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涡电流分选机那些你想了解的发展故事
- 2020-06-16-

  目前我国对报废汽车的处理主要包括前处理(抽取废机油等)、拆解(总成及零部件)、破碎(车身等)和分选(黑色金属和有色金属等)等步骤。但是,与工业发达国相比,在系统规划、流程安排拆解模式、相关技术和设备等方面都存在较大的差距。就分选来说,欧洲一般先用磁选机除去铁磁性的钢和铸铁,而剩下的非磁性材料采用筛分、电涡流分选、升流分选、重介质分选、人工拣选和自动拣选进行综合精艺的分选,以获得有价成分。

  从相关分选工艺流程可以总结得出,涡电流分选机作为分离有色金属的基础手段,在整个分选流程中扮演着不能替代的作用。虽然进入21世纪后这些国已经开发出工业化的拣选设备一金属分选机、合金分选机等,但是涡电流分选仍被作为分选有色金属的主要方法而广泛应用。这一方面说明涡电流在有色金属分选方面有着不能替代的优势,另一方面也暗示其面临一些需要解决的问题

  涡电流分选的基本原理是,长期磁石镶成的磁石转为高速旋转,产生一个交变磁场,当具有导电性的金属通过磁场时,将在金属内产生涡电流。涡电流本身产生交变磁场,并与磁石转筒产生的磁场方向相反,即对金属产生排斥力(洛仑兹力),使金属从流中分离出来,达到分选的目的。

  基于涡电流分选原理,市场内外学者开发出了涡电流分选设备。该涡电流分选机主要由入料机构和磁滚筒组成,入料机构包括振动给料机和传送带;磁滚筒是由永磁体按N-SN极性的交替镶嵌于主轴外圆周上而成。

  基本整个应用到再利用工业的选别方法都是由选矿技术发展而来,但涡电流分选是较大的例外,原因在于该方法依赖于大块导电颗粒的存在,而矿物的尺寸和导电率限制了它的应用。因此,当市面上初台涡流分选机于1889年产生时,并没有在矿业中得到应用。直到20世纪70年代,由于需对各种废物(城市固体废弃物、汽车破碎料、电子废弃物等)中的有色金属进行回收利用,面向工业应用的渴电流分选机才开始发展2。从那个时期到现在,涡电流分选机大致经历了5个发展阶段:电磁型ECS、永磁静态型ECS、水磁动态型ECS2)、细粒分选ECS、在线控制型ECS。前4个阶段的推进与磁转子系统设计的发展息息相关,末后一个阶段才刚刚开始。

  目前,应用较为广泛的是第三代永磁动态型ECS,其研究热点是力学模型和分选效率;虽然针对细粒分选的第四代ECS的理论研究较为深入,但是由于很多机型需要对中间产品进行再次分选操作,不利于实现自动化和工业化,所以真实的工业应用鲜有报道,故如何实现细粒ECS的工业化是一个重要课题;而第五代ECS正处于初步探索阶段,有诱惑的前景,但也有许多理论和应用问题等待解决。