[科普中国]-涡电流分选机-

工作原理

涡电流分选是利用物质电导率不同的一种分选技术，其分选原理基于两个重要的物理现象：一个随时间而变的交变磁场总是伴生一个交变的电场（电磁感应定律）；载流导体产生磁场（毕奥一萨伐尔定律）。涡电流分离原理如右图所示。

其永久磁石镶成的磁石转筒高速旋转，产生一个交变磁场，当具有导电性能的金属通过磁场时，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），使金属从料流中分离出来，达到分选的目的。

涡电流对导体产生的斥力和磁场变化强度，导体的导电率、密度、面积及形状等因素有关。对于不同有色金属物料，斥力与成分特性有关，成分力可表示为：

（1）

式中：m为物料的质量，kg；σ为电导率,S-1·m-1；ρ为密度，kg·m-3；s为物料形状因子，无单位。由σ / ρ 值可以判断物料所受斥力的大小及分选的难易程度。通常,，高导电率、低密度材料所受的斥力最大。2

设备

直线电动机式涡电流分选机

把笼型感应电动机沿轴向切开后展开成平面状时就是直线电动机。直线电动机在电磁与电流的作用下，产生一种直线作用力。放在直线电动机平面上的铝片向电磁场力的方向运动。与直线电动机相垂直的方向用振动送料机或皮带运输机送料时，物料中的铝片产生偏向运动而使其得到分离。

永磁铁式涡电流分选机

永磁涡电流分选机中的倾斜式涡电流分选机是在倾斜板上按某一角度埋入N、S级交替排列的永磁铁。从倾斜板上部送入物料中的铝片在滑落过程中，由于涡电流产生的磁力而改变运动方向使之得以分离。此外，永磁铁式涡电流分选机还有将旋转永磁磁系安装在圆筒外侧或将埋入永磁铁的旋转圆盘安装在送料皮带上面的涡电流分选机。

圆筒式涡电流分选机

该机结构与圆筒磁选机基本相同。旋转圆筒内的电磁或永磁磁系的旋转方向与圆筒的旋转方向一致时，送到圆筒表面上的物料中的铝片，在磁力推动作用下远离圆筒飞落下来，从而使之与废弃物得到分离。有时磁极还可以采用交变磁场。3

影响因素排斥力

排斥力的大小对分选效果起着决定性的作用，排斥力越大，分选效果越好。

排斥力的大小与涡流分选机转子的磁场强度、磁场交变频率有关，即磁场强度越高，排斥力越大；转子转速越快，排斥力越大。

排斥力的大小与物料本身也有关，由**（1）**可知物料的电导率大、质量轻、比重小的，排斥力相对要大。而物料形状对分选的影响也尤为重要。片状的金属颗粒在分选区域交变磁场的作用下，其内部产生的涡电流趋向于沿颗粒薄片所在平面分布，方向性强。因此颗粒受到磁场的排斥力也集中沿导体颗粒薄片所在平面的垂直方向，使颗粒所受的排斥力合力的方向性及大小均得到增强。这有利于颗粒在水平方向抛出更远的距离，从而提高其回收率。对于块状颗粒，其在分选区域的交变磁场中，内部感应的涡电流几乎均匀地分布在各个方向上。磁场对颗粒的排斥力也分散于各个方向，方向相反的排斥力作用的效果相互抵消，使得块状颗粒受到的排斥力作用被削弱。因此，块状颗粒在水平方向抛出的距离相对较近，回收效率相对较低。

给料

给料要均匀，不均匀会影响分选效果。

有色金属分选机给料要求一定要配用合适的振动给料机使用，使物料均匀地通过分选机，物料之间不会互相干扰，不允许有物料相互叠加的现象。如果有色金属叠加在非金属的上面，会因为增加了废金属的厚度导致磁场强度极具衰减，致使有色金属落入废金属出料斗；如果非金属叠加在有色金属上面，可能会因为增加了物体的重量，有色金属与非金属都没抛出去，落入非金属出料斗，也可能会同时抛入有色金属出料斗。

物料粒度

物料粒度，粒度范围小的分选效果更好。

在进入分选之前，要经过一道筛分工艺，保证物料的粒度在一定范围内，这样就会使物料抛出的距离大致相等。如果颗粒度差别很大，就会形成小粒度物料进入非金属出料斗中的现象。

挡板位置及厚度

挡板的位置是有色金属与非金属的分界线，分界线的位置确定非常重要，反复调整挡板的位置，进行分选检测，检测分选效果，直至效果最佳。同时挡板的厚度也非常重要，在不影响强度的基础上，挡板厚度越小越好。这样可以避免有色金属弹出时落在挡板的端面而被弹回。

皮带转速

当给料速度一定时，皮带的转速影响物料在皮带上的分布密度。当带速增加时，物料分布的密度在逐渐减小，使在分选区颗粒之间的相互作用逐渐减弱，从而有利于分选。另一方面，由于转子的转速保持不变，带速增大时，被分选物料在分选区域停留的时间变短。当带速增大到一定程度时，金属颗粒与磁场之间来不及充分作用，因此降低了分选效率。4