高，符合绿色生产要求。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，一种转底炉风冷磁性出料结构，包括转底炉炉床，其上设有出料区，还包括设于出料区入口的第一隔离墙，设于出料区出口的第二隔离墙，第一隔离墙与第二隔离墙之间依次设有n2垂直风冷扇区和磁性出料装置扇区；

所述n2垂直风冷扇区还设有对应的炉内装置，及所述磁性出料装置扇区还设有对应的炉外装置。

所述第一隔离墙与第二隔离墙的下端均还连有耐高温密封软帘。

所述对应n2垂直风冷扇区的炉内装置，包括位于转底炉炉内的：冷n2炉内喷箱，其内设有若干个冷n2垂直喷管，设于冷n2垂直喷管上方的热n2出炉吸风罩，热n2出炉吸风罩通过位于转底炉炉外的：热n2出炉吸风管连有换热器，换热器再通过冷n2入炉送风管连接冷n2炉内喷箱。

所述磁性出料装置扇区，包括内水冷壳体，其内设有带有铁芯的电磁绕组，内水冷壳体还连通有冷却进水管、冷却出水管，内水冷壳体上还包覆有耐热隔热保护体。

所述带有铁芯的电磁绕组至少为一组，每组呈扇形面排列。

所述带有铁芯的电磁绕组连接有二相或三相交流电。

所述对应磁性出料装置的炉外装置，包括n2保护室，其内设有受料斗，受料斗上方还设有n2密封喷嘴。

另一方面，一种转底炉风冷磁性出料方法：

在转底炉炉床的出料区入口和出口分别设置第一隔离墙、第二隔离墙，两个隔离墙下端均安装有耐高温密封软帘，在第一隔离墙和第二隔离墙之间，按照转底炉炉床的转动方向，依次设置n2垂直风冷扇区和磁性出料装置扇区，还原好的金属化球团由转底炉炉床旋转带动穿过第一隔离墙下端的耐高温密封软帘，首先进入n2垂直风冷扇区，通过冷n2垂直喷管的垂直射流冲击，将球团高速冷却到700℃以下，之后球团再运转到磁性出料装置扇区，由带有铁芯的电磁绕组在交变电流的激励下在磁性出料装置扇区产生行波磁场，由行波磁场发生体对经过其覆盖面积下的运动金属化球团发生洛仑兹力作用，球团产生运动而被移出炉外，进入n2密封室内的受料斗，完成出料。

所述受料斗上方的n2密封喷嘴防止球团在出炉过程中再度被氧化。

在上述的技术方案中，本发明所提供的一种转底炉风冷磁性出料结构及其出料方法，通过替换转底炉原有水冷螺旋出料方式为n2风冷磁性出料方式，免除了对转底炉内刚刚还原好的新鲜金属化球团受螺旋叶片强力挤压及与料槽间较大摩擦力的双重作用而导致的球团碎裂乃致粉化，从而减轻球团粉化率，提高转底炉球团的成球率，增大合格球团收得率，降低能耗，创造更高经济价值。

附图说明

图1是本发明出料结构在转底炉炉床上的布置示意图；

图2是本发明出料结构中耐高温密封软帘的安装示意图；

图3是本发明出料结构中n2垂直风冷扇区的示意图；

图4是本发明出料结构中磁性出料装置扇区的示意图；

图5是本发明出料结构中带有铁芯的电磁绕组设置为一组时进行出料；

图6是本发明出料结构中带有铁芯的电磁绕组设置为三组时进行出料。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

请结合图1至图6所示，本发明所提供的一种转底炉风冷磁性出料结构，包括转底炉炉床1，其上设有出料区，上述为现有技术部分，在此就不再赘述。与现有技术不同的是，还包括设于出料区入口的第一隔离墙2，设于出料区出口的第二隔离墙3，用于与炉内其他区域进行气氛和温度的隔离，第一隔离墙2与第二隔离墙3之间，按照转底炉炉床1的转动方向(如图1中箭头方向)依次设有n2垂直风冷扇区4和磁性出料装置扇区5。

此外，所述n2垂直风冷扇区4还设有对应的炉内装置40，及所述磁性出料装置扇区5还设有对应的炉外装置6。

较佳的，所述第一隔离墙2与第二隔离墙3的下端均还连有耐高温密封软帘7。

较佳的，所述对应n2垂直风冷扇区4的炉内装置40，包括冷n2炉内喷箱47，其内设有若干个冷n2垂直喷管42，设于冷n2垂直喷管42上方的热n2出炉吸风罩43，热n2出炉吸风罩43通过热n2出炉吸风管44连有换热器45，换热器45再通过冷n2入炉送风管46连接冷n2炉内喷箱47。冷n2入炉送风管46将冷态下的n2送入n2炉内喷箱47，冷n2垂直喷管42近距离射流冲击待冷却金属化球团8，将其高速冷却，产生的热n2气流48由炉顶热n2出炉吸风罩43拔出炉外，经热n2出炉吸风管44送往外部换热器45冷却之后，再变为冷n2返回冷n2入炉送风管46，n2循环使用。

较佳的，所述磁性出料装置扇区5，包括内水冷壳体51，其内设有带有铁芯52的电磁绕组53，内水冷壳体51还连通有冷却进水管54、冷却出水管55，内水冷壳体51上还包覆有耐热隔热保护体56，电磁绕组53连接有二相或三相交流电57。

磁性出料装置扇区5也为行波磁场作用区，由铁芯52的电磁绕组53、内水冷壳体51及耐热隔热保护体56等构成的行波磁场发生体固定插入炉内，静止不动，而由多个电磁绕组53在交变电流的激励下在转底炉出料区产生行波磁场，该磁场是动态变化的，作用到金属化率70％左右的、冷却到700℃以下的金属化球团8上后，球团8内部就会相应产生感生涡流，而产生涡流的冷却金属化球团8处在行波磁场的动态变化磁通量下，由于球团8以转底炉的工作转速不断切割磁感线，根据物理学磁电作用定则，冷却后球团8将受到洛伦兹力的作用，发生运动，再通过对磁场相位的控制，使该行波磁场涌浪式地不断产生对冷却后球团8的洛伦兹力推移作用，冷球团8就会连续运动起来。如此循环进行，通过电磁绕组53的能量转换功能，将电磁能转换为机械推力，实现在无物理实物机械接触球团8的情况下，球团8自行从转底炉内运动到炉外，掉落在受n2保护的受料斗内，完成转底炉的磁性出料任务。

较佳的，所述带有铁芯52的电磁绕组53，可根据由转底炉尘泥处理量大小决定的设备中径大小，由一组或多组呈扇形面排列，如图5所示处理量小的转底炉用一组电磁绕组53进行出料，如图6所示处理量大的转底炉用三组电磁绕组53进行出料。

较佳的，所述对应磁性出料装置扇区5的炉外装置6，包括n2保护室61，其内设有受料斗62，受料斗62上方还设有n2密封喷嘴63。为了保护刚还原金属化球团，在n2保护室61内布置了n2密封喷嘴63，避免出炉球团8再度被氧化。

较佳的，所述由铁芯52的电磁绕组53、内水冷壳体51及耐热隔热保护体56等构成的行波磁场发生体，其中电磁线圈若干，连续排成一列设置在内水冷壳体51内，铁芯52设置在电磁线圈的轴心处，耐热隔热保护体56包覆在内水冷壳体51外，内水冷壳体51通有冷却进水管54和冷却出水管55，通过冷却水对电磁线圈及铁芯52进行冷却。

本发明还提供了一种转底炉风冷磁性出料方法：

在转底炉炉床1的出料区入口和出口分别设置第一隔离墙2、第二隔离墙3，两个隔离墙下端均安装有耐高温密封软帘7，在第一隔离墙2和第二隔离墙3之间，按照转底炉炉床1的转动方向，依次设置n2垂直风冷扇区4和磁性出料装置扇区5，还原好的金属化球团8由转底炉炉床1旋转带动穿过第一隔离墙2下端的耐高温密封软帘7，而耐高温密封软帘7将该墙两侧的气氛和温度进行了隔离，首先进入n2垂直风冷扇区4，通过冷n2垂直喷管42的垂直射流冲击，对球团8起到高速冷却作用，将球团8高速冷却到700℃以下，之后球团再运转到磁性出料装置扇区5内，由带有铁芯52的电磁绕组53在交变电流的激励下在磁性出料装置扇区5产生行波磁场，由行波磁场发生体对经过其覆盖面积下的运动金属化球团8发生洛仑兹力作用，球团8产生运动而被移出炉外，进入n2密封室61内的受料斗62，完成出料。

较佳的，所述电磁绕组53用二相或三相交流电57供电，电磁绕组53由多个顺次连接的带铁芯电磁线圈组成，控制这些电磁线圈的供电相位，使其相位差90°或120°，使相邻铁芯内产生的磁场方向呈n、s极交替出现，磁力线穿过金属化球团形成闭合回路。

较佳的，所述交流电频率取0.1～10hz。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。