本發明涉及煉焦，具體涉及一種基于電磁熱連續煉焦工藝的渦流加熱結構和方法。
背景技術：
1、冶金焦炭來自于煉焦工藝過程，煉焦過程是在由耐火磚砌筑的焦爐多個炭化室中間斷進行的，工藝過程是：煉焦煤通過裝煤車，按照煉焦生產計劃，每間隔一個炭化室周轉周期裝入一爐煤到焦爐的某一炭化室中，此炭化室兩側為燃燒煤氣的燃燒室，煤氣燃燒產生的熱量通過炭化室爐墻傳遞給煉焦煤，將煉焦煤在炭化室中隔絕空氣干餾，煉焦煤經過一個結焦周期的時間，經過層狀干燥、熔融、固化、縮聚4個物理化學過程，最終形成~1000℃紅（熱）焦炭；紅焦炭再通過推焦車推出炭化室，之后通過焦罐車轉入干熄焦裝置進行干法熄焦，焦炭溫度降低到200℃以下后從干熄焦裝置中排出，最終得到冷焦炭。煉焦的裝煤、結焦、推焦、熄焦過程都是間斷進行的，裝煤車、焦爐炭化室、干熄焦是3個獨立的設備，物料在這3個設備之間依次相互轉移，從物理空間和時序空間都不是連續的過程，在物理空間轉移的過程中存在污染物無組織排放的現象，主要污染物有：粉塵、二氧化硫、荒煤氣、voc等，這些無組織排放治理起來需要投入大量的設備和能耗。在焦爐燃燒室中，煤氣燃燒主要是煤氣中的可燃成分：co、h2、ch4......等，這些成分在燃燒后形成大量的co2溫室氣體排放，據估算，每生產1噸焦炭排放2.4噸co2，這些co290%以上來自于焦爐加熱系統的煙氣排放。
2、中國專利2025103915316提出了一種基于電磁熱連續煉焦系統及工藝，從兩個方面來實現從源頭上實現煉焦過程的零碳排放和零污染物排放：1、不通過煤氣燃燒來獲得加熱煉焦煤的熱量，采用綠電作為輸入的能源，通過電磁加熱煉焦來實現零碳排放；2、將煉焦工藝過程的裝煤、結焦、推焦、熄焦完全集中到一套密閉設備中，在這一套設備中實現加熱、冷卻、換熱等傳熱過程，使煉焦煤到最終冷焦炭的生產過程，物料始終在這一套密閉設備中連續進行移動，避免物料與大氣接觸，消除無組織污染物排放。其中，基于電磁熱連續煉焦系統包含給料、干燥、熔融、電磁加熱、焦炭冷卻、焦炭破碎及排出、循環換熱裝置。煤料經給料裝置進入干燥裝置去除水分，再依次經熔融、電磁加熱等裝置，最終由焦炭破碎及排出裝置排出焦炭，循環換熱裝置實現熱量循環利用。煉焦工藝先將煉焦煤密封進料，經干燥、熔融、電磁加熱、焦炭冷卻、破碎排出等階段，循環氣體閉式循環，煤氣分質利用。
3、但是，在焦炭生產過程中，總是盡可能希望提高焦炭粒度和生產效率，中國專利2025103915316中的電磁熱連續煉焦工藝為提高焦炭粒度，需要盡可能加大電磁渦流加熱裝置的內物料通道的直徑，直徑加大后熱量傳輸距離也相應加大，物料被加熱速率下降，整個裝置的生產效率也下降。
技術實現思路
1、本發明的目的就是針對現有技術的缺陷，提供一種基于電磁熱連續煉焦工藝的渦流加熱結構，包括：
2、無機耐火圓管，用于接收熔融裝置排出的煤料；
3、磁性金屬圓弧板，安裝于所述無機耐火圓管內壁上；
4、磁性金屬中心板，安裝于所述無機耐火圓管內且與所述無機耐火圓管共軸；
5、電磁線圈，纏繞于所述無機耐火圓管外，所述電磁線圈通電后用于加熱所述磁性金屬圓弧板和所述磁性金屬中心板，加熱后的所述磁性金屬圓弧板和所述磁性金屬中心板用于加熱所述煤料。
6、進一步地，還包括：無機耐火保溫層，安裝于所述無機耐火圓管外壁，所述電磁線圈纏繞于所述無機耐火保溫層外。
7、進一步地，還包括：上法蘭，安裝于所述無機耐火圓管頂端，所述上法蘭用于將無機耐火圓與所述熔融裝置連接；下法蘭，安裝與所述無機耐火圓管底端，所述下法蘭用于將無機耐火圓管與冷卻裝置連接。
8、進一步地，還包括：螺桿，兩端分別安裝于所述上法蘭和下法蘭上，且所述螺桿位于所述無機耐火圓管外。
9、進一步地，所述磁性金屬中心板頂端與所述上法蘭連接。
10、進一步地，所述磁性金屬中心板側邊與所述無機耐火圓管之間具有間隙以提供磁性金屬中心板受熱膨脹的空間。
11、進一步地，多個所述磁性金屬圓弧板分別分布于所述無機耐火圓管的內壁四周，多個所述磁性金屬圓弧板之間具有間隙使得能夠暴露出所述無機耐火圓管的管壁。
12、進一步地，多個磁性金屬中心板以所述無機耐火圓管軸心為連接線連接在一起。
13、一種基于電磁熱連續煉焦工藝的渦流加熱結構的加熱方法，包括如下步驟：
14、所述電磁線圈通電后，產生磁場，磁場中的一部分在磁性金屬圓弧板上產生渦流熱量，磁場中其余部分繞過磁性金屬圓弧板后作用在磁性金屬中心板上產生渦流熱量，所述煤料同時受到位于所述無機耐火圓管內的磁性金屬中心板和位于所述無機耐火圓管內壁上磁性金屬圓弧板兩個方向的加熱。
15、進一步地，通過調小磁性金屬圓弧板的圓弧角，使得來源于磁性金屬圓弧板的熱量占總熱量的比例減小；通過調大磁性金屬圓弧板的圓弧角，使得來源于磁性金屬圓弧板的熱量占總熱量的比例增大。
16、本發明的有益效果為：
17、1.中國專利2025103915316中的空心鋼管外設置電磁渦流線圈，中頻或高頻電流通過線圈產生交變磁場，交變磁場在空心鋼管壁產生渦流，渦流產生熱量，熱量沿圓周向內，向鋼管中的物料傳遞，鋼管中心的熱量傳輸距離最大為鋼管的內半徑長度，為提高焦炭粒度，需要盡可能加大電磁渦流加熱裝置的內物料通道的直徑，直徑加大后熱量傳輸距離也相應加大，物料被加熱速率下降，整個裝置的生產效率也下降。而本發明電磁線圈產生的磁場的一部分通過無機耐火圓管內磁性金屬圓弧板之間的間隙傳遞到圓管內部，使圓管內部的磁性金屬中心板產生電磁渦流熱量，電磁線圈產生的磁場的另一部分在無機耐火圓管內磁性金屬圓弧板上產生電磁渦流熱量，這樣對于圓管中的物料受到圓管中心和圓管圓周兩個方向的加熱，熱量傳輸最大距離只有圓管半徑的1/2，降低了50%的熱傳輸距離。可以大幅提高加熱速率，提高生產效率。
18、2.通過調小磁性金屬圓弧板的圓弧角能夠調節無機耐火圓管中心、外圈熱量占比，調節中心、外圈熱量占比可以調節中心、外圈焦炭溫度分布，使橫截面上各部位溫度盡可能均勻，提高焦炭質量。
1.一種基于電磁熱連續煉焦工藝的渦流加熱結構，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的基于電磁熱連續煉焦工藝的渦流加熱結構，其特征在于，還包括：無機耐火保溫層（4），安裝于所述無機耐火圓管（1）外壁，所述電磁線圈（5）纏繞于所述無機耐火保溫層（4）外。
3.根據權利要求1所述的基于電磁熱連續煉焦工藝的渦流加熱結構，其特征在于，還包括：上法蘭（6），安裝于所述無機耐火圓管（1）頂端，所述上法蘭（6）用于將無機耐火圓管（1）與所述熔融裝置（9）連接；下法蘭（7），安裝與所述無機耐火圓管（1）底端，所述下法蘭（7）用于將無機耐火圓管（1）與冷卻裝置（10）連接。
4.根據權利要求1所述的基于電磁熱連續煉焦工藝的渦流加熱結構，其特征在于，還包括：螺桿（8），兩端分別安裝于所述上法蘭（6）和下法蘭（7）上，且所述螺桿（8）位于所述無機耐火圓管（1）外。
5.根據權利要求3所述的基于電磁熱連續煉焦工藝的渦流加熱結構，其特征在于：所述磁性金屬中心板（3）頂端與所述上法蘭（6）連接。
6.根據權利要求5所述的基于電磁熱連續煉焦工藝的渦流加熱結構，其特征在于：所述磁性金屬中心板（3）側邊與所述無機耐火圓管（1）之間具有間隙以提供磁性金屬中心板（3）受熱膨脹的空間。
7.根據權利要求1所述的基于電磁熱連續煉焦工藝的渦流加熱結構，其特征在于：多個所述磁性金屬圓弧板（2）分別分布于所述無機耐火圓管（1）的內壁四周，多個所述磁性金屬圓弧板（2）之間具有間隙使得能夠暴露出所述無機耐火圓管（1）的管壁。
8.根據權利要求1所述的基于電磁熱連續煉焦工藝的渦流加熱結構，其特征在于：多個磁性金屬中心板（3）以所述無機耐火圓管（1）軸心為連接線連接在一起。
9.一種基于權利要求1-8中任一項所述基于電磁熱連續煉焦工藝的渦流加熱結構的加熱方法，其特征在于，包括如下步驟：
10.根據權利要求9所述的基于電磁熱連續煉焦工藝的渦流加熱結構的加熱方法，其特征在于：通過調小磁性金屬圓弧板（2）的圓弧角（a），使得來源于磁性金屬圓弧板（2）的熱量占總熱量的比例減小；通過調大磁性金屬圓弧板（2）的圓弧角（a），使得來源于磁性金屬圓弧板（2）的熱量占總熱量的比例增大。