除铁器的分类、应用情况以及发展方向＊

李 佳

（抚顺隆基电磁科技有限公司 辽宁 抚顺 113122）

除铁器的分类、应用情况以及发展方向＊

李 佳

（抚顺隆基电磁科技有限公司 辽宁 抚顺 113122）

介绍了除铁器的应用现状，简要介绍了除铁器分类和优缺点，并介绍了除铁器的研究发展方向。

除铁器 电磁除铁器 永磁除铁器

前言

除铁器是一种能产生磁力的设备，它能将非磁性物料中的铁磁性杂质清除，以保证输送系统中的机械设备正常工作。除铁器在矿山、选煤厂、冶金、电厂、陶瓷、水泥、建材、化工、食品加工等行业被广泛应用。在新兴的垃圾处理工业中，也需要除铁器回收废物中的钢铁。陶瓷工业生产中使用的石灰石、硅石等原料，常含有铁及铁的化合物，使陶瓷产品外表面产生褐色或黑色斑点，降低陶瓷产品的等级。尤其在煤中混有雷管、铁钉等铁杂质，不仅影响安全生产，而且影响出口煤炭的质量和声誉。可见，利用除铁器除铁是非常重要的。近年来，由于多种需求，大量新型除铁器被研制、开发出来。

除铁器按磁力来源不同，分为电磁除铁器和永磁除铁器。电磁除铁器励磁线圈在通电过程中产生强磁场，将非磁性物料中的细铁粉末吸起。永磁除铁器是以稀土磁性材料组成磁源，整机不通电、无能耗。电磁和永磁除铁器的具体分类和应用如下。

1 电磁除铁器

电磁除铁器按卸铁方式分为自动卸铁和人工卸铁；按冷却方式分为自然冷却式、强迫风冷式、水冷式、油冷式等；此外还有超导式和振动式电磁除铁器。

1.1 自然冷却式

采用内部充填填充物（导热硅脂、石英砂或环氧树脂等），外部可加焊散热片。这种设备体积小、质量轻、结构简单，安装、使用和维修都很方便，且价格便宜，能适应各种恶劣环境。其缺点是：①无自卸皮带，间断作业；②散热效果不好，长时间通电后，磁感应强度衰减严重。

1.2 强迫风冷式

采用离心风机或轴流风机对电磁线圈进行强迫风冷。其优点：①能获得较大磁场；② 一般备有自卸皮带清理杂质，可连续作业。缺点：①内部温升大；② 长时间连续作业，磁感应强度易衰减；③易进入难以清除的灰尘和杂质，影响使用效果和寿命；④体积大。

1.3 水冷式

通过循环泵使去离子水在空心导线内循环，带走通电导线产生的热量。由于特殊的结构，有以下优点：①磁感应强度高；②内部温升小，长期运行磁感应强度衰减小。缺点是：①不易安装自卸皮带，杂质去除需断电；②结构复杂，需配套安装散热系统，占地面积大；③电器部分结构复杂，维修量大；④成本较高；⑤由于冷却系统靠去离子水循环，水的冰点又在0℃，故无法在我国北方使用，若去离子水改成防冻液，又无法避免防冻液对空心导线的腐蚀。

1.4 油冷式

线圈浸在高压绝缘冷却油中，产生的热量能迅速传导给冷却油。优点：温升小，散热均匀，可长时间连续运转，磁感应强度衰减较小，密封性好，能在各种恶劣环境中使用。缺点：体积大，质量大，成本高，在安装方面有较高要求。长期使用后，会有沉积，难以彻底更换油。

1.5 热管冷却式

采用高效热管作为散热元件，传热速度快，冷却效果好，使用寿命长。缺点是热管的成本较高，制作工艺要求高。

1.6 振动式电磁除铁器

励磁线圈通入直流电后，在筛料网四周形成不均匀磁场区，当被处理的物料通过筛料网时，散铁颗粒被吸住，非磁性物料通过筛料网，达到除铁的目的。

1.7 超导式电磁除铁器

该除铁器本体线圈采用铌钛超导线，线圈在－269℃低温环境下，当电流通过铌钛导线时，其电阻为零，电能全部转化为磁能，实现节能、强磁。

2 永磁除铁器

我国稀土资源广泛，各种稀土永磁材料发展迅速。永磁除铁器按卸铁方式可分为带式自动卸铁、板式人工卸铁、手动式卸铁和翻板式卸铁4类。另外还有隔栅式、永磁滚筒、转筒式等。

1）带式永磁除铁器。带式永磁除铁器的特点是自动卸铁，磁场恒定，故障点少，应用较普遍。

2）板式人工卸铁式永磁除铁器。结构简单，价格低，占用空间位置小。

3）手动式永磁除铁器。手动式永磁除铁器采用摇把利用刮板将铁件刮到磁场外。

4）翻板式永磁除铁器。翻板式永磁除铁器卸铁时将磁系翻转约90°，使铁磁性物质自动脱落。

5）管道式永磁除铁器。适用于浆料除铁，结构简单，使用方便。

6）栅格架式永磁除铁器。由多根磁棒组成，栅格架上方安置导流板，使物料中的杂质铁被磁棒吸住。

7）隔栅式永磁除铁器。磁场强度高、梯度大，但均匀性较差。主要用于纸浆、矿物等原料的除杂。

8）通道式永磁除铁器。采用两块磁板由框架组成。该设备可使块料（50～60mm）中的机械铁能得到充分和有效地清除。

9）永磁滚筒式除铁器。由一个多极固定磁系和一个非导磁材料制成的圆筒构成，圆筒围绕该磁系转动或整个磁滚筒转动。

10）转筒式永磁除铁器。此设备构造与上述的滚筒式除铁器基本一致，不同的是，该转筒是由一个独立的电机来驱动，因而可进行连续除铁。

3 除铁器的发展方向

目前，运输皮带越来越宽（已达到2 400mm），带速越来越高（已达到5.7m/s），料层越来越厚（已达到500mm），处理量越来越大（已达到7 200t/h），除杂要求越来越高（除净率要求达到98%以上）。因而，对除铁器提出了更高的要求。未来除铁器的研究发展方向主要有以下几个方面：

1）精细除铁。由于原料在加工过程中难免混入一些细小铁杂质，有时还混有少量铁钛质矿物，要除去这部分较细的铁细粉就必须提高除铁器的除铁能力，向精细方向发展。

2）高磁场、高梯度。应用更好的材料，使除铁器磁场强度达到最佳，梯度越来越大。

3）节能方面。电磁除铁器是靠通电产生电流产生磁场，在某些行业有不可替代的优势（如陶瓷厂），因此，节能降耗是电磁除铁器的发展趋势。

4）自动化控制。除铁器的控制系统常采用PLC控制，可提高可靠性、减少维护量，方便地与其它自动控制系统联网。

5）开发大功率除铁器，研制新型电磁除铁器电源，电源好坏是决定除铁器性能的因素之一。好的电源具有功率因数高、易于控制、成本低、节能和易于与其它智能设备连接等优点。

4 结语

近年来大部分行业对产品的除杂要求越来越高，所以，需要不断寻找新型材料，寻求新方法，研发新型除铁器。同时，如何在现有条件下更好地利用除铁器，发展新工艺也是值得研究的方向。

TQ174.4＋9

B

1002－2872（2010）11－0040－02

李佳（1983－），2004年毕业于辽宁科技大学，从事标准化审核工作。E－mail：ljok0506@163.com