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炼铁生产工艺流程的“除铁技术”应用

黄树森，赵威

(沈阳隆基电磁科技股份有限公司辽宁抚顺113122)

摘  要  炼铁生产工艺流程的“除铁技术”应用；LJK磁性物料除铁系统八年的应用；2012新型LJKF非磁性物料除铁系统的研制；LJK除铁系统在炼铁企业应用“经济效益分析”。

关键词LJK磁性物料除铁系统；LJKF非磁性物料除铁系统；节能降耗、精细除铁、平行磁场、矩型磁场、智能控制

1  前言

在钢厂原料，它在块矿和铁粉进入原料厂皮带上时，有效防止铁件刮伤皮带；当铁粉混料后，进入烧结和球团工序时，它将混入物料的铁件，再一次有效清除；在烧结矿生产过程中，它有效清除掉落在物料中的烧结机篦条，防止在转运站划伤皮带、避免物料堵塞；在高炉料仓，在给高炉供料前，它有效防止料仓衬板等大块铁件进入高炉，堵塞高炉炉喉，引起高炉休风，影响高炉生产。

针对烁铁行业的“除铁技术”未来的发展，客户提出了更高的要求，我公司针对非磁性物料中细小铁件、长条铁件及大块铁件，设计矩型磁场、高梯度磁场、平行磁场等，磁场分布宽且在输送机皮带宽度上分布均匀，这样既保证了小铁件的分选，又能保证长条铁件的平行分选，防止撕裂输送机皮带。

现代工业产品已经不简单停留在产品功能设计，除铁产品可自动实时监测仿真、模拟现场界面操作系统。

1  LJK磁性物料除铁系统的设计

1．1技术分析

LJK磁性物料除铁系统摒弃了以往一贯的用调节磁场强弱来实现铁和磁性物料分离的方法，重新分析可能对生产线造成影响的主要原因，采用特殊的磁场分布来除去物料中混有的对整套生产线造成危害的铁件。

输送皮带上有危害的铁件多为大块铁件，且其形状多为片状和条状。针对这一情况，对除铁系统除铁磁场的分布进行了改良，不仅针对物料的磁性强弱差异，而且专门针对磁性物的形状设计了特殊的磁场分布。经过反复试验与分析，得出结论，若想将以上类型的铁件除去又不带出物料，磁场必须是多极式不连续分布、正反交替方式，如图1所示。

在图1所示的磁场分布中，磁场叠加原理产生了一个反方向的磁场，在这个空间里，所有磁性物所受的吸力全是向下的。而本设计主要针对的片装和条状强磁性铁件，由于其自身的形状和具有强磁的特性，可以渡过这个向下吸力的磁力分选区，从而得到分离。具体的分离过程见图2。

如图2所示，小球形状代表物料等在皮带输送机上运载的块状物料，而长条状物则为皮带输送机上的杂铁等有害铁件。小球与长条状物同样在平板上滚动，体积较小的小球遇到平板上设定尺寸的空井区间时便会掉下去，而体积较大的长条状物却不会掉入空井中去。因此，叠加磁场能够有效地将物料和铁件分开并达到磁性wioap中除铁的效果。

1．2  工作原理

LJK磁性物料除铁系统的核心设计是除铁系统主机，其磁系由多个电磁磁系联合组成，包括一个主磁系和多个辅助磁系，各个磁系的磁场分别独立可调，通过电控整流柜调整各个磁系的磁场，可使磁场形成逐步递减且具有反向磁场间隔区域的磁场分布。这样，绝大部分磁性物料在经过反向磁场间隔区域时就会掉落下来，而铁件则可以如图3所示安全渡过这一区域，剩余的少量物料和大铁件在离开磁场区域后一起落到无磁分料平台上，物料可通过无磁分料平台落回到输料皮带上，而大铁件就被隔在分料平台上，从而实现磁性物料与铁件的分离。

2  LJK磁性物料除铁系统的主要优点

LJK除铁系统依靠其独特的技术和特殊的磁路设计对所选物料进行多次分离，从而将可能对生产线造成损害的铁件以带物料量很少的方式从强磁性物料中分离出来，达到最佳分离效果。与现有旧式除铁系统相比，LJK磁性物料除铁系统具有以下优点：①可实现连续除铁。LJK除铁系统为连续除铁，实时监控，无漏铁现象。②安装空间小。LJK除铁系统结构紧凑，所需安装空间小。③带出物料量小。LJK除铁系统摒弃了以往的除铁理念，针对特殊形状、可能危害设备的铁件加以清除。④安全隐患低。LJK除铁系统结构相对简单，安全隐患很低。⑥适用于任何位置皮带机的安装。LJK除铁系统整机合为一体，可安装在皮带的任何位置。

3  LJK磁性物料除铁系统的应用情况

 LJK磁性物料除铁系统在鞍钢烧结车间有实际应用，炼铁总厂西区新2、3高炉开炉时在运烧结K103、球团K205皮带上安装两台永磁除铁器，24小时工作，经常发生故障。除铁器与皮带之间如果高了，在料里埋着的铁捡不起来，低了带料。尤其烧结机掉篦子，经常堵高炉炉顶分料器，造成高炉休风。2006年采用了我公司的两台LJK一5012磁性物料除铁系统，运行效果至今较好，适应冶炼企业皮带运输机全天候24小时不问断工作的需要，解决了皮带运输烧结、球团、杂矿等磁性物料清除杂铁一大课题。

LJK磁性物料除铁系统因其节约能源、带矿量少、不漏铁、安装空间小等优点，广泛适用于各种磁性物料除铁，如可安装在烧结矿输送皮带、球团矿输送皮带、铁粉输送皮带、原矿石运输皮带。该产品主要针对选矿山和钢厂的磁性物料而专门设计，具有实时监测、实时除铁功能，实用性高，市场容量大。LJK磁性物料除铁系统经过全国钢厂不同应用现场实地使用，如：首钢烧结厂、宝钢烧结烧结厂、鞍钢烧结厂及大孤山矿等各大钢厂；为广大客户、解决了磁性物料除铁的大难题，获得一致好评，有极大的推广价值。

实施“一对一营销”，对不同客户现场采用不同解决方案；针对烧结、球团、钢丝皮带、高品位铁粉、大块铁矿石、高粘度铁粉、低空间支架安装、高温物料等全国共计200多家客户，1000多个磁性物料使用现场采用LJK除铁系统解决了现场除铁问题。

4  炼铁行业的“除铁技术"未来的发展

随着现代工业的发展，人们对“除铁技术”提出了更高的要求：

如何更节能降耗?

如何提高物料品质精细除铁?

如何解决输料系统长条铁件除铁困难问题?

如何吸起皮带边缘铁件?

怎样实现人机智能控制?

4．1  新型LJKF非磁性物料除铁系统的研制与开发

1)磁路设计原理

主磁系采用多线圈结构设计，每个线圈有独立的供电系统，可以根据物料中铁件的大小情况，采用一个线圈工作或多个线圈一起工作，当精细除铁时采用强励磁矩型磁场，使除铁范围增大，磁场梯度瞬间增强。这样，即达到了除铁的效果又能够节能降耗。

针对长条铁件及大块铁件，设计高梯度平行磁场，磁场分布宽且在输送机皮带宽度上分布均匀，这样既保证了铁件的分选，又能保证长条铁件的平行分选，防止撕裂输送机皮带。

2)工作过程

电磁多线圈磁极，在金属探测仪没有探测到铁件的时候，单个线圈工作，能够对非磁性物料中的细小铁件监控，当大块铁件经过金属探测仪，多个线圈全部投入工作，产生高梯度磁场，把铁件分选出来。

分选出来的铁件通过卸铁皮带带到由永磁磁系组成的辅助磁性空间，得到一定高度的提升，然后卸落在收铁平台上方。此时，多个线圈工作又转换回单个线圈工作，保证了节能的同时，提高了除净率。

4．2  解决问题1一如何更节能降耗?

根据物料中探测铁件的大小调磁场；降低能耗70％～90％，，相当于100％工作效率；

4．3解决问题2一如何提高物料品质精细除铁?

除铁系统启动瞬间强励磁，使磁场瞬间穿透到物料底部，吸出细小铁件，提高物料纯净度，达到精细除铁目的。

4．4  解决问题3一如何解决输料系统长条铁件除铁困难问题?

平行磁场一设备平行皮带安装，长条铁件的平行吸起，带到设备前方，避免划伤皮带；

普通设备一垂直皮带安装，卸铁空间小，当长型铁件一端吸起后，另一端划伤皮带。

解决输料系统长条铁件除铁困难实际问题。

4．5  解决问题4一如何吸起皮带边缘铁件?

采用矩型磁场，吸铁范围达到皮带边缘，摒弃了常规磁场边缘弱，吸铁范围小等问题；解决输料皮带边缘除铁困难实际问题。

4．6解决问题5一怎样实现人机智能控制?

现代工业产品已经不简单停留在产品功能设计，LJK、LJKF产品可自动实时监测仿真、模拟现场界面操作系统。

5  LJK＼LJKF除铁系统在炼铁企业应用“经济效益分析"

以LJK(F)一5012除铁系统为例在炼铁企业的应用，其除铁指标及用电功率对比见表，以工业用电0．8元／千瓦设备运行成本计算，24小时，300天／年设备运转。

6  结束语

本文对产品的原理、技术特点、适用范围、工作流程及达到效果等问题做了具体描述；通过在国内各大钢厂内“除铁技术”的应用，达到了客户满意的效果。LJK磁性物料除铁系统与LJKF非磁性物料除铁系统，为广大客户、解决了磁性物料除铁、节能降耗、精细除铁长条铁件除铁困难等的除铁难题，渴望将此产品应用到更广阔的现场当中。

参考文献

[1]  刘正．除铁器在出口每台加工中的应用[J]．煤炭技术，2003(04)：24—6．

[2]  郝先耀，戴惠新．除铁器的研制现状及其发展趋势[J]．矿山机械．2006．34(4)．107—109．