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電磁傳輸

廢鋁回收電磁泵

電磁泵原理
電磁泵是建立在直線電機原理上的。泵體工作時由特制的線圈結構在內部產生行波磁場,磁場與內部熔液相互作用產生電磁推力,電磁推力將熔爐內高溫熔液抽出高速推向圓形內腔料井,并在料井中形成高速漩渦,漩渦將碎料卷入,通過回管送入熔爐底層。改變電源的電壓和電流的相位,即可改變電磁推力的大小和方向。
 
電磁泵沒有機械運動件,可以通過非接觸方式進行金屬溶液輸送,結構簡單,密封性好,運轉可靠,不需要軸密封。電磁泵的用途有以下兩個方面:
a. 廢鋁回收:配合加工料井進行廢鋁,鋁屑的回收
b.特種介質傳輸:在化工,印刷行業中用于輸送一些有毒的重金屬,如汞,鉛等,用于核動力和核聚變裝置中運輸作為載熱體的液態金屬(鈉或鉀,鈉鉀合金,鋰鉛等),更廣泛應用于冶金制造生產中輸送熔融的有色金屬。

電磁泵是利用磁場和導電流體中電流的相互作用,使流體受電磁力作用而產生壓力梯度,從而推動流體運動的一種裝置。實用中大多用于泵送液態金屬,所以又稱液態金屬電磁泵。電磁泵的作用是在密閉的管道系統中傳輸液態金屬或其它可傳導的液體。從這種意義上說,電磁泵同旋轉葉輪提供驅動力的設備相近,不同之處是其力的產生方式不同。驅動力可以用左右手定則來說明,即當電流流過導體后,將產生一個感應磁場與金屬溶液作用產生感應電流,感應電流與磁場作用產生電磁推力,這個推力便是金屬溶液運動的原動力,這個力不通過機械部件產生,與金屬溶液非接觸是電磁泵的最重要的特性。
電磁泵沒有機械運動件,結構簡單,密封性好,運轉可靠,不需要軸密封,因此在化工、印刷行業中用于輸送一些有毒的重金屬,如汞、鉛等,用于核動力和核聚變裝置中輸送作為載熱體的液態金屬(鈉或鉀、鈉鉀合金,鋰鉛),更廣泛用于冶金鑄造生產中輸送熔融的有色金屬。流量可達13000米3/時,壓力達1.5兆帕,溫度達1200℃。
電磁泵系統組成

◆電磁泵體
◆隔離變壓器(抽頭變壓器)
◆控制柜
◆補償柜
◆泵溝
◆冷卻系統

電磁泵的優勢
1、提高金屬回收率

當熔爐的門關閉后,電磁泵系統成為合金添加的優越設備,合金經過渦流被添加到熔爐中。硅塊、錳片或鎂錠片、銅、鐵或者其他合金被加入料井渦流后能夠被迅速熔解,減少熔化循環周期,提高熔爐整體生產率。另外銅粉、鐵粉和錳片也能夠被完全熔解,因為在熔解過程中電磁泵能提供一個很好的下沉、淹沒和反應。與在熔爐表面通過機械攪拌方式添加輕量合金相比,機械方式的回收和效率很低。正常情況下,用電磁泵后在大約8分鐘的時間內通過渦流熔化1噸硅是可以實現的。在爐溫720-750°c使其成分均勻大約需要10分鐘,很明顯這將大大縮短合金成分均勻時間。


2、方便合金成分的添加
合金添加物                 使用電磁泵溶解率               直接通過熔爐溶解率
硅塊                                 97%                                  94%
鎂錠(10公斤/塊)               98%                                  90%
錳片                                 98%                                   94%
鐵漸出物(鐵渣)                 98%                                   90%
銅                               99%(切屑)                         只用片狀
3、有利于化學成分均勻
合金添加物                 每噸材料通常的溶解時間
硅                                10---15minutes
鎂錠(10公斤/塊)                  10 minutes
錳塊                              8--10 minutes
鐵塊                              10--15 minutes
銅屑                                 15 minutes 
4、氧化渣減少 

依靠電磁泵強大的循環功能和熱量傳送能力,能夠降低熔池表面的溫度,熔池上下溫差可控制在4度以內。通過料井內的高速漩渦流,固體廢料堆快速下沉到溶池底部,減少與空氣接觸時間,縮短熔化時間,這些有效的措施大大減少了氧化渣的生成。
5、節約能源 

電磁泵系統獨有的操作特性決定了能源消耗的減少,體現在以下幾個方面:鋁熔池的熱傳到效率大大提高,通過電磁泵系統創造的高速大流量加速了熱傳導,并形成漩渦產生了強大的下沉能力。整個熔池的溫度梯度(差)小于4度。通過爐門損失的熱量減少了,盡管有不得不打開爐門投入合金。通過實際應用至少節能10-20%
6、環保特性 

電磁泵系統依靠其獨特的設計產生了很多環保的優勢。爐外控制特性良好,當爐門關閉時允許很多類型的廢料和其他添加物加入鋁熔池。合金添加物(包括純的和復合合金),熔化和加料都能在爐門關閉狀態下完成。這一點具有很明顯的優勢在于最少的爐煙從煙道打開時散發出來。同時保持爐溫和開爐門時進入爐內的空氣量的最小化。另外,輕計量廢料能被有效控制進入渦流,不需要鹽溶解。減少鹽爐渣的處理。通過有效的將廢料進給淹沒在渦流中,浮渣又一次被減少,減少了需要預處理后才能排放到環境中的浮渣處理數量。 
7.提高金屬回收率
電磁泵系統在金屬回收率的提高上起了重要的輔助作用,通過快速接觸和快速沉沒縮短熔煉周期、減少熔化過程中產生的浮渣增加回收率。提高回收后的熔爐產量、提高爐子循環周期、提高生產效率。
8.廢料添加靈活方便
依靠電磁泵產生的渦流能夠熔解各種各樣的廢料
很多不同類型的材料都能被添加包括:
碎屑(金屬的碎屑、切屑、切鋸、旋轉加工產生的)、鋁碎片、鑄件、塊料、小錠(硅、銅、猛、鎂、鐵、鉻等等)、打包的標準重量的壓塊、剪切邊料、剝頭芯片、切屑等等
9.有助熔體溫度的均勻性
通過電磁泵系統產生的快速循環作用, 熔池內相差1米高的地方溫差將少于4°C
電磁泵應用的經濟效益
依靠非常高速而又大容量的流動能力,電磁泵系統能夠提高大部分熔爐的熔解率。能夠做到這一點主要依靠以下幾個方面
•增加冷廢料的熔化率是因為熱鋁液的高流動速度的漩渦能夠帶走冷廢料
•通過一個非常有效的熱下沉和最小化熔池的溫差增加了熔池的熱交換能力
•不打開爐門就能給入合金料進入渦流減少了熔化循環周期時間
•不需要打開爐門進行人工攪拌就能不停地攪動鋁液較少了熔化循環周期時間
•不開爐門就能實現添加合金、攪動鋁液、提取樣本的功能能夠提高10%的熔解速度,提高大于20%的產量


廢鋁回收電磁泵應用現場 

 


 


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