【作用】电磁除铁器在陶瓷生产中发挥巨大作用

    电磁除铁器在陶瓷生产中发挥巨大作用

目前我国建陶产量已占世界总量的50%，随着产品档次的提高，特别是加入了世贸后，建陶出口大幅增加，已达到世界出口总量的10%以上，仅次于世界老牌陶瓷大国意大利和西班牙，遗憾的是我国的产品多为中低档产品。为了在国际市场上占据更多的份额，唯一的途径是生产更多高档次、高品质的陶瓷产品，以适应国际市场的需求，努力创造国际名牌。

众所周知，产品的档次关键在于它的外观与内质，而影响陶瓷产品外观、内质的重要因素之一是陶瓷原料含铁量的高低。所以在陶瓷产品，特别是生产白色或浅色的建筑卫生陶瓷产品，都应把除铁作为重要的生产工序。

1 除铁器的工作原理及主要类型

1.1除铁器的基本原理

利用磁场对铁磁性物质具有的吸引力，将铁质矿物从原料中分选出来的设备叫做除铁器，也叫磁选机。达到分选目的基本条件是，磁场对铁磁物质的吸引力(f)要大于阻止磁性颗粒被分离出去的合力(fc)，fc也叫竞争力，它包括铁磁性颗粒的重力、离心力、惯性力和流体阻力等。

将料除铁时，惯性力和流体阻力是竞争力的主要部分，此时流体阻力：

fc=πηdυ

式中：

η——泥浆粘度

d——矿物颗粒直径

v——泥浆流速

由此可知：浆料粘度、铁质矿物颗粒的大小和泥浆的流速都直接影响着竞争力的大小，即影响除铁效果。因此在使用除铁器时，要认真掌握浆料的“四度”(浓度、粘度、速度和粒度)：颗粒度应通过振筛网目的孔径选择来决定。速度与流量直接相关。粘度与浆料、浓度的性质及添加剂有关。浓度与水份比例有关。

实用的除铁器应具备以下三个条件：

(1)足够强的磁场源(f>fc)。

(2)足够的接触面积，保证吸收猎物的机会与场所。

(3)及时有效地清洗(分离)已吸到的铁磁杂质，清洗是有效除铁的关键。

1.2铁磁性物质的特性和分类

铁磁性物质，例如fe、co、ni等，只有在外磁场作用下，对外才显磁性，这种现象被称作磁化，有如下主要特性：

(1)铁磁性物质磁化时，具有磁滞回线的特性，即在外磁场(h)作用下，物质被充磁显磁性，产生磁感应强度(b)·b值随h值的变化规律中，既有同步的又有滞后的。

曲线特点：

(a)充磁之初，b与h同步上升。

(b)饱和点以后，b不随h增大而上升。

(c)外磁场h消失(点0)后，b不随h减小回到0，而只能回到br点，称为剩余磁感应强度。

铁磁性物质的br值就是该物质被充磁后所能得到的最大磁感应强度值。它是人工永久磁铁制作中的关键参数，也就是我们所用的除铁磁棒内磁芯的b值，用它来表示物质充磁后受磁感应所产生的磁场之强弱：b=mμoh。式中mμo是物质的导磁系数，μ值是可变的数，不同材料的μl值不相同。br值和它的保持时间也不相同：较好的材料(如：铝镍钻合金和高序号的钕铁硼等)br值可达10000高斯(gs)或更高。理论上，外界因素不变化，常温下可永久保持，实际使用中可保持8-10年。较差的材料(如：铁氧体等)br值只有2000-3000gs，使用中退磁速度很快，只能保持1-2年，甚至更短时间。

(2)磁场对铁磁性材料有吸引力，简称为磁力。

作用在单位质量颗粒上的磁力为f

f=kh(dh/dh )

式中：

k——比磁化系数(cm3／g)

h——磁场强度(a／m)

dh/dh——磁场分布梯度(a／m2)

单位质量物料的磁化系数，称比磁化系数(k)，也叫磁化率，表示磁场对该物质可以产生作用力大小的系数。

表示磁场强弱的量叫做磁场强度(h)，由电流产生磁

场时，h和电流成正比。

表示磁场中某一点的磁场强度随该点与场源的距离h变化而衰减的速率，叫磁场梯度(dh/dh )。

从公式中分析可知，对于同一种铁磁物质(k值相同)，提高磁场的措施有两个：一是增加门值，这将导致加大制作和使用的成本。二是增大梯厦值，它可以通过制作工艺、改变磁芯形状与排列方法等手段来实现，这种措施投入不大，可取得很好的效果。

(3)铁磁性物质随着使用环境温度的升高，磁化率随之下降。

铁磁性物质充磁后，若温度升高，磁感应强度b则会随之降低。当温升达到临界温度(如铁的tc=357℃)后磁率将迅速下降，以至丧失磁性。不同的材料，不同的处理方法，都可以影响温度变化曲线，即有不同的使用温度。目前所使用的磁棒要想延长使用时间，应工作在60—82℃以下，较好的材料也只能使用在 100℃以下。

(4)按照含铁物质磁化率的大小可将其分为如下几种类别：

强磁性，k>3000×10-6cm3／g，如磁铁矿，80000×10-6。

中磁性，k ×l0-6，如黑钛铁矿，399×10-6

弱磁性，k ×l0-6，如褐铁矿80×10-6。

非磁性，k