除鐵器的分類、應(yīng)用情況以及發(fā)展方向＊

李 佳

（撫順隆基電磁科技有限公司 遼寧 撫順 113122）

除鐵器的分類、應(yīng)用情況以及發(fā)展方向＊

李 佳

（撫順隆基電磁科技有限公司 遼寧 撫順 113122）

介紹了除鐵器的應(yīng)用現(xiàn)狀，簡(jiǎn)要介紹了除鐵器分類和優(yōu)缺點(diǎn)，并介紹了除鐵器的研究發(fā)展方向。

除鐵器 電磁除鐵器 永磁除鐵器

前言

除鐵器是一種能產(chǎn)生磁力的設(shè)備，它能將非磁性物料中的鐵磁性雜質(zhì)清除，以保證輸送系統(tǒng)中的機(jī)械設(shè)備正常工作。除鐵器在礦山、選煤廠、冶金、電廠、陶瓷、水泥、建材、化工、食品加工等行業(yè)被廣泛應(yīng)用。在新興的垃圾處理工業(yè)中，也需要除鐵器回收廢物中的鋼鐵。陶瓷工業(yè)生產(chǎn)中使用的石灰石、硅石等原料，常含有鐵及鐵的化合物，使陶瓷產(chǎn)品外表面產(chǎn)生褐色或黑色斑點(diǎn)，降低陶瓷產(chǎn)品的等級(jí)。尤其在煤中混有雷管、鐵釘?shù)辱F雜質(zhì)，不僅影響安全生產(chǎn)，而且影響出口煤炭的質(zhì)量和聲譽(yù)?？梢?，利用除鐵器除鐵是非常重要的。近年來，由于多種需求，大量新型除鐵器被研制、開發(fā)出來。

除鐵器按磁力來源不同，分為電磁除鐵器和永磁除鐵器。電磁除鐵器勵(lì)磁線圈在通電過程中產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)，將非磁性物料中的細(xì)鐵粉末吸起。永磁除鐵器是以稀土磁性材料組成磁源，整機(jī)不通電、無能耗。電磁和永磁除鐵器的具體分類和應(yīng)用如下。

1 電磁除鐵器

電磁除鐵器按卸鐵方式分為自動(dòng)卸鐵和人工卸鐵；按冷卻方式分為自然冷卻式、強(qiáng)迫風(fēng)冷式、水冷式、油冷式等；此外還有超導(dǎo)式和振動(dòng)式電磁除鐵器。

1.1 自然冷卻式

采用內(nèi)部充填填充物（導(dǎo)熱硅脂、石英砂或環(huán)氧樹脂等），外部可加焊散熱片。這種設(shè)備體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝、使用和維修都很方便，且價(jià)格便宜，能適應(yīng)各種惡劣環(huán)境。其缺點(diǎn)是：①無自卸皮帶，間斷作業(yè)；②散熱效果不好，長(zhǎng)時(shí)間通電后，磁感應(yīng)強(qiáng)度衰減嚴(yán)重。

1.2 強(qiáng)迫風(fēng)冷式

采用離心風(fēng)機(jī)或軸流風(fēng)機(jī)對(duì)電磁線圈進(jìn)行強(qiáng)迫風(fēng)冷。其優(yōu)點(diǎn)：①能獲得較大磁場(chǎng)；② 一般備有自卸皮帶清理雜質(zhì)，可連續(xù)作業(yè)。缺點(diǎn)：①內(nèi)部溫升大；② 長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)作業(yè)，磁感應(yīng)強(qiáng)度易衰減；③易進(jìn)入難以清除的灰塵和雜質(zhì)，影響使用效果和壽命；④體積大。

1.3 水冷式

通過循環(huán)泵使去離子水在空心導(dǎo)線內(nèi)循環(huán)，帶走通電導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量。由于特殊的結(jié)構(gòu)，有以下優(yōu)點(diǎn)：①磁感應(yīng)強(qiáng)度高；②內(nèi)部溫升小，長(zhǎng)期運(yùn)行磁感應(yīng)強(qiáng)度衰減小。缺點(diǎn)是：①不易安裝自卸皮帶，雜質(zhì)去除需斷電；②結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需配套安裝散熱系統(tǒng)，占地面積大；③電器部分結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修量大；④成本較高；⑤由于冷卻系統(tǒng)靠去離子水循環(huán)，水的冰點(diǎn)又在0℃，故無法在我國(guó)北方使用，若去離子水改成防凍液，又無法避免防凍液對(duì)空心導(dǎo)線的腐蝕。

1.4 油冷式

線圈浸在高壓絕緣冷卻油中，產(chǎn)生的熱量能迅速傳導(dǎo)給冷卻油。優(yōu)點(diǎn)：溫升小，散熱均勻，可長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度衰減較小，密封性好，能在各種惡劣環(huán)境中使用。缺點(diǎn)：體積大，質(zhì)量大，成本高，在安裝方面有較高要求。長(zhǎng)期使用后，會(huì)有沉積，難以徹底更換油。

1.5 熱管冷卻式

采用高效熱管作為散熱元件，傳熱速度快，冷卻效果好，使用壽命長(zhǎng)。缺點(diǎn)是熱管的成本較高，制作工藝要求高。

1.6 振動(dòng)式電磁除鐵器

勵(lì)磁線圈通入直流電后，在篩料網(wǎng)四周形成不均勻磁場(chǎng)區(qū)，當(dāng)被處理的物料通過篩料網(wǎng)時(shí)，散鐵顆粒被吸住，非磁性物料通過篩料網(wǎng)，達(dá)到除鐵的目的。

1.7 超導(dǎo)式電磁除鐵器

該除鐵器本體線圈采用鈮鈦超導(dǎo)線，線圈在－269℃低溫環(huán)境下，當(dāng)電流通過鈮鈦導(dǎo)線時(shí)，其電阻為零，電能全部轉(zhuǎn)化為磁能，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、強(qiáng)磁。

2 永磁除鐵器

我國(guó)稀土資源廣泛，各種稀土永磁材料發(fā)展迅速。永磁除鐵器按卸鐵方式可分為帶式自動(dòng)卸鐵、板式人工卸鐵、手動(dòng)式卸鐵和翻板式卸鐵4類。另外還有隔柵式、永磁滾筒、轉(zhuǎn)筒式等。

1）帶式永磁除鐵器。帶式永磁除鐵器的特點(diǎn)是自動(dòng)卸鐵，磁場(chǎng)恒定，故障點(diǎn)少，應(yīng)用較普遍。

2）板式人工卸鐵式永磁除鐵器。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低，占用空間位置小。

3）手動(dòng)式永磁除鐵器。手動(dòng)式永磁除鐵器采用搖把利用刮板將鐵件刮到磁場(chǎng)外。

4）翻板式永磁除鐵器。翻板式永磁除鐵器卸鐵時(shí)將磁系翻轉(zhuǎn)約90°，使鐵磁性物質(zhì)自動(dòng)脫落。

5）管道式永磁除鐵器。適用于漿料除鐵，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。

6）柵格架式永磁除鐵器。由多根磁棒組成，柵格架上方安置導(dǎo)流板，使物料中的雜質(zhì)鐵被磁棒吸住。

7）隔柵式永磁除鐵器。磁場(chǎng)強(qiáng)度高、梯度大，但均勻性較差。主要用于紙漿、礦物等原料的除雜。

8）通道式永磁除鐵器。采用兩塊磁板由框架組成。該設(shè)備可使塊料（50～60mm）中的機(jī)械鐵能得到充分和有效地清除。

9）永磁滾筒式除鐵器。由一個(gè)多極固定磁系和一個(gè)非導(dǎo)磁材料制成的圓筒構(gòu)成，圓筒圍繞該磁系轉(zhuǎn)動(dòng)或整個(gè)磁滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)。

10）轉(zhuǎn)筒式永磁除鐵器。此設(shè)備構(gòu)造與上述的滾筒式除鐵器基本一致，不同的是，該轉(zhuǎn)筒是由一個(gè)獨(dú)立的電機(jī)來驅(qū)動(dòng)，因而可進(jìn)行連續(xù)除鐵。

3 除鐵器的發(fā)展方向

目前，運(yùn)輸皮帶越來越寬（已達(dá)到2 400mm），帶速越來越高（已達(dá)到5.7m/s），料層越來越厚（已達(dá)到500mm），處理量越來越大（已達(dá)到7 200t/h），除雜要求越來越高（除凈率要求達(dá)到98%以上）。因而，對(duì)除鐵器提出了更高的要求。未來除鐵器的研究發(fā)展方向主要有以下幾個(gè)方面：

1）精細(xì)除鐵。由于原料在加工過程中難免混入一些細(xì)小鐵雜質(zhì)，有時(shí)還混有少量鐵鈦質(zhì)礦物，要除去這部分較細(xì)的鐵細(xì)粉就必須提高除鐵器的除鐵能力，向精細(xì)方向發(fā)展。

2）高磁場(chǎng)、高梯度。應(yīng)用更好的材料，使除鐵器磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到最佳，梯度越來越大。

3）節(jié)能方面。電磁除鐵器是靠通電產(chǎn)生電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，在某些行業(yè)有不可替代的優(yōu)勢(shì)（如陶瓷廠），因此，節(jié)能降耗是電磁除鐵器的發(fā)展趨勢(shì)。

4）自動(dòng)化控制。除鐵器的控制系統(tǒng)常采用PLC控制，可提高可靠性、減少維護(hù)量，方便地與其它自動(dòng)控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。

5）開發(fā)大功率除鐵器，研制新型電磁除鐵器電源，電源好壞是決定除鐵器性能的因素之一。好的電源具有功率因數(shù)高、易于控制、成本低、節(jié)能和易于與其它智能設(shè)備連接等優(yōu)點(diǎn)。

4 結(jié)語

近年來大部分行業(yè)對(duì)產(chǎn)品的除雜要求越來越高，所以，需要不斷尋找新型材料，尋求新方法，研發(fā)新型除鐵器。同時(shí)，如何在現(xiàn)有條件下更好地利用除鐵器，發(fā)展新工藝也是值得研究的方向。

TQ174.4＋9

B

1002－2872（2010）11－0040－02

李佳（1983－），2004年畢業(yè)于遼寧科技大學(xué)，從事標(biāo)準(zhǔn)化審核工作。E－mail：ljok0506@163.com