尤其在煤炭行業(yè)中，煤炭中混有殘屑、鐵釘?shù)辱F雜質(zhì)，不只影響煤礦、裝貨港的安全生產(chǎn)，而且給用戶(hù)構(gòu)成影響，致使出口煤炭的質(zhì)量和聲譽(yù)下降。為了前進(jìn)港口的運(yùn)送才能，港口運(yùn)送不斷加大物料層厚度、前進(jìn)帶速。港口廣泛運(yùn)用了大型高除鐵率的精密除鐵設(shè)備，該產(chǎn)品具有廣闊的發(fā)展前景?；⌒纬F器是產(chǎn)生磁源的部件，是系統(tǒng)的核心，外觀(guān)呈弧形，環(huán)繞在導(dǎo)流筒外表面。

港口運(yùn)送物料潔凈用粉體電磁除鐵器處理了在大型港口運(yùn)送物料除鐵的過(guò)程中，由于料層厚、帶速快等原因，構(gòu)成一般除鐵器無(wú)法到達(dá)精密除鐵的問(wèn)題。它特別適用于帶速快，料層超厚，除鐵環(huán)境惡劣（濕潤(rùn)、粉塵較大、鹽霧腐蝕嚴(yán)峻）等現(xiàn)場(chǎng)，能很好地過(guò)濾鐵磁性雜鐵，有用避免長(zhǎng)鐵件撕裂皮帶、前進(jìn)煤質(zhì)量等，適用范圍極廣。為了減小計(jì)算量和復(fù)雜度，粉體電磁除鐵器模型并采用二維軸對(duì)稱(chēng)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。

粉體電磁除鐵器

磁懸浮軸承立式斜流泵在作業(yè)時(shí)，運(yùn)送的流體中往往含有鐵磁性顆粒與非磁性顆粒。在磁力的吸引下，鐵磁性顆粒易被吸附到磁軸承的作業(yè)空地中并與非磁性顆粒凝聚成團(tuán)，構(gòu)成磁軸承磨損。為了處理這個(gè)問(wèn)題，依據(jù)磁軸承作業(yè)間隙鄰近流場(chǎng)特性，在現(xiàn)有的立式斜流泵結(jié)構(gòu)上增設(shè)一個(gè)永磁除鐵器設(shè)備?？紤]多場(chǎng)耦合方法，建立粉體電磁除鐵器數(shù)學(xué)模型。粉體電磁除鐵器運(yùn)用數(shù)值模擬方法研討除鐵器及磁軸承作業(yè)空地周?chē)w粒相的散布以及其運(yùn)動(dòng)情況。在除鐵器前方的帶式運(yùn)送機(jī)上裝置一定高度的人字形分流器和擋煤板是約束煤層高度的主要辦法。結(jié)果表明: 遠(yuǎn)離磁軸承作業(yè)空地處的鐵磁性顆粒和非磁性顆粒隨流場(chǎng)活動(dòng)方向活動(dòng)，隨之被輸運(yùn)至泵出口; 粉體電磁除鐵器磁軸承作業(yè)空地周?chē)蔫F磁性顆粒能夠較好地被除鐵器吸附，并與非磁性顆粒凝聚成團(tuán); 跟著吸附粒團(tuán)的增大，由于外圍粒團(tuán)受磁力變小，部分粒團(tuán)逐步脫落并被流體帶走，這種情況周期性地發(fā)生; 此外，磁軸承作業(yè)空地周?chē)谋晃搅F(tuán)也起到阻撓后續(xù)顆粒進(jìn)入磁軸承作業(yè)空地的作用。

粉體電磁除鐵器

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。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。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。

濰坊鑫利特建立了粉體電磁除鐵器粉體電磁除鐵器試驗(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，粉體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。粉體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(xiàn)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。汝陽(yáng)鉬礦選礦廠(chǎng)等都采用了弧形除鐵器除鐵技術(shù)，此外弧形除鐵器在紫金礦冶、河南金源礦業(yè)等礦山也有不錯(cuò)的使用效果。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。

隨著顆粒團(tuán)堆積，顆粒團(tuán)越來(lái)越大，懸浮在水中的非磁性顆粒因?yàn)楸舜酥g的疏水效果而招引并和磁性顆粒集合成更大的團(tuán)塊。在體積比很小( 小于0. 5%) 時(shí)，顆粒并不能構(gòu)成長(zhǎng)鏈，而是構(gòu)成大量的不接連獨(dú)立短鏈; 體積比添加到1% 時(shí)，粉體電磁除鐵器短鏈之間發(fā)生集合和交聯(lián)，發(fā)生大量的分支鏈。隨著體積比持續(xù)添加，顆粒鏈之間集合和交聯(lián)增多，顆粒鏈變粗而且構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在引入第五種冷卻方式——蒸騰冷卻，粉體電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。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，粉體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。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)沟昧F(tuán)變大，如此周期重復(fù)。

別的，鐵磁性顆粒被泥沙中的非磁性懸浮物包絡(luò)構(gòu)成凝膠狀的物質(zhì)，因?yàn)槟嗌愁w粒外表的物理化學(xué)特性，使海水中的鹽離子會(huì)吸附在泥沙顆粒外表，而且顆粒間存在靜電排擠效果，構(gòu)成雙電層結(jié)構(gòu)。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。同時(shí)，膠體顆粒間存在的vander Waals 力，使它們彼此靠近，不會(huì)進(jìn)入磁懸浮軸承的作業(yè)空隙中形成堵塞。

粉體電磁除鐵器程序

選址→在巷道頂板上設(shè)備固定吊具設(shè)備和起吊工具→進(jìn)行接線(xiàn)→用電動(dòng)葫蘆起吊除鐵器至一定高度→通電進(jìn)行調(diào)試。

粉體電磁除鐵器配電柜設(shè)備

配電柜要求設(shè)機(jī)頭配電硐室內(nèi)。將除鐵器延伸出來(lái)的電纜與配電柜連接上。

粉體電磁除鐵器調(diào)試、試運(yùn)轉(zhuǎn)

電磁除鐵器設(shè)備后的調(diào)整檢查、試運(yùn)轉(zhuǎn)

( 1) 對(duì)吊掛設(shè)備可靠性進(jìn)行檢查。( 2) 檢查除鐵器是否吊掛在皮帶中心上。( 3) 通電后，查詢(xún)主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況、吸、棄鐵能力。能夠人為的向被輸物料內(nèi)投入不同分量、形狀的鐵器件，檢測(cè)除鐵器吸、棄鐵才能及除凈率，必要時(shí)對(duì)吊高或傾角應(yīng)做調(diào)整。

( 4) 電磁除鐵器阻止帶負(fù)荷起動(dòng)，應(yīng)先起動(dòng)除鐵器，后開(kāi)動(dòng)運(yùn)送皮帶機(jī)。

粉體電磁除鐵器運(yùn)轉(zhuǎn)注意事項(xiàng)

( 1) 有必要無(wú)負(fù)荷發(fā)動(dòng)除鐵器，即先發(fā)動(dòng)除鐵器相對(duì)應(yīng)的皮帶，后發(fā)動(dòng)除鐵器。( 2) 二次接線(xiàn)應(yīng)按實(shí)踐經(jīng)過(guò)的電流挑選線(xiàn)徑，且電線(xiàn)與端子相連時(shí)要使用匹配的冷壓端頭，以確保端子外接線(xiàn)杰出。( 3) 磁系不允許拆開(kāi)，防止損壞磁系的整體性能。

實(shí)踐作用

現(xiàn)在，我礦地面設(shè)備一臺(tái)、井下設(shè)備三臺(tái)粉體電磁除鐵器，在未設(shè)備此設(shè)備前我礦出現(xiàn)過(guò)多起鐵器件劃傷皮帶事端，自從設(shè)備后，運(yùn)送系統(tǒng)上存在不同形狀的鐵器件都被消除去，未出現(xiàn)過(guò)運(yùn)送事端，確保了運(yùn)送系統(tǒng)安全正常作業(yè)。

該設(shè)備成功設(shè)備使用在二號(hào)煤礦主運(yùn)送膠帶機(jī)上，用于除去膠帶機(jī)上存在各種鐵器件，確保了鐵器件不在劃傷膠帶和傷人，為二號(hào)煤礦的安全出產(chǎn)供應(yīng)了有力確保。