CN102284357A - 港口输送物料洁净用除铁器及除铁方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种港口输送物料洁净用除铁器及除铁方法，该除铁器包括椭圆型主磁系、双极磁场辅助磁系、磁系散热装置及卸铁传动系统；主磁系采用椭圆形铁芯及增加了辅助导磁板，使得磁场达到高梯度分布，两侧的磁场强度消退较少，从而形成一定梯度的均匀磁场，设备设计满足港口现场4-5米/秒的高带速使用条件，延长铁件在磁区停留时间，使铁件达到卸铁区域。对于2米带宽的港口输送物料洁净用除铁器的磁场作用范围可以达到4～5米，同时在工作磁区范围磁场强度达到3000GS以上。因此特别适合对港口输送不断加大物料层厚度、提高带速，需求大型高除铁率的精细除铁设备，该产品具有广阔的发展前景。

Description

港口输送物料洁净用除铁器及除铁方法

技术领域

本发明属于磁性除铁技术领域，具有涉及一种港口输送物料洁净用高梯度除铁器及除铁方法，其适用于大型港口物料在输送皮带机洁净用精细除铁。

背景技术

随着国民经济的快速发展，我国钢铁、电力、煤炭等行业也得到了突飞猛进的发展，需要的原料更多，同时对原材料的质量也提出了更高的要求，去除铁磁性杂质的任务也越来越艰巨。我国港口行业货物吞吐量由新中国成立初期1000万吨增长到2009年的76.57亿吨，货物吞吐量超过亿吨的港口达到20个，连续7年保持世界第一。我国港口集装箱吞吐量同样保持连续7年世界第一，近10年年均增长率达30％。我国已构成“布局合理、层次分明、功能齐全”的港口格局。在各大输煤港口码头、电力、冶金、煤炭、建材、矿山、粮食、化工等行业需求量逐渐增多。尤其在煤炭行业中，煤炭中混有雷管及残屑、铁钉等铁杂质，不仅影响煤矿、装货港的安全生产，而且给卸港及用户造成极坏影响，致使出口煤炭的质量和声誉下降。为了提高港口的输送能力，港口输送不断加大物料层厚度、提高带速，需求大型高除铁率的精细除铁设备，该产品具有广阔的发展前景。

我国现有的电磁除铁器普遍采用的技术：1)磁系性能主要满足额定吊高处某一点的磁场强度，磁系分布面积较小，当运用到港口进行除铁时，给料速度达到4.5米/秒以上，采用普通电磁除铁器只能吸起皮带表面的铁件，除铁率不到30％。2)普通电磁除铁器磁系结构通常是将线圈自身散热通道进行散热，当磁场强度提高到1500GS以上时，磁系内部自身散热通道无法满足设备散热的需求。3)普通电磁除铁器传动系统带速在2～3米/秒左右，然而港口输送带通常在4～6米/秒，使得现有除铁器处理量无法满足使用效果要求，除铁效果降低。

发明内容

本发明的目的，是提供一种港口输送物料洁净用除铁器及除铁方法，它解决大型港口物料在除铁过程中，由于物料颗粒度大、料层厚、带速快等原因，造成普通除铁器无法达到精细除铁目的等问题。它特别适合在带速快，料层超厚，除铁环境恶劣等现场，用于去除物料中杂质铁的港口输送物料洁净用除铁器。

依据本发明的第一方面，提供一种港口输送物料洁净用除铁器，其包括：

1)传输装置：传输装置包括给料部分和下料部分，传输装置采用输送机机头给料方式将物料从磁系底部给入，下料分为接料斗和接铁斗，用于将磁选出的杂铁装入两个分料漏斗中；

2)磁场磁系：分为椭圆型主磁系和双极磁场辅助磁系，用于将处于运动状态中的铁件选出；

3)控制装置：用于对磁场磁系中的设备线圈进行励磁，启动磁场磁系散热系统，控制远程信号，启动传动系统进行分料卸铁；

4)电源：提供控制装置动力；

5)散热系统：对励磁线圈产生热量进行外循环散热。

6)传动系统：用于把磁选出的铁件传输到卸铁漏斗里。

其中，给料部分采用在输送机机头给料方式将物料从磁场磁系3-4底部传动系统给入；下料部分分为接料斗3-7和接铁斗3-10，用于将磁选出的杂铁装入两个分料漏斗中。输送机头轮传动方向与物料运行方向一致，下料斗与卸铁流槽中间的分料板采用无磁锰钢板；接料斗3-7与接铁斗3-10中间的分料板采用无磁锰钢板。

优选地，下料斗与卸铁流槽中间的分料板采用的无磁锰钢板，其在前后方向上可调范围为0～200mm；接料斗3-7与接铁斗3-10中间的分料板采用的无磁锰钢板，其在前后方向上可调范围为0～200mm。

其中，磁场磁系由椭圆型主磁系和双极磁场辅助磁系组成，主磁系采用多层线圈5-4绕制，线圈层数选用4～15层之间，每层线圈厚度20～100mm，线圈之间通道5-10散热间隙10～20mm左右，通道5-10与磁系散热系统相通，磁系铁芯5-8上设有温度传感器5-3，保证线圈温升的稳定性，线圈温升保证在60摄氏度一下，线圈5-4整体形状成椭圆型，磁系铁芯5-8材质为电工纯铁，形状为椭圆形，铁芯外侧距离线圈2-5mm，间隙部分用C级绝缘材料5-5填充，铁芯高度与磁系高度一致，线圈立式绕制在铁芯5-8上，线圈上下内外均填充2～5mm C级绝缘材料5-5，当启动励磁线圈时，产生N-S极磁场，磁力线通过铁芯穿过大轭板5-7，大轭板5-7和小轭板5-6导磁面积(表面周长X厚度)要求大于铁芯上表面面积，磁场通过轭板外侧传入导磁板5-9，然后回到磁系底部，保证饱和磁通量使磁路设计最佳。电磁接线部分采用全封闭防水内置接线盒，励磁双接线柱6-2通过接线盒侧板6-3接入盒内的接线端子6-4，外侧电源从防水电缆接头6-5穿入，为设备提供电源，接线盒本体为防水密封结构，防护等级达到IP54。

优选地，双极磁场辅助磁系包括辅助磁场；辅助磁场采用永磁结构，辅助磁场的磁极结构为长方体，上下方向为磁极S-N方向，辅助磁场中的磁材5-1选用钕铁硼材料或铁氧体材料，磁极排布采用同级，排布成S-N磁场。

更优选地，椭圆型主磁系在双极磁场辅助磁系的左侧，椭圆型主磁系和辅助磁场底面平齐，并作用在同一托板5-2上，椭圆型主磁系和辅助磁场按磁场范围要求确定比例关系5∶1～3∶1之间，磁场在工作范围内达到2000～3000GS磁场强度，提高除铁率，双极磁场辅助磁系与椭圆型主磁系形成N-S使卸铁工作完成。

此外，控制装置具体控制如下：港口输送物料洁净用除铁器中的磁场主磁系的励磁电压为513V DC，三相电网电压为380V AC，其中的每两相间电压为380V AC；通过三相全桥硅整流得到513V直流电压传送到电磁磁场主磁系的线圈，并通过交流接触器的吸合与释放来控制磁场主磁系的励磁；皮带电机电源经过起热过载保护的热过载继电器后进入皮带电机，并通过交流接触器的吸合与释放来控制皮带电机的运转。当进行现场操作时，将控制面板上的现场集控转换开关拨到现场位置X1，按下控制柜面板上的皮带运行启动按钮X5，卸铁皮带开始运行，同时皮带运行指示灯亮，然后按下控制柜面板上的励磁启动按钮X3，柜内的主交流接触器KM1吸合，同时其上的油泵电机开始运转，同时散热器上的冷却风扇电机开始反方向运转，一分钟后风扇电机停止运转，停止二十秒后开始正向运转；磁场主磁系励磁吸铁，控制柜面板上的励磁指示灯亮，从控制柜面板上的直流电压表和电流表上可以观察到励磁电压及电流的大小。当需要停止励磁时，按下控制柜面板上的励磁停止按钮X4，磁场主磁系停止励磁，同时控制柜面板上的励磁指示灯灭，励磁电压及电流表上的指针也回落到零；卸铁皮带与励磁同时停止，励磁指示灯及皮带运行指示灯同时熄灭；磁场主磁系停止励磁10分钟后其上的油泵及风扇电机停止运转。若要进行远程集控操作，将控制面板上的现场集控转换开关SA1拨到集控位置X0，集控室收到集控准备信号，然后集控室给上集控保持信号，磁场主磁系开始励磁，卸铁皮带也开始运转，同时，集控室收到励磁及皮带运行信号；若要磁场主磁系停止励磁，集控室取消集控保持信号，磁场主磁系停止励磁，励磁信号消失，卸铁皮带也停止运转，皮带运行信号也消失，励磁停止10分钟后其上的油泵及风扇电机停止运转。若在运转中皮带电机出现故障，卸铁皮带的运转及磁场主磁系的励磁自动停止，同时集控室收到故障信号X7。若在运行中磁场主磁系温升超过第一设定值，集控室收到故障信号X10，同时面板上的超温报警器报警；当温升超过第二设定值时，磁场主磁系自动停止励磁。若在运行中油泵X13或风扇电机X14出现故障，油泵或冷却风扇会自动停止运转，磁场主磁系也停止励磁X4，同时集控室收到故障信号。电控装置中设有正常励磁电流检测与保护，当正常励磁情况下励磁电流小于电流传感器设定值时，励磁自动停止，同时故障报警器报警，且励磁不能给上，只有电控装置重新上电后，励磁才能正常工作。若在运转中皮带跑偏到第一设定角度，控制柜面板上的跑偏报警器报警，同时集控室收到故障信号；当皮带跑偏X20和X21到第二设定角度，磁场主磁系励磁及皮带运行自动停止。若在运行中冷却油欠流，控制面板上的冷却油欠流报警器报警，磁场主磁系励磁会自动停止。

其中，散热系统采用循环风冷散热式或强油冷散热式；在风冷散热式散热系统中，磁系线圈8-3自身线层间有散热通道，将风机7-1整体风力分布在设备各个通道上，通过引风板24作用于磁系线圈8-3)表面，磁系线圈8-3为扁圆型，上下散热面通过进风口7-8)引进冷空气于内部热空气对流，然后将热空气从设备出风口7-6导出；在强油冷散热式散热系统中，外循环系统部份是由有压引油循环泵10-2将磁系9-7内的热油9-9通过四个不同方位的油管9-3)汇入分流器10-1中，再由分流器10-1进入具有定期反向自动清尘功能的强迫风冷散热器9-2，然后将油送回至分流器10-1并由分流器10-1分配给四个不同方位的回油管路9-3中，直至送回至磁系中，并形成了整个循环过程。

更进一步地，传动系统具体如下：在减速电机1-1的带动下，主动链轮1-2通过链条1-15传动给从动链轮1-3，主、从动链轮外侧有链轮罩1-16，从动链轮1-3将动力传动给主动滚筒1-17，主动滚筒1-17和从动滚筒1-10通体采用鼓型结构，两个小托辊1-5和一个从动滚筒1-10起支撑作用且将力传递给卸铁刮条1-12，在港口输送物料洁净用除铁器中设置有两个跑偏开关1-8，在一级跑偏位置产生报警信号传递给控制系统，然后控制系统产生停机信号，设配调正皮带位置。

依据本发明的第二方面，提供一种港口输送物料洁净用除铁方法，包括下面步骤：

1)控制装置给港口输送物料洁净用除铁器中的电动机发出运转指令，启动传输滚筒3-1)运转；

2)传输滚筒3-1带动皮带3-6运转，使港口输送机带速通常在3.5米/秒～6米/秒；

3)铁杂质3-3的物料3-2在皮带3-6的带动下形成抛物线3-8，当铁杂质3-3到达距离磁系中心3-4时，铁杂质3-3被吸起形成抛物线3-12，被吸起的铁杂质3-3在卸铁刮条的带动下，越过分料板3-11到达接铁斗3-10中；

4)被磁选后纯净的物料对接料斗3-7中的耐磨衬板3-13形成强烈的冲击，最后在重力的作用下落入接料斗3-7底部。

本发明设计合理，由于采用了高梯度椭圆型主磁系，加强了磁场梯度和磁力分布面积，同时在双极磁场双极磁场辅助磁系和磁系散热装置及卸铁传动系统的作用下，使整机系统温升均匀且明显较低，减少了局部过热现象，提高了磁势利用率，因此进一步提高了本发明除铁器的磁吸力，从而提高了本发明除铁器的使用寿命，保证了本发明除铁器安全可靠的运行。

附图说明

图1为本发明的港口输送物料洁净用除铁器结构示意图；

图2为本发明的港口输送物料洁净用除铁器功能模块图；

图3为本发明的港口输送物料洁净用除铁器传输装置图；

图4为本发明的港口输送物料洁净用除铁器控制装置原理图；

图5为图1的高梯度椭圆型主磁系及双极磁场双极磁场辅助磁系结构主视图；

图6为图1的高梯度椭圆型主磁系及双极磁场双极磁场辅助磁系结构俯视图；

图7为图1的循环风冷散热式结构主视图；

图8为图1的循环风冷散热式结构俯视图；

图9为图1的强油冷散热式结构主视图；

图10为图1的强油冷散热式结构俯视图。

具体实施方式

以下结合附图1-10来详细说明本发明的港口输送物料洁净用除铁器，下面仅仅作为示例来说明，本领域技术人员清楚地知晓，只要符合本发明思想的方法及系统均落入本发明之中；另外地，不应当将本发明的保护范围仅仅限制至港口输送物料洁净用除铁器具体结构或部件的具体参数。

如图1所示，本发明的港口输送物料洁净用除铁器：核心部分为磁场磁系，磁场磁系包括高梯度椭圆型主磁系1-13和双极磁场辅助磁系1-14，磁场磁系产生磁场、实现设备吸起铁件，磁场磁系通过散热装置1-7散热来保证磁场磁系长期有效运行，由减速电机1-1通过主动链轮1-2和从动链轮1-3带动卸铁皮带1-4旋转，被吸铁件由卸铁挂条1-12带动，当脱离双极磁场辅助磁系1-14完成整个除铁过程。皮带通过2个传动托辊1-5、支撑横梁1-9和2个传动滚筒1-10保证设备平稳运行；卸铁皮带材质为硫化橡胶，具有良好的耐磨和抗冲击性，两边通过调整螺栓1-6、张紧螺栓1-11和防跑偏装置1-8保证设备长久运行。

具体地，在传动系统中，在减速电机1-1的带动下，主动链轮1-2通过链条1-15传动给从动链轮1-3，主、从动链轮外侧有链轮罩1-16，保证链传动可靠运行，从动链轮1-3将动力传动给主动滚筒1-17，主动滚筒1-17和从动滚筒1-10通体采用鼓型结构，能自动调正卸铁皮带保持对正，其它两个小托辊1-5和一个从动滚筒1-10起支撑作用，在硫化皮带的带动下，将力传递给卸铁刮条1-12，旋转带体采用D级耐磨输送带，主动滚筒两侧皮带夹角小于45度，增大传动摩擦力，卸铁刮条采用全硫化结构，刮条高度35～75mm，刮条宽度35～45mm，保证高带速卸铁，皮带运行速度随输送带速度调整为4.5米/秒～6米/秒；当卸铁皮带产生跑偏时，设备轭板两侧有两个跑偏开关1-8，在一级跑偏位置产生报警信号传递给控制系统，然后控制系统产生停机信号，设配调正皮带位置。

如图2所示，由电源提供380V启动传输系统，然后启动控制系统，控制系统可同时控制高梯度磁场磁系励磁、散热系统和传动系统三大部分。

如图3所示，整体结构采用输送机机头给料方式将物料从磁场磁系3-4底部传动系统给入，下料分为接料斗3-7和接铁斗3-10，用于将磁选出的杂铁装入两个分料漏斗中。输送机头轮传动方向与物料运行方向一致，下料斗与卸铁流槽中间的分料板采用无磁锰钢板，并前后可调范围在200mm。输送机头轮传动方向与物料运行方向一致，接料斗3-7与接铁斗3-10中间的分料板采用无磁锰钢板，并前后可调范围在200mm。首先由传输滚筒3-1高速运转，港口输送机带速通常在3.5米/秒～6米/秒，带动皮带3-6运转，还有铁杂质3-3的物料3-2在皮带3-6的带动下形成抛物线3-8，当铁杂质3-3到达距离磁系中心3-4时，铁杂质3-3被吸起形成抛物线3-12，被吸起的铁杂质3-3在卸铁刮条的带动下，越过分料板3-11到达接铁斗3-10中，被磁选后纯净的物料对接料斗3-7中的耐磨衬板3-13形成强烈的冲击，最后在重力的作用下落入接料斗3-7底部。

如图4所示，控制装置的工作原理为：电磁磁场主磁系的励磁电压为直流电压513V，三相交流电压为380V，其中交流的每两相间电压为380V AC；通过三相全桥硅整流得到513V直流电压传送到电磁磁场主磁系的线圈，并通过交流接触器的吸合与释放来控制磁场主磁系的励磁；皮带电机电源经过起热过载保护的热过载继电器后进入皮带电机，并通过交流接触器的吸合与释放来控制皮带电机的运转。当进行现场操作时，将控制面板上的现场集控转换开关拨到现场位置X1，按下控制柜面板上的皮带运行启动按钮X5，卸铁皮带开始运行，同时皮带运行指示灯亮，然后按下控制柜面板上的励磁启动按钮X3，柜内的主交流接触器KM1吸合，同时其上的油泵电机开始运转，同时散热器上的冷却风扇电机开始反方向运转，一分钟后风扇电机停止运转，停止二十秒后开始正向运转；磁场主磁系励磁吸铁，控制柜面板上的励磁指示灯亮，从控制柜面板上的直流电压表和电流表上可以观察到励磁电压及电流的大小。当需要停止励磁时，按下控制柜面板上的励磁停止按钮X4，磁场主磁系停止励磁，同时控制柜面板上的励磁指示灯灭，励磁电压及电流表上的指针也回落到零；卸铁皮带与励磁同时停止，励磁指示灯及皮带运行指示灯同时熄灭；磁场主磁系停止励磁10分钟后其上的油泵及风扇电机停止运转。若要进行远程集控操作，将控制面板上的现场集控转换开关SA1拨到集控位置X0，集控室收到集控准备信号，然后集控室给上集控保持信号，磁场主磁系开始励磁，卸铁皮带也开始运转，同时，集控室收到励磁及皮带运行信号(其上的油泵及风扇电机运转同上；若要磁场主磁系停止励磁，集控室取消集控保持信号，磁场主磁系停止励磁，励磁信号消失，卸铁皮带也停止运转，皮带运行信号也消失，励磁停止10分钟后其上的油泵及风扇电机停止运转。若在运转中皮带电机出现故障，卸铁皮带的运转及磁场主磁系的励磁自动停止，同时集控室收到故障信号X7。若在运行中磁场主磁系温升超过第一设定值，集控室收到故障信号X10，同时面板上的超温报警器报警；当温升超过第二设定值时，磁场主磁系自动停止励磁。若在运行中油泵X13或风扇电机X14出现故障，油泵或冷却风扇会自动停止运转，磁场主磁系也停止励磁X4，同时集控室收到故障信号。电控装置中设有正常励磁电流检测与保护，当正常励磁情况下励磁电流小于电流传感器设定值时，励磁自动停止，同时故障报警器报警，且励磁不能给上，只有电控装置重新上电后，励磁才能正常工作。若在运转中皮带跑偏到第一设定角度，控制柜面板上的跑偏报警器报警，同时集控室收到故障信号；当皮带跑偏X20和X21到第二设定角度，磁场主磁系励磁及皮带运行自动停止。若在运行中冷却油欠流，控制面板上的冷却油欠流报警器报警，磁场主磁系励磁会自动停止。

如图5所示，图5为高梯度椭圆型主磁系及双极磁场辅助磁系结构主视图，其磁系部份是先将铁芯5-8、大轭板5-7和小轭板5-6组焊成一体，然后在铁芯5-8外侧缠绕励磁线圈5-4，而线圈5-4每四层为一组，励磁线圈组5-4间并用绝缘材料5-5隔开作为散热介质的通道，以利于散热，而其外壳是由大轭板5-7、导磁筒5-9、托板5-2组焊而成的全封闭结构，将励磁线圈装于壳体内，励磁线圈接通电流后产生磁场即作为磁源。同时，大轭板5-7上安装有超温报警装置5-3，以便保护设备的正常工作。以上所述它起到了防潮、防尘、防腐蚀的作用，故能适应环境比较恶劣的工况条件下工作。

如图6所示，图6为高梯度椭圆型主磁系及双极磁场双极磁场辅助磁系结构俯视图，磁场磁系由高梯度椭圆型主磁系和双极磁场辅助磁系组成，主磁系在双极磁场辅助磁系的左侧，采用多层线圈5-4绕制，线圈层数选用4～15层之间，每层线圈厚度20～100mm，线圈之间通道(5-10)10～20mm左右，线圈通道5-10与磁系散热系统通道6-1相通，线圈整体采用全封闭结构，保证设备密封效果和整体稳定性；磁系铁芯5-8上设有温度传感器5-3，保证线圈温升的稳定性，线圈温升保证在60摄氏度一下，线圈5-4整体形状成椭圆型，磁系铁芯5-8材质为电工纯铁，形状为椭圆形，铁芯外侧距离线圈2-5mm，间隙部分用C级绝缘材料5-5填充，铁芯高度与磁系高度一致，线圈立式绕制在铁芯5-8上，线圈上下内外均填充2～5mm C级绝缘材料5-5，当启动励磁线圈时，产生N-S极磁场，磁力线通过铁芯穿过大轭板5-7，大轭板5-7和小轭板5-6导磁面积(表面周长X厚度)要求大于铁芯上表面面积，磁场通过轭板外侧传入导磁板(5-9)，然后回到磁系底部，保证饱和磁通量使磁路设计最佳。电磁接线部分采用全封闭防水内置接线盒，励磁双接线柱6-2通过接线盒侧板6-3接入盒内的接线端子6-4，外侧电源从防水电缆接头6-5穿入，为设备提供电源，接线盒本体为防水密封结构，防护等级达到IP54.。

辅助磁场采用永磁结构，磁极结构为长方体，上下方向为磁极S-N方向，磁材5-1选用钕铁硼材料或铁氧体材料，磁极排布采用同级，排布成S-N磁场，椭圆型主磁系和辅助磁场底面平齐，并作用在同一托板5-2上，椭圆型主磁系和辅助磁场按磁场范围要求确定比例关系5∶1～3∶1之间，磁场在工作范围内达到2000～3000GS磁场强度，提高除铁率，双极磁场双极磁场辅助磁系与椭圆型主磁系形成N-S使卸铁工作完成。高梯度椭圆型主磁系铁芯6-4和线圈6-5长度由使用现场皮带机带速决定，该铁芯设计满足港口现场4-5米/秒的高带速使用条件，延长铁件在磁区停留时间，使铁件达到卸铁区域。为了防止厚层大量物料对铁件的冲击，需增大对铁件的吸力，磁场强度和磁场梯度的乘积决定了吸力大小。对于2米带宽的港口输送物料洁净用除铁器磁场作用范围可以达到4～5米，而普通圆形除铁器磁场范围仅能达到2米的，同时在工作磁区范围磁场强度达到3000GS以上。从图中可以看出，高梯度椭圆磁系具有明显优势。

如图7-10所示，磁系散热装置方式采用循环风冷散热式或强油冷散热式，为解决电磁除铁器大型化的问题，如大型普通除铁器，由于它温升高，故需加大散热空间，体积就很大，重量也增加，散热效率却很低。循环风冷散热式或强油冷除铁器可以做到散热好，重量轻，体积小，成本低，寿命长。

(1)如图7-8所示，循环风冷散热式中的磁系线圈8-3自身线层间有散热通道，将风机7-1整体风力分布在设备各个通道上，通过引风板24作用于磁系线圈8-3表面，磁系线圈8-3为扁圆型，上下散热面通过进风口7-8引进冷空气于内部热空气对流，然后将热空气从设备出风口7-6导出，通过降低设备温升，达到整体散热的目的，使磁场长期处于保磁状态。

(2)如图9-10所示，强油冷散热式中的外循环系统部份是由有压引油循环泵10-2将磁系9-7内的热油9-9通过四个不同方位的油管9-3汇入分流器10-1中，再由分流器10-1进入强迫风冷散热器9-2，而强迫风冷散热器9-2具有定期反向自动清尘功能，保证了散热效率的持续稳定，然后将油送回至分流器10-1并由分流器10-1分配给四个不同方位的回油管路9-3中，直至送回至磁系中，并形成了整个循环过程。由于循环系统的工作点选择适宜，可以有效地解决内部气蚀现象的发生，延长了整机的使用寿命，使油迅速循环起来，充分将线圈与油进行热量传递，降低温升，保证了运行的安全可靠。

(3)在港口输送物料洁净用除铁器中除了使用循环风冷散热式或强油冷散热式散热系统外，还可以同时使用循环风冷散热式散热系统和强油冷散热式散热系统，此时增加散热系统中的膨胀系统，膨胀系统是指港口输送物料洁净用除铁器工作时，会产生温升，热油9-9会膨胀。油9-9一部分通过强迫风冷散热器9-2降温，一部分通过油枕用油管9-6通道、油枕9-4膨胀扩充，这样，油枕9-4又能起到补充散热功能，同时，油枕9-4上安装具有油位报警功能的液位开关9-5和吸湿器9-1，设备下方设有维护放油孔9-8，使整个系统处于良性循环。

综上所诉该设备设计满足港口现场4-5米/秒的高带速使用条件，延长铁件在磁区停留时间，使铁件达到卸铁区域。为了防止厚层大量物料对铁件的冲击，需增大对铁件的吸力，磁场强度和磁场梯度的乘积决定了吸力大小。对于2米带宽的港口输送物料洁净用除铁器磁场作用范围可以达到4～5米，而普通圆形除铁器磁场范围仅能达到2米的，同时在工作磁区范围磁场强度达到3000GS以上。

在本发明中，本发明的港口输送物料洁净用除铁器高梯度采用椭圆型主磁系、双极磁场辅助磁系、磁系散热装置及卸铁传动系统等构成。本发明的特点是高梯度椭圆型主磁系采用了由椭圆电工纯铁芯、轭板、配制导磁筒、托板构成的全封闭的外壳结构，使整个磁场梯度达到超强深度，在设备工作过程中通过双极磁场辅助磁系加快铁件传输，磁系散热装置降低设备温升，使磁场长期处于保磁状态。

另外，本发明采用了高梯度椭圆型主磁系，加强了磁场梯度和磁力分布面积，同时在双极磁场辅助磁系和磁系散热装置及卸铁传动系统的作用下，使整机系统温升均匀且明显较低，减少了局部过热现象，提高了磁势利用率，因此进一步提高了本发明港口输送物料洁净用除铁器的磁吸力，从而提高了本发明港口输送物料洁净用除铁器的使用寿命，保证了本发明港口输送物料洁净用除铁器安全可靠的运行。

更进一步地，本发明的港口输送物料洁净用除铁器采用高梯度椭圆型主磁系、双极磁场辅助磁系、磁系散热装置及卸铁传动系统等构成。更进一步的改进可以为：高梯度椭圆型主磁系采用了由椭圆电工纯铁芯、轭板、配制导磁筒、托板构成的全封闭的外壳结构，使整个磁场梯度达到超强深度，在设备工作过程中通过双极磁场双极磁场辅助磁系加快铁件传输，磁系散热装置降低设备温升，使磁场长期处于保磁状态。

与大型普通油冷除铁器相比，普通油冷除铁器的性能比较低，特别是在除净率要求很高的一些特殊的场合，如大件或细小铁件很难清除，如用港口输送物料洁净用除铁器可以做到性能足，结构紧凑，适合于除铁要求更高的生产场所；最后是大型普通除铁器的适应环境受限，而如用港口输送物料洁净用除铁器可以做到设计合理、适合在现场非常恶劣的环境下工作，如潮湿、粉尘较大、盐雾腐蚀严重的场所，其物料层比较厚的，输送机皮带带速比较高的情况下的物料中，均能清除铁磁性杂铁，适用范围极广。因此适合港口输送物料中带速快，料层超厚，除铁环境恶劣等现场，能够达到精细除铁的目的。

如上述，已经清楚详细地描述了本发明提出的港口输送物料洁净用除铁器及除铁方法，但是本领域普通的技术人员可以理解，在不背离所附权利要求定义的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节中做出多种修改。因此，所有参考本发明技术方案所做出的各种各样的修改，均应当归入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种港口输送物料洁净用除铁器，其包括：

1)传输装置：传输装置包括给料部分和下料部分，传输装置采用输送机机头给料方式将物料从磁系底部给入，下料分为接料斗和接铁斗，用于将磁选出的杂铁装入两个分料漏斗中；

2)磁场磁系：分为椭圆型主磁系和双极磁场辅助磁系，用于将处于运动状态中的铁件选出；

3)控制装置：用于对磁场磁系中的设备线圈进行励磁，启动磁场磁系散热系统，控制远程信号，启动传动系统进行分料卸铁；

4)电源：提供控制装置动力；

5)散热系统：对励磁线圈产生热量进行外循环散热；

6)传动系统：用于把磁选出的铁件传输到卸铁漏斗里。

2.根据权利要求1所述的港口输送物料洁净用除铁器，其中给料部分采用在输送机机头给料方式将物料从磁场磁系(3-4)底部传动系统给入；下料部分分为接料斗(3-7)和接铁斗(3-10)，用于将磁选出的杂铁装入两个分料漏斗中；输送机头轮传动方向与物料运行方向一致，下料斗与卸铁流槽中间的分料板采用无磁锰钢板；接料斗(3-7)与接铁斗(3-10)中间的分料板采用无磁锰钢板。

3.根据权利要求2所述的港口输送物料洁净用除铁器，其中下料斗与卸铁流槽中间的分料板采用的无磁锰钢板，其在前后方向上可调范围为0～200mm；接料斗(3-7)与接铁斗(3-10)中间的分料板采用的无磁锰钢板，其在前后方向上可调范围为0～200mm。

4.根据权利要求1所述的港口输送物料洁净用除铁器，其特征是：所述磁场磁系由椭圆型主磁系和双极磁场辅助磁系组成，主磁系采用多层线圈(5-4)绕制，线圈层数选用4～15层之间，每层线圈厚度20～100mm，线圈之间通道(5-10)10～20mm左右，通道(5-10)与磁系散热系统相通，磁系铁芯(5-8)上设有温度传感器(5-3)，保证线圈温升的稳定性，线圈温升保证在60摄氏度一下，线圈(5-4)整体形状成椭圆型，磁系铁芯(5-8)材质为电工纯铁，形状为椭圆形，铁芯外侧距离线圈2-5mm，间隙部分用C级绝缘材料(5-5)填充，铁芯高度与磁系高度一致，线圈立式绕制在铁芯(5-8)上，线圈上下内外均填充2～5mmC级绝缘材料(5-5)，当启动励磁线圈时，产生N-S极磁场，磁力线通过铁芯穿过大轭板(5-7)，大轭板(5-7)和小轭板(5-6)导磁面积(表面周长X厚度)要求大于铁芯上表面面积，磁场通过轭板外侧传入导磁板(5-9)，然后回到磁系底部，保证饱和磁通量使磁路设计最佳。电磁接线部分采用全封闭防水内置接线盒，励磁双接线柱(6-2)通过接线盒侧板(6-3)接入盒内的接线端子(6-4)，外侧电源从防水电缆接头(6-5)穿入，为设备提供电源，接线盒本体为防水密封结构，防护等级达到IP54。

5.根据权利要求1所述的港口输送物料洁净用除铁器，其特征是，双极磁场辅助磁系包括辅助磁场；辅助磁场采用永磁结构，辅助磁场的磁极结构为长方体，上下方向为磁极S-N方向，辅助磁场中的磁材(5-1)选用钕铁硼材料或铁氧体材料，磁极排布采用同级，排布成S-N磁场。

6.根据权利要求4-5之任一所述的港口输送物料洁净用除铁器，其特征是，椭圆型主磁系在双极磁场辅助磁系的左侧，椭圆型主磁系和辅助磁场底面平齐，并作用在同一托板(5-2)上，椭圆型主磁系和辅助磁场按磁场范围要求确定比例关系5∶1～3∶1之间，磁场在工作范围内达到2000～3000GS磁场强度，提高除铁率，双极磁场辅助磁系与椭圆型主磁系形成N-S使卸铁工作完成。

7.根据权利要求1所述的港口输送物料洁净用除铁器，其中控制装置具体控制如下：港口输送物料洁净用磁场主磁系的励磁电压为513V DC，三相电网电压为380V AC，其中的每两相间电压为380V AC；通过三相全桥硅整流得到513V直流电压传送到港口输送物料洁净用磁场主磁系的线圈，并通过交流接触器的吸合与释放来控制磁场磁系的励磁；皮带电机电源经过起热过载保护的热过载继电器后进入皮带电机，并通过交流接触器的吸合与释放来控制皮带电机的运转。当进行现场操作时，将控制面板上的现场集控转换开关拨到现场位置X1，按下控制柜面板上的皮带运行启动按钮X5，卸铁皮带开始运行，同时皮带运行指示灯亮，然后按下控制柜面板上的励磁启动按钮X3，柜内的主交流接触器KM1吸合，同时其上的油泵电机开始运转，同时散热器上的冷却风扇电机开始反方向运转，一分钟后风扇电机停止运转，停止二十秒后开始正向运转；磁场磁系励磁吸铁，控制柜面板上的励磁指示灯亮，从控制柜面板上的直流电压表和电流表上可以观察到励磁电压及电流的大小。当需要停止励磁时，按下控制柜面板上的励磁停止按钮X4，磁场磁系停止励磁，同时控制柜面板上的励磁指示灯灭，励磁电压及电流表上的指针也回落到零；卸铁皮带与励磁同时停止，励磁指示灯及皮带运行指示灯同时熄灭；磁场磁系停止励磁10分钟后其上的油泵及风扇电机停止运转。若要进行远程集控操作，将控制面板上的现场集控转换开关SA1拨到集控位置X0，集控室收到集控准备信号，然后集控室给上集控保持信号，磁场磁系开始励磁，卸铁皮带也开始运转，同时，集控室收到励磁及皮带运行信号；若要磁场磁系停止励磁，集控室取消集控保持信号，磁场主磁系停止励磁，励磁信号消失，卸铁皮带也停止运转，皮带运行信号也消失，励磁停止10分钟后其上的油泵及风扇电机停止运转。若在运转中皮带电机出现故障，卸铁皮带的运转及磁场主磁系的励磁自动停止，同时集控室收到故障信号X7。若在运行中磁场主磁系温升超过第一设定值，集控室收到故障信号X10，同时面板上的超温报警器报警；当温升超过第二设定值时，磁场主磁系自动停止励磁。若在运行中油泵X13或风扇电机X14出现故障，油泵或冷却风扇会自动停止运转，磁场主磁系也停止励磁X4，同时集控室收到故障信号。电控装置中设有正常励磁电流检测与保护，当正常励磁情况下励磁电流小于电流传感器设定值时，励磁自动停止，同时故障报警器报警，且励磁不能给上，只有电控装置重新上电后，励磁才能正常工作。若在运转中皮带跑偏到第一设定角度，控制柜面板上的跑偏报警器报警，同时集控室收到故障信号；当皮带跑偏X20和X21到第二设定角度，磁场主磁系励磁及皮带运行自动停止。若在运行中冷却油欠流，控制面板上的冷却油欠流报警器报警，磁场主磁系励磁会自动停止。

8.根据权利要求1所述的港口输送物料洁净用除铁器，其中散热系统采用循环风冷散热式或强油冷散热式；在风冷散热式散热系统中，磁系线圈(8-3)自身线层间有散热通道，将风机(7-1)整体风力分布在设备各个通道上，通过引风板(24)作用于磁系线圈(8-3)表面，磁系线圈(8-3)为扁圆型，上下散热面通过进风口(7-8)引进冷空气于内部热空气对流，然后将热空气从设备出风口(7-6)导出；在强油冷散热式散热系统中，外循环系统部份是由有压引油循环泵(10-2)将磁系(9-7)内的热油(9-9)通过四个不同方位的油管(9-3)汇入分流器(10-1)中，再由分流器(10-1)进入具有定期反向自动清尘功能的强迫风冷散热器(9-2)，然后将油送回至分流器(10-1)并由分流器(10-1)分配给四个不同方位的回油管路(9-3)中，直至送回至磁系中，并形成了整个循环过程。

9.根据权利要求1所述的港口输送物料洁净用除铁器，其中传动系统具体如下：在减速电机(1-1)的带动下，主动链轮(1-2)通过链条(1-15)传动给从动链轮(1-3)，主、从动链轮外侧有链轮罩(1-16)，从动链轮(1-3)将动力传动给主动滚筒(1-17)，主动滚筒(1-17)和从动滚筒(1-10)通体采用鼓型结构，两个小托辊(1-5)和一个从动滚筒(1-10)起支撑作用且将力传递给卸铁刮条(1-12)，在港口输送物料洁净用除铁器中设置有两个跑偏开关(1-8)，在一级跑偏位置产生报警信号传递给控制系统，然后控制系统产生停机信号，设配调正皮带位置。

10.使用上述权利要求中的港口输送物料洁净用除铁器的洁净除铁方法，包括下面步骤：

1)控制装置给港口输送物料洁净用除铁器中的电动机发出运转指令，启动传输滚筒(3-1)运转；

2)传输滚筒(3-1)带动皮带(3-6)运转，使港口输送机带速通常在3.5米/秒～6米/秒；

3)铁杂质(3-3)的物料(3-2)在皮带(3-6)的带动下形成抛物线(3-8)，当铁杂质(3-3)到达距离磁系中心(3-4)时，铁杂质(3-3)被吸起形成抛物线(3-12)，被吸起的铁杂质(3-3)在卸铁刮条的带动下，越过分料板(3-11)到达接铁斗(3-10)中；

4)被磁选后纯净的物料对接料斗(3-7)中的耐磨衬板(3-13)形成强烈的冲击，最后在重力的作用下落入接料斗(3-7)底部。

Images