CN101549324A - 粗煤粉永磁干式梯次磁选机 - Google Patents

Abstract

一种粗煤粉永磁干式梯次磁选机，所述磁选机包括主体机架，分别设置在主体机架左右两侧的在其机架体上设置有主动输送带轮的主动轮机架和在其机架体上设置有从动输送带轮的从动轮机架；在主体机架的钢板台板的上面安装有梯次磁源，在主体机架的钢板台板的底面设置有磁性物接料斗；由主动输送带轮和从动输送带轮驱动的分选物料输送带的上输送带部分位于梯次磁源的正上方，下折返带部分位于梯次磁源的正下方；在从动输送带轮上方的机架上安装有振动给料漏斗，在主动输送带轮下方的机架上安装有非磁性物接料斗；在位于梯次磁源上方的分选物料输送带部分上方设置有可作前后、上下位移运动的聚磁介质。

Description

粗煤粉永磁干式梯次磁选机

技术领域

本发明专利涉及一种粗煤粉永磁干式梯次磁选机。该种磁选机尤其适用于磨制粗煤粉的干法分选，可广泛应用于能源、电力、冶金、煤化工等领域。

背景技术

国内外为解决燃煤带来的一系列环境问题，对燃煤提质脱硫降灰进行了深入研究。要想获得高质量的低硫低灰煤，须将煤炭细粉碎使得煤中的矿物质得到充分的解离，而后再加以分选，但由于磨煤的能耗很高，且给随后的储存、运输作业带来很多问题，因此，当前的选煤厂均未配置煤粉制备作业。值得注意的是：为提高燃烧效率，目前绝大多数火电站燃煤锅炉均采用了煤粉炉，与其配套的燃前制粉工艺系统可将燃煤粒度控制在200目以下。此外，冶金高炉喷吹、煤化工煤粉气化等也都配备有磨煤制粉作业。这就为燃前应用物理选煤方法高效去除其中的黄铁矿硫和成灰物质提供了充分的解离条件。基于此，煤炭物理燃前脱硫降灰提质技术被认为是最理想的控制技术，而磁选恰能满足此要求。

无论是燃煤煤粉炉还是高炉喷吹、煤化工煤粉气化均对煤粉粒级有特定要求，为保证煤粉细度，当前的煤粉制备系统均采用了设有检查性分级作业的闭路工艺，即球磨机磨制的煤粉要经粗粉分离器进行分级作业，由粗粉分离器分出的合格粉直接送至煤粉炉或冶金高炉，而粗粒煤粉(即回粉)再返回到磨机中重新磨制。立式磨中的粗煤粉可采用机械方法将其从磨机中取出。现有研究表明粗粒煤粉中富集了原煤中大多数硬度大，可磨性难的有害矿物质，物性差异十分明显，再加上粗煤粉粒度较粗，比较易选，若在粗煤粉返回磨煤机之前对其进行分选，清除这部分难磨的矿物杂质对粗煤粉高效分选，清除这部分难磨的矿物杂质，不仅能够极大程度上缓解燃煤污染问题，达到燃煤提质的效果；还能降低磨煤功耗，达到节能降耗减排的目的，具有巨大的经济效益和社会效益，应用前景广阔。

美国的R.R.Oder等人对磨制的粗煤粉采取了先用永磁带式磁选机分选除去强磁性物质，再用高梯度电磁磁选机进行精选的工艺即两段分级分选工艺(参见图1)，且已经在美国一家火电站进行了工业性分选实验，其他技术都尚未由商业运营的报道。但该工艺涉及环节多，且电磁分选能耗高，导致投资大，运行成本高，所需空间大。

发明内容

本发明的目的正是针对当前缺乏专门适用于燃煤煤粉炉、高炉喷吹、煤化工煤粉气化等制粉系统中粗煤粉处理的永磁设备，而提供一种粗煤粉永磁干式梯次磁选机。该粗煤粉永磁干式梯次磁选机不仅可用于燃煤电厂制粉系统，还可应用于高炉喷吹煤粉制粉系统、煤化工煤粉气化等。

本发明的目的可通过下述技术措施来实现：

本发明的粗煤粉永磁干式梯次磁选机包括主体机架，分别设置在主体机架左右两侧的在其机架体上设置有主动输送带轮的主动轮机架和在其机架体上设置有从动输送带轮的从动轮机架；在主体机架的钢板台板的上面安装有梯次磁源，在主体机架的钢板台板的底面设置有磁性物接料斗；由主动输送带轮和从动输送带轮驱动的分选物料输送带的上输送带部分位于梯次磁源的正上方，下折返带部分穿过设置在钢板台板的底面的磁性物接料斗左、右两侧加工出的输送带穿越槽孔铺设在梯次磁源的正下方；在从动输送带轮上方的机架上安装有振动给料漏斗，在主动输送带轮下方的机架上安装有非磁性物接料斗；在位于梯次磁源上方的分选物料输送带部分上方设置有聚磁介质，聚磁介质通过连接部件与安装在梯次磁源后部主体机架上的用于驱动聚磁介质作前后水平运动液压缸，在水平运动液压缸的下方安装有用于驱动水平运动液压缸作上下位移运动的竖直运动液压缸；更具体说，所述的水平运动液压缸和竖直运动液压缸的设置可实现聚磁介质与梯次磁源闭合磁系的分选空间间距及聚磁介质在水平方向运动速度的任意调节和分选连续作业。

本发明中所述梯次磁源分别采用铁氧体、普通钕铁硼NdFeB磁性材料和高性能钕铁硼NdFeB材料制成相同规格的方形磁钢，再利用排斥聚磁技术将上述方形磁钢中间夹以与方形磁钢同规格的高导磁轭片挤压在一起，然后在相对称的两面使用两块U型非导磁不锈钢板固定梯次磁源，同时可屏蔽这两面的磁场，且与选物料输送带相接触的顶面为光滑水平结构；三种不同材料构成的梯次磁源在长度方向上的比例可根据物性要求确定。由于任意一个导磁轭片两边的方形磁体都是同一极性，排斥状态聚磁技术使得导磁轭片两边方形强永磁体发出的磁通都被迫从轭片的四周“挤出”，从而形成了磁源表面的强弱依次差异的工作磁感应强度和磁场梯度；从入料到排料一个单元分选过程可实现粗煤粉的梯次分选。所述的高导磁轭片的材料为电工纯铁、低碳钢或铁钴钒FeCoV合金。

本发明中所述聚磁介质是由若干个采用电工纯铁加工成的圆锥柱体组成，采取锥尖朝下、并以均布的方式安装在非导磁的硬质铝合金板下方。

所述组成聚磁介质的的圆锥柱体与所对应分布的构成梯次磁源的铁氧体、普通钕铁硼NdFeB磁性材料和高性能钕铁硼NdFeB的分布采用依次由稀到密的排例布置方式，与梯次磁源构成梯次闭合磁系。聚磁介质在梯次磁源正上方一定距离的前后水平往复运动，通过控制程序的按钮可实现自动调节，进而实现物料分选和排料，其往复运动行程应能保证不管聚磁介质那一端卸料时，另一端仍恰好处在永磁梯次磁源正上方，一个竖直布置用于调整聚磁介质与永磁梯次磁源之间的间距即分选空间的大小，实现梯次分选。

本发明中所述梯次磁源通过磁力吸引的方式与主体机架的钢板台板固定结合；且所述梯次磁源的宽度与钢板台板的宽度相等。

本发明中所述的分选物料输送带采用特夫龙材料制作而成，通过控制程序和按钮借助二级减速器实现带速的自动调整分选时间。

本发明中所述的主动输送带轮加工有稍宽于分选物料输送带的环形凹槽，且在从动轮端设置有皮带调偏装置；通过控制程序预设的按钮借助二级减速器实现带速的自动调整。

本发明的磁选机的控制全部集成在PID控制柜内，通过分选过程均可控制程序按照设定程序连续运行在分选工状态和多个参数的自动调整。

本发明的磁选机可根据工业化生产的实际将多台并行使用或直接增大梯次磁源及相应聚磁介质的规格尺寸。

本发明的有益效果如下：

(1)梯次磁源分别使用铁氧体、普通钕铁硼NdFeB磁性材料和高性能钕铁硼NdFeB材料采用排斥挤压导磁技术，形成具有梯次的分选背景场强和磁场梯度，尤其适合处理含磁性强弱不同的宽粒级粉体物料；锥形聚磁介质可大大提高磁场梯度，从而增大磁性物所受磁力，通过闭合磁系的梯次磁源和调整聚磁介质与梯次磁源之间的分选空间亦可实现梯次分选，提高分选效果；同时使设备制造运行成本均低大大降低；梯次分选使得煤粉中强、弱磁性物在一台设备中依次分选，简化了分选工艺。

(2)自动化程度高，工作参数调整方便快捷。可针对不同物性和对产品的不同要求来调节各参数，尤其适合处理含磁性强弱不同的宽粒级粉体物料。

(3)干法分选克服了湿式分选以水为介质带来的种种问题，省去了煤泥水处理的复杂工艺流程，不仅使分选工艺更为简单，而且直接降低了运行成本、使用维护简便；永磁磁系结构简单、重量轻、占地少、制造成本低、运行能耗低、易于维护使用寿命长，辅助设备少。

附图说明

图1是现有技术示意图。

图2是本发明的总体结构示意图。

图3是本发明的侧视结构示意图。

图4是本发明的俯视结构示意图。

图5是本发明中闭合永磁磁系结构示意图。

图中序号：1、主动轮机架，2、非磁性物接料斗，3、主动输送带轮，4、二级减速器，5、分选运输皮带，6、主体机架，7、外层U形钢，8、非导磁材料板(硬质铝合金板)，9、聚磁介质，10、梯次磁源，11、水平运动液压缸，12、竖直运动液压缸，13、高导磁轭片，14、方形磁钢，15、磁性物接料斗，16、内层U形钢，17、振动给料漏斗，18、给料漏斗电机，19、从动输送带轮，20、从动轮调高调偏机构，21、从动轮机架，22、铁氧体材料部分，23、普通钕铁硼材料部分，24、高性能钕铁硼材料部分。

具体实施方式

本发明以下将结合实施例(附图)作进一步描述：

如图2、3、4所示，本发明的粗煤粉永磁干式梯次磁选机包括主体机架6，分别设置在主体机架左右两侧的在其机架体上设置有主动输送带轮21的主动轮机架1和在其机架体上设置有从动输送带轮3的从动轮机架21；在主体机架的钢板台板的上面安装有梯次磁源10，在主体机架的钢板台板的底面设置有磁性物接料斗15；由主动输送带轮3和从动输送带轮19驱动的分选物料输送带的上输送带部分位于梯次磁源10的正上方，下折返带部分穿过设置在钢板台板的底面的磁性物接料斗15左、右两侧加工出的输送带穿越槽孔铺设在梯次磁源10的正下方；在从动输送带轮上方的机架上安装有振动给料漏斗17，在主动输送带轮下方的机架上安装有非磁性物接料斗2；在位于梯次磁源10上方的分选物料输送带部分上方设置有聚磁介质9，聚磁介质9通过连接部件与安装在梯次磁源10后部主体机架上的用于驱动聚磁介质作前后水平运动液压缸11，在水平运动液压缸11的下方安装有用于驱动水平运动液压缸作上下位移运动的竖直运动液压缸12；所述梯次磁源10通过磁力吸引的方式与主体机架的钢板台板固定结合；且所述梯次磁源10的宽度与钢板台板的宽度相等。

本发明所述的梯次磁源10分别采用铁氧体、普通钕铁硼NdFeB磁性材料和高性能钕铁硼NdFeB材料制成相同规格的方形磁钢，再利用排斥聚磁技术将上述方形磁钢中间夹以与方形磁钢同规格的高导磁轭片挤压在一起，然后在相对称的两面使用两块U型非导磁不锈钢板固定梯次磁源，同时可屏蔽这两面的磁场，且与选物料输送带相接触的顶面为光滑水平结构；高导磁轭片的材料为电工纯铁、低碳钢或铁钴钒FeCoV合金。更具体讲(如图4所示)，本发明中所述的梯次磁源10的装配是按照极性要求，采用同极排斥聚磁技术将多块同规格的径向充磁的方形永磁磁钢14通过挤压高导磁轭片13的形式来实现，且在其两侧分别采用具有一定厚度和强度的内U形钢16、外U形钢7来屏蔽部分漏磁，以增加分选空间的磁场强度，还可减小磁性物卸料的干扰；U形钢与梯次磁源10通过对称的双螺栓连接后焊死，在梯次磁源10正上方与非导磁材料板(硬质铝合金板)8上密布的锥形聚磁介质9构成闭合磁路。

所述聚磁介质9是由若干个采用电工纯铁加工成的圆锥柱体组成，采取锥尖朝下、并以均布的方式安装在非导磁的硬质铝合金板8下方；所述组成聚磁介质的的圆锥柱体与所对应分布的构成梯次磁源10的铁氧体、普通钕铁硼NdFeB磁性材料和高性能钕铁硼NdFeB的分布采用依次由稀到密的排例布置方式，与梯次磁源10构成梯次闭合磁系。

本发明的工作原理如下：

(1)首先开启控制柜上的电源，检查行程开关是否正常。

(2)打开控制分选运输皮带转动按钮，检查分选运输分选运输皮带是否运转正常。

(3)打开液压控制系统中控制竖直方向运动的液压缸的按钮，根据需要调整聚磁介质与挤压磁极之间距离即分选空间的大小。打开液压控制系统中控制水平方向运动的液压缸的按钮，使聚磁介质在水平方向中间具有一定时间间隔(利于分选)的往复运动。

(4)开启振动给料漏斗控制按钮，将粗煤粉给入振动给料漏斗中即可进行粗煤粉的连续处理作业；分别通过非磁性物料斗和磁性物料斗来获得精煤与尾煤。非磁性物卸料通过分选运输皮带运动到分选皮带末端依靠自身重力自动落入非磁性物料斗；而磁性物则是通过水平运动液压缸带动聚磁介质在水平方向上作前后的往复运动，使聚磁介质离开或进入梯次磁源磁场区域，当聚磁介质离开磁场区域时，磁性物便落入到磁性物料斗中，其中漏斗开口宽度远大于安放梯次磁源的钢板台板的宽度。

Claims (5)

1、一种粗煤粉永磁干式梯次磁选机，其特征在于：所述磁选机包括主体机架(6)，分别设置在主体机架左右两侧的在其机架体上设置有主动输送带轮(21)的主动轮机架(1)和在其机架体上设置有从动输送带轮(3)的从动轮机架(21)；在主体机架的钢板台板的上面安装有梯次磁源(10)，在主体机架的钢板台板的底面设置有磁性物接料斗(15)；由主动输送带轮(3)和从动输送带轮(19)驱动的分选物料输送带的上输送带部分位于梯次磁源(10)的正上方，下折返带部分穿过设置在钢板台板的底面的磁性物接料斗(15)左、右两侧加工出的输送带穿越槽孔铺设在梯次磁源(10)的正下方；在从动输送带轮上方的机架上安装有振动给料漏斗(17)，在主动输送带轮下方的机架上安装有非磁性物接料斗(2)；在位于梯次磁源(10)上方的分选物料输送带部分上方设置有聚磁介质(9)，聚磁介质(9)通过连接部件与安装在梯次磁源(10)后部主体机架上的用于驱动聚磁介质作前后水平运动液压缸(11)，在水平运动液压缸(11)的下方安装有用于驱动水平运动液压缸作上下位移运动的竖直运动液压缸(12)。

2、根据权利要求1所述的磁选机，其特征在于：所述梯次磁源(10)分别采用铁氧体、普通钕铁硼NdFeB磁性材料和高性能钕铁硼NdFeB材料制成相同规格的方形磁钢，再利用排斥聚磁技术将上述方形磁钢中间夹以与方形磁钢同规格的高导磁轭片挤压在一起，然后在相对称的两面使用两块U型非导磁不锈钢板固定梯次磁源，同时可屏蔽这两面的磁场，且与选物料输送带相接触的顶面为光滑水平结构；高导磁轭片的材料为电工纯铁、低碳钢或铁钴钒FeCoV合金。

3、根据权利要求1所述的磁选机，其特征在于：所述聚磁介质(9)是由若干个采用电工纯铁加工成的圆锥柱体组成，采取锥尖朝下、并以均布的方式安装在非导磁的硬质铝合金板(8)下方。

4、根据权利要求2或3所述的磁选机，其特征在于：所述组成聚磁介质的的圆锥柱体与所对应分布的构成梯次磁源(10)的铁氧体、普通钕铁硼NdFeB磁性材料和高性能钕铁硼NdFeB的分布采用依次由稀到密的排例布置方式，与梯次磁源(10)构成梯次闭合磁系。

5、根据权利要求1所述的磁选机，其特征在于：所述梯次磁源(10)通过磁力吸引的方式与主体机架的钢板台板固定结合；且所述梯次磁源(10)的宽度与钢板台板的宽度相等。

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