對(duì)懸掛電磁除鐵器與溜槽式永磁除鐵器的除鐵原理及其在電瓷出產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行了對(duì)比， 闡述了懸掛電磁除鐵器鐵器的優(yōu)點(diǎn)： 除鐵才能進(jìn)步、節(jié)能降耗、環(huán)保、出產(chǎn)、產(chǎn)品電功能進(jìn)步、操作簡(jiǎn)便。每年至少可節(jié)省成本100 萬(wàn)左右。目前， 電瓷職業(yè)漿料除鐵大部分用的除鐵器為老式永磁反流式除鐵器。而一些陶瓷、礦業(yè)、化工、電子、食物、等職業(yè)漿猜中的鐵雜質(zhì)及磁性物的去除，用的是新型溜槽式永磁除鐵器，因?yàn)榱锊凼接来懦F器具有除鐵才能強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、連接簡(jiǎn)便，便于操作，過漿料速度高，清洗便利等優(yōu)點(diǎn)，而得到廣泛的應(yīng)用。為了解決這一問題，在球磨機(jī)排礦端安裝了弧形除鐵器，并對(duì)使用效果進(jìn)行了調(diào)查。這里重點(diǎn)介紹溜槽式永磁除鐵器應(yīng)用于電瓷職業(yè)后與老式永磁反流式除鐵器的比較及所帶來的經(jīng)濟(jì)效益。

懸掛電磁除鐵器

永磁式反流除鐵器除鐵原理

目前濰坊鑫利特自控設(shè)備有限公司漿料除鐵運(yùn)用的永磁除鐵器為反流式結(jié)構(gòu), 即含鐵的液體或漿料物質(zhì)經(jīng)過管道進(jìn)入除鐵器, 由下向上反流經(jīng)過被磁化的藕片除鐵, 之后再向下經(jīng)過管道流入下道工序。當(dāng)漿料經(jīng)過藕片時(shí)，受到磁力的招引，將含鐵的物質(zhì)吸附在藕片上，以達(dá)到除鐵的目的。因?yàn)閼覓祀姶懦F器藕片比較密布，難以清洗，且取出時(shí)有必要用力將藕片兩邊的磁極搖出， 再將退磁的藕片從除鐵槽提出進(jìn)行沖洗， 除鐵槽內(nèi)的泥漿因?yàn)橥舜藕休^高的鐵質(zhì)故不能運(yùn)用而有必要排放掉，造成很多泥漿作廢。勵(lì)磁線圈選用先進(jìn)的環(huán)氧樹脂絕緣固化處理技能，且線圈作業(yè)溫度低，大大減緩了線圈的老化速度，明顯提高了除鐵器的使用壽命。且因?yàn)殚L(zhǎng)期運(yùn)用，除鐵器內(nèi)磁極移動(dòng)軌道與絲杠生銹，兩邊磁極周圍沉積很多泥料， 因而磁極很難旋回至原有的運(yùn)用位置，導(dǎo)致除鐵才能逐漸減弱。

懸掛電磁除鐵器

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。將磁懸浮軸承使用于立式斜流泵中，相對(duì)當(dāng)前使用的滑動(dòng)軸承有許多益處。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，引進(jìn)壁面粗糙度對(duì)受阻顆粒湍流影響的機(jī)制。

濰坊鑫利特建立了懸掛電磁除鐵器懸掛電磁除鐵器試驗(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，懸掛電磁除鐵器成果表明: 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。懸掛電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)界說式的，而磁場(chǎng)的散布是強(qiáng)非線性的，運(yùn)用磁場(chǎng)界說式存在一定誤差，這就使得其成果和實(shí)踐偏差較大。由于選用逼迫油循環(huán)換熱方法，并且加以風(fēng)機(jī)冷卻，因而冷卻效果好，磁場(chǎng)力大大提高，結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，運(yùn)用安全可靠，特別合適大流量、厚物料、除鐵要求高的煤炭、港口、電力等行業(yè)使用。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。

懸掛電磁除鐵器計(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。

懸掛電磁除鐵器計(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，懸掛電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。新式循環(huán)油冷帶式電磁除鐵器介紹懸掛電磁除鐵器發(fā)展背景按照冷卻辦法的不同，電磁除鐵器通常可分為油冷式電磁除鐵器、風(fēng)冷式電磁除鐵器、懸掛電磁除鐵器、自冷式電磁除鐵器和熱管式電磁除鐵器等幾種。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)過空隙進(jìn)入到磁軸承作業(yè)空隙中。

懸掛電磁除鐵器作業(yè)原理

將蒸騰冷卻系統(tǒng)移植于電磁除鐵器，即為蒸騰冷卻電磁除鐵器，像懸掛電磁除鐵器那樣，蒸騰冷卻電磁除鐵器的線圈和鐵芯，浸泡在冷卻介質(zhì)中，冷凝器布置在除鐵器的頂部。當(dāng)線圈通電發(fā)熱，冷卻介質(zhì)的溫度上升，當(dāng)溫度到達(dá)內(nèi)部壓力所對(duì)應(yīng)的飽滿

溫度時(shí)，冷卻介質(zhì)開始汽化，形成氣相和液相的混合物，密度變小而上升，經(jīng)集氣管進(jìn)入冷凝器， 進(jìn)行熱交換，凝成液體，并依托自身的重力流至回流管重新回到除鐵器的冷卻介質(zhì)中，如此重復(fù)自循環(huán)，懸掛電磁除鐵器不需要任何泵類裝置。其長(zhǎng)久自循環(huán)的動(dòng)力，就是除鐵器線圈自身產(chǎn)生的熱量，雖然大部分己被冷凝器帶走，仍有小部分被利用于戰(zhàn)勝種種阻力，堅(jiān)持自循環(huán)。風(fēng)冷式電磁除鐵器，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)略，制作容易，成本低廉，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家甚多。

冷凝器是蒸騰冷卻電磁除鐵器的重要部件。既可規(guī)劃成水冷式，但在電磁除鐵器中，更多則規(guī)劃成空冷式。冷凝器的功率和除鐵器的勵(lì)磁功率相匹配。當(dāng)勵(lì)磁功率產(chǎn)生的熱量與冷凝器帶走的熱量相等時(shí)，除鐵器運(yùn)行平穩(wěn)，懸掛電磁除鐵器處于零壓和微正壓狀況。冷卻介質(zhì)的選擇有必要適當(dāng)，首要要求它的絕緣性能好，其次汽化溫度要適宜。粒團(tuán)除了遭到磁力的效果，同時(shí)還遭到自身的浮力及水流效果力等，懸掛電磁除鐵器使得粒團(tuán)外圍部分脫節(jié)磁力招引而順著水流被沖走。汽化溫度太低，除鐵器將成壓力容器，難以實(shí)現(xiàn)自循環(huán)。汽化溫度太高，不僅能耗大，冷卻效果也受影響。