CN104888948B - 一种流态化钢渣微粉专用ro相磁选机 - Google Patents

Abstract

一种流态化钢渣微粉专用RO相磁选机，它包括流态化部分和磁选部分，所述流态化部分包括流态化槽、进料斗、出料口、气泵、进气口、抽气口和除尘器。磁选部分包括回转磁盘、外壳体、磁系盘、立轴、轴套、传动部和电机，所述立轴竖向设置，所述立轴下端延伸至分选腔内，在立轴的下端固定一个静止的磁系盘，在磁系盘上镶嵌有磁块形成磁系，轴套套置在立轴下段并通过齿轮传动由电机驱动，其中轴套与立轴之间设有回转组件，并设有不锈钢材质的外壳体。应用本发明后，RO相分选后钢渣微粉中的惰性物含量可由原来的35％左右降低到15％，选别RO相后的钢渣微粉活性指标大幅提高，可满足建材市场对钢渣微粉的质量需求。

Description

一种流态化钢渣微粉专用RO相磁选机

技术领域

本发明涉及一种钢渣微粉RO相磁选机，也涉及到无机非金属干法除铁用高梯度磁选机。

背景技术

目前钢渣微粉的生产都采用预磨+细磨工艺，钢渣预磨粉经选铁后进入细磨工序，细磨后即为钢渣微粉，钢渣中RO相为FeO、MgO、MnO的共溶物，在强磁场下显磁性，RO相在30～50微米范围可以实现单体解离，但在该粒度下，采用传统的磁选作业无法将RO相与其它矿物进行分离，这是因为在30～50微米粒度下，强磁场力作用下RO相与微粉中其它矿物发生磁团聚及静电吸附，无法实现有效分离。

钢渣微粉是全干法作业，这就需要在选别RO相的过程中创造条件使RO相与其它矿相单体分散在空气中，才会实现在磁场力的作用下RO相的分选，并尽可能的得到高纯度的RO相。

在中国专利公开CN104209187A中公开的磁选机方案中，利用的沸腾式的理念，可以将RO相与微粉中其它矿物打散，可以实现小批量的磁选，一般用于实验室中，如果将之应用到批量的工业化生产线中，还是存在以下问题：

1、难以形成连续的流态化，微粉动浮动和前进动力都来自于下侧的空气腔，空气需要将微粉浮动并带动微粉向出料口前进，造成入料口一侧的物料速度较慢(气流小)，易出现沉积现象，即不能充分形成沸腾状态，靠近出料口一侧的物料速度较快，容易出现不连续的情况，造成物料在其中不连续、不均匀现象，不能适应连续化的生产线中。

2、排气口中设置了滤网，滤网的作用是过滤，但是会阻挡气流的流通，造成排气不畅，且由于微粉物料会掺合在气流中，造成过滤网的堵塞，需要经常的对过滤网进行更换，应用于少量的实验室中还可，大规模的生产线中无法使用。

3、皮带式的磁选装置高度不能调节，且在空气腔中气流的作用下，会有大量的微粉自出料斗溢出，不能保证磁选的纯度。

4、设备运行过程中，由于皮带与磁场受粉体的影响，皮带与磁系之间会慢慢聚集磁性物料，一方面阻档磁力线，使磁场不通触角到皮带下选别物料，另一方面，也会影响皮带的运行，使之跑偏，造成设备故障不能长期运行。

发明内容

为了解决上述不适合于大规模生产线中使用要求的不足，本发明提供一种能够适应规模化、连续化生产中使用的RO相磁选机，具有大流量、均匀化、连续化的特点，并且磁选得到的RO相具有纯度高的特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种流态化钢渣微粉专用RO相磁选机，包括流态化部分和磁选部分，其特征在于：

所述流态化部分包括流态化槽、进料斗、出料口、气泵、进气口、抽气口和除尘器，所述流态化槽为长条状的壳式结构，内有上下两个腔室；其中，下层为空气室，在空气室一端设有进气口，所述进气口向上正对着流态化室的进料口，所述进料口连接一个进料管或进料溜槽；上层为流态化室，远离进料口一端的流态化室下侧和上侧分别设置出料口和抽气口，上、下两室间由透气性布料隔开，布料为水平涨紧状态，所述抽气口连接除尘器，所述流态化室的中部为一个用于安装回转磁盘的分选腔，在分选腔的两侧分别设有一个RO相出料斗，通过回转磁盘在分选腔内运动，RO相被磁盘吸附后随回转磁盘旋转至无磁区靠重力和离心力落入RO相出料斗，选别RO相后的钢渣微粉从出料口排出；

磁选部分，包括回转磁盘、外壳体、磁系盘、立轴、轴套、传动部和电机，所述立轴竖向设置，立轴上部和中部通过紧固结构固定在框架中，所述立轴下端延伸至分选腔内，在立轴的下端固定一个静止的磁系盘，在磁系盘上镶嵌有磁块，磁块的布置沿着磁系盘的底面进行布置并形成两个半圆弧状的磁系，两个磁系按照中心对称方式布置，每一磁系完全覆盖住与布料重叠部分且向外壳体旋转方向延伸出部分磁块，两磁系之间的无磁区域位于RO相出料斗上方的区域内，形成RO相卸料区；所述轴套套置在立轴下段，所述轴套上部位于分选腔以外，并通过齿轮传动由电机驱动，其中轴套与立轴之间设有回转组件(轴承)，回转磁盘位于磁系盘的上方，一个不锈钢材质的外壳体罩在磁系盘和磁系的下方，外壳体为具有底面和侧面的圆形桶，与磁系盘之间不接触并形成间隙，外壳体上边沿与回转磁盘进行固定，其中外壳体上与磁系对应的部位有磁性，错位部分则磁性消失。

进一步地，所述电机为变频电机或者调速电机。

进一步地，在流态化槽的侧面安装一振动电机，且所述流态化槽整体是通过螺旋弹簧或者空气弹簧安装在地基上。

进一步地，在回转磁盘下表面设置聚磁介质，设置方式为粘接或螺钉固定。

进一步地，所述聚磁介质为电工纯铁。

进一步地，所述紧固结构为可调结构，所述立轴在高度方向上位置可调。

进一步地，所述进气口为两个圆形孔。

进一步地，所述料仓的送料方式为重力落料或者螺旋输送机进行定量送料。

进一步地，所述透气性布料为透气性帆布。

进一步地，所述传动部为齿轮传动。

本发明的有益效果是：

1、流态化过程稳定、效果好，正压气源、流态化、负压除尘器和高度可调节磁选部分的联合作用，可以在帆布的上侧形成连续、均匀稳定的流态化钢渣微粉，为磁选提供良好的磁选状态。

2、磁选得到的RO相纯度高，由于钢渣微粉不再向出料仓中溢出，所以得到的是高纯度的RO相。

3、RO相分选后钢渣微粉中的惰性物含量可由原来的35％左右降低到15％之内，选别RO相后的钢渣微粉活性指标大幅提高，可满足建材市场对钢渣微粉的质量需求，有助于解决钢渣微粉活性较低无法大面积应用于建材工业的现状，对钢铁企业的钢渣的“零”排放目标起到重要作用。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的侧视图。

图3为磁系在磁系盘上的布置图。

图4为磁选部分的结构示意图。

图5为流态化部分的主视图。

图6为流态化部分的俯视图。

图7为流态化部分的侧视图。

图8为流态化部分的剖面图。

图9为本发明的使用状态图。

图中：1流态化槽，11空气室，111进气口，12流态化室，121进料口，13帆布，14RO相出料斗，141RO相出料口，142流态化层，15分选腔，16出料口，17抽气口，2气泵，3振动电机，31螺旋弹簧，4地基，5除尘器，

61回转磁盘，62外壳体，63磁系盘，631磁块，631’磁系，64立轴，641紧固结构，65轴套，66传动部，67电机，68框架，69RO相卸料区。

具体实施方式

如图1至图9所示，

针对现有缺陷，本发明的保护主体如下：

开发的是一种在钢渣微粉流态化的状态下利用磁场对钢渣中的RO相进行分选的技术设备。该设备由流态化槽、机架、回转磁盘、磁系及动力部分组成。所述流态化槽为上、下两层结构，下层为空气室，空气室与具有一定压力的气源、气泵进行连接，上层为流态化室，为物料的流态化场合，上下两层间由透气性帆布隔开，空气经流态化气源进入空气室，在一定的压力下空气透过帆布进入流化室，钢渣微粉经下料口进入流态化室在上升气流的作用下形成气垫料层并流态化，通过控制气源可方便控制钢渣微粉的流态化效果，流体化的钢渣微粉便于磁选的进行。料层受气动向前顺利流动，在出料口上部接除尘器，通过除尘器保证设备的负压运行，并沿物料前进方向大流量的抽出负压空气，平衡出料口的流动，并为物料的顺利流动提供条件，下部为出料口，选别RO相后的钢渣微粉从底部排出，流化床中部为分选腔，回转磁盘在分选腔内运动，RO相被磁盘吸附后随磁盘旋转至无磁区靠重力落入RO相出料口，该RO相出料口有两个，分别对称分布在流化室两侧，在这一过程中，要满足可连续、大量处理、无粉尘作业等要求。所述的回转磁盘内置磁系，磁系靠立轴悬挂在机架上，传动部提供动力至回转磁盘外壳体，实现外壳体的转动，外壳体为不锈钢材质。另外如需要高梯度场强时，可以在回转盘下表面设置磁介质，磁介质上产生的高梯度场强可达16000GS，可以对石英、方解石等干粉进行除铁作业。

其基本的原理是，在流态化室中形成稳定而均匀的料层，料层处于半浮动的流态，流态化明显，并对流态化的物料中的RO相进行吸附，实现分离的目的，难点在于，如何实现连续的、均匀的流态化，此时需要配合除尘器和磁选部分，并针对工业化生产中连续的、大量的磁选进行适用。

考虑到RO相可利用，应该尽量提高回收的RO相的纯度，并减少RO相中普通钢渣的含量。

基于上述的描述，本发明的具体结构如下：

流态化部分，包括流态化槽、支撑结构、进料斗、出料口、气泵、进气口、抽气口和旋风除尘器。

其中，用于钢渣微粉流态化的流态化槽1为上下两层结构，整体为长方体状的壳式结构，下层为空气室11，是一个半封闭的气室，在右端设有进气口111，进气口111为两个，向上正对着进料口121，进料口121上方为料仓，并通过进料管或进料溜槽连接，进料方式为重力落料或者螺旋输送机进行定量送料。上层为流态化室12，为一个半封闭是的腔室，上、下两层间由透气性帆布13隔开，透气性帆布13也可采用类似性能的其他布料替代，这样，自两个层之间通过两者之间的透气性帆布就可以实现通透贯通，且由于帆布的密度较大，钢渣物料也不会泄漏。钢渣微粉经进料口121进入流态化室12，空气经气泵2(流态化气源)进入空气室11，在一定的压力下空气透过帆布13进入流态化室，该过程中为均匀的，并在流态化槽的侧面配合使用振动电机3，进行激励，同时，流态化槽1整体是通过螺旋弹簧31或者空气弹簧安装在地基4上的，具有一定的振动幅度，振动幅度控制在1-3厘米之内，频率不低于50赫兹，该振动方式的实施，对于提高流态化效果具有明显的意义，尤其可以实现连续化的、不间断的流态化具有重要的意义。并对于防止帆布13出现堵塞具有很好的意义，使得连续化流态化、磁选成为可能。

在空气室11上升气流的作用下帆布表面形成气垫流态化，该流态化层142是一个上下不与外壳和帆布接触的完全浮动状态，形成一种悬浮效果，钢渣量微粉在该处实现流态化，通过控制气源可方便控制钢渣微粉的流态化强度。流态化物料受气动向前流动，通过除尘器5的负压可以使得这一过程均匀而有序，最终在抽气口外排，抽气口上部接除尘器，此处使用除尘器是保证连续流态化的重要手段，通过除尘器5风量的控制保证设备在全负压运行，此处负压状态，可以使得流态化过程均匀而稳定，同时避免流态化层中的钢渣粉料自两侧的RO相出料口141飘出，正常情况下，负压状态下。流态化室的中部为一个膨大状的区域，形成一个分选腔15，是安装回转磁盘的场合，用于对连续化的流态钢渣进行磁选的场合。在分选腔15的两侧分别设有一个RO相出料斗14，通过回转磁盘在分选腔15内运动，RO相被磁盘吸附后随回转磁盘旋转至无磁区靠重力落入RO相出料斗14，选别RO相后的钢渣微粉从底部排出，该RO相出料斗14分别对称分布在流化室两侧。

在上述结构中，钢渣微粉形成的流态化具有料层厚度均匀一致、RO相纯度高、连续化、无粉尘的特点。其中流态化层厚度均匀一致，是由于帆布、振动电机和弹簧形成的结构决定，尤其是，振动情况下，可以避免钢渣微分堵塞帆布的微孔，并使得帆布处于微量的振动状态，同时由于帆布中间为磁选场合，同时帆布中间的振动性能最好，所以中间处于最佳的流态化，即增强了磁选区域的流态化效果。RO相纯度高，由于在抽气口17安装的是除尘器而不是过滤网和过滤棉，理论上，安装过滤网也能实现过滤除尘的目的，但是在实际的连续化、工业化的生产线中，过滤网在使用过程中会频繁发生堵塞的情况，尤其在本发明中，钢渣微粉更是容易造成过滤网的堵塞，过滤网在实验室中可以小规模的应用，但是太容易堵塞。同时，除尘器5产生的负压，也可以给流态化室中的物料一个抽力，这样钢渣物料在下侧正压空气吹力的吹动下处于流态化状态，同时在负压的抽力下进行快速的流动，不会造成堆积，避免钢渣物料在此进行堆积，形成一层(而不是一堆)流态化的钢渣层，可以由于负压除尘器的作用，可以避免钢渣微粉进入RO相出料斗14，提高了RO相纯度。

磁选部分，包括回转磁盘61、外壳体62、磁系盘63、立轴64、轴套65、传动部66、电机67，

立轴64竖向设置，上段和中部通过紧固结构641固定在一个框架68中，其中的紧固结构641为可调结构，具体的，在该部位的立轴上设有螺纹，在对应的框架上设有通孔，并使用大螺母实现立轴的固定，通过螺母旋合，可以实现立轴在高度方向上的调节，一般为毫米级别的微调。框架68为焊接结构，立轴64下端延伸至分选腔内，在立轴的下端通过螺母紧固一个磁系盘，为圆盘状，不能转动，在磁系盘63上镶嵌有磁块631，磁块的布置按照图3所示进行布置，形成两个磁系631’，两个磁系631’按照中心对称方式布置，每一磁系完全覆盖住帆布部分上的钢渣微粉流态化区域，且向外壳体62旋转方向延伸出部分磁块，形成一个过渡。并在两侧的RO相出料斗上方的区域内留足无磁块空白区域，形成RO相卸料区69。

通过上述描述可以，磁系的位置时静止的。

回转磁盘61在分选腔内，并固定在一根轴套65的下端，轴套65套置在立轴上，轴套65上部位于分选腔15以外，并通过齿轮传动由电机67驱动，形成回转运动，其中电机为变频电机或者调速电机。其中轴套65与立轴64之间设有轴承组件。回转磁盘61为一平板状，位于磁系盘的上方，一个不锈钢材质的外壳体62罩在磁系盘和磁系的下方，外壳体为圆桶状，具有底面和侧面，与磁系盘63不接触并尽量形成一个小小的间隙，外壳体上边沿与回转磁盘进行固定，形成一个密封结构，将磁系包覆在内部，并形成一个整体。其中外壳体上与磁系对应的部位有磁性，错位部分则磁性消失。其中，外壳体62是RO相的吸附场合。

另外如需要高梯度场强时，可以在回转磁盘61下表面设置聚磁介质，设置方式为粘接、螺钉固定等方式，聚磁介质如电工纯铁，聚磁介质上产生的高梯度场强可达16000GS，可以对石英、方解石等干粉进行除铁作业。

1、该设备可直接放置与钢渣微粉成品入库前，直接用于或稍加改造用于现有钢渣微粉生产线过程，RO相提取后有利提高钢渣粉胶凝活性，同时磁选得到的RO相是一种高纯度的副产物，具有经济价值。

2、通过帆布的分布可以提供流化态气源，气源的强度调节可方便调整帆布上物料的气流流化态强度，具有按比重分选与磁场分选相结合的特点，比重小的RO相上浮至浮选层的上部，可以被快速的吸附掉，比重大的RO相在流化床上运行速度慢，有利磁场的分选，提高磁选效果。

3、回转磁盘61所在的轴套部分采用变频传动设计，回转磁盘的转速变化引起转盘表面各不同半径点的线速度的变化，调节RO相在磁场的离心力及磁力的平衡，并在此状态下，RO相可以发生翻转，并将其中吸附的非磁性物料提前甩出，以控制RO的最终品位。

4、回转磁盘61表面还可以设置聚磁介质，如电工纯铁，可以产生高梯度的磁场，可适用于无机非金属矿物的除铁作业。

5、磁系盘63内磁系组采用同径、中心对称的布置，可产生均匀磁场，磁场作用深度大，通过调整磁系立轴高度可调整磁系盘与流态化层的距离，从而调整RO相在被吸附的磁力大小，最终达到调整RO相品位的目的。

实施例二，通过将上述的振动电机取消，或者不开，也可以实现上述的基本目的，尤其可以实现强磁性RO相的磁选，并提高RO相纯度。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本发明的各种变形和改进，均应扩如本发明权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种流态化钢渣微粉专用RO相磁选机，包括流态化部分和磁选部分，其特征在于：

所述流态化部分包括流态化槽、进料斗、出料口、气泵、进气口、抽气口和除尘器，所述流态化槽（1）为长条状的壳式结构，内有上、下两个腔室；其中，下层为空气室（11），在空气室一端设有进气口（111），所述进气口向上正对着流态化室（12）的进料口（121），所述进料口（121）连接一个进料管或进料溜槽；上层为流态化室（12），远离进料口（121）一端的流态化室（12）下侧和上侧分别设置出料口（16）和抽气口（17），上、下两室间由透气性布料隔开，布料为水平涨紧状态，所述抽气口连接除尘器（5），所述流态化室的中部为一个用于安装回转磁盘的分选腔（15），在分选腔（15）的两侧分别设有一个RO相出料斗（14），通过回转磁盘在分选腔（15）内运动，RO相被磁盘吸附后随回转磁盘旋转至无磁区靠重力和离心力落入RO相出料斗（14），选别RO相后的钢渣微粉从出料口（16）排出；

磁选部分，包括回转磁盘（61）、外壳体（62）、磁系盘（63）、立轴（64）、轴套（65）、传动部（66）和电机（67），所述立轴（64）竖向设置，立轴（64）上部和中部通过紧固结构（641）固定在框架（68）中，所述立轴（64）下端延伸至分选腔内，在立轴的下端固定一个静止的磁系盘，在磁系盘（63）上镶嵌有磁块（631），磁块的布置沿着磁系盘的底面进行布置并形成两个半圆弧状的磁系（631’），两个磁系（631’）按照中心对称方式布置，每一磁系完全覆盖住与布料重叠部分且向外壳体（62）旋转方向延伸出部分磁块，两磁系之间的无磁区域位于RO相出料斗上方的区域内，形成RO相卸料区（69）；所述轴套（65）套置在立轴下段，所述轴套（65）上部位于分选腔（15）以外，并通过齿轮传动由电机（67）驱动，其中轴套（65）与立轴（64）之间设有回转组件，所述回转磁盘（61）位于磁系盘的上方，一个不锈钢材质的外壳体（62）罩在磁系盘和磁系的下方，所述外壳体为具有底面和侧面的圆形桶，所述外壳体与磁系盘（63）之间不接触并形成间隙，外壳体上边沿与回转磁盘进行固定，其中外壳体上与磁系对应的部位有磁性，错位部分则磁性消失。

2.根据权利要求1所述的一种流态化钢渣微粉专用RO相磁选机，其特征在于，所述电机（67）为调速电机。

3.根据权利要求1或2所述的一种流态化钢渣微粉专用RO相磁选机，其特征在于，在流态化槽的侧面安装一振动电机（3），且所述流态化槽（1）整体是通过螺旋弹簧（31）或者空气弹簧安装在地基（4）上。

4.根据权利要求1所述的一种流态化钢渣微粉专用RO相磁选机，其特征在于，在回转磁盘（61）下表面设置聚磁介质，设置方式为粘接或螺钉固定。

5.根据权利要求4所述的一种流态化钢渣微粉专用RO相磁选机，其特征在于，所述聚磁介质为电工纯铁。

6.根据权利要求1所述的一种流态化钢渣微粉专用RO相磁选机，其特征在于，所述紧固结构（641）为可调结构，所述立轴在高度方向上位置可调。

7.根据权利要求1所述的一种流态化钢渣微粉专用RO相磁选机，其特征在于，所述进气口（111）为两个圆形孔。

8.根据权利要求1所述的一种流态化钢渣微粉专用RO相磁选机，其特征在于，所述透气性布料为透气性帆布。

9.根据权利要求1所述的一种流态化钢渣微粉专用RO相磁选机，其特征在于，所述传动部为齿轮传动。