干式電磁除鐵器

強(qiáng)油循環(huán)除鐵器與其他除鐵器的比較

國(guó)內(nèi)港口運(yùn)用除鐵器主要分為兩類。一類是永磁除鐵器，另一類是電磁除鐵器。因?yàn)榇帕Π暨\(yùn)用壽命長(zhǎng)，無(wú)能耗、無(wú)污染、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、磁系全格柵式排列，使得強(qiáng)磁區(qū)域得以充分利用，多層規(guī)劃，層層過(guò)濾，除鐵更徹底，效果更明顯。而電磁除鐵器又可分為天然冷卻除鐵器，風(fēng)冷式、天然油冷、強(qiáng)油循環(huán)式除鐵器。幾種除鐵器的比較如下: ①永磁除鐵器: 運(yùn)行費(fèi)用低，安穩(wěn)，能耗低，適應(yīng)環(huán)境才能強(qiáng)，但運(yùn)送裝置不便，大鐵件卸鐵困難，制造本錢(qián)高，有退磁現(xiàn)象。

干式電磁除鐵器

②強(qiáng)油循環(huán)電磁除鐵器: 一體化結(jié)構(gòu)，質(zhì)量小，裝置運(yùn)用方便，適應(yīng)環(huán)境才能強(qiáng)，散熱功率高，溫升低，磁場(chǎng)安穩(wěn)，但制造本錢(qián)相對(duì)較高。③自然油電磁除鐵器: 一體化結(jié)構(gòu)，運(yùn)用方便，適應(yīng)環(huán)境才能強(qiáng)，但散熱功率一般，溫升較高，質(zhì)量大，裝置不方便，制造本錢(qián)高。④自冷式電磁除鐵器:不用其他冷卻設(shè)備，體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易保護(hù)，但散熱功率低，溫升高。④自冷式電磁除鐵器: 不用其他冷卻設(shè)備，體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易保護(hù)，但散熱功率低，溫升高; 磁感應(yīng)強(qiáng)度衰減嚴(yán)峻; 線圈易老化，壽命短。⑤風(fēng)冷式電磁除鐵器: 直接冷卻，溫升較低，一體化結(jié)構(gòu)裝置運(yùn)用方便，但適應(yīng)環(huán)境才能不強(qiáng)，除鐵器本體散熱不均。

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。另外油枕的下方安裝開(kāi)關(guān)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)內(nèi)部油位，油枕上安裝吸濕器，減少進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部的大氣濕氣，干式電磁除鐵器在磁系與變壓器觸摸的鋼板涂環(huán)氧樹(shù)脂，使其與變壓器油隔離，減緩變壓器油的劣化速度。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。

濰坊鑫利特建立了干式電磁除鐵器干式電磁除鐵器試驗(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，干式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。干式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(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。干式電磁除鐵器②強(qiáng)油循環(huán)電磁除鐵器:一體化結(jié)構(gòu)，質(zhì)量小，裝置運(yùn)用方便，適應(yīng)環(huán)境才能強(qiáng)，散熱功率高，溫升低，磁場(chǎng)安穩(wěn)，但制造本錢(qián)相對(duì)較高。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?chē)念w粒相散布特性，證明永磁除鐵器裝置的可行性。

干式電磁除鐵器的困惑

濰坊鑫利特從事電磁除鐵器規(guī)劃制作多年，是醉早參加國(guó)內(nèi)大型風(fēng)冷式電磁除鐵器和大型油冷式電磁除鐵器的主要研發(fā)人之一。對(duì)大型電磁除鐵器開(kāi)展面臨的困難和挑戰(zhàn)，有殷切的體會(huì)。

我國(guó)是煤炭的生產(chǎn)大國(guó)和消費(fèi)大國(guó)，也是出口大國(guó)。因?yàn)榉N種原因，煤炭除雜尤其是除鐵任務(wù)比其它國(guó)家更為艱巨。因而對(duì)電磁除鐵器的性能要求越來(lái)越高。尤其是對(duì)干式電磁除鐵器，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。只有個(gè)別廠家看準(zhǔn)商機(jī)，乘機(jī)規(guī)劃新機(jī)型。更嚴(yán)峻的是，當(dāng)自卸運(yùn)送帶停止運(yùn)行時(shí)，除鐵器本體仍然通電，還有電磁場(chǎng)存在，當(dāng)有大型鐵器通過(guò)時(shí)，持續(xù)發(fā)生吸附作用，對(duì)除鐵器自卸輸送帶，輸煤運(yùn)送帶構(gòu)成嚴(yán)峻的要挾。干式電磁除鐵器逼迫油循環(huán)的、水內(nèi)冷的甚至超導(dǎo)的電磁除鐵器紛繁搶灘登陸我國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。而咱們應(yīng)對(duì)的“方式”，仍是老式的風(fēng)冷和油冷式電磁除鐵器。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。但有其嚴(yán)重缺陷：不能適應(yīng)粉塵較多和有腐蝕性氣體的場(chǎng)合，使用壽命相對(duì)較短。用以制作高場(chǎng)強(qiáng)的大型電磁除鐵器有顯著的缺陷，更不能成為開(kāi)展方向。

由于干式電磁除鐵器的心臟部分——?jiǎng)?lì)磁線圈浸泡在絕緣杰出的冷卻介質(zhì)中，并且汽化溫度較低 (約 50℃)，線圈導(dǎo)體的溫度比較低 (50～60℃)，電磁除鐵器長(zhǎng)期在低溫文潔凈的工況下運(yùn)行，絕緣壽命延長(zhǎng)，電磁除鐵器的使用壽命大大添加。這樣，這個(gè)顆粒團(tuán)慢慢變小，而后續(xù)的磁性顆粒又因?yàn)榇艌?chǎng)的招引而被吸附到除鐵器與磁軸承作業(yè)空隙周?chē)?，使得粒團(tuán)變大，如此周期重復(fù)。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。

其次，干式電磁除鐵器，它首先要有一套水處理體系，這體系要占有一定空間，加大了用地面積。其次，導(dǎo)線是空心的，水從導(dǎo)線內(nèi)通過(guò)，一點(diǎn)都不能走漏，也不能堵塞。在冰冷的北方還需防凍。所有這些使得它的本錢(qián)高，何況從國(guó)外進(jìn)口的水內(nèi)冷電磁除鐵器，運(yùn)行不多久，就以失利告終。母帶選用D級(jí)抗拉伸流化帶體，作業(yè)帶選用耐磨聚氨酯膠板，削減設(shè)備保護(hù)成本。所以，它和蒸發(fā)冷卻電磁除鐵器，干式電磁除鐵器在經(jīng)濟(jì)上也不能比。第三，在排除了干式電磁除鐵器和水內(nèi)冷電磁除鐵器后，剩下的只要大型風(fēng)冷式和油冷式電磁除鐵器能夠和蒸發(fā)冷卻電磁除鐵器在經(jīng)濟(jì)上相比。根據(jù)筆者的預(yù)算，輸送帶的寬度在 1 800 mm、2 000 mm和 2 200 mm 時(shí)，以風(fēng)冷式除鐵器的本錢(qián)為 a。