CN100484636C - 全自动分级除铁工艺及设备 - Google Patents

Abstract

一种全自动分级除铁工艺及设备，属于从流体中分离固体物料的磁分离领域。其特点是设置多个浆料池，各浆料池之间相连通，在各浆料池中放置由多根磁棒组成的磁吸辊，在磁吸辊的磁棒上套装刮板，机架上设置吊装机构、刮板移动控制机构，吊装机构可带动磁吸辊进出浆料池，刮板移动控制机构可带动刮板沿磁棒长度方向移动，机架联接驱动装置，驱动装置可带动机架运动至各浆料池的上方。本发明采用一台设备实现浆料的分级除铁，浆料除铁效果明显提高；借助于PLC可编程控制器实现的自动化除铁，大大提高了工作效率，减轻了操作工人的体力强度，节省了人力资源；采用一台设备实现了全自动分级除铁工艺节省了设备投资；为生产优质建陶产品提供了保证。

Description

全自动分级除铁工艺及设备

技术领域

本发明属于从流体中分离固体物料的磁分离领域，具体涉及一种采用永磁体从浆料中去除铁屑的工艺及实现这种工艺的装置。

背景技术

在化工、陶瓷等领域往往使用液态的浆料作为原料以生产固体成品。由于来自于地壳的矿物质本身含有一定量的铁质成分，因而制成的浆料中含有大量铁屑。在制造地板砖或内外墙砖的建陶领域，浆料中存有铁屑会导致生产出的地板砖存在黑点，影响了产品质量。鉴于此，浆料除铁成为建陶企业生产的重要环节。随着人们生活水平的提高，老百姓对地砖或墙砖的质量要求越来越高，建陶企业愈来愈重视原料除铁的问题。为了得到高质量的除铁效果，建陶厂起初采用人工磁棒除铁工艺。通过磁棒的吸附作用而将浆料中的铁屑吸附到磁棒上，然后再靠人力将磁棒上的铁屑抹除。这种除铁工艺简单方便，但效率很低，无法适应现代化大产量生产的需要。为提高生产效率，人们发明了全自动除铁机。此种除铁机包括两个滚筒(主滚筒、副滚筒)，两个滚筒内均设置永磁体，浆料从料箱落入到主滚筒的下方。在浆料流动的过程中，其内的铁屑被吸附到主滚筒外壁上，主滚筒旋转将铁屑带至副滚筒的磁体位置处，副滚筒内的磁体将主滚筒外壁上的铁屑吸附到副滚筒外壁上。然后用清水将副滚筒外壁上的铁屑冲洗掉。该种除铁机实现了除铁自动化，适应了工业化生产的需求。但该种除铁机滚筒内的磁场强度不高，主滚筒内磁体外围的浆料内的铁屑吸附不彻底。大幅度的提高磁场强度可以提高除铁效果，但吸附在副滚筒外壁上的铁屑很难被清除。为进一步提高除铁效果，人们发明了电磁除铁器，电磁除铁器内设有电磁线圈，通电时电磁线圈周围就产生高强度磁场。电磁除铁器的磁场强度得到了提高，但也存在着浆料浪费严重、耗电能很大的问题。再者，电磁除铁器的功能稳定性较差，经常出现停机修理的问题。为达到优异的除铁效果，很多建陶企业采用了多种除铁设备配合应用的方式来解决除铁问题，但设备投资很大。申请人曾先后研制开发了帘式浆料除铁机、复合式除铁机、电磁除铁器，但遗憾的是一直没有实现优异的除铁效果与高效的除铁效率之结合。综上所述，为适应建陶企业生产高质量产品的需求，必需采用高效的除铁工艺和除铁设备，为了降低设备投入，应该采用一台设备即可实现完美的浆料除铁效果。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种全自动分级除铁工艺及设备，可实现一台设备分级除铁，大大提高泥浆料除铁效果。

本发明解决其技术问题所采用的方案为：设计一种全自动分级除铁工艺，在浆料池中放置由多根磁棒组成的磁吸辊，浆料流经磁吸辊时，铁屑被吸附至磁棒上，将磁吸辊从浆料池中取出，把磁棒上的铁屑清除干净后再将磁吸辊放入浆料池中，其特征在于浆料池的数量为一个以上，各浆料池之间相连通；初级浆料池连通进料管，各浆料池内均放置磁吸辊；浆料池中的磁吸辊吸附铁屑一定时间后，用吊装机构将该磁吸辊吊离浆料池；在磁吸辊的下方放置铁屑盘，用刮除装置将磁棒上的铁屑刮掉，然后吊装机构再将该磁吸辊放回浆料池，初级除铁工序完成；既而，吊装机构移至下一级浆料池，二级除铁工序开始，如此依次进行，最终合格的料浆从末级浆料池中流出。

在分级浆料除铁工艺中，从初级浆料池至末级浆料池，浆料池中的磁棒磁场强度依次增强；如此使得初级浆料除铁中只吸附大颗粒铁屑和其他易吸附的铁质成份，避免了泥浆流动不畅的弊端，除铁工艺更加合理；

为提高除铁效率，并且使各除铁工序配合精密，上述的各除铁工序均采用自动化程序控制；

在除铁过程中，若浆料池内的浆料流动畅通，其内的铁屑在磁吸过程中受到的阻力小，有利于增强除铁效果。为此在各浆料池中的下部位置均设置排气口，排气口排出的气体向上吹动而将料浆充分搅动。

鉴于上述除铁工艺的发明思想，本发明设计一种全自动分级除铁设备，包括机架，安装有磁棒的磁吸辊，浆料池，其特征在于浆料池的数量为一个以上，磁吸辊竖向设置在浆料池内，在磁吸辊的磁棒上套装刮板，机架上设置吊装机构、刮板移动控制机构，吊装机构可带动磁吸辊进出浆料池，刮板移动控制机构可带动刮板沿磁棒长度方向移动，机架联接驱动装置，驱动装置可带动机架运动至各浆料池的上方。

作为上述发明设备的更进一步设计，本发明的浆料池呈环形设置，驱动装置采用电动减速机，电动减速机的动力输出轴与机架相联。在机架上设置油缸，磁吸辊竖向设置在浆料池内；吊装机构中设置导向柱、滑套、第一竖向油缸液压柱、纵向油缸液压柱、导轨、滚轮、联接轴及固定在联接轴上的吊臂，吊臂的一端与纵向油缸液压柱联接，联接轴的两端安装滚轮，滚轮设置在导轨上，导轨与滑套固定联接，滑套与第一竖向油缸液压柱相联接，滑套套装在导向柱上，导向柱竖立在机架上；磁吸辊包括顶板、磁棒、活动立柱及刮板，顶板套装在活动立柱上，磁棒的一端固定在顶板上，刮板套装在磁棒上；刮板移动控制机构包括活动立柱、与活动立柱相联的槽轮、第二竖向油缸液压柱、横梁和扣爪，横梁与第二竖向油缸液压柱联接，横梁的中部位置固定联接扣爪，扣爪恰能扣合在活动立柱上的槽轮内。机架上联接环形气管，磁吸辊上联接一根通气管，通气管的下端开设通气口，通气管的上端通过软管连通环形气管。

在本发明中，浆料池呈直线行列式设置，浆料池的两侧设置导轨，驱动装置可带动机架沿导轨滑动。在机架上设置油缸，磁吸辊横向设置在浆料池内；吊装机构中包括竖向油缸液压柱、导向柱、吊臂及滑套，滑套套装在导向柱上，吊臂与滑套相联接，滑套与竖向油缸液压柱相联接；磁吸辊包括顶板、磁棒及刮板，刮板上固定拉环，刮板套装在磁棒上，顶板上固定插槽，吊臂的端部恰能伸进插槽里；刮板移动控制机构中设置横向油缸液压柱及拉动支架，拉动支架的一端与横向油缸液压柱相联。

本发明具有如下有益效果：

1.本发明采用一台设备实现浆料的分级除铁，浆料除铁效果明显提高，大大降低了浆料中的含铁率，为生产优质建陶产品提供了保证；

2.在分级浆料除铁工艺中，从初级浆料池至末级浆料池，浆料池中的磁棒磁场强度依次增强；如此使得初级浆料除铁中只吸附大颗粒铁屑和其他易吸附的铁质成份，避免了泥浆流动不畅的弊端，除铁工艺更加合理；

3.由于采用了刮板清除磁棒上的铁屑，使得磁棒上的铁屑清理更加干净和快捷；

4.借助于PLC可编程控制器实现的自动化除铁，大大提高了工作效率，减轻了操作工人的体力强度，节省了人力资源；

5.延长了磁棒的使用寿命，避免了人力清理铁屑时由于操作不当而导致的磁棒易损坏；

6.采用的自动化控制程序，可随时设定磁棒的清理间隔时间，由于磁棒上的铁屑能及时被清除，避免了由于磁棒上的铁屑清洗不及时而导致磁棒的吸附能力变弱的不足；

7.节省了设备投资。本发明采用一台设备实现了全自动分级除铁工艺，避免了多种设备配合除铁的大规模设备投入所带来的投资大的问题。

附图说明

图1为本发明一个实施例的立体示意图；

图2是图1所示实施例的工作状态结构示意图；

图3是图1的A向结构示意图；

图4是图1所示实施例的另一平面示意图；

图5图1所示实施例的气路管联接示意图；

图6是本发明另外一个实施例的立体示意图。

图中，1.机架，2.第二竖向油缸液压柱，3.导向柱，4.第一竖向油缸液压柱，5.滑套，6.减速机，7.磁吸辊，8.浆料池，9.底架，10.导轨，11.铁屑盘，12.第二竖向油缸液压柱，13.扣爪，14.横梁，15.滚轮，16.联接轴，17.纵向油缸液压柱，18.吊臂，19.插槽，20.活动立柱，21.刮板，22.磁棒，23.顶板，24.油缸，25.通气管，26.软管，27.进气管，28.环形气管，29，槽轮，30.磁吸辊，31.浆料池，32.刮板，33.横向油缸液压柱，34.拉动支架，35.顶板，36.导向柱，37.插槽，38.滑套，39竖向油缸液压柱，40.滑动架，41.吊臂，42.进浆管，43.出浆管。

具体实施方式

本发明所阐述的全自动分级除铁工艺实质是一种采用了一台设备完成浆料分级除铁的设计理念。在除铁工艺中设计多级浆料池，各浆料池相连通，进浆管连通初级浆料池，末级浆料池连通出浆管。在浆料池中放置由多根磁棒组成的磁吸辊，浆料流经磁吸辊时，铁屑被吸附至磁棒上，将磁吸辊从浆料池中取出，把磁棒上的铁屑清除干净后再将磁吸辊放入浆料池中，其特征在于浆料池的数量为一个以上，各浆料池之间相连通；初级浆料池连通进料管，各浆料池内均放置磁吸辊；浆料池中的磁吸辊吸附铁屑一定时间后，用吊装机构将该磁吸辊吊离浆料池；在磁吸辊的下方放置铁屑盘，用刮除装置将磁棒上的铁屑刮掉，然后吊装机构再将该磁吸辊放回浆料池，初级除铁工序完成；既而，吊装机构移至下一级浆料池，二级除铁工序开始，如此依次进行，最终合格的料浆从末级浆料池中流出。

上述的各除铁工序均采用自动化程序控制，采用PLC可编程控制器即可完成，控制时间根据生产情况随时设定。在分级浆料除铁工艺中，从初级浆料池至末级浆料池，浆料池中的磁棒磁场强度依次增强；如此使得初级浆料除铁中只吸附大颗粒铁屑和其他易吸附的铁质成份，后一级除铁工序所吸附的铁屑颗粒要小于前一级。否则，若前一级浆料池的磁场强度过大，浆料池中的铁屑就会大面积地吸附在磁棒周围，造成磁棒周围浆料淤积，浆料流动不畅反而影响了除铁效果。这样的磁场强度梯度设计，使除铁工艺更加合理；

在除铁过程中，若浆料池内的浆料流动畅通，其内的铁屑在磁吸过程中受到的阻力小，有利于增强除铁效果，为此在各浆料池中的下部位置均设置通气口，通气口排出的气体向上吹动而使料浆充分翻腾。

根据上述的除铁工艺，浆料池的放置可以呈环型和直线型两种。

能实现上述工艺的除铁设备可以有多种，下面结合附图作进一步说明。

除铁设备实施例一

如图1、图3所示，多个浆料池8呈环型放置在底架9上，各浆料池相连通。从图1中可以看出，底架9上固定联接减速机6，减速机6的动力输出轴与机架1相联，减速机工作时，机架1可缓慢旋转。在机架1上竖立导向柱3，导向柱3上套装滑套5，滑套5可沿导向柱3上下滑动。滑套5与第一竖向油缸液压柱4相联接，当第一竖向油缸液压柱上下移动时带动滑套5上下移动；滑套5上固定导轨10。图2中，两根导轨10之间有一根联接轴16，联接轴16的两端安装滚轮15，滚轮15设置在导轨10上并可沿导轨滚动，联接轴16上固定两根吊臂18。吊臂18的端部与纵向油缸液压柱17固定联接，纵向油缸液压柱17可推动联接轴16沿导轨10移动。磁吸辊包括顶板23、磁棒22、活动立柱20及刮板21，刮板21套装固定在活动立柱20上，顶板上固定插槽19，吊臂18的端部恰能伸进插槽19里；活动立柱20的上端固定槽轮29。图1中，第二竖向油缸液压柱2、12的顶端固定联接横梁14，横梁14的中部位置固定联接扣爪13，扣爪13恰能卡合在活动立柱20上端的槽轮29内。如图5所示，在机架上联接环形气管28，磁吸辊上设置一根通气管25，通气管25的下端开设气孔，通气管25的上端通过软管26连通环形气管28，环型气管28通过软管27连通气源。

工作过程如下：

初始状态中，磁吸辊7的刮板21靠近顶板23。磁吸辊7在浆料池8中吸附一定时间，在浆料除铁过程中，由于浆料池内有通气管，通气管内的气流向上冲击而使浆将料翻腾。纵向液压柱17工作而推动吊臂18卡进磁吸辊上部的插槽19里，然后，第一竖向油缸液压柱4拉动滑套5沿导向柱3向上移动。滑套5带动带动磁吸辊7向上运动，离出浆料池。纵向油缸液压柱17往回拉动将磁吸辊拉动至铁屑盘11的上方，并且使磁吸辊上方的槽轮29插入横梁14上的扣爪13内。然后，如图2所示，第二竖向油缸液压柱2、12拉动横梁14向下移动，活动立柱20带动刮板21沿磁棒22下移而将磁棒表面的铁屑抹除。铁屑堆积在刮板21的下表面，用高压水将刮板上的铁屑冲刷掉。之后，第二竖向油缸液压柱2、12拉动刮板21复位。纵向油缸液压柱17工作将磁吸辊推回浆料池的上方，然后第一竖向油缸液压柱4带动滑套5沿导向柱3向下移动，将磁吸辊放置在浆料池中。之后，纵向油缸液压柱17工作往回拉动吊臂18从插槽19中抽出，吊臂18与磁吸辊分离，一级除铁工序完成。减速机6带动机架1旋转，吊臂18旋转至下一个浆料池的上方，二级除铁工序开始；如此循环进行。

在上述实施例中采用了油缸作为动力源，通过相应油缸内的液压柱来实现吊装机构和刮板移动控制机构中相关部件的直线移动。根据设备状况，动力源也可以采用电动机，吊装机构和刮板移动控制机构中相关部件的直线移动可通过齿轮齿条传动或者丝杠螺母的传动方式实现。但采用油缸的方式更加简洁有效另外，吊装机构和刮板移动控制机构的结构形式也有多种，作为本技术领域普通技术人员很容易实现上述结构的其他设计方式，在此不再赘述。这些等同的技术特征同样落入本发明的保护范围内。

除铁设备实施例二

如图6所示，本实施例的特点是浆料池31呈直线行列式排列分布，在浆料池的两侧分别设置导轨29，导轨29上安装滑动架40。滑动架40在驱动机构的作用下沿导轨29移动。滑动架40中设置导向柱36，导向柱36上套装滑套38，滑套上联接吊臂41，滑套38与竖向油缸液压柱相联接。在磁吸辊30的顶板35上固定插槽37，吊臂41恰能伸进插槽37内，磁吸辊30的刮板32上固定扣件，横向油缸液压柱33联接拉动支架34，拉动支架34端部可以扣合在刮板扣件上。

以下主要阐述本实施例的工作过程。

磁吸辊30横向设置在浆料池31内。浆料从进浆管42流入浆料池，从出浆管43中流出。浆料池中的磁吸辊在初始状态下，其刮板32靠近顶板35。磁吸辊在料浆池中吸附铁屑一定时间，在浆料除铁过程中，浆料池内有通气管，通气管内的气流向上冲击而使浆料翻腾。液压柱39工作拉动滑套38沿立柱36移动，吊臂41伸进顶板35上的拉槽内，竖向油缸液压柱39拉动滑套38沿导向柱36向上移动将磁吸辊吊离浆料池。与此同时，盛放铁屑的铁屑盘移动至磁吸辊的下方。然后横向油缸液压柱33工作带动拉动支架34扣合在刮板扣件上。横向油缸液压柱33拉动刮板32沿磁棒滑动而将磁棒表面的铁屑抹除，铁屑堆积在刮板32的外表面，用高压水将刮板上的铁屑冲刷掉，铁屑落入铁屑盘。然后，铁屑盘复位，横向油缸液压柱33将刮板32推回原始位置，之后，拉动支架34与刮板脱离。竖向油缸液压柱39推动滑套38沿导向柱36向下移动将磁吸辊放进浆料池。之后吊臂41与顶板35上的插槽37脱离，一级除铁工序完成。

驱动装置带动滑动架40沿导轨29滑动，滑动架40移动至下一个浆料池的上方，二级除铁工序开始；如此依次进行。末级浆料池除铁完毕后，滑动架40回位至初级浆料池的位置，下一个循环开始。

在本实施例中，浆料池呈直线行列式设置的优势在于降低了设备的高度，并且浆料池的个数可以根据生产状况尽可能增多，而不会使设备占地面积庞大。

综合上述实施例可以看出，本发明采用了一套控制机构即可实现多个磁吸辊的铁屑清除，实现了除铁工艺的自动化。并且，分级除铁的工艺更加精细合理。最大限度的满足了建陶企业的要求。本发明经过试用，除铁效果非常优异。

Claims (10)

1.一种全自动分级除铁工艺，在浆料池中放置由多根磁棒组成的磁吸辊，浆料流经磁吸辊时，铁屑被吸附至磁棒上，将磁吸辊从浆料池中取出，把磁棒上的铁屑清除干净后再将磁吸辊放入浆料池中，其特征在于浆料池的数量为一个以上，各浆料池之间相连通；初级浆料池连通进料管，各浆料池内均放置磁吸辊；浆料池中的磁吸辊吸附铁屑一定时间后，用吊装机构将该磁吸辊吊离浆料池；在磁吸辊的下方放置铁屑盘，用刮除装置将磁棒上的铁屑刮掉，然后吊装机构再将该磁吸辊放回浆料池，初级除铁工序完成；既而，吊装机构移至下一级浆料池，二级除铁工序开始，如此依次进行，最终合格的料浆从末级浆料池中流出。

2.根据权利要求1所述的全自动分级除铁工艺，其特征在于从初级浆料池至末级浆料池，浆料池内磁棒的磁场强度依次增强。

3.根据权利要求2所述的全自动分级除铁工艺，其特征在于各浆料池中的下部位置均设置通气口，通气口排出的气体向上吹动而使料浆充分翻腾。

4.根据权利要求1或2或3所述的全自动分级除铁工艺，其特征在于各除铁工序均采用自动化程序控制。

5.一种全自动分级除铁设备，包括机架，安装有磁棒的磁吸辊，浆料池，其特征在于浆料池的数量为一个以上，磁吸辊竖向设置在浆料池内，在磁吸辊的磁棒上套装刮板，机架上设置吊装机构、刮板移动控制机构，吊装机构可带动磁吸辊进出浆料池，刮板移动控制机构可带动刮板沿磁棒长度方向移动，机架联接驱动装置，驱动装置可带动机架运动至各浆料池的上方。

6.根据权利要求5所述的一种全自动分级除铁设备，其特征在于浆料池呈环形设置，驱动装置采用电动减速机，电动减速机的动力输出轴与机架相联。

7.根据权利要求6所述的一种全自动分级除铁设备，其特征在于在机架上设置油缸，磁吸辊竖向设置在浆料池内；吊装机构中设置导向柱、滑套、第一竖向油缸液压柱、纵向油缸液压柱、导轨、滚轮、联接轴及固定在联接轴上的吊臂，吊臂的一端与纵向油缸液压柱联接，联接轴的两端安装滚轮，滚轮设置在导轨上，导轨与滑套固定联接，滑套与第一竖向油缸液压柱相联接，滑套套装在导向柱上，导向柱竖立在机架上；磁吸辊包括顶板、磁棒、活动立柱及刮板，顶板套装在活动立柱上，磁棒的一端固定在顶板上，刮板套装在磁棒上；刮板移动控制机构包括活动立柱、与活动立柱相联的槽轮、第二竖向油缸液压柱、横梁和扣爪，横梁与第二竖向油缸液压柱联接，横梁的中部位置固定联接扣爪，扣爪恰能扣合在活动立柱上的槽轮内。

8.根据权利要求5或6或7所述的一种全自动分级除铁设备，其特征在于在机架上联接环形气管，磁吸辊上联接一根通气管，通气管的下端开设通气口，通气管的上端通过软管连通环形气管。

9.根据权利要求5所述的一种全自动分级除铁设备，其特征在于浆料池呈直线行列式设置，浆料池的两侧设置导轨，驱动装置可带动机架沿导轨滑动。

10.根据权利要求9所述的一种全自动分级除铁设备，其特征在于在机架上设置油缸，磁吸辊横向设置在浆料池内；吊装机构中包括竖向油缸液压柱、导向柱、吊臂及滑套，滑套套装在导向柱上，吊臂与滑套相联接，滑套与竖向油缸液压柱相联接；磁吸辊包括顶板、磁棒及刮板，刮板上固定拉环，刮板套装在磁棒上，顶板上固定插槽，吊臂的端部恰能伸进插槽里；刮板移动控制机构中设置横向油缸液压柱及拉动支架，拉动支架的一端与横向油缸液压柱相联。

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