懸掛式電磁除鐵器

在水泥生產(chǎn)線運(yùn)送帶中部的上方（有時(shí)在運(yùn)送機(jī)主動(dòng)輪的上方）常選用裝置懸掛式電磁除鐵器的辦法來(lái)除去水泥中含有的鐵磁性物質(zhì)。其工作原理是， 電磁除鐵器線圈通入直流電后，在磁極氣隙中產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)運(yùn)送帶所送物料經(jīng)過(guò)電磁鐵下方時(shí)，稠濁在其間的鐵磁性物質(zhì)在磁場(chǎng)力的作用下，戰(zhàn)勝重力向電磁鐵方向迅速移動(dòng)，并被吸附，從而達(dá)到除鐵的目的。如果是帶式主動(dòng)除鐵器，干粉永磁除鐵器被吸附的鐵磁性物質(zhì)將跟著棄鐵皮帶的滾動(dòng)被拋落到運(yùn)送線旁設(shè)置的集鐵箱內(nèi)。為了保證帶式運(yùn)送機(jī)的正常工作，有必要約束煤層高度或提高除鐵器懸掛高度。

干粉永磁除鐵器

懸掛式電磁除鐵器按除鐵方法可分為兩種形式：

1)人工卸鐵式；2)主動(dòng)卸鐵式。按冷卻方法分為六種形式：1)自然冷卻式；2)風(fēng)冷式；3)油冷式；與水內(nèi)冷的電磁除鐵器相比，蒸發(fā)冷卻電磁除鐵器，免去了水處理體系和消除了由水走漏和堵塞造成的事故，大大提高了運(yùn)行的可靠性。4)熱管冷卻式；5)蒸騰冷卻式；6)逼迫油冷式。各種形式均有自己特點(diǎn)，可根據(jù)不同場(chǎng)合，不同處理要求選擇運(yùn)用不同的除鐵器。干粉永磁除鐵器磁場(chǎng)強(qiáng)度有慣例型（標(biāo)準(zhǔn)型）和強(qiáng)磁型。干粉永磁除鐵器為運(yùn)用較多的熱管式電磁除鐵器。在坦桑尼亞TCCL 項(xiàng)目、摩洛哥Fes 水泥廠熟料產(chǎn)能增加工程、拉法基重慶永川5 000t/d 水泥項(xiàng)目、幾內(nèi)亞86t/h水泥粉磨站項(xiàng)目、巴拉圭TUPI 1 000t/d 熟料生產(chǎn)線等項(xiàng)目均選用了該型電磁除鐵器。干粉永磁除鐵器的首要優(yōu)點(diǎn)是適用范圍廣、壽命長(zhǎng)、可配用PLC 智能程控，完成主動(dòng)化遠(yuǎn)程操作和監(jiān)控。電磁除器缺點(diǎn)是整流控制元件較多、較雜亂、故障點(diǎn)較多，而且冷、熱態(tài)磁場(chǎng)強(qiáng)度有差異。

干粉永磁除鐵器

前蘇聯(lián)學(xué)者FILIPPOV等利用水、鐵顆粒作為流化介質(zhì)，在液固流化床外側(cè)施加由頻率為50 Hz 交流電發(fā)生的交變磁場(chǎng)，調(diào)查不同的試驗(yàn)條件下，顆粒的流化特點(diǎn)。A C LUA 等根據(jù)單絲對(duì)磁性顆粒的捕集建立高梯度磁場(chǎng)進(jìn)行磁力別離的模型。濰坊鑫利特提出了考慮壁面粗糙度的雙流體顆粒－ 壁面磕碰模型，將軌道模型中顆粒受阻模型考慮壁面粗糙度和雙流體模型頂用概率密度函數(shù)積分法處理顆粒與潤(rùn)滑壁面磕碰模型的長(zhǎng)處結(jié)合起來(lái)，引進(jìn)壁面粗糙度對(duì)受阻顆粒湍流影響的機(jī)制。每產(chǎn)生1kg的廢泥漿大約需要3倍以上自來(lái)水沖洗，直接形成勞動(dòng)力及水資源的糟蹋。

濰坊鑫利特建立了干粉永磁除鐵器干粉永磁除鐵器試驗(yàn)臺(tái)，對(duì)磁性顆粒在高梯度磁場(chǎng)的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究，干粉永磁除鐵器成果表明: 減小氣溶膠流量，添加外加均勻磁場(chǎng)的磁通密度，選用飽和磁化強(qiáng)度大的鐵磁性金屬絲組成格柵，減小金屬絲的直徑和添加格柵的排數(shù)都可以使格柵對(duì)顆粒物的捕集才能得以進(jìn)步。干粉永磁除鐵器選用歐拉雙流體模型辦法，用一階隱式k － ε 雙方程湍流模型和相耦合SIMPLE 算法，運(yùn)用FLUENT 軟件對(duì)磁流化床氣、固兩相流動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模仿，然而在流化床上所加的外磁場(chǎng)是運(yùn)用UDF ( User Define Function) 在動(dòng)量方程的源項(xiàng)中加入磁場(chǎng)界說(shuō)式的，而磁場(chǎng)的散布是強(qiáng)非線性的，運(yùn)用磁場(chǎng)界說(shuō)式存在一定誤差，這就使得其成果和實(shí)踐偏差較大。文中利用歐拉－ 歐拉雙流體模型，選用湍流模型，考慮外磁場(chǎng)的效果下液固耦合，通過(guò)COMSOLMultiphysics 軟件數(shù)值模仿，分析除鐵器周圍的顆粒相散布特性，證明永磁除鐵器裝置的可行性。磁懸浮軸承立式斜流泵在作業(yè)時(shí)，運(yùn)送的流體中含有大小不一的鐵磁性顆粒。

干粉永磁除鐵器計(jì)算模型與方法

除鐵器在磁軸承中的安裝方位見(jiàn)圖1，為了便于剖析永磁除鐵器的特性，對(duì)除鐵器模型進(jìn)行簡(jiǎn)化并假定:

 經(jīng)過(guò)的鐵磁顆粒均為球體，且半徑相同;( 2) 鐵磁顆粒和水的溫度在各處均相同，它們之間無(wú)熱量交換;( 3) 忽略轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)流場(chǎng)的影響。

干粉永磁除鐵器計(jì)算結(jié)果及剖析

文中旨在研討外加磁場(chǎng)下泥沙顆粒－ 水多相耦合關(guān)系。設(shè)顆粒的均勻直徑為0. 1 mm，密度為2 500kg /m3，顆粒相體積分?jǐn)?shù)為0. 5% ～ 6%。為了減小計(jì)算量和復(fù)雜度，干粉永磁除鐵器模型并采用二維軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)進(jìn)行可以看出: 遠(yuǎn)離磁軸承作業(yè)空隙的顆粒隨著流體的運(yùn)動(dòng)而被直接輸運(yùn)到泵出口。而除鐵器及磁軸承作業(yè)空隙周圍顆粒相的散布是動(dòng)態(tài)變化的，首先是接近磁軸承作業(yè)空隙的顆粒相逐漸增加，這是由于顆粒相中的鐵磁性顆粒被除鐵器及磁軸承的磁力招引的原因。在外磁場(chǎng)中的磁性顆粒經(jīng)磁化，顆粒之間存在彼此招引作用，然后導(dǎo)致它們互相靠攏，聚集成團(tuán)，這些顆粒團(tuán)尺度增大后不易經(jīng)過(guò)空隙進(jìn)入到磁軸承作業(yè)空隙中。尤其是對(duì)干粉永磁除鐵器，用戶要求之高，不僅國(guó)內(nèi)廠家一時(shí)不能適應(yīng)，世界上大部分的廠家也望而止步。

國(guó)內(nèi)干粉永磁除鐵器，基本上為十多年前規(guī)劃，在當(dāng)時(shí)是先進(jìn)的，現(xiàn)在是相對(duì)落后了。大約十年前，從國(guó)外進(jìn)口特殊規(guī)劃的大型油冷式電磁除鐵器，重量近 30 t，額外吊高處(550 mm)磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)123 mT。這以后，水內(nèi)冷的干粉永磁除鐵器進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)，其額外吊高處磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá) 200 mT。現(xiàn)在引入第五種冷卻方式——蒸騰冷卻，干粉永磁除鐵器卻能一舉處理吸力、散熱和習(xí)慣環(huán)境的三大問(wèn)題。

因?yàn)樗畠?nèi)冷電磁除鐵器運(yùn)行失利，于是逼迫油循環(huán)的干粉永磁除鐵器代之，額外吊高處磁感應(yīng)強(qiáng)度在 180～190 mT之間。至于大型干式電磁除鐵器，傳統(tǒng)的為全體線圈，線圈與外殼間有填料，防護(hù)性能。新式循環(huán)油冷帶式電磁除鐵器介紹干粉永磁除鐵器發(fā)展背景按照冷卻辦法的不同，電磁除鐵器通?？煞譃橛屠涫诫姶懦F器、風(fēng)冷式電磁除鐵器、干粉永磁除鐵器、自冷式電磁除鐵器和熱管式電磁除鐵器等幾種。喪命的弱點(diǎn)是溫升過(guò)高。國(guó)內(nèi)制作的中型干式電磁除鐵器溫升在 110～130K，從日本神鋼公司購(gòu)進(jìn)的大型干式電磁除鐵器溫升高達(dá) 200 K 以上。把落在磁軛上的煤末點(diǎn)燃，形成重大事故。大型干式電磁除鐵器根本無(wú)法滿足高場(chǎng)強(qiáng)的要求。醉近，筆者觸摸了蒸發(fā)冷卻技能，更深深為其吸引。大型高場(chǎng)強(qiáng)電磁除鐵器選用蒸發(fā)冷卻技能，無(wú)疑是醉佳挑選。