CN103145224A - 一种磁力卸渣组件 - Google Patents

Abstract

一种磁力卸渣组件，包括磁盘以及与磁盘相配合刮渣的刮渣条，其特征在于：还包括与磁盘和刮渣条相配合的磁辊，所述磁辊设置于磁盘外侧且磁辊轴与磁盘轴平行。相比现有的磁盘机机械刨渣方式，本发明提供的磁力卸渣组件在实现磁性渣与磁盘分离的过程中，不会产生磁性渣在磁盘外沿与集渣槽结合部堆积的现象，解决了磁性渣磨损磁盘外沿焊缝以及漏渣的难题，磁盘正常使用寿命大大延长，磁盘出水水质更好。

Description

一种磁力卸渣组件

技术领域

本发明提供一种磁力卸渣组件，将磁盘吸附的磁性渣从磁盘外圈磁场附近吸离磁盘，属于盘式磁分离净化废水技术领域。

背景技术

盘式磁分离机因磁吸附面积大，广泛应用于从流体中分离出磁性物，比如矿选中对磁性物的分选或去除，水处理领域分离冶金废水中的磁性悬浮物，以及投加磁性介质和絮凝剂以去除水中非磁性悬浮物等。其分离过程是：1、固液分离，含磁性物的流体进入磁盘之间的流道，磁性物被磁力吸附于磁盘表面；2、刮渣，磁盘流道中设置的刮渣条将磁盘吸附的随磁盘转动的磁性物刮离磁盘表面；3、卸渣，与刮渣条配合的刨条将刮渣条刮离磁盘表面的渣刨出磁盘。

美国工程师及建筑师杂志（ASEA Journal 1977 Volume 50 Nomber 6）发表的“Magnadisc——a new industrial wastewater treatment system for use in the iron and steel industry”（一种用于钢铁工业的新型废水处理系统），该系统以磁盘组结合V形截面皮带刮渣输渣，实现对废水的分离净化，使磁分离用于大水量处理成为了现实。专利（ZL92108011.5）公开了一种稀土磁盘分离净化废水设备。专利“刮轮式稀土磁盘分离净化设备”（ZL 00244558.1）公开了磁盘机的一种刮渣条和刨条机构，刮渣条将磁盘表面吸附的渣刮离盘面，被刮离盘面的渣因刨条作用或重力作用或磁力作用而从内向外移动、堆积于磁盘外圈磁体附近，堆积的磁性渣并不能自动脱离外圈磁体的吸力而离开磁盘，故再由刨条将堆积的渣刨出磁盘。后续专利在此基础上对刮渣条和刨条机构做了一些改进，如专利“磁盘液体净化设备用刮渣条”（ZL201120257101.9）、专利“磁盘液体净化设备用刨渣装置”（ZL201120256976.7）。

磁盘机要发挥良好的净化功能，需要尽量保持磁盘吸渣面即盘面的平整、刮渣卸渣尽量彻底。上述刮渣条刮渣结合刨条刨渣的卸渣方式，在废污水的净化工程应用中存在不足：一是漏渣，二是焊缝磨损。具体地，刨条将磁性渣刨离磁盘外圈磁场作用范围的过程中，总有一部分渣滞留、堆积于磁盘外边缘与集渣槽交接处或其附近，并随磁盘的转动而从磁盘外边缘与集渣槽之间的缝隙落入水中，影响出水水质或降低净化效率。V形截面皮带刮渣卸渣的方式同样会产生漏渣现象。工程应用中由于盘式磁分离出水悬浮物浓度通常要求控制在几十毫克/升，漏渣对出水水质的影响是显而易见的。一种解决办法是将刮渣条设置在磁盘进水一侧，但这样的设置必然导致出水一侧磁盘吸渣厚度最大，磁吸力减弱，容易随出水跑渣，对改善出水效果意义不大。更严重的，磁盘外边缘与集渣槽之间堆积的磁性渣长期磨损磁盘边缘焊缝，导致磁盘焊缝被磨穿进而磁盘面板开裂，破坏磁盘结构的密闭性，引起磁盘变形、盘面严重不平整而不能正常刮渣、电机功耗增大甚至烧坏、降低磁体性能和磁吸附净化作用。磁盘焊缝磨损开裂后，现场修复几乎不可能，磁盘的更换工作量很大，成本高。现场通常的处置办法是取消刮渣条使变形磁盘不发挥吸渣净化的功能，减少电机烧坏的可能。上述问题在实际使用中频繁发生，一直是盘式磁分离净化设备面临的一大难题。

在盘式磁分离净化长期的工程实践中，专业技术人员也不断努力改善上述积渣、漏渣和焊缝磨损问题。如上述专利“磁盘液体净化设备用刮渣条”（ZL201120257101.9）提出的改进刮渣条的措施，以及专利“磁盘液体净化设备用刨渣装置”（ZL201120256976.7）提出的改进刨条的措施，这些措施有助于改进刮渣刨渣状况，但对磁盘外边缘积渣漏渣磨损焊缝的问题并无明显改善。另一种已知的措施是，尽量减小磁盘外沿附近的位于刮渣条和刨条下方的集渣槽与磁盘外边缘之间的间隙，比如提高盘缘与集渣槽配合精度、喷射发泡聚氨酯等。这类方法对减少漏渣有一定效果，但由于磁盘外缘圆度总是存在制作误差，磁盘与集渣槽一静一动，因此间隙总是存在，漏渣现象不能根本杜绝。同时，间隙的减小并不能解决积渣对磁盘焊缝的磨损，甚至更严重。磁盘焊缝质量保持良好，对磁盘的正常吸渣、对磁盘机的正常使用寿命，其重要性不言而喻。

发明内容                                                                  

针对上述现有盘式磁分离净化废水设备存在的不足，本发明的目的是提供一种磁力卸渣组件，彻底解决在磁性渣脱离磁盘外圈磁场作用范围的过程中发生的积渣、漏渣和焊缝磨损问题。

为了达到上述目的，本发明提出了以下技术方案：一种磁力卸渣组件，包括磁盘以及与磁盘相配合刮渣的刮渣条，还包括与磁盘和刮渣条相配合的磁辊，所述磁辊设置于磁盘外侧且磁辊轴与磁盘轴平行。刮渣条从磁盘表面刮下的堆积于磁盘外圈磁场附近的磁性渣被磁辊吸出磁盘。只要磁盘外圈磁体附近堆积的磁性渣受到的磁盘吸力小于磁辊吸力，就会被磁辊吸离磁盘，而不会堆积于磁盘外边缘与集渣槽之间造成漏渣、焊缝磨损。

所述磁辊的磁极距（相邻两磁极的中心距离）与磁盘间距（相邻两磁盘的中心距离）相同且磁辊的磁极正对刮渣条的中线位置。磁辊的磁极对应刮渣条的中线位置即相邻两磁盘的中央，刮渣条刮下的堆积于磁盘外圈磁体附近的渣向着相邻磁盘的中央位置被吸离磁盘表面进而被吸附到磁辊磁极上，如此避免了磁性渣被磁辊吸附过程中掠过、磨损磁盘外沿焊缝。

所述磁辊与磁盘外沿为间隙配合，以避免磁辊与磁盘外沿的接触磨损。

磁辊的作用在于将刮渣条刮下的堆积于磁盘外圈磁场附近的渣吸离磁盘而不在磁盘外边缘与集渣槽之间积渣、漏渣、磨损磁盘焊缝。有两种方法可以使刮渣条刮下的渣集中于磁盘外圈磁体附近：一是保留刨条，主要作用是将磁盘内部的被刮渣条刮下的渣沿刮渣条刨向磁盘外圈磁体附近，刨条的长度和位置设置以不干扰磁辊吸渣为优；二是不设置刨条，通过磁盘磁路的合理设计，使刮渣条上的磁性渣受旋转的、从内向外呈梯度变化的磁盘磁力的作用而自动从磁盘内圈磁场向磁盘外圈磁场移动。在实际的工程运行中，磁盘内径向布置的磁体与刮渣条成一定旋切角的情况下，磁性渣顺刮渣条从内向外移动的现象证实了磁路设计的有效性。由此也可看出，本发明的磁辊卸渣技术方案结合磁盘磁路设计，使得磁盘机传统的刨条卸渣机构的设置不再是必需的。

本发明还设置有与磁辊相配合刮渣的刮刀，刮渣条从磁盘表面刮下的磁性渣堆积于磁盘外圈磁场附近然后被磁辊吸出磁盘，刮刀将磁辊表面吸附的渣刮离磁辊。

刮刀的作用是刮除磁辊表面磁吸附的渣。由于磁辊表面磁场强度较高，对渣的磁吸附力很强，刮刀与磁辊表面的接触无论是刚性接触或柔性接触，都会明显加大刮刀对磁辊表面的刮渣阻力，致使磁辊的驱动电机功耗加大甚至烧坏，并且磁辊表面磨损会比较严重。因此本发明的最优方式是让刮刀与磁辊表面呈间隙配合，以减小磁辊的转动阻力，延长磁辊寿命；当然间隙也不宜过大，以免磁辊表面因堆积的渣太厚、磁力太弱而影响对磁盘的卸渣效果。

为保持刮刀与磁辊的间隙配合，刮刀最好由刚性非导磁材料制作。

所述刮刀由多段刀体组合而成，这样的分段设置，更容易调整其与磁辊的间隙。

本发明还可以用另一种方式实现将磁辊吸离磁盘的磁性渣输出，比如在磁辊上套装输渣带，刮渣条从磁盘表面刮下的堆积于磁盘外圈磁场附近的磁性渣被磁辊吸出磁盘，磁性渣直接附着于套装在磁辊上的输渣带上，被运转的输渣带输离磁辊。

当然，也可以借鉴专利“非接触式磁力旋压装置”（ZL201110110782.0）的技术方案，将本发明中磁辊表面直接吸渣刮刀刮渣的方式、或上述输渣带输渣的方式，改为非接触式磁力吸渣、输渣，但在渣量比较大、磁辊转速比较高的情况下，磁辊所吸渣的非接触旋转输送可能存在不流畅不连续的现象。

作为本发明进一步的完善措施，在磁辊下方设置有集渣槽，集渣槽延伸至刮条外端的下部且不与磁盘接触，刮渣条中的水跌入集渣槽。

显而易见的，根据本发明的思想，磁辊的构成方式原则上无限制，只要能产生将刮渣条刮下的堆积于磁盘外圈磁场附近的磁性渣吸离磁盘所需的磁场磁力就可以。前述及下述对磁辊的一些要求比如磁极的设置，无非是在总体思路下较好的选择。制作磁辊所用的磁体，优选圆环形磁体；当然也可以是瓦形或圆弧形或矩形磁体等。所选磁体可以是稀土磁体或铁氧体。磁辊中心轴贯穿整个磁辊长度，中心轴可以是实心轴或空心管，中心轴最好由非导磁材料制作，通常的材料是不锈钢棒或管。这种具有通长中心轴的磁辊具有比实心磁柱构成的磁力棒更好的结构强度。进一步的，在磁盘数量较多、磁盘轴较长因而需要的磁辊也较长的情况下，磁辊可以分段设置或者采取在磁辊中部设置支座等加强措施。反之，在需要的卸渣磁辊长度比较短的情况下，则可以用磁力棒代替，容易获得更大的场强且制作简化。

本发明的技术方案是就刮渣条的方式进行阐述，但本专业技术人员不难想到，V形截面皮带刮渣输渣方式也存在漏渣问题，而采用在刮渣皮带与磁盘边缘交接处设置上述方式的卸渣磁辊同样是有利的。

本发明的一个重要目的是解决磁盘外边缘焊缝被堆积的磁性渣磨损的难题，本专业技术人员同样不难想到，对于非焊接磁盘而言，磁性渣从磁盘面板与磁盘外圈骨架的接缝处进入磁盘内部会导致磁盘吸渣性能的降低，而本发明提供的磁辊卸渣方式可以有效避免在刮渣卸渣过程中磁性渣从磁盘外沿接缝处进入磁盘内部。进一步地，本发明的技术方案同样解决了这类磁盘的堆渣、漏渣问题。

本发明中所述磁盘的数量为2个以上，等间隔安装于磁盘轴上。

磁辊或磁棒吸渣，在磁选及除铁领域是公知的技术。显然，本发明并不是对磁辊或磁棒的简单应用。本发明的意义在于，针对盘式磁分离净化设备的卸渣过程中发生的积渣、漏渣、磨损磁盘焊缝的问题，提出了与磁盘及刮渣条相配合的磁辊卸渣方式及具体技术方案，克服了磁盘机传统刨条卸渣方式长期存在的未能有效解决的积渣、漏渣、焊缝磨损难题，大大改善了盘式磁分离机的净化效能，尤其明显地延长了作为磁盘机核心部件的磁盘的正常使用寿命，具有较磁盘机传统刨条卸渣方式显著的技术先进性和实用价值。

附图说明

图1为本发明磁盘与磁辊相配合的结构示意图。

图2为图1的侧视结构示意图。

图3为在图2基础上设置刮刀与磁辊相配合且磁辊与磁盘同向转动的结构示意图。

图4为在图2基础上设置刮刀与磁辊相配合且磁辊与磁盘反向转动的结构示意图。

图5为在图2基础上设置输渣带与磁辊相配合的结构示意图。

图中：1、磁辊，2、磁辊轴，3、磁盘，4、磁盘轴，5、磁盘外沿焊缝，6、磁盘面板，7、刮渣条，8、磁性渣，9、刮刀，10、集渣槽，11、磁极，12、磁盘外圈磁体，13、输渣带，14、副轴，15、刮板。

具体实施方式

下面我们将结合附图对本发明作进一步的说明。

实施例1

如图1和图2所示，一种磁力卸渣组件，包括磁盘3以及与磁盘3相配合刮渣的刮渣条7，还包括与磁盘3和刮渣条7相配合的磁辊1，磁辊1设置于磁盘3外侧且磁辊轴2与磁盘轴4平行。刮渣条7从磁盘面板6表面刮下的堆积于磁盘外圈磁场附近的磁性渣8被磁辊1吸出磁盘3。只要磁盘外圈磁体12附近堆积的磁性渣8受到的磁盘3吸力小于磁辊1吸力，就会被磁辊1吸离磁盘3。

磁辊1的磁极距（即相邻两磁极的中心距离L1）与磁盘间距（即相邻两磁盘的中心距离L2）相同且磁辊1的磁极11正对刮渣条7的中线位置。如图1所示，磁辊1的磁极11对应刮渣条7的中线位置即相邻两磁盘3的中央，刮渣条7刮下的堆积于磁盘外圈磁体12附近的磁性渣8向着相邻磁盘的中央位置被吸离磁盘3表面进而被吸附到磁辊1的磁极11上，如此避免了磁性渣8被磁辊1吸附过程中掠过、磨损磁盘外沿焊缝5。

磁辊1与磁盘3外沿为间隙配合，以避免磁辊1与磁盘3外沿的接触磨损；在磁辊1下方还设置有集渣槽10，集渣槽10延伸至刮渣条7外端的下部且不与磁盘3接触，刮渣条7中的水跌入集渣槽10。

如图3和图4所示，本实施例还设置有与磁辊1相配合刮渣的刮刀9，刮刀9的作用是刮除磁辊1表面磁吸附的磁性渣8。由于磁辊1表面磁场强度较高，对渣的磁吸附力很强，刮刀9与磁辊1表面的接触无论是刚性接触或柔性接触，都会明显加大刮刀9对磁辊1表面的刮渣阻力，致使磁辊1的驱动电机功耗加大甚至烧坏，并且磁辊1表面磨损会比较严重。因此本实施例让刮刀9与磁辊1表面呈间隙配合，以减小磁辊1的转动阻力，延长磁辊1寿命；同时间隙也不宜过大，以免磁辊1表面因堆积的渣太厚、磁力太弱而影响对磁盘3的卸渣效果；为保持刮刀9与磁辊1的间隙配合，刮刀由刚性非导磁材料制作，优选不锈钢材料；刮刀9还可以设置成由多段刀体组合而成的结构，这样的分段设置，更容易调整其与磁辊1的间隙。

在本实施例中，如图3和图4所示，磁辊1的转向可以与磁盘3转向相同，即均为顺时针转动，相应地，刮刀9刃口向上，优选设置于磁辊1中心轴水平面位置；也可选择地，磁辊1与磁盘3转向相反，相应地，刮刀9刃口向下，优选设置于磁辊1中心轴水平面位置。

实施例2

本实施例的改变仅仅是不再设置刮刀9来去除磁辊1表面磁吸附的磁性渣8，而是采用在磁辊上套装输渣带方式来去除磁辊1表面磁吸附的磁性渣8。

如图5所示，在磁辊1上套装输渣带13，输渣带13另一端套在副轴14上，刮渣条7从磁盘3表面刮下的磁性渣8被磁辊1吸出磁盘3，磁性渣8直接附着在套装在磁辊1上的输渣带13上，被运转的输渣带13输离磁辊1，与输渣带13相配合的刮板15将磁性渣8刮离输渣带13。输渣带13由橡胶等非导磁材料制作。

本发明针对磁盘卸渣过程中发生的积渣、漏渣、磨损焊缝等长期存在的问题，提出了磁力卸渣的思路及技术方案和具体实施例。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。本专业技术人员在此基础上，可以根据具体运行工况作出相应调整以期达到理想的效果。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例。任何未超出本发明思路、技术方案、实施例的改进，均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种磁力卸渣组件，包括磁盘（3）以及与磁盘（3）相配合刮渣的刮渣条（7），其特征在于：还包括与磁盘（3）和刮渣条（7）相配合的磁辊（1），所述磁辊（1）设置于磁盘（3）外侧且磁辊轴（2）与磁盘轴（4）平行。

2.根据权利要求1所述的磁力卸渣组件，其特征在于：所述磁辊（1）的磁极距与磁盘（3）间距相同且磁辊（1）的磁极正对刮渣条（7）的中线位置。

3.根据权利要求1所述的磁力卸渣组件，其特征在于：所述磁辊（1）与磁盘（3）外沿为间隙配合。

4.根据权利要求1-3任一项所述的磁力卸渣组件，其特征在于：还设置有与磁辊（1）相配合刮渣的刮刀（9），且刮刀（9）与磁辊（1）表面为间隙配合。

5.根据权利要求1-3任一项所述的磁力卸渣组件，其特征在于：所述磁辊（1）上套装有输渣带（13）。

6.根据权利要求4所述的磁力卸渣组件，其特征在于：所述刮刀（9）由刚性非导磁材料制成。

7.根据权利要求6所述的磁力卸渣组件，其特征在于：所述刮刀（9）由多段刀体组合而成。

8.根据权利要求1-3任一项所述的磁力卸渣组件，其特征在于：在磁辊（1）下方还设置有集渣槽（10）。

9.根据权利要求4所述的磁力卸渣组件，其特征在于：在磁辊（1）下方还设置有集渣槽（10）。

10.根据权利要求5所述的磁力卸渣组件，其特征在于：在磁辊（1）下方还设置有集渣槽（10）。

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