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华特磁电:油冷却技术在磁电选矿设备中的应用

2022-02-21 09:53

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磁电选矿设备在金属及非金属选矿生产中具有不可替代的作用。分析、比较了水冷却、风冷却及强迫油冷却技术的发展、原理、优缺点及工业应用情况。结果表明,油冷却技术是选矿设备制造领域的关键性技术,可提高设备的各项性能,满足矿山生产要求,对磁性物料分选、非磁性物料脱除磁性杂质领域均有广阔的应用前景。

磁电选矿设备是一种能产生强大磁场力的设备,广泛应用于黑色、有色和稀有金属矿石的选别。

强磁场磁选机主要用于解决弱磁性矿物的分选问题。目前,强磁场磁选机主要采用电磁场,高场强的电磁场主要有2种途径获得,其一是增大设备的线性尺寸,其二是增加电磁负荷。实践中,由于受到零部件的限制,线性尺寸的增大也受到限制,所以,增加电磁负荷就成为一种有效的方法。

电磁负荷的增加,电磁线圈的温度必然升高,所以,为了保证选矿设备的安全运行,需要采用冷却技术来控制电磁线圈的温度在容许范围内。所以,冷却技术在设备大型化方面具有非常重要的意义。

对于磁电选矿设备来说,主要核心部件是电磁线圈,它直接关系着设备的使用寿命。因此,电磁线圈的冷却方式至关重要,其发展历程逐步从风冷、水冷到现在的液体油冷、强迫风冷、油水复合冷却,继而到蒸发冷却,这些冷却方式各有优缺点。

1.1 电磁线圈空心导线水冷却

20世纪80年代,磁电选矿设备的电磁线圈一直采用单一空心导线水冷却方式(见图1)。该方式结构简单,维护方便,首先在立环高梯度磁选机中得到应用。随着磁场强度的提高,水冷却线圈逐步难以满足要求,因为空心导线通水,必然引起导线内壁结垢,进而影响线圈散热,并最终通过影响电磁场的强度影响选别效果。

1.2 电磁线圈导线油冷、强迫风冷和油水复合冷却

励磁线圈采用H级(耐温180 ℃)的双玻璃丝包电磁线绕制,立体绕组结构,组与组间加以绝缘,使每组线圈都与油充分接触,由于该产品线圈之间形成独立的循环油道,在线圈外加装风冷却器和热交换器,并且强制循环,散热效率高,使电磁线圈温升≤25 ℃。

变压器采用油冷却,极大地改变了冷却效果,提高了材料的利用率,缩小了设备的线性尺寸,增强了电气绝缘性能,延长了设备使用寿命。现在的磁电选矿设备已广泛采用油冷却技术。

1.3 电磁线圈蒸发冷却

国内外开展蒸发冷却技术研究多年,并取得了一定的成果,但实际应用效果还不理想。从原理方面讲,蒸发冷却技术是一种高效的冷却技术,值得深入研究。由于其利用的介质具有汽化和电绝缘的特点,可以形成自然循环状态。将蒸发冷却技术首先转移嫁接于磁电选矿设备电磁线圈的冷却,始于2005年山东华特磁电科技股份有限公司与中科院电工所的合作,目前主要应用于电磁除铁器和立环高梯度磁选机,现场应用表明,散热效果良好,并获得了理想的生产效果。目前蒸发冷却技术所使用的冷却介质是氟里昂,由于氟里昂对大气的臭氧层有破坏作用,所以目前限制使用。因此,开发高效、低成本、环保的冷却介质是未来的发展方向。

大型磁电选矿设备采用油冷却技术,可在性能、温升、功耗、设备质量和性价比等方面得到明显改观。

 油冷却技术在磁电选矿设备上应用,可提高设备的各项性能,满足矿山生产要求,对磁性物料分选、非磁性物料脱除磁性杂质的矿山均有广阔的应用前景。