本发明涉及镁冶炼，尤其涉及一种冶炼轻质金属镁时所用的排渣与余热利用系统及方法。
背景技术：
1、金属镁的密度小，能够与铝铜锌等金属构成高强度合金，镁合金密度轻、导热导电性好，具有良好的阻尼减震和电磁屏蔽功能，并且易于加工成型和废料回收，因此镁和镁合金在航空航天、汽车制造、3c产品(计算机、通信和消费类电子产品)以及化工等多个领域中具有广泛应用。
2、目前，镁冶炼的方法主要有以下两种：1)从尖晶石、卤水或海水中将含有氯化镁的溶液经脱水或焙融氯化镁熔体,之后进行电解，此法称为电解法；2)用硅铁对从碳酸盐矿石中经煅烧产生的氧化镁进行热还原，此法称为热还原法(或皮江法)。其中热还原法是在镁还原炉中以1190～1210℃的温度及真空条件下还原制取粗镁，再经过溶剂精炼、铸锭、表面处理后得到金属镁锭，剩余的残渣即为金属镁冶炼还原渣(简称镁渣)，每生产1.01t金属镁，大约生成6.5～7.0t镁渣。
3、传统镁金属冶炼过程中，出料作业通常依赖人工操作，不仅存在安全风险，而且效率低下。在冶炼过程中还存在着烟尘、杂质排放等环境污染问题。传统出料方式对镁冶炼炉的打开和关闭缺乏有效控制，出料时间和速度难以精确控制，这导致热量损失和镁氧化的问题更加严重。
技术实现思路
1、本发明提供了一种镁冶炼排渣与余热利用系统及方法，将镁还原罐排渣与镁渣余热回收集成在一起，清渣头定位精确，并可根据需要调节角度进行清渣及倒渣作业；通过控制系统可实现自动控制，同时实现炉渣中余热的最大化回收，降低生产成本，减少资源损耗，满足高温条件下的自动清渣要求，安全高效。
2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
3、一种镁冶炼排渣与余热利用系统，包括排渣单元及余热利用单元；所述排渣单元由排渣小车及排渣装置组成，排渣装置设于排渣小车上；排渣装置包括依次连接的电液推杆、连接杆及清渣头，所述清渣头为勺形结构，清渣头的端部形状与镁还原罐的封闭端形状相配合；所述余热利用单元由依次连接的镁渣箱、风机、换热器及除尘器组成；镁渣箱设于镁还原罐的开口端外侧下方，镁渣箱的下部一侧设循环冷却风入口，除尘器的净化气体出口通过管道连接循环冷却风入口。
4、进一步的，所述排渣小车沿排渣小车轨道移动。
5、一种镁冶炼排渣与余热利用系统，还包括控制系统；电液推杆内置位置检测装置，电液推杆的控制端及位置检测装置连接控制系统。
6、进一步的，所述排渣小车上设清渣轨道，连接杆设滚轮沿清渣轨道移动。
7、进一步的，所述连接杆由支撑段及翻转段组成，支撑段的一端与电液推杆铰接，另一端通过万向接头与翻转段的一端相连，翻转段的另一段与清渣头固定连接；支撑段的底部设滚轮与清渣轨道配合；翻转段与排渣小车之间通过翻转机构连接，在翻转机构作用下，翻转段能够带动清渣头绕连接杆轴线转动。
8、进一步的，所述翻转机构由翻转电机、主动齿轮及齿圈组成；翻转电机设于排渣小车上，翻转电机的输出轴上设主动齿轮，齿圈套设于翻转段的外侧，齿圈的内侧及外侧均设有轮齿，主动齿轮与齿圈外侧的轮齿啮合传动；翻转段的外围设轮齿与齿圈内侧的轮齿啮合传动；翻转电机的控制端连接控制系统。
9、进一步的，所述镁渣箱上设温度传感器；换热器与镁冶炼系统的助燃风管道相连，靠近换热器的助燃风管道上设电动阀门；温度传感器的信号输出端连接控制系统，控制系统另外连接电动阀门、风机及除尘器的控制端。
10、一种镁冶炼排渣与余热利用方法，包括如下步骤：
11、1)镁还原罐出料完成后需要清渣时，排渣小车沿排渣小车轨道运行至设定位置；
12、2)控制系统控制电液推杆向镁还原罐一端伸出，通过位置检测装置实时检测清渣头的位置；
13、3)在支撑段上滚轮及翻转段外侧齿圈的支撑下，清渣头平稳运行至镁还原罐内；清渣头的初始角度为凹面朝上紧贴镁还原罐的底壁，在向镁还原罐内侧移动的同时将镁渣铲起；
14、4)清渣头移动到位后，控制系统控制电液推杆回缩，清渣头载着铲起的镁渣向镁还原罐的外侧移动；
15、5)当清渣头移动至镁还原罐外侧的倾渣位时停止移动，控制系统控制翻转电机启动，通过主动齿轮及齿圈的传动带动翻转段转动，使清渣头转动180°后凹面朝下，清渣头上的镁渣在自重作用下掉落至下方的镁渣箱中；
16、6)重复步骤2)至步骤5)，直至将镁还原罐中的镁渣全部清出；清渣过程中根据需要调节清渣头的角度；
17、7)镁渣箱接收镁渣的同时，控制系统控制风机、电动阀门及除尘器开启；循环冷却风进入镁渣箱内，通过对流将镁渣的热量带走，使镁渣快速冷却；
18、8)与镁渣换热后携带灰尘的热风由风机送入换热器中，对镁冶炼系统所用的助燃风进行预热；换热后的含尘气体进入除尘器进行净化，捕捉下来的灰尘进入储灰斗定期清理，净化后的气体作用循环冷却风返回镁渣箱；
19、9)镁渣箱内设置温度传感器，根据镁渣的温度控制电动阀门的开度，调节循环冷却风和助燃风的风量。
20、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
21、1)本发明所述排渣装置中设电液推杆作为驱动装置，通过内置的位置检测装置对清渣头进行精准定位，解决了针对不同炉型的排渣难题；
22、2)通过控制系统可实现自动化操作，显著增加生产效率，提高安全性；
23、3)清渣头可转动调节角度，不仅可以将渣还原罐中的镁渣清理干净，还可以自动卸料，满足高温条件下的自动操作要求，提高了镁渣清理的灵活性和稳定性；
24、4)将排渣与余热回收进行结合，有助于高温镁渣的能量回收，提高了整个镁冶炼工艺的能源效率；
25、5)温度传感器与助燃风管道上的电动阀门通过控制系统联锁控制，在满足渣温余热回收的基础上使助燃风预热温度控制更为精确，提升了余热回收的效率及效果。
1.一种镁冶炼排渣与余热利用系统，其特征在于，包括排渣单元及余热利用单元；所述排渣单元由排渣小车及排渣装置组成，排渣装置设于排渣小车上；排渣装置包括依次连接的电液推杆、连接杆及清渣头，所述清渣头为勺形结构，清渣头的端部形状与镁还原罐的封闭端形状相配合；所述余热利用单元由依次连接的镁渣箱、风机、换热器及除尘器组成；镁渣箱设于镁还原罐的开口端外侧下方，镁渣箱的下部一侧设循环冷却风入口，除尘器的净化气体出口通过管道连接循环冷却风入口。
2.根据权利要求1所述的一种镁冶炼排渣与余热利用系统，其特征在于，所述排渣小车沿排渣小车轨道移动。
3.根据权利要求1所述的一种镁冶炼排渣与余热利用系统，其特征在于，还包括控制系统；电液推杆内置位置检测装置，电液推杆的控制端及位置检测装置连接控制系统。
4.根据权利要求1所述的一种镁冶炼排渣与余热利用系统，其特征在于，所述排渣小车上设清渣轨道，连接杆设滚轮沿清渣轨道移动。
5.根据权利要求1所述的一种镁冶炼排渣与余热利用系统，其特征在于，所述连接杆由支撑段及翻转段组成，支撑段的一端与电液推杆铰接，另一端通过万向接头与翻转段的一端相连，翻转段的另一段与清渣头固定连接；支撑段的底部设滚轮与清渣轨道配合；翻转段与排渣小车之间通过翻转机构连接，在翻转机构作用下，翻转段能够带动清渣头绕连接杆轴线转动。
6.根据权利要求5所述的一种镁冶炼排渣与余热利用系统，其特征在于，所述翻转机构由翻转电机、主动齿轮及齿圈组成；翻转电机设于排渣小车上，翻转电机的输出轴上设主动齿轮，齿圈套设于翻转段的外侧，齿圈的内侧及外侧均设有轮齿，主动齿轮与齿圈外侧的轮齿啮合传动；翻转段的外围设轮齿与齿圈内侧的轮齿啮合传动；翻转电机的控制端连接控制系统。
7.根据权利要求1所述的一种镁冶炼排渣与余热利用系统，其特征在于，所述镁渣箱上设温度传感器；换热器与镁冶炼系统的助燃风管道相连，靠近换热器的助燃风管道上设电动阀门；温度传感器的信号输出端连接控制系统，控制系统另外连接电动阀门、风机及除尘器的控制端。
8.基于如权利要求1～7任意一种所述系统的镁冶炼排渣与余热利用方法，其特征在于，包括如下步骤：
