CN107803270B - 一种粉体悬浮液输送管道去除磁性颗粒装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粉体悬浮液输送管道去除磁性颗粒装置。包括粉体悬浮液输送通道、永磁组件、磁粒回收槽、传动轴、驱动电机、传动活塞、清洗水管进口、清洗喷头、电磁传动吸盘、中心密封塞和驱动固定铁盘；所述永磁组件包括左永磁组件和右永磁组件，所述驱动电机包括左电机和右电机；所述磁粒回收槽包括右磁粒回收槽和左磁粒回收槽；所述传动活塞包括左传动活塞和右传动活塞；所述电磁传动吸盘包括左电磁传动吸盘和右电磁传动吸盘。此装置适用于湿法环境、除铁效率高、节约能耗、安装改造方便等优点，可在粉体工程领域获得广泛应用。

Description

一种粉体悬浮液输送管道去除磁性颗粒装置

技术领域

本发明属于粉体工程领域，具体涉及一种粉体悬浮液输送管道去除磁性颗粒装置。

背景技术

粉体颗粒中的磁性颗粒存在严重影响粉体的性能和作用的发挥，如粉煤灰颗粒中的含铁磁性颗粒的存在严重制约了其白度的提高和在纸张加填中的可行性。由于粉体组分复杂且通常粒径较小（1~200微米），其中磁性颗粒的粉体非常困难。

专利CN202447194U介绍了一种电磁式全自动粉体除铁的装置，采用电磁铁除铁，但装置运行过程中，电磁铁通电运行过程中会产生大量的热量，需要配套的冷却设备散热，投资成本较大，也会使运行过程更加复杂。

专利CN203108649U利用永磁组件实现粉体除铁，但装置运行过程中无法同时对所吸引的磁性物质进行分离，后续工艺较复杂。

目前，国内外大多数粉体除铁的装置大都采用干法除铁，但干法除铁过程需要借助大量外力实现粉体的分散，从而与除铁设备接触，需要大量能量。此外，采用干法，细小的粉体颗粒易在空气中分散，造成污染。

发明内容

本发明克服上述缺陷，提供一种粉体悬浮液输送管道去除磁性颗粒的装置。

本发明的技术方案如下。

一种粉体悬浮液输送管道去除磁性颗粒装置，包括粉体悬浮液输送通道、永磁组件、磁粒回收槽、传动轴、驱动电机、传动活塞、清洗水管进口、清洗喷头、电磁传动吸盘、中心密封塞和驱动固定铁盘；所述永磁组件包括左永磁组件和右永磁组件，所述驱动电机包括左电机和右电机；所述磁粒回收槽包括右磁粒回收槽和左磁粒回收槽；所述传动活塞包括左传动活塞和右传动活塞；所述电磁传动吸盘包括左电磁传动吸盘和右电磁传动吸盘；将1~200微米的粉体接入粉体悬浮液输送通道中，所述粉体悬浮液输送通道左右两侧开孔，且与对称布置的右磁粒回收槽和左磁粒回收槽分别连通；所述右磁粒回收槽和左磁粒回收槽与开孔的中心线上设置有传动轴；所述传动轴上的左永磁组件和右永磁组件分别位于粉体悬浮液输送通道中央的工作位置和任一个磁粒回收槽中央的清洗位置；所述传动轴的两端分别设置有左传动活塞和右传动活塞，所述左传动活塞和右传动活塞的外端分别设置有驱动固定铁盘；所述磁粒回收槽内部设置有清洗喷头，所述清洗喷头通过清洗水管进口与外部水源连接；所述左电机和右电机分别设置于左磁粒回收槽和右磁粒回收槽的两端，所述左电机和右电机分别与设置于左磁粒回收槽和右磁粒回收槽内部的左电磁传动吸盘和右电磁传动吸盘连接，所述中心密封塞设置于磁粒回收槽与粉体悬浮液输送通道交界处，两个驱动电机交替工作同时进行粉体悬浮液的除磁和磁粒回收；所述传动活塞的外端设置有驱动固定铁盘。

进一步地，所述粉体悬浮液输送通道和磁粒回收槽均为圆柱筒体构造，两者中轴线位于同一水平面并相互垂直；粉体悬浮液输送通道与原有粉体悬浮液管道串联接通，磁粒回收槽均有端面，粉体悬浮液管道进口处设置有流量控制阀调节粉体悬浮液流速和稀释浓度。

进一步地，所述左永磁组件和右永磁组件固定于同一传动轴上，轴线方向垂直悬浮液流体方向水平布置；当所述左电磁传动吸盘与左传动活塞上的驱动固定铁盘接触时，两永磁组件分别位于粉体悬浮液输送通道中央位置用于磁粒分离，和位于左磁粒回收槽中央位置用于磁粒回收；当所述右电磁传动吸盘与右传动活塞上的驱动固定铁盘接触时，两永磁组件分别位于粉体悬浮液输送通道中央位置用于磁粒分离，和位于右磁粒回收槽中央位置用于磁粒回收；

所述永磁组件由圆形钕铁硼材质的永磁单体组成，可根据管道直径设置具体的永磁单体尺寸和安装组数。在沿悬浮液流体方向竖直截面上布置4个永磁单体组成一个永磁单体组，以螺栓固定于传动轴上并呈90°相间分布。永磁组件中所含的永磁单体数量等同，且同一永磁组件中的各永磁单体组之间沿传动轴轴向等间距排列。

进一步地，所述磁粒回收槽均在圆柱筒体正上方设置清洗水管进口用于清洗水进入，正下方设置磁粒排出口用于回收磁粒和清洗水排出；所述清洗水由清洗水管进口进入各个清洗喷头，单个磁粒回收槽中清洗喷头的数量与永磁组件中所含永磁单体组数等同。

进一步地，所述传动轴还在两端设置传动活塞，并在轴线中间位置设置中心密封塞，用于工作过程粉体悬浮液输送通道两侧开孔的密封，以防悬浮液流体进入磁粒回收槽。

进一步地，所述驱动电机分别设置于磁粒回收槽的断面外侧，驱动电机内侧设有电磁传动吸盘，并通过其通电后吸引位于传动活塞上的固定铁盘。由此完成永磁组件和工作和清洗位置的交换，并在利用其驱动传动轴带动永磁组件高速运转，完成磁性颗粒的分离和回收。驱动电机和电磁传动吸盘采用伺服控制，在同一控制系统下交替工作。

进一步地，所述永磁组件由圆形钕铁硼材质的永磁单体组成。

本发明装置的使用方法为：

①取固含量为5%~30%的粉体悬浮液，调节0.5m/s~3m/s的流速通过粉体悬浮液管道。

②打开左侧的驱动电机，此时左电磁传动吸盘同时通电产生磁性，吸引驱动固定铁盘。此时永磁组件一套位于粉体悬浮液管道中，一套位于左侧磁粒回收槽中，电机带动电磁吸盘转动，由于吸引力的存在，连接有固定铁盘的左传动活塞带着传动轴一起转动，在粉体悬浮液管道中的永磁组件与粉体悬浮液接触，吸引粉体悬浮液中存在的磁性颗粒，同时伴随转轴的转动而转动，使粉体悬浮液浆料发生搅动混合均匀，避免粉体悬浮液颗粒在管道内的聚集。

③工作4min-10min后，位于管道内的永磁体表面吸附大量磁性颗粒，此时，关闭左侧驱动电机，左电磁传动吸盘停止通电，磁性消失。同时打开右侧驱动电机，右电磁驱动吸盘开始通电产生磁性，吸引右侧驱动固定铁盘，此时原来位于粉体悬浮液管道中的永磁组件进入右侧磁粒回收槽，原来位于左侧磁粒回收槽中的永磁组件进入粉体悬浮液管道中开始工作。

④右侧驱动电机开始工作，带动传动轴上的永磁组件开始旋转，同时从右侧磁粒回收槽清洗水管进口进水，经清洗装置冲洗原来位于粉体悬浮液管道中的永磁组件，使磁粒随清洗水脱离出来并从底部排出口排出。

⑤按照以上步骤循环工作，直至浆料中磁性颗粒分离，以排出口中排出液不含或含有微量磁性颗粒为基准，停止工作。

本发明的提出具备以下优点：

（1）粉体悬浮液管道中运用湿法悬浮液中进行粉体除铁，除铁后产品可以直接用于下一步生产改性。物料流速和浓度容易控制，一定程度上优于干法或半干法，适用于200微米以下的粉体的除磁。

（2）利用圆周运动的磁性组件在悬浮液中产生的搅拌和剪切作用，提高磁性颗粒接触磁性单体的机率。同时利用流体的剪切作用将其他非磁性颗粒冲掉，含铁磁性物质的去除效率和回收磁粒纯度提高。

（3） 采用永磁组件，避免了电磁铁的高能耗和控制的问题，降低了成本投入。同时采用电磁铁吸引铁盘切换永磁组件位置并传动，避免了传动轴在切换过程的移动，提高了运行效率和控制的精度。

（4） 装置可以直接安装在原有管道上对其进行改造，改造简单成本低。磁粒回收槽与粉体悬浮液管道的分离式设计，可使一组在粉体悬浮液管道吸附工作的同时另一组进行清洗工作，使得生产更加连续化。

附图说明

图1为一种用于粉体悬浮液输送管道去除磁性颗粒装置的俯视图；

图2为一种粉体悬浮液输送管道去除磁性颗粒装置的竖直剖面图（两种工作位置）；

图3为驱动电机，电磁驱动吸盘和驱动固定铁盘示意图；

图4为磁粒回收槽中永磁组件细节示意图(B-B剖面图)。

图中各个部件如下：

左电机1；左传动活塞2；传动轴3；左永磁组件4；右永磁组件5；粉体悬浮液管道6；右传动活塞7；右磁粒回收槽8；右电机9；磁粒排出口10；清洗水管进口11；左磁粒回收槽12；清洗喷头13；右电磁传动吸盘14；中心密封塞15；左电磁传动吸盘16；驱动固定铁盘17。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步地具体详细描述，但本发明的实施方式不限于此，对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。

如图1~4所示，一种粉体悬浮液输送管道去除磁性颗粒装置，包括粉体悬浮液输送通道6、永磁组件、磁粒回收槽、传动轴3、驱动电机、传动活塞、清洗水管进口11、清洗喷头13、电磁传动吸盘、中心密封塞15和驱动固定铁盘17；所述永磁组件包括左永磁组件4和右永磁组件5，所述驱动电机包括左电机1和右电机9；所述磁粒回收槽包括右磁粒回收槽8和左磁粒回收槽12；所述传动活塞包括左传动活塞2和右传动活塞7；所述电磁传动吸盘包括左电磁传动吸盘16和右电磁传动吸盘14；

所述粉体悬浮液输送通道6左右两侧开孔，且与对称布置的右磁粒回收槽8和左磁粒回收槽12分别连通；所述右磁粒回收槽8和左磁粒回收槽12与开孔的中心线上设置有传动轴3；所述传动轴3上的左永磁组件4和右永磁组件5分别位于粉体悬浮液输送通道6中央的工作位置和任一个磁粒回收槽中央的清洗位置；所述传动轴3的两端分别设置有左传动活塞2和右传动活塞7，所述左传动活塞2和右传动活塞7的外端分别设置有驱动固定铁盘17；所述磁粒回收槽内部设置有清洗喷头13，所述清洗喷头13通过清洗水管进口11与外部水源连接；所述左电机1和右电机9分别设置于左磁粒回收槽12和右磁粒回收槽8的两端，所述左电机1和右电机9分别与设置于左磁粒回收槽12和右磁粒回收槽8内部的左电磁传动吸盘16和右电磁传动吸盘14连接，所述中心密封塞15设置于磁粒回收槽与粉体悬浮液输送通道6交界处，两个驱动电机交替工作同时进行粉体悬浮液的除磁和磁粒回收；所述传动活塞的外端设置有驱动固定铁盘17。所述粉体悬浮液输送通道6和磁粒回收槽均为圆柱筒体构造，两者中轴线位于同一水平面并相互垂直。所述左永磁组件4和右永磁组件5固定于同一传动轴3上，轴线方向垂直悬浮液流体方向水平布置；当所述左电磁传动吸盘16与左传动活塞2上的驱动固定铁盘17接触时，两永磁组件分别位于粉体悬浮液输送通道6中央位置用于磁粒分离，和位于左磁粒回收槽12中央位置用于磁粒回收；当所述右电磁传动吸盘14与右传动活塞7上的驱动固定铁盘17接触时，两永磁组件分别位于粉体悬浮液输送通道6中央位置用于磁粒分离，和位于右磁粒回收槽8中央位置用于磁粒回收。所述磁粒回收槽均在圆柱筒体正上方设置清洗水管进口11用于清洗水进入，正下方设置磁粒排出口10用于回收磁粒和清洗水排出；所述清洗水由清洗水管进口11进入各个清洗喷头13，单个磁粒回收槽中清洗喷头的数量与永磁组件中所含永磁单体组数等同。所述永磁组件由圆形钕铁硼材质的永磁单体组成。

上述装置的工作方法如下，

①取固含量为15%的粉体悬浮液，调节2m/s的流速通过粉体悬浮液管道。

②打开左侧的驱动电机，此时左电磁传动吸盘同时通电产生磁性，吸引驱动固定铁盘。此时永磁组件一套位于粉体悬浮液管道中，一套位于左侧磁粒回收槽中，电机带动电磁吸盘转动，由于吸引力的存在，连接有固定铁盘的左传动活塞带着传动轴一起转动，在粉体悬浮液管道中的永磁组件与粉体悬浮液接触，吸引粉体悬浮液中存在的磁性颗粒，同时伴随转轴的转动而转动，使粉体悬浮液浆料发生搅动混合均匀，避免粉体悬浮液颗粒在管道内的聚集。

③工作20min后，位于管道内的永磁体表面吸附大量磁性颗粒，此时，关闭左侧驱动电机，左电磁传动吸盘停止通电，磁性消失。同时打开右侧驱动电机，右电磁驱动吸盘开始通电产生磁性，吸引右侧驱动固定铁盘，此时原来位于粉体悬浮液管道中的永磁组件进入右侧磁粒回收槽，原来位于左侧磁粒回收槽中的永磁组件进入粉体悬浮液管道中开始工作。

④右侧驱动电机开始工作，带动传动轴上的永磁组件开始旋转，同时从右侧磁粒回收槽清洗水管进口进水，经清洗装置冲洗原来位于粉体悬浮液管道中的永磁组件，使磁粒随清洗水脱离出来并从底部排出口排出。

⑤按照以上步骤循环工作，直至浆料中磁性颗粒分离，以排出口中排出液不含或含有微量磁性颗粒为基准，停止工作。

本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种粉体悬浮液输送管道去除磁性颗粒装置，其特征在于：包括粉体悬浮液输送通道（6）、永磁组件、磁粒回收槽、传动轴（3）、驱动电机、传动活塞、清洗水管进口（11）、清洗喷头（13）、电磁传动吸盘、中心密封塞（15）和驱动固定铁盘（17）；所述永磁组件包括左永磁组件（4）和右永磁组件（5），所述驱动电机包括左电机（1）和右电机（9）；所述磁粒回收槽包括右磁粒回收槽（8）和左磁粒回收槽（12）；所述传动活塞包括左传动活塞（2）和右传动活塞（7）；所述电磁传动吸盘包括左电磁传动吸盘（16）和右电磁传动吸盘（14）；

所述粉体悬浮液输送通道（6）左右两侧开孔，且与对称布置的右磁粒回收槽（8）和左磁粒回收槽（12）分别连通；所述右磁粒回收槽（8）和左磁粒回收槽（12）与开孔的中心线上设置有传动轴（3）；所述传动轴（3）上的左永磁组件（4）和右永磁组件（5）分别位于粉体悬浮液输送通道（6）中央的工作位置和任一个磁粒回收槽中央的清洗位置；所述传动轴（3）的两端分别设置有左传动活塞（2）和右传动活塞（7），所述左传动活塞（2）和右传动活塞（7）的外端分别设置有驱动固定铁盘（17）；所述磁粒回收槽内部设置有清洗喷头（13），所述清洗喷头（13）通过清洗水管进口（11）与外部水源连接；所述左电机（1）和右电机（9）分别设置于左磁粒回收槽（12）和右磁粒回收槽（8）的两端，所述左电机（1）和右电机（9）分别与设置于左磁粒回收槽（12）和右磁粒回收槽（8）内部的左电磁传动吸盘（16）和右电磁传动吸盘（14）连接，所述中心密封塞（15）设置于磁粒回收槽与粉体悬浮液输送通道（6）交界处，两个驱动电机交替工作同时进行粉体悬浮液的除磁和磁粒回收；所述传动活塞的外端设置有驱动固定铁盘（17）；

所述粉体悬浮液输送通道（6）和磁粒回收槽均为圆柱筒体构造，两者中轴线位于同一水平面并相互垂直；

所述左永磁组件（4）和右永磁组件（5）固定于同一传动轴（3）上，轴线方向垂直悬浮液流体方向水平布置；当所述左电磁传动吸盘（16）与左传动活塞（2）上的驱动固定铁盘（17）接触时，两永磁组件分别位于粉体悬浮液输送通道（6）中央位置用于磁粒分离，和位于左磁粒回收槽（12）中央位置用于磁粒回收；当所述右电磁传动吸盘（14）与右传动活塞（7）上的驱动固定铁盘（17）接触时，两永磁组件分别位于粉体悬浮液输送通道（6）中央位置用于磁粒分离，和位于右磁粒回收槽（8）中央位置用于磁粒回收；

在沿悬浮液流体方向竖直截面上布置4个永磁单体组成一个永磁单体组，以螺栓固定于传动轴上并呈90°相间分布，永磁组件中所含的永磁单体数量等同，且同一永磁组件中的各永磁单体组之间沿传动轴（3）轴向等间距排列。

2.根据权利要求1所述粉体悬浮液输送管道去除磁性颗粒装置，其特征在于：所述磁粒回收槽均在圆柱筒体正上方设置清洗水管进口（11）用于清洗水进入，正下方设置磁粒排出口（10）用于回收磁粒和清洗水排出；所述清洗水由清洗水管进口（11）进入各个清洗喷头（13），单个磁粒回收槽中清洗喷头的数量与永磁组件中所含永磁单体组数等同。

3.根据权利要求1所述粉体悬浮液输送管道去除磁性颗粒装置，其特征在于，所述永磁组件由圆形钕铁硼材质的永磁单体组成。