專利名稱：多力場粉體干式永磁強磁選機的制作方法
技術領域：
多力場粉體干式永磁強磁選機技術領域[0001]本實用新型涉及一種弱磁性微細物料強磁選分選設備一多力場粉體干式永磁 強磁選機，具體指的是在分選過程中設有促使物料松散并依循磁力方向運動的機械振動盤 式永磁高梯度磁選機；可適用于高嶺土、蒙脫石、鉀長石等非金屬礦磁性物選別以及高爐噴 吹煤粉磁選脫硫等領域。。
背景技術：
[0002]磁選是一種重要的選礦方法，它是利用礦物的磁性差異對礦物進行分離的。磁選 機是礦物分選的關鍵設備。對于弱磁性礦物，采用強磁場磁選機，主要包括電磁高梯度磁 選機、永磁高梯度磁選機、超導磁選機。由于電磁和超導型高梯度磁選機較永磁高梯度磁選 機存在造價成本貴、分選能耗高、設備自身龐大、繁瑣等缺陷，所以我國對于永磁高梯度磁 選機的研究較多，主要包括北京礦冶研究總院，長沙礦冶研究院，鞍山設計院，贛州金環磁 選設備有限公司等等，研究成果處于世界先進水平。本實用新型研制的振動盤式永磁高梯 度分選機，也屬于強磁場高梯度磁選機的范疇。[0003]目前已應用的永磁高梯度磁選設備，大都是加聚磁介質并在聚磁介質表面產生高 磁力吸附弱磁性粉體物料，這樣就不可避免的造成聚磁介質的堵塞。為了促進物料松散，防 止聚磁介質堵塞和改普分選效果，已提出一些改進方案。中南工業大學的陳藎、孫仲元、馮 定五等人研制了平環永磁高梯度磁選機，該機采用波狀磁場多極永磁磁系，內、外磁系均為 磁鐵鎧裝擠壓并受內、外滾筒保護，和物料不直接接觸。其中，內磁系為10個擠壓磁系外加 兩個附加導料平磁極，擠壓磁極的磁系包角為140°。設計內、外永磁磁系間隙可調，以適應 不同物料對分選場強的要求；固定內筒和聚磁介質在一起，工作時和聚磁介質一起沿軸向 振動，外筒固定不動。內筒安裝在滑動軸承上，以便于密封和振動，聚磁介質采用不銹鋼板 網，將鋼板網加工成長條狀，在內筒上沿軸向成輻射狀安裝，鋼板網兩端嵌入筒體的端蓋內 并加以固定。該機是為弱磁性粉體的干式磁選作業工作而設計的。雖在聚磁介質的堵塞問 題上采用了振動方式，但是聚磁介質的致密性導致分選不徹底，同時內筒沿軸向振動對永 磁體也存在著損害，加快了退磁并最終導致分選場強達不到要求。[0004]永磁高梯度磁選機運用較多的聚磁介質多為棒條、鋼板網和鋼毛等易堵塞材料， 即使通過振動方式也很難徹底清除被粘附的磁性物料。基于此，2004年，長沙礦冶研究院與 莫斯科礦業大學合作，研發了 CRMM型雙箱往復式永磁高梯度磁選機，它在完成分選作業 后，永磁體分選箱在氣缸驅動下自動退出分選區域，而使用的多維聚磁介質通過沖洗水的 作用方式清理被粘附的磁性物料，并于2006年開始在長石、霞石和高嶺土等非金屬礦除鐵 生產中應用，取得了良好的經濟效益。但是，氣動裝置由四個氣缸組成，增加了設備的繁瑣 結構。同時，類似于捷克的永磁高梯度磁選機，該機也采用了新型釹鐵硼永磁大空腔對極窗 框式磁體結構，閉合磁場均勻背景磁感應強度達0. 8T以上；加入聚磁介質在分選區域表 面磁感應強度達1. 3T以上，磁場梯度達106T/m以上；基本上滿足高梯度磁選機的分選要 求，但是在處理極弱磁性物料，如煤粉中黃鐵礦硫的脫除上聚磁介質并不能達到高性能指[0005]基于以上研究，所屬高梯度永磁磁選設備主要應從三個方面進行創新一是關于 聚磁介質的選取。保證不僅能在聚磁介質表面產生高梯度，滿足極弱磁性物料的分選要求； 同時，還要使得被吸附物料可以方便、徹底的脫落，簡化分選工藝；二是設備的綜合創新。 永磁高梯度磁選設備因聚磁介質和永磁磁系要滿足磁路的合理性設計而往往造成設備的 繁瑣，再加上給料裝置及消除物料夾雜現象的振動裝置，整臺高梯度磁選機造價過高、能耗 大，極不易控制，給使用廠家帶來了不便；三是綜合力場的使用。主要是針對使物料松散的 振動力，在分選過程中，振動的同時，能否和磁力綜合使得品位和回收率都較原有基礎有所 提高，分選效果佳，值得研究、推敲。[0006]眾所周知，目前市場上的盤式結構永磁高梯度磁選機不多，主要集中在電磁盤式 高梯度磁選機和中、低場強永磁磁選機。由于向電磁線圈提供電流的電路未設穩流裝置，加 上電磁盤不能平行升降，磁路的工作間隙調整困難，容易使磁場的分布特性變壞，因而相對 穩定性差，影響選礦品位達標，且磁程工作區極數少，不具備對綜合性礦種的選礦能力，限 制應用領域的拓寬。同時，永磁盤式磁選機對于極弱磁性物料的分選還存在困難，分選效率 低、應用范圍窄。發明內容[0007]本實用新型的目的正是針對上述現有技術中所存在的不足之處而研制一種多力 場粉體干式永磁強磁選機。該分選機可實現跳躍性給料，消除物料夾雜現象，滿足高品位分 選的要求；同時，在綜合力場中加大了磁性物料被聚磁介質捕捉的可能性，使分選更徹底。 可適用于高嶺土、蒙脫石、鉀長石等非金屬礦磁性物選別以及高爐噴吹煤粉磁選脫硫等領 域。[0008]本實用新型的目的通過以下技術措施來實現[0009]本實用新型的多力場粉體干式永磁強磁選機包括設置有四根支撐腿的支架、以水 平方式設置在支架上的圓環形結構的支撐基板、通過環繞支撐基板圓周設置的多組減振彈 簧以與支撐基板共軸線的方式安裝在支撐基板上方的磁盤、以間隙配合并以與磁盤共軸線 的方式依次安裝在磁盤上方的聚磁釘旋轉圓盤和頂層圓環盤、以及以與聚磁釘旋轉圓盤共 軸線的方式安裝在聚磁釘旋轉圓盤下方的豎直向下延伸并穿過設置在磁盤中心位置處的 導向軸套和支撐基板中心孔的傳動軸，該傳動軸的下端與驅動機構相結合；所述頂層圓環 盤通過環繞其周邊設置的連接件與磁盤相結合，所述磁盤的底面通過連接件與設置在支撐 基板下方的振動電機相結合；所述聚磁釘旋轉圓盤上所設聚磁介質和磁盤盤面上所設置的 扇形永磁鋼位置相對應，構成的閉合回路；在頂層圓環盤上方一側設置有給料裝置；在磁 盤下方安裝有非磁性物接料裝置，且所述非磁性物接料裝置的安裝位置與給料裝置的安裝 位置上下相對應。[0010]本實用新型中所述驅動機構包括渦輪減速機以及用于驅動渦輪減速機的電動機; 所述聚磁介質是由若干個采用軟鐵材料制備而成的錐形結構或刀刃形結構的聚磁介質單 體組成，并以環繞聚磁釘旋轉圓盤中心呈多層環形排列的方式設置在環繞聚磁釘旋轉圓盤 的底面上，且每兩相鄰的環層間的聚磁介質單體呈間隔排列的方式設置，每兩相鄰的環層 間隔距離為22mm，在聚磁釘旋轉圓盤本體上加工有若干漏孔，該漏孔位于每兩相鄰的聚磁介質單體之間；所述聚磁介質單體的錐角為67°。[0011]本實用新型中所述磁盤為圓環結構，在其圓環面的上平面上以環形拼接、擠壓排 列的方式安裝由多塊扇形永磁磁鋼構建而成的環形主磁系；且所述主磁系為沿圓環分布時 形成345°磁包角的開口環(即少布置一塊15°的扇形永磁鋼)，使得聚磁釘旋轉圓盤上的聚 磁介質每次轉到非磁區時，所吸附的磁性物料在磁力為0的條件下，依自身重力掉落。[0012]所述振動電機是由呈45°對稱固定在所述磁盤的下方兩個振動電機組成。[0013]本實用新型中在所述磁盤與頂層圓環盤之間的空間內、環繞所述磁盤上平面設置 的扇形永磁磁鋼和聚磁釘旋轉圓盤周邊設置有由環形密封壁構成的密封空腔。[0014]本實用新型中所述四根支撐腿的支架為穩恒整機所需最主要結構，特別是通過四 點圓周對稱性布置，可滿足在振動電機的振動作用下，整機分選物料時平穩運行；四根支撐 腿的傾斜角度為6°。[0015]本實用新型中所述的電動機、渦輪減速機、傳動軸構成本裝置的動力傳動結構；其 中，傳動軸的可在電動機動力源驅動下帶動聚磁釘旋轉圓盤順時針、低速旋轉。[0016]本實用新型中所述振動電機、圓環形結構的支撐基板、減振彈簧、磁盤共同構建成 本裝置的振動系統；當振動電機上下振動時，可通過減振彈簧的作用使磁盤產生上下微小 振幅；同時，扇形永磁磁鋼和聚磁介質構成的閉合回路，滿足磁力線在頂尖附近集中，和振 動力同方向，達到了綜合力場的運用。[0017]本實用新型中所述給料裝置可使得物料經過頂層圓環盤、聚磁釘旋轉圓盤上所預 設的漏孔，靠聚磁釘旋轉圓盤的離心力和自身重力直接掉入分選空間內落至扇形永磁磁鋼 表面，并在振動系統的振動下，物料有一定程度的輕微振動，使得在分選區域物料呈跳躍式 吸附，既解決了物料的松散問題，同時振動方向又結合磁力方向形成綜合力場提升了吸附 物料的品位，經過分選空間掉下的物料在密封空間內只可進入非磁性物接料斗，實現磁選 分離。[0018]本實用新型的有益結果如下[0019]1、干法、永磁分選，較現在的濕法、電磁分選，全過程無需耗費水資源及產生磁場 的電能，符合節能減排的方針政策。[0020]2、物料可通過給料裝置直接給料，在自身重力、聚磁釘旋轉圓盤的離心力作用下 實現均勻入料并直接流經分選區域，不需要任何提供輸料裝置及動力源裝置，降低了造價 及能耗，大大簡化了設備機械結構。[0021]3、散落的物料在密封的分選空間里可通過振動系統使得物料在磁力及振動力的 綜合作用下實現跳躍式給料，既消除了目前市場上物料夾雜分選不均的問題，又實現了吸 附物料品位的提升，實現了該裝置的綜合價值。[0022]4、所用聚磁釘旋轉圓盤一改以往盤式結構的特點，在固定聚磁介質的同時，又間 隔布置多個漏孔，在順時針旋轉作用下，又無形中為物料加入了離心力，避免了物料粘結在 圓盤表面，使分選更徹底，可適用于極弱磁性微細粒物料分選。[0023]5、本實用新型使用的聚磁介質為錐形結構或刀刃形結構軟鐵，一改以往的鋼板 網、鋼毛等聚磁介質極易堵塞、磁場梯度不高問題，在一個分選周期內，聚磁介質所吸附極 弱磁性物料可靠自身重力掉落，實現連續化作業。[0024]6、根據釹鐵硼永磁體的性質，運用特殊的聚磁手段進行優化設計，扇形磁鋼環形擠壓布置，并構建磁包角預設非磁力區，背景磁場強度>0. 4T。

[0025]圖1為本實用新型的主體結構示意圖。[0026]圖2為圖1的俯視示意圖(無聚磁介質)。[0027]圖3為本實用新型聚磁釘旋轉圓盤及錐形聚磁介質(輔助磁極)的主圖。[0028]圖4為圖3的俯視圖。[0029]圖5為綜合力場受力示意圖。[0030]圖中序號1、支架(設置有四根支撐腿的支架)；2、電動機；3、渦輪減速機；4、傳動 軸；5、振動電機；6、圓環支撐基板；7、減振彈簧；8、磁盤；9、長頭螺栓；10、給料裝置；11、頂 層圓環盤；12、聚磁釘旋轉圓盤；13、聚磁介質；14、密封空腔；15、扇形永磁鋼；16、非磁性物 接料裝置；17、非磁區；18、漏孔結構；19、磁力；20、振動力；21、單個磁性顆粒；22、自身重 力。
具體實施方式
[0031]本實用新型以下將結合實施例(附圖)作進一步描述[0032]如圖1、圖2所示，本實用新型的多力場粉體干式永磁強磁選機包括設置有四根支 撐腿的支架1、以水平方式設置在支架上的圓環形結構的支撐基板6、通過環繞支撐基板6 圓周設置的多組減振彈簧7以與支撐基板6共軸線的方式安裝在支撐基板6上方的磁盤8、 以間隙配合(間隙配合的作用是為了滿足聚磁釘旋轉圓盤平穩轉動的需要)并以與磁盤8共 軸線的方式依次安裝在磁盤8上方的聚磁釘旋轉圓盤12和頂層圓環盤11、以及以與聚磁釘 旋轉圓盤12共軸線的方式安裝在聚磁釘旋轉圓盤下方的豎直向下延伸并穿過設置在磁盤 中心位置處的導向軸套和支撐基板中心孔的傳動軸4，該傳動軸4的下端與由渦輪減速機3 和電動機2組成的驅動機構相結合；所述頂層圓環盤11通過環繞其周邊設置的連接件與磁 盤8相結合，所述磁盤8的底面通過連接件與設置在支撐基板6下方的振動電機5相結合； 所述聚磁釘旋轉圓盤12上所設聚磁介質13和磁盤8盤面上所設置的扇形永磁鋼15位置 相對應，構成的閉合回路；在頂層圓環盤11上方一側設置有給料裝置10 ；在磁盤8下方安 裝有非磁性物接料裝置16，且所述非磁性物接料裝置16的安裝位置與給料裝置10的安裝 位置上下相對應；所述頂層圓環盤11與磁盤8之間通過環繞其周邊設置的長頭螺栓9結合 在一起。[0033]本實用新型中所述磁盤8為圓環結構，在其圓環面的上平面上以環形拼接、擠壓 排列的方式安裝由多塊扇形永磁磁鋼15構建而成的環形主磁系；且所述主磁系為沿圓環 分布時形成345°磁包角的開口環(即少布置一塊15°的扇形永磁鋼)，使得聚磁釘旋轉圓盤 上的聚磁介質每次轉到非磁區時，所吸附的磁性物料在磁力為0的條件下，依自身重力掉落。[0034]所述振動電機5是由呈45°對稱固定在所述磁盤8的下方兩個振動電機組成。[0035]本實用新型中在所述磁盤8與頂層圓環盤11之間的空間內、環繞所述磁盤8上平 面設置的扇形永磁磁鋼15和聚磁釘旋轉圓盤12周邊設置有由環形密封壁構成的密封空腔 14 (即密封空腔14的直徑與聚磁釘旋轉圓盤12的直徑相當)。[0036]本實用新型中所述四根支撐腿的支架為穩恒整機所需最主要結構，特別是通過四 點圓周對稱性布置，可滿足在振動電機的振動作用下，整機分選物料時平穩運行；四根支撐 腿的傾斜角度為6°。[0037]如圖3、圖4所示，本實用新型中所述聚磁介質13是由若干個采用軟鐵材料制備而 成的錐形結構結構的聚磁介質單體組成，并以環繞聚磁釘旋轉圓盤12中心呈多層環形排 列的方式設置在環繞聚磁釘旋轉圓盤的底面上，且每兩相鄰的環層間的聚磁介質單體呈間 隔排列的方式設置，每兩相鄰的環層間隔距離為22mm，在聚磁釘旋轉圓盤本體上加工有若 干漏孔18，該漏孔18位于每兩相鄰的聚磁介質單體之間；所述聚磁介質單體的錐角為67°， 該結構具有高導磁和磁力線聚集性能。[0038]如圖4所示，對于單個磁性物料顆粒21、磁力19和振動力20同方向，自身重力22 因顆粒質量極小，顆粒極易向聚磁介質附近運動，達到了綜合力場的運用。[0039]本實用新型的具體操作步驟如下所述[0040]1、打開電機控制柜，接通線路，使振動電機5、電動機2運行。[0041]2、將制備好的干燥、細粒物料(球磨、烘干)，緩慢、均勻的給入給料裝置，流經順時 針旋轉運動的聚磁釘旋轉圓盤12，可循聚磁釘旋轉圓盤12的間隔漏孔結構18進入聚磁介 質13和扇形永磁鋼15之間的間隙形成的分選空間。[0042]3、在分選空間內，物料經過振動電機5的振動作用，會在密封空腔14內輕微上下 運動，從外力上增加物料和聚磁介質13接觸的可能性，使消除物料夾雜，使聚磁介質13高 品位的吸附磁性物料。[0043]4、經過步驟3，非磁性物料直接落至和磁盤8相接的非磁性物接料裝置16，而聚磁 介質13吸附的磁性物料在聚磁釘旋轉圓盤12的轉動下，每次經過非磁區17時，在自身重 力下直接掉落至指定的容器。[0044]5、依步驟3、4，可完全實現物料的一個自動化分選周期。分選時間的控制，可通過 聚磁釘旋轉圓盤12的轉速及振動力20大小來控制物料在環形主磁系表面靜止時間來確 定。待分選結束，關閉控制柜，斷開電路。
權利要求1.一種多力場粉體干式永磁強磁選機，其特征在于所述強磁選機包括支架(1)、以水 平方式設置在支架上的圓環形結構的支撐基板(6)、通過環繞支撐基板(6)圓周設置的多 組減振彈簧(7)以與支撐基板(6)共軸線的方式安裝在支撐基板(6)上方的磁盤(8)、以間 隙配合并以與磁盤(8)共軸線的方式依次安裝在磁盤(8)上方的聚磁釘旋轉圓盤(12)和 頂層圓環盤(11)、以及以與聚磁釘旋轉圓盤(12)共軸線的方式安裝在聚磁釘旋轉圓盤下 方的豎直向下延伸并穿過設置在磁盤中心位置處的導向軸套和支撐基板中心孔的傳動軸 (4)，該傳動軸(4)的下端與驅動機構相結合；所述頂層圓環盤(11)通過環繞其周邊設置的 連接件與磁盤(8 )相結合，所述磁盤(8 )的底面通過連接件與設置在支撐基板(6 )下方的振 動電機(5)相結合；所述聚磁釘旋轉圓盤(12)上所設聚磁介質(13)和磁盤(8)盤面上所設 置的扇形永磁鋼(15)位置相對應，構成閉合回路；在頂層圓環盤(11)上方一側設置有給料 裝置(10)；在磁盤(8)下方安裝有非磁性物接料裝置(16)，且所述非磁性物接料裝置(16) 的安裝位置與給料裝置(10)的安裝位置上下相對應。
2.根據權利要求1所述的多力場粉體干式永磁強磁選機，其特征在于所述驅動機構 包括渦輪減速機(3)以及用于驅動渦輪減速機(3)的電動機(2)。
3.根據權利要求1所述的多力場粉體干式永磁強磁選機，其特征在于所述聚磁介質 (13)是由若干個采用軟鐵材料制備而成的錐形結構或刀刃形結構的聚磁介質單體組成，并 以環繞聚磁釘旋轉圓盤(12)中心呈多層環形排列的方式設置在環繞聚磁釘旋轉圓盤的底 面上，且每兩相鄰的環層間的聚磁介質單體呈間隔排列的方式設置，每兩相鄰的環層間隔 距離為22mm，在聚磁釘旋轉圓盤本體上加工有若干漏孔(18)，該漏孔(18)位于每兩相鄰的 聚磁介質單體之間。
4.根據權利要求3所述的多力場粉體干式永磁強磁選機，其特征在于所述聚磁介質 單體的錐角為67°。
5.根據權利要求1所述的多力場粉體干式永磁強磁選機，其特征在于所述磁盤(8)為 圓環結構，在其圓環面的上平面上以環形拼接、擠壓排列的方式安裝有由多塊扇形永磁磁 鋼(15)構建而成的環形主磁系；且所述主磁系為沿圓環分布時形成345°磁包角的開口環。
6.根據權利要求1所述的多力場粉體干式永磁強磁選機，其特征在于所述振動電機 (5 )是由呈45°對稱固定在所述磁盤(8 )的下方兩個振動電機組成。
7.根據權利要求1所述的多力場粉體干式永磁強磁選機，其特征在于在所述磁盤(8) 與頂層圓環盤(11)之間的空間內、環繞所述磁盤(8)上平面設置的扇形永磁磁鋼(15)和聚 磁釘旋轉圓盤(12)周邊設置有由環形密封壁構成的密封空腔(14)。
專利摘要一種多力場粉體干式永磁強磁選機，它包括支架、設置在支架上的圓環形結構的支撐基板、通過環繞支撐基板圓周設置的多組減振彈簧、安裝在支撐基板上方的磁盤、以間隙配合依次安裝在磁盤上方的聚磁釘旋轉圓盤和頂層圓環盤、以及安裝在聚磁釘旋轉圓盤下方的豎直向下延伸并穿過設置在磁盤中心位置處的導向軸套和支撐基板中心孔的傳動軸，該傳動軸的下端與驅動機構相結合；所述頂層圓環盤通過環繞其周邊設置的連接件與磁盤相結合，所述磁盤的底面通過連接件與設置在支撐基板下方的振動電機相結合；在頂層圓環盤上方一側設置有給料裝置；在磁盤下方安裝有非磁性物接料裝置，且所述非磁性物接料裝置的安裝位置與給料裝置的安裝位置上下相對應。
文檔編號B03C1/034GK201815377SQ20102057258
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月22日 優先權日2010年10月22日
發明者史長亮, 李勇軍, 李沙, 焦紅光, 王飛躍 申請人:河南理工大學