CN104014426A - 退役汽车车身非磁性金属的电涡流分选装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供退役汽车车身非磁性金属的电涡流分选装置及方法，包括机架，机架上设有振动给料机，振动给料机下方设有上部进料带，上部进料带通过上部传动辊和上部改向辊分为上部进料水平段、上部进料倾斜段和上部回行段，上部进料倾斜段中下部内外侧分别设有带内磁转子和带外磁转子；上部进料倾斜段下方设有集料盘；上部回行段下方设有下部进料带，下部进料带通过下部传动辊和下部改向辊分为下部进料水平段和下部回行段；下部进料水平段尾部设有集料箱。本发明利用水平段与倾斜段组合的进料带结构，增大磁通量变化频率以增大磁偏斥力，提高分选效果；并用双磁转子和下部进料结构，消除弹跳现象，增大磁力和磁力矩，最终增强了分选效果。

Description

退役汽车车身非磁性金属的电涡流分选装置及方法

技术领域

本发明属于金属分选回收机械设备技术领域，具体涉及一种退役汽车车身非磁性金属的电涡流分选装置及方法。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，私人汽车的产销量与日俱增，汽车总保有量随之急剧增长，根据统计局的数据，截至2013年底，我国的汽车保有量已达1.37亿辆。由于汽车服役寿命有限(一般为15年)、车型更新换代的速度加快，退役汽车数量巨大，以6％的报废率计算，目前每年需要处理的退役汽车总量约为820多万辆。对报废汽车的回收利用和再制造既刻不容缓，又蕴含着巨大的经济效益和社会效益。这是因为，汽车由大量的金属和非金属材料组成，其中，钢铁(钢和铸铁)占70％左右，有色金属(铝、铜、镁合金和少量的锌、铅及轴承合金)约占10％，其他为非金属。对车身而言，主要含钢铁(包括不锈钢)、铝、铜、镁合金和少量的锌。

对报废汽车进行整车拆解之后，须接着对车身进行回收处理，主要工艺包括碾压、破碎和分选。分选所依据的是不同材料的物理化学性质的差异。在工业发达国家(如美国、德国)，一般采用磁选法分离出磁性材料即钢和铸铁，运用电涡流分选法分离有色金属，也有用旋流分选法、沉浮法或先进的激光诱导光谱法的，但是工业应用最广泛的还是电涡流分选法。

电涡流分选的基本原理是：永磁体镶成的磁转子高速旋转，产生高频交变磁场，当导电金属通过磁场区时，其内部产生感应涡电流；涡电流本身产生交变磁场，并与磁转子产生的磁场方向相反，两场相互作用，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。

1889年美国爱迪生申请了交变磁场电涡流分选机的专利，但直到上世纪60年代，由于需要分选回收大量废物中的有色金属，这种分选方法才得以快速发展。其后大约每十年经历一个发展阶段，分选机依次经历了电磁型、永磁静态型、永磁动态型三种型式。目前分选机仍然是永磁动态型，如Nd-Fe-B永磁辊式涡电流分选机；但是如何进一步提高分选效率以及如何分选小粒度物料，一直是研究的热点。

目前国内应用于汽车车身有色金属分选的电涡流分选机多从国外进口，对这种方法的认识处于理论研究和对进口设备的消化吸收阶段，没有自行研制、实际应用的设备。在现有设备中，普遍存在分选效率不高、对小颗粒分选困难的问题。针对这些问题，国内一些高校、科研院所做了一些理论研究，相关企业做了设备改进，目前与此相关的专利主要有：

专利《涡流式磁选机》(杨钢等，专利号ZL200710023535.0)发明了一种涡流式磁选机，它是一种立锥式结构，包括锥形外滚筒和内滚筒，在内滚筒的外锥面上交替布置有极性相反的磁性单元，内、外滚筒具有相同的竖直旋转轴心并通过不同的转轴分别驱动。该结构充分利用重力作用使磁场交替频率更大，非磁金属能弹跳得更远，从而提高了分选效果。但是，该结构中的磁性单元呈螺旋状，在工艺上难以实现，从而限制了它的实际应用。另外，在该结构中，若想通过增大磁系长度的方法增加单位时间的处理量，其效果非常有限。

发明专利《一种强磁涡流分选机》(童加增，申请号201310286102.X)公开了一种强磁涡流分选机，解决了现有的强磁涡流分选机分选料有时会洒落在地上的问题。该专利主要是设计出料装置，没有涉及如何提高分选效率的问题。

发明专利《废旧汽车外壳回收前处理工艺及设备》(张雷等，授权公告号CN102166578B)和发明专利《一种自动化连续式汽车切片有色金属成套分选线系统》(王成等，申请号201210130933.3)都涉及到了传统的涡电流分选机，用于分选有色金属和非金属，但是这种传统、单一的设备无法胜任汽车车身碎片非磁性金属这种大批量、大粒度范围物料的分选工作，其对小颗粒物料的分选尤为困难。

发明专利《细颗粒废料有色金属分选装置及方法》(李明波等，申请号201310446729.7)公开了一种细颗粒废料有色金属分选装置，该装置中含两级电涡流分选、一次筛选和一次智能传感器分选，可实现有色金属和不锈钢的分选。专利对电涡流分选装置结构没有具体介绍；而智能传感器分选装置的相关参数设置麻烦，分选成分复杂的金属时，成本较高，可靠性差，单位时间的处理量也较小。

发明专利《分选细小有色金属和绝缘导线物件的方法和设备》(托马斯·瓦莱里奥，申请号200780019227.9)公开了一种分选细小有色金属和绝缘导线物件的设备，利用感应接近探测器阵列识别金属的位置，经计算后由喷头阵列将相应的金属喷射至独立容器中。但这种设备对探测器参数的设置较麻烦，处理成分复杂的金属颗粒时，成本较高，可靠性差，单位时间的处理量也较小。

以下发明专利中都提到了涡电流分选机，但由于只将之作为整个处理系统的一个小环节，没有介绍具体结构：《垃圾自动分拣系统》(吴桐，专利号ZL01104735.6)；《废电机处理回收工艺》(陈戍寅，授权公告号CN102151684B)；《废旧铅酸蓄电池闭合循环回收利用方法》(梁福明等，授权公告号CN102534220B)；《一种从废弃锂离子电池中资源化综合回收有价金属的方法》(张永祥等，授权公告号CN103045870B)；《一种废钢铁破碎与炉料加工一体化的方法及设备》(明果英等，申请号201210195136.3)；《废旧带元器件电路板的处理方法及设备》(明果英等，申请号201210393372.6)；《一种家电类废物拆解分选回收工艺及设备》(薛广记等，申请号201310498180.6)；《细颗粒废料有色金属分选装置及方法》(李明波等，申请号201310446729.7)；《一种报废汽车车身的破碎分选工艺流程》(明果英等，申请号201010584124.0)；《城市生活垃圾无害化综合处理工艺流程》(郑九洲，申请号201110389394.0)；《一种多功能撕碎加破碎分选生产线及生产方法》(韩清洁，申请号201210087287.7)。

以下发明专利虽然物理原理也涉及电涡流，但都是电涡流检测领域，而不是分选领域：《电涡流识别复合材料材质及其界面的设备》(黄峰一等，授权公告号CN101413921B)；《一种无缝钢管涡流高低频复合检测设备》(沈玉琴，申请号201310025060.4)；《一种钢球表面质量检测系统》(张华宇等，申请号201310201905.0)；《一种无缝钢管涡流检测装置》(金峰等，申请号201310191155.3)。

以上有关电涡流分选的专利中涉及的相关分选机构要么采用机械式结构但分选效率不高，无法胜任汽车车身碎片非磁性金属这种大批量、大粒度范围物料的分选工作；要么采用电控系统进行识别性分选，可靠性差、成本高、单位时间处理量较小。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对已有结构中存在的不足，提供一种分选效果好、工作效率高的退役汽车车身非磁性金属的电涡流分选装置及方法。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：退役汽车车身非磁性金属的电涡流分选装置，其特征在于：它包括机架，机架上设有振动给料机，振动给料机的下方设有环形无终点的上部进料带，上部进料带由上部传动辊传动，上部进料带通过上部传动辊和上部改向辊分为上部进料水平段、上部进料倾斜段和上部回行段，上部进料倾斜段的中下部的内外侧分别设有带内磁转子和带外磁转子；

上部进料倾斜段的下方设有用于收集从上部进料倾斜段抛出的金属的集料盘；

上部回行段的下方设有环形无终点的下部进料带，下部进料带的下部位置是相对于带内磁转子而言，下部进料带由下部传动辊传动，下部进料带通过下部传动辊和下部改向辊分为下部进料水平段和下部回行段，下部进料水平段的端部位置以能够接收从上部进料倾斜段抛落的金属为准，下部进料水平段与上部回行段之间的间隙以能够顺利通过抛落在下部进料带上的金属的最小距离为准；下部进料水平段的尾部设有集料箱，用于收集从下部进料水平段抛出的金属，且集料箱的水平位置和入料口挡板角度可调；

下部进料水平段的运动方向为从下部进料水平段的端部往尾部运动，下部进料带的运动方向与上部进料带运动方向相反。

按上述装置，所述的带内磁转子和带外磁转子轴心的连线与上部进料倾斜段的带面相互垂直。

按上述装置，所述的带外磁转子外围设有非磁性非金属隔离罩。

按上述装置，所述的集料箱沿下部进料水平段抛出金属的方向依次设置3个箱体，每个箱体的水平位置和入料口挡板角度可调。

一种利用上述退役汽车车身非磁性金属的电涡流分选装置实现的分选方法，其特征在于：它包括以下步骤：

1)振动给料机将物料送至上部进料带的上部进料水平段，并匀速直线运动至上部进料倾斜段的起始端；

2)物料在上部进料倾斜段受重力作用加速进入带内磁转子和带外磁转子之间的磁场区，感应出电涡流，与源磁场相互作用产生磁偏斥力，物料中的大颗粒强导电金属被抛入集料盘，物料中的中小颗粒强导电金属与弱导电金属掉在下部进料带的下部进料水平段上；所述的大颗粒为粒度大于或等于25mm的颗粒，中颗粒为粒度大于5mm且小于25mm的颗粒，小颗粒为粒度小于或等于5mm的颗粒；所述的强导电金属为电阻率小于或等于1×10^-7Ω·m的金属，弱导电金属为电阻率大于1×10^-7Ω·m的金属；

带内磁转子和带外磁转子的旋转方向相反，且带外磁转子的场强高于带内磁转子；

3)中小颗粒强导电金属与弱导电金属在下部进料水平段上受到带内磁转子的磁转矩作用，分别抛入集料箱中。

按上述方法，所述的上部进料带的传输速度小于或等于1.5m/s，优选为1m/s。

按上述方法，所述的带内磁转子和带外磁转子的转速可调，范围为大于0、且小于或等于3000r/min。

本发明的有益效果为：

1、本装置的主要结构部件是两个磁转子、上部进料带和下部进料带；上部进料带是“水平段+倾斜段”组合的结构，上部进料水平段用于控制基本送料速度，而上部进料倾斜段利用物料的重力加速以增大磁通量变化频率最终增大磁偏斥力、提高分选效果；双磁转子反向旋转且带外磁转子的场强比带内磁转子高，其作用一方面是增大磁偏斥力进而增强分选效果，另一方面是消除中小颗粒的“弹跳现象”，提高分选效率；对分选不佳的中小颗粒进行了二次分选，且通过下部进料的方式，不但消除了“弹跳现象”的不利影响，而且充分利用带内磁转子的磁转矩作用增强了分选效果。

2、带内磁转子和带外磁转子轴心的连线与上部进料倾斜段相互垂直，从而充分利用两个磁转子的场强。

3、上部进料带的速度直接影响到物料进入磁场区的速度从而影响分选效果，经过分析和试验，上部进料带的速度小于1.5m/s为好，以1m/s为佳。

4、带外磁转子外围设有非磁性非金属隔离罩，能够防止物料对带外磁转子的刮伤和磨损。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图。

图2(a)为单辊电涡流分选机上部进料时大颗粒金属受力图。

图2(b)为单辊电涡流分选机上部进料时中小颗粒金属受力图。

图3(a)为上部进料水平段上物料受力图。

图3(b)为上部进料倾斜段上物料受力图。

图4为双磁转子下物料受力图。

图5(a)为单磁转子上部进料时物料受力图。

图5(b)为单磁转子下部进料时物料受力图。

图中，1-振动给料机，2-上部传动辊、3-上部进料带、4-上部改向辊、5-上部改向辊、6带内磁转子及其相关部件、7-带外磁转子及其相关部件、8-集料盘、9-下部进料带、10-下部传动辊、11-下部改向辊、12-集料箱、13-机架、I-上部进料水平段、II-上部进料倾斜段。

21-驱动电机、22-传动V带、23-传动滚筒、24-轴承及轴承座；41-改向滚筒、42-轴承及轴承座；51-改向滚筒、52-轴承及轴承座。

101-驱动电机、102-传动V带、103-传动滚筒、104-轴承及轴承座；111-改向滚筒、112-轴承及轴承座。

61-带内磁转子，62-驱动电机；71-带外磁转子、72-驱动电机、73-非磁性非金属外罩。

具体实施方式

图1为本发明一实施例的结构示意图，它包括机架13，机架13上设有振动给料机1，振动给料机1的下方设有环形无终点的上部进料带3，上部进料带3由上部传动辊2传动，上部进料带3通过上部传动辊2和上部改向辊4和5分为上部进料水平段I、上部进料倾斜段II和上部回行段，上部进料倾斜段II的中下部的内外侧分别设有带内磁转子及其相关部件6和带内磁转子及其相关部件7；上部进料倾斜段II的下方设有用于收集从上部进料倾斜段抛出的金属的集料盘8；本实施例中，上部进料的运动方向为顺时针方向；上部回行段的下方设有环形无终点的下部进料带9(相对于带内磁转子)，下部进料带9由下部传动辊10传动，下部进料带9通过下部传动辊10和下部改向辊11分为下部进料水平段和下部回行段，下部进料水平段的端部位置以能够接收从上部进料倾斜段抛落的金属为准，下部进料水平段与上部回行段之间的间隙以能够顺利通过抛落在下部进料带上的混合物料的最小距离为准；下部进料水平段的尾部设有集料箱12，用于收集从下部进料水平段抛出的金属，本实施例中，集料箱12沿下部进料水平段抛出金属的方向依次设置3个箱体，且集料箱12的水平位置可调、各箱体的入料口挡板角度也均可调；下部进料水平段的运动方向为从下部进料水平段的端部往尾部运动，下部进料带的运动方向与上部进料带运动方向相反，即逆时针方向。

上部传动辊2包括驱动电机21、传动V带22、传动滚筒23和轴承及轴承座24，驱动电机21通过传动V带22带动传动滚筒23转动，从而带动上部进料带3运动，而传动滚筒23通过轴承及轴承座24支承在机架13上；下部传动辊10的结构与上部传动辊相同，包括驱动电机101、传动V带102、传动滚筒103和轴承及轴承座104。

改向辊结构相同，都是改向滚筒(如41)通过轴承和轴承座(如42)支承在机架13上。上部改向辊4包括改向滚筒41和轴承及轴承座42；上部改向辊5包括改向滚筒51和轴承及轴承座52；下部改向辊11包括改向滚筒111和轴承及轴承座112。合理布置两个上部改向辊的位置可以改变上部进料带倾斜段的长度和倾角，进而改变物料加速度和加速时间。

带内磁转子61包括外圆柱面上沿圆周方向均匀分布的若干对永磁体(本实施例中为10对)，且按极性N、S交替排列；带内磁转子上有一转轴，通过两端的轴承和轴承座支承在机架上；转轴由驱动电机62驱动高速旋转(其间联有联轴器)；驱动电机62与电源联接，其间有变频器，变频器用于控制电机的转速，以适应不同工况的需要。带外磁转子及其相关部件7的结构与带内磁转子及其相关部件6相同，包括磁转子71和驱动电机72等结构。带外磁转子71外围还设有非磁性非金属隔离罩73，以防止物料对带外磁转子的刮伤和磨损，但两者无机械连接，各自独立支撑于机架。带内磁转子61和带外磁转子71轴心的连线与上部进料倾斜段II的带面相互垂直，以充分利用两个磁转子的场强。

一种利用上述退役汽车车身非磁性金属的电涡流分选装置实现的分选方法，包括以下步骤：

1)振动给料机将物料送至上部进料带的上部进料水平段，并匀速直线运动至上部进料倾斜段的起始端；上部进料带的传输速度小于或等于1.5m/s，优选1m/s。

2)物料在上部进料倾斜段受重力作用加速进入带内磁转子和带外磁转子之间的磁场区，由于两磁转子都高速旋转且物料相对场区运动，故物料内部感应出电涡流，与源磁场相互作用产生磁偏斥力，物料中的大颗粒(粒度大于或等于25mm)强导电金属(本实施例中为铝和铜)被抛入集料盘，物料中的中小颗粒(小粒度0～5mm，中粒度大于5mm、小于25mm)强导电金属(本实施例中为铝、铜)由于“弹跳”现象与弱导电金属(本实施例中为不锈钢)掉在下部进料带的下部进料水平段上。通常，强导电金属为电阻率小于或等于1×10^-7Ω·m的金属，弱导电金属为电阻率大于1×10^-7Ω·m的金属。

上部进料带的传输速度和带内磁转子、带外磁转子之间的磁场强度会影响到物料中大颗粒强导电金属抛出的距离，因此集料盘的水平位置可调，以便能够准确接收抛出的大颗粒强导电金属。

带内磁转子和带外磁转子的旋转方向相反，且带外磁转子的场强高于带内磁转子；本实施例中带内磁转子的旋转方向与上部进料带的传输方向相同，带内磁转子和带外磁转子的转速可通过变频器调节，以适应不同物料和工况的要求，调节范围为大于0，且小于或等于3000r/min。

3)中小颗粒强导电金属与弱导电金属在下部进料水平段上受力状况改变，不但消除了“弹跳现象”的不利影响，而且充分利用磁转矩作用增强了分选效果，故中小颗粒强导电金属得以有效分选，分别抛入集料箱的各个箱体中。本实施例中集料箱包括三个箱体，依远近分别用于收集中小粒度的铝、中小粒度的铜、各种大小的不锈钢。

本装置从电涡流分选原理出发，通过改善物料的受力状况来提高分选效率，可显著提高对退役汽车车身非磁性金属的分选效果，包括对大粒度和中小粒度物料都是如此。下面通过受力分析对进行说明。

国外对于电涡流分选理论的研究比较深入全面，关于电涡流力/力矩的计算模型也比较多，目前比较主流的是瑞典学者Peter Rem等提出的计算模型，该模型主要包括磁偏斥力和磁转矩(即电涡流力和力矩)的计算方法。如图2所示，为单辊电涡流分选机从上部进料时的受力情况，(a)为大粒度物料受力状况，(b)为中小粒度物料的情况；其中与电涡流力/力矩相关的径向磁偏斥力Fr、切向磁偏斥力Ft和磁转矩T。根据Peter Rem等提出的计算模型，三者共同构成电涡流分选中的电涡流力/力矩，且分别由以下公式计算：

$F_t=\left(\frac{2\mathrm{\πd}}{\mathrm{\λ}}\right)\frac{T}{d}---\left(1\right),$

F_r＝sμ₀(ω-Ω)σd²F_t  (2)，

T＝-cB²V(ω-Ω)σd²   (3)，

公式中，d为颗粒的等效直径，λ一对永磁极的宽度，s颗粒形状因子，μ0真空磁导率，ω磁转子的旋转角速度，Ω颗粒的旋转角速度，σ导电颗粒的导电率，c为一与颗粒形状和其在磁场中所处方向有关的系数，B颗粒处的有效场强，V颗粒体积。

由以上三式及相关理论知，若磁转子结构及其参数已定，则影响磁力/力矩的主要因素包括物料颗粒大小、形状和比导电率，其中以大小的影响最为显著。

关于比导电率的影响，退役汽车车身非磁性金属主要包括铝、铜和不锈钢，它们的比导电率如表1所示。由表易知，其他因素相同的情况下，铝所受力/力矩最大而被抛得最远，铜次之，不锈钢最弱而被抛得最近。

表1

现在结合公式(1)～(3)和图2，重点说明颗粒大小对磁偏斥力和磁转矩的影响，这是本发明结构创新的主要原理。

如图2所示，在电涡流分选中，虽然物料所处的场是一个综合力场，但占主导作用的是磁偏斥力Ft、Fr和磁转矩T，且由式(2)知，Fr相对Ft一般较小，故主要考虑Ft和T；两者关系如式(1)所示，即切向力Ft和磁转矩T所造成的偏转力T/d满足关系：

$\frac{F_t}{T/d}=\frac{2\mathrm{\πd}}{\mathrm{\λ}}---\left(4\right),$

由式(1)～(3)还可看出，Ft的方向同(ω-Ω)而T/d方向与(ω-Ω)相反，又因Ω相比ω较小，故即Ft方向同磁转子旋转方向，T/d方向与之相反。也就是说，Ft对分选是一个积极推力，而T/d是消极偏转力。

由式(4)，对大颗粒而言，d很大，故即也就是说，对大颗粒来讲，占主导作用的是积极推力Ft，而消极反偏转力T/d对其影响较小，如图2(a)所示；但是，对中小颗粒，d较小，故且d越小，此比值越小，故占主导的是消极反偏转力T/d，如图2(b)所示，它促使颗粒向磁转子旋转方向的反方向(在此也即送料方向的反方向)“反回弹跳”，因而这些颗粒和弱导电体颗粒(如不锈钢)及其他中小尺寸的导电颗粒水平抛射距离都很小，于是混杂在一起，无法顺利分选。颗粒越小，这种“弹跳”现象越明显。

为了提高分选效果尤其是中小尺寸物料的分选效果，本发明从改善物料颗粒的受力状况入手，在结构上进行了三处创新，其中后两处与上述力学分析密切相关。

(1)改传统的水平传送带为“水平段+倾斜段”的组合式传送带(如图1的I和II)。上部进料水平段的作用在于控制基本传送速度，使其可控；而上部进料倾斜段的作用是利用物料的重力加速，以增大穿过物料表面的磁通量变化频率，最终达到增大磁偏斥力、提高分选效果的目的。如图3所示，(a)、(b)分别表示物料在上部进料水平段和倾角为α的上部进料倾斜段上的受力状况。由图易知，在同样初始速度V的情况下，倾斜传送带上的物料带外磁转子沿其运动方向有正向加速度a，a一开始较大，约等于重力加速度分量gcosα(因为Fg占主导)，随着物料与磁场区靠近a减小(因为Ft、Fr、T变大)，但在分离之前a一直是正值也即物料一直是加速，根据法拉第电磁感应定律，这会使穿过物料表面的磁通量变化率增大，进而感应电动势增大，从而磁偏斥力增大，分选距离增大，最终分选效果变好；然而，上部进料水平段上a始终为0。

(2)改单磁转子为双磁转子结构。此结构中，两转子反向旋转，且带外磁转子的有效场强比带内磁转子大。如图4所示，为物料颗粒在场区中的受力图，其中Ft₂、Fr₂和T₂表示带外磁转子71对物料的磁偏斥力和磁力矩，Ft₁、Fr₁和T₁表示带内磁转子61对物料的磁偏斥力和磁力矩。由于外转子的有效场强比内转子大，故Ft₂＞Ft₁、Fr₂＞Fr₁、T₂＞T₁。由式(4)前后的力学分析知，对大颗粒而言，占主导作用的是Ft，而Ft₁和Ft₂都与颗粒运动方向成锐角，即都起积极助力作用，所以，对大颗粒来说，改单磁转子为双磁转子进一步增强了分选效果；对中小颗粒而言，占主导作用的是T，而T₂＞T1，故合磁力矩T＝T₂-T₁，方向同T₂，即顺时针，也即顺着物料运动的方向，所以对中小颗粒来说，改单磁转子为双磁转子，通过设置带外磁转子71的有效场强比带内磁转子61大，不但消除了“弹跳”现象的负面影响，而且利用了磁力矩的正面作用。总之，对各种粒度的物料，该双转子系统都有提高分选效果的作用。

(3)增设下部进料、再次分选结构。此结构如图1中下部进料带9等所示，它是针对由于“弹跳”现象未能有效分选的中小导电颗粒而设置的。虽然通过上述双磁转子结构消除了“弹跳”现象的负面影响、提高了分选效果，但是为了使分选更彻底、分选物纯度更高，再增设此下部进料结构。它提高分选效果的原理如图5所示，图5(a)、(b)分别表示中小颗粒从上部进料和从下部进料时的受力状况，两图中磁转子结构参数和旋转方向都相同，只是物料进料位置和方向不同。图5(a)所示上部进料方式下的受力状态，主导作用磁力矩T方向为逆时针，与物料运动方向相反，物料会出现典型的“弹跳”现象，与弱导电颗粒(不锈钢)和其他中小颗粒混杂在一起而无法分选；图5(b)所示下部进料方式下的受力状态，主导作用磁力矩T方向虽仍为逆时针，但是与物料运动方向相同，即反而起到了“助偏转”的作用，最终提高了分选效果。因此，下部进料结构的设置可以进一步提高中小颗粒的分选效果。

综上所述，本发明结构通过改善物料的受力状况，可以显著提高批量大、粒度范围广的退役汽车车身非磁性金属的电涡流分选效率。

Claims (8)

1.退役汽车车身非磁性金属的电涡流分选装置，其特征在于：它包括机架，机架上设有振动给料机，振动给料机的下方设有环形无终点的上部进料带，上部进料带由上部传动辊传动，上部进料带通过上部传动辊和上部改向辊分为上部进料水平段、上部进料倾斜段和上部回行段，上部进料倾斜段的中下部的内外侧分别设有带内磁转子和带外磁转子；

上部进料倾斜段的下方设有用于收集从上部进料倾斜段抛出的金属的集料盘；

上部回行段的下方设有环形无终点的下部进料带，下部进料带的下部位置是相对于带内磁转子而言，下部进料带由下部传动辊传动，下部进料带通过下部传动辊和下部改向辊分为下部进料水平段和下部回行段，下部进料水平段的端部位置以能够接收从上部进料倾斜段抛落的金属为准，下部进料水平段与上部回行段之间的间隙以能够顺利通过抛落在下部进料带上的金属的最小距离为准；下部进料水平段的尾部设有集料箱，用于收集从下部进料水平段抛出的金属，且集料箱的水平位置和入料口挡板角度可调；

下部进料水平段的运动方向为从下部进料水平段的端部往尾部运动，下部进料带的运动方向与上部进料带方向相反。

2.根据权利要求1所述的退役汽车车身非磁性金属的电涡流分选装置，其特征在于：所述的带内磁转子和带外磁转子轴心的连线与上部进料倾斜段的带面相互垂直。

3.根据权利要求1所述的退役汽车车身非磁性金属的电涡流分选装置，其特征在于：所述的带外磁转子外围设有非磁性非金属隔离罩。

4.根据权利要求1所述的退役汽车车身非磁性金属的电涡流分选装置，其特征在于：所述的集料箱沿下部进料水平段抛出金属的方向依次设置3个箱体，每个箱体的水平位置和入料口挡板角度可调。

5.一种利用权利要求1至4中任意一项所述的退役汽车车身非磁性金属的电涡流分选装置实现的分选方法，其特征在于：它包括以下步骤：

1)振动给料机将物料送至上部进料带的上部进料水平段，并匀速直线运动至上部进料倾斜段的起始端；

2)物料在上部进料倾斜段受重力作用加速进入带内磁转子和带外磁转子之间的磁场区，感应出电涡流，与源磁场相互作用产生磁偏斥力，物料中的大颗粒强导电金属被抛入集料盘，物料中的中小颗粒强导电金属与弱导电金属掉在下部进料带的下部进料水平段上；所述的大颗粒为粒度大于或等于25mm的颗粒，中颗粒为粒度大于5mm且小于25mm的颗粒，小颗粒为粒度小于或等于5mm的颗粒；所述的强导电金属为电阻率小于或等于1×10^-7Ω·m的金属，弱导电金属为电阻率大于1×10^-7Ω·m的金属；

带内磁转子和带外磁转子的旋转方向相反，且带外磁转子的场强高于带内磁转子；

3)中小颗粒强导电金属与弱导电金属在下部进料水平段上受到带内磁转子的磁转矩作用，分别抛入集料箱中。

6.根据权利要求5所述的分选方法，其特征在于：所述的上部进料带的传输速度小于或等于1.5m/s。

7.根据权利要求6所述的分选方法，其特征在于：所述的上部进料带的传输速度为1m/s。

8.根据权利要求5或6所述的分选方法，其特征在于：所述的带内磁转子和带外磁转子的转速可调，范围为大于0、且小于或等于3000r/min。