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怎样清洗浆料除铁器

点击数:32742011-07-23 11:41:34 来源:http://www.chutieqi.cn

随着人们对陶瓷制品品质要求的提高,浆料除铁设备已成为陶瓷生产工艺中重要设备之一。在除铁过程中,除铁器磁源或吸铁介质的表面会吸附一定的磁性杂质,当吸附到一定量铁磁杂质时,吸附力就会大大减弱,从而影响对磁性杂质的再吸收,此时必须清除磁源或吸铁介质表面的杂质,否则会严重影响除铁器的除铁效果。所以清洗效果是判断除铁器好坏的重要指标。
一、除铁设备清洗要求
在实际使用中,除铁设备工作时间越长,磁源或吸铁介质所吸附的杂质(即铁磁性物质和泥浆的混合体)越多,表面积泥越厚。覆盖厚度△h还与泥浆粘度、浓度及杂质的颗粒度成正比。当磁场对设定杂质的吸引力Fx’<Fx(Fx—原设定杂质所需的吸引力)而无法再吸收原设定的杂质时,只有对磁源或吸铁介质及时清洗干净,才可恢复原有的除铁效果,达到较佳除铁状态。
除铁器清洗需达到如下要求:
1.磁源或吸磁介质表面光滑干净,清洗后表面没有积泥。
2.节能、环保。清洗过程中,清洗时间短,消耗清洗水少,环境污染小。
3.排铁要彻底。在除铁器排铁通道的设计中,必须使清洗后的污水彻底的从机器中排出,不能使污水中的杂质沉淀在通道中,而影响除铁效果。
4.自动化程度高。能自动判断清洗周期、自动清洗、自动处理污水是除铁器发展的趋势。
5.结构简单。为安装使用、清洗方便,设备结构应容易装拆及内部检查清洗。
二、除铁设备清洗的方法及原理
1 磁棒清洗
磁棒除铁是通过磁源直接和浆料接触而达到除铁效果的一种除铁方式,它的清洗是在带磁状态下进行的。在清洗的过程中,必须克服比较大的附着力,根据磁力的理论可知,当磁场越强、表面积越大、堆积的铁磁杂质越多,铁磁杂质k值越高,吸附力就越大,清洗难度也越大。由于磁棒必须带磁清洗,即使使用高压水喷射磁棒的清洗方法也不能清洗彻底,而且高压水冲击会加速磁棒退磁,所以只能是手工清洗。对于一般的陶瓷厂来说,磁棒的数量多,多达数百上千支,人工清洗劳动强度大。为了解决这个清洗问题,市场上有一种全自动磁棒清洗机,它将磁棒分为两个区,如(图1)所示,
工作区为吸磁区,要清洗时,通过机械结构推动刮板,将杂质刮到非工作区,即不带磁区,此时杂质脱离了磁力对其的吸引,故清洗时只要少量的水就可将磁棒上的杂质清洗干净。
这种自动刮板除铁机大大减小了人工清洗带来的人力消耗,而且清洗周期可控,但一次性投入大,除铁效果难以提高。
2 电磁式除铁机的清洗
电磁式除铁机是一种半自动除铁机,它通过直流励磁电源产生的电流磁场将浆料中的磁性杂质清除。目前电磁除铁机的清洗都是在工作断电后,将吸铁介质取出进行人工清洗。由于电磁除铁机能够产生比较高的磁场,所以每隔一段时间后(一般为10~15分钟)就必须将这种蜂房式结构吸铁介质取出清洗。如(图2)所示,吸铁介质由格子板组成,作为电磁铁的铁心,为提高除铁效率,格子板一般排列得很密集,腔内清洗比较困难。
蜂房式吸铁结构管道清洗起来比较困难,而且必须断电清洗,单机难于实现连续除铁。
3 永久式除铁机的清洗
这是一种利用永久磁铁所产生感应磁场将吸铁介质磁化而吸铁的永久式全自动清洗除铁机,例如KCT除铁机。当永久磁铁离开时,吸铁介质将退去磁性。这种除铁设备的清洗主要是对吸铁介质的清理,这是一种退磁清洗的方式。这种除铁设备可以采用高磁场的磁材并产生更高的工作磁场,但不影响清洗效果。为了增强此除铁机的除铁效果,一般吸铁介质结构都比较复杂,如(图3)所示,由于丝极数量多,所以采用这种巧妙的高压清洗装置。
4 超声波清洗
超声波清洗的原理是由超声波发生器发出的高频振荡信号,通过换能器转换成高频机械振荡而传播到吸铁介质,超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射,使液体流动而产生数以万计的微小气泡(空化核),并在声场的作用下振动,当声压达到一定值时,气泡迅速增长,然后突然闭合,气泡闭合时产生冲击波,在其周围可产生上千个大气压力,当团体粒子粘附在清洗件表面时,固体粒子受大气压力而被脱离,从而达到清洗表面目的。 
采用超声波清洗,对于电磁式的蜂房吸铁介质,清洗起来更快、更干净。如果将换能器放在电磁除铁机中,吸铁介质的清洗就可以在腔内完成,甚至可以设计成断电后自动清洗的电磁除铁机,大大提高效率;对于永磁除铁机,使用超声波清洗还可以免去对浆料过筛这一工艺过程;超声波还可以在带磁状态下对磁源进行清洗,对除铁磁棒的清洗有显著效果。要将超声波清洗原理运用在除铁机上,必须解决结构设计问题,且成本比较高,故超声波清洗方法尚未运用在浆料除铁机的清洗中。
三、提高除铁设备管道清洗的因素
要达到除铁器清洗的要求,根据目前市场上使用的实际情况,有以下几种方法可以提高除铁器清洗的效果:
1. 退磁清洗是提高除铁器清洗的关键。
要把磁性杂质在带磁状态下清洗出来,不仅要克服磁场对杂质的吸引力,而且要克服杂质本身存在的粘结力,即F洗>F吸+F粘。F粘和浆料的粘度、浓度、颗粒度等有关;而F吸和磁场强度、被吸收杂质的质量和性质有关。例如用直径为25mm,表磁为8000Gs的磁棒除铁后,棒上磁性杂质可达5mm厚,带磁清洗力需要数十公斤,人工清洗比较困难。而退磁清洗,只需要克服F粘,而F吸>F粘,所以清洗起来容易得多,且节约用水。
2. 清洗周期要恰当。
清洗周期和泥浆的含铁量、粘度、浓度有关。泥浆含铁量越高,粘度越大,要求清洗周期越短。清洗周期原则上越短越好,但是过短则磁源或吸铁介质吸附杂质的能力不能充分被利用,且影响流量,频繁清洗还将增加能源的消耗且会降低设备元件的使用寿命;若清洗周期过长,超过一次吸附杂质能力的饱和点,则会降低除铁效果,同时也不利于清洗。因此,一般在除铁过程中通过观察除铁效率、有无堵塞等来判断清洗周期。
3. 选择合理的清洗方式。
清洗的方式有很多种,有人工清洗、高压清洗、机械清洗、超声波清洗等,根据不同的情况,选择恰当的清洗方式。无论哪一种清洗方式,都必须充分的清洗磁源或吸铁介质表面。高压冲洗还要注意冲洗压力、时间和水量。
4. 磁源或吸铁介质结构要简单。
磁源或吸铁介质的结构要简单、光滑、外凸,这样便于清洗。高压喷嘴的结构设计要合理,喷出的水要充分和吸铁介质表面接触。例如上面介绍的KCT永磁式除铁机吸铁介质的结构就设计得很巧妙。
四、结 语
对除铁器清洗的研究,是提高除铁效率的重要因素之一。根据目前除铁器技术发展的水平,除铁设备的清洗技术还有很大的提升空间,如超声波清洗等。优化的清洗结构和恰当的清洗方式不仅能够提高除铁设备的除铁效率和使用寿命,而且节能、环保,同时提高清洗的自动化程度也是除铁机发展的必然趋势。

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