谈谈进口电磁除铁器的使用情况中国煤炭工业进出口总公司蔡军林王仲勤吕朝晖马健林于运量较大、要求除铁器悬挂高度较高的运输系统,如煤炭、铁矿等运输除杂系统;铁芯为E型的除铁器磁力线为闭合式磁系,相比之下,靠近磁极处磁力线密集,场强较大,但磁场的场强较浅,大多数都用在运量较小的运输系统,如稀有金属的除杂系统等。1电磁除铁器概况目前,全国除铁器专业生产厂商有几十家,使国内除铁器的生产具备了一定的规模。为了规范生产,1988年,国家相关部门第一次颁布了《悬挂式电磁除铁器》标准,使国内电磁除铁器的生产实现了规范化、系列化。在煤炭出口行业中,随着国际煤炭市场的变化,国外客户对我国出口煤中铁磁性物质含量(铁及雷管等)提出了较高的要求,出口矿点及港口都不同数量地配置了国内外电磁除铁器。多年的使用经验表明,国产电磁除铁器的正常常规使用的寿命较短,一些电磁除铁器虽还在使用,但其工作性能已大幅度的降低;国外电磁除铁器比国产电磁除铁器的正常常规使用的寿命长,但使用几年后,性能降低,效果也不太理想。图2E型铁芯磁力线日本电磁除铁器使用情况2.1日本电磁除铁器工作情况为了把好出口煤的最后一道关,1989年中煤公司从日本神冈电机株式会社购置了4台(电阻有差异),型号为SMBC-230230HA悬挂式电磁除铁器,安装在秦皇岛港口的运输皮带上,同年12月投入到正常的使用中。其技术参数见表1。表1额定电压额定电流额定功率实际电流电阻DC220V100A220kW～90A2.3ΩDC220V100A220kW62A2.57Ω图1圆柱型铁芯磁力线分布悬挂式电磁除铁器铁芯应用较多的有两种形式:圆柱型和E型。其磁力线。圆柱型铁芯除铁器的磁力线为开放式磁系,其磁场的场强较深,主要用除铁器正常工作时,其输入功率将转化成磁能、热能。按照设计思想,输入功率应最大限度转化磁能,但由于线圈本身电阻,总有一部分功率转化为热能,导致除铁器工·15·煤质技术与科学管理第3期1997年5月作时发热。根据除铁器的使用情况,过程分两个阶段:(1)正常工作阶段其工作因除铁器适应的皮带较宽(2.0m),缠绕的线圈较多,需要除铁器的内部空间较大,故除铁器的体积较大。SMBC-230230HA除铁器为自然散热,因散热效果较差,达到热帄衡时除铁器的内部温度比较高。自然散热虽符合其设计的基本要求,但线圈长期处在较高温度下,除铁器性能随电阻值变化大幅度下降,有时还将影响现场生产。1992年,因除铁器主体顶部煤尘的堆积,削弱了除铁器的自然散热效果,机身温度过高导致煤粉着火。事故发生后,为加强散热,对除铁器散热方式来进行了改造,在除铁器主机的外侧安装了2台风机。从目前使用情况看,因风流未经线圈内部通过,其散热效果没得到较大改善。最初,因其材料与性能指标符合原设计的基本要求,除铁器的工作状况处于其常规使用的寿命内的最佳状态。在该状态下,吸出效果最好,吸除率较高。现场使用表明:理想状态下,覆铜雷管的吸除率为60%～70%。冷态时,除铁器产生如表2中较高场强。SMBC-230230HA除铁器冷态及热态时磁场强度值(现场实测)见表2。表2悬挂高度(mm)0600冷态00热态———700磁场场强(Gs)3美国电磁除铁器的使用情况(2)磁场衰减阶段工作过程中,因线圈发热,内部温度比较高,材料性能发生明显的变化,受影响最大的为导线。除铁器通电后,励磁线圈发热,电阻上升。当设备运行至热帄衡时,因励磁电压不变,励磁电流下降,磁感应强度也下降。几年来的使用发现,除铁器的发热较严重。这对除铁器使用效果与寿命带来极不利影响。2.2磁芯形状及磁场分布磁芯形状为圆柱形,导线绕于圆柱的外侧,运输皮带完全置于磁场范围以内,磁力线于磁芯的上下两极自行封闭。在磁极下的每一帄面上,磁场强度产生于除铁器的中心线处,远离中心线至皮带的边缘处,磁场衰减较快。故在皮带的边沿,磁场强度较低,吸出效果下降。为了改善吸除效果,除铁器下部的托辊采用了无磁帄行托辊,一是避免磁力线在这里集中,对铁磁性物质产生反作用力;二是煤流经过帄行托辊时形成机械扰动,使煤流松动,有利于铁磁性物质吸出。2.3除铁器的散热除铁器通电后,励磁线Ω)的电阻将一部分电能转化为热量。·16·帄朔安太堡矿于1987年购置一台美国Erize公司除铁器,型号为20k32型,散热方式为油冷式。1995年3月,有关专家对其进行了诊断,热态下的场强值见表3。与 原来引进时的性能相比 , 除铁器的性能基本 无大变化 , 油冷系统工作正常 。专家觉得 , 在散热性能方面优于别的类型的除铁器 。 表 3 距极面距离 ( mm) 300 400 500 600 场 强 ( Gs) 1500 1200 800 665 3 . 1 除铁器的散热 除铁器因使用环境 , 可选择不同的散热 方式 。对功率 、体积和发热量较大的大功率 除铁器 , 必须有其特殊的散热方式 。20 k32 型除铁器为油冷散热 , 采用了较简单的循环 油回路 。 近年 来 , 为 了 提 高 散 热 效 果 , Erize 公 司在原回路的基础上 , 开发出更先进的油 路 。除 铁 器 采 用 H 级 绝 缘 , 特 殊 油 冷 却 , 油冷回路在线圈内部 。因油的温度及湿度对 线圈影响较大 , 为加强油的循环及解决油的 湿度问题 , Erize 公司设置了特有的外部油 煤质技术与科学管理 第 3 期 1997 年 5 月 压箱 , 见图 3 。 域前) , 圆形磁芯磁体将施加压力 , 使其以 一定角度穿出物料到达极面 ; 方形磁体磁场 将施加一个相对于铁磁物质运行更垂直的作 用力 , 这更加有助于铁磁物质到达磁体极面 。 由于该除铁器使用先进散热方式 , 设计时 , 其导线比其它厂家生产的除铁器多 2～3 倍 。 在确定 的 悬 挂 高 度 、相 同 的 磁 体 尺 寸 时 , SER - 700 系列悬挂式电磁除铁器比同类设 备的磁场 区 域 强 出 10 %～ 40 % , 且 磁 场 强 度要高出两倍 (比较力的指数) 。 Erize 公司 SER - 700 型 90″×90″悬挂式 电磁除铁器热态时主要性能指标是 : 悬挂高 度 550 mm (至除铁器底面距离) 磁场强 度 1 200 Gs 力的指数 105 100 使用效果表明 , 影响除铁器效率的主要 矛盾是线圈发热 。国内外除铁器生产厂商就 解决发热问题作了深入的研究 , 取得了较好 的效果 。散热方法由聚酯散热 、风冷散热发 展到现在先进的油冷散热 。由于油冷散热回 路复杂 、技术性强 , 成本比较高 。采用什么方 法散热应视除铁器的体积及具体使用上的要求决 定 。但对于较大型除铁器 , 安太堡矿使用近 10 年 的 除 铁 器 表 明 , 采 用 内 部 环 流 回 路 , 应视为目前最好的方法 。 ——————×——————×——————×—————— 更 正 本刊 97 年增刊 《谈谈出口煤质量管理》一文 的作者应为 : 杨列克 王仲勤 吴凤东 吕朝晖 马 建林 蔡军林 。 致歉 。 图 3 油压箱示意图 其工作原理是 : 正常工作时 , 磁体结构 内部温度比较高 , 内部构件发生热膨胀 , 压力 增加 ; 磁体冷却时 , 内部出现负压 。为避免 构件破损毁坏 , 除铁器油箱上的压力释放阀随内 部压力起动 , 进入空气 , 释放压力 ; 进入压 力箱中的湿空气冷却后 , 冷凝的水汇集到油 箱的湿度区中 , 依靠压力箱底部的湿度管将 水分排出 。 3 . 2 磁芯形状及磁场 除铁器为方形磁芯 , 而不是目前普遍使 用的圆形磁芯 。这种磁芯突出优点是 , 磁场 区域分布较好 。圆形磁芯的磁场区域是半圆 型的 , 随远离磁极表面 , 场强峰值产生于磁 体的中心线处 ; 和圆形磁芯相比 , 方形磁芯 磁场区域沿自卸皮带垂直方向帄坦分布 , 在 磁体边 沿 , 场 强 下 降 不 大 ( 即 场 强 损 失 较 少) 。这就使铁磁介质在磁场中有较充分的 穿出时间 , 铁磁性物质随煤流脱离磁场区域 前 , 也有一定的可能被吸出 。如果一块铁磁性物质 接近自卸皮带的边沿 (即随煤流脱离磁场区 (上接 第 26 页) 处 理 时 间 能 达 到 相 同 脱 灰 率”, 或者 “用相同处理时间能达到较高脱 灰率”。李文并未做这方面的实验 , 更未做 有关脱硫率的实验 , 因而上述结论是没有根 据的 。 综上情况 , 只有对前述一系列问题做出 适当的澄清和处理 , 李文才会成为一篇有实 用意义的文章 。 ·17 ·