CN109530084A - 一种煤用分级与阶梯分选一体化多级干法永磁磁选机 - Google Patents
一种煤用分级与阶梯分选一体化多级干法永磁磁选机 Download PDFInfo
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Abstract
一种煤用分级与阶梯分选一体化多级干法永磁磁选机，采用预选分级长方体结构的鼠笼进行预选分级，整个预选分级长方体结构的鼠笼设置在位于大支架下方的磁系正上方位置，构建分级与分选一体化磁选机；磁系采用阶梯多级倾斜充磁可变可动磁场开放磁系结构，由多个单级五面体磁极组成，永磁体的充磁方向呈倾斜方向，三角形锐角的角度可根据物性变化进行更换，非磁性物料在倾斜面上可实现自动脱落，磁性物则可实现一定翻转；每级永磁体正上部通过分级区溜槽与长方体鼠笼结构相应粒级物料筛分筛板对应连接，每级永磁体正下部均设置有竖直运动气缸；每级永磁体的右端设置有锥形非磁性物收集器；每级永磁体右侧且位于非磁性物收集器的上部设置有磁性物收集器。
Description
技术领域
本发明专利涉及一种在重介质干法选煤工艺中用来回收和净化重介质的永磁高梯度磁选机。这种磁选机尤其适用于粗煤粉（产品煤）中重介质的干法回收和净化，也可应用于冶金、非金属矿物提纯除杂等领域。
背景技术
富煤贫油少气的资源禀赋特性决定了我国的能源生产和消费以并且将长期以煤炭为主体，而随着中东部煤炭一段历史时期以来的大规模开采而造成的资源枯竭现象日益凸显，与此同时伴随着西部煤炭资源大规模的勘探和开发，我国2/3以上的煤炭储量位于中西部，煤炭生产基地逐渐西迁，而中西部多为我国水资源极为短缺的干旱或半干旱地区，因此推广和应用干法选煤技术对于我国资源和水源均不平衡的国家来说意义尤为重大。
干法分选技术主要有复合式干法选煤和空气重介质干法选煤，其中复合式干法选煤经过几十年的发展和创新不断完善，已经处在成规模的应用阶段，但对煤种和入料要求严格，主要分选易选煤和中等可选煤种；而空气重介质干法选煤技术具有其独特的技术和经济优势，经过我国科研人员几十年的不断的实验室研究、中试、半工业和工业化试验，逐渐具备了推广应用的条件，作为重介质选煤工艺中介质回收和净化的关键设备之一，磁选机在整个循环工艺系统中起着不可或缺的作用，而干法脱介磁选机的设计和使用还报道还很少。
目前，选煤用重介质一般为磁铁矿粉，回收和净化的磁选机为永磁滚筒式磁选机，即使在湿法重介质选煤工艺中，磁铁矿粉流失的问题亦常存在于各个选煤厂，究其原因，除了管理措施方面外，无外乎磁选机自身的问题。随着入料物性的变化，磁铁矿粉的粒级要范围的要求越来越高，而磁铁矿粉的比磁化率受磁化场的强度、颗粒的形状、颗粒的粒度、强磁性矿物含量和矿物的氧化程度等等诸多因素的影响，传统永磁磁选机亦不断受到挑战。
此外，采用空气重介质技术在实验室进行的低级褐煤的干燥和分选提质一体化实验研究过程中，常出现细粒精煤煤粉中夹带或混入部分磁铁矿粉造成而磁铁矿粉损失的现象。
发明内容
本发明的目的正是为解决干法选煤系统中细粒精煤煤粉中常夹带或混入部分磁铁矿粉而造成磁铁矿粉损失的问题，同时为完善空气重介质干法选煤工艺系统,加速其在选煤工业中的应用，而提供一种煤用分级与阶梯分选一体化多级干法永磁磁选机。
本发明的目的可通过以下技术措施实现：
本发明的煤用分级与阶梯分选一体化多级干法永磁磁选机包括下述技术特征：
a、采用预选分级长方体结构的鼠笼进行预选分级，整个预选分级长方体结构的鼠笼设置在位于大支架下方的磁系正上方位置，构建分级与分选一体化磁选机（主要用来使一次性所给物料借助鼠笼内部结构和流态化实现同时输送和分级），位于鼠笼底部的鼠笼筛板采用（通过上下法兰垫实现）可拆卸更换的方式设置，且与每一分级区域相对应的鼠笼筛板段的筛孔孔径从左至右依次由小渐大设置（即后一级筛孔孔径大于前一级筛孔孔径），并与位于下方的相应的永磁体结构相对应，在鼠笼的每一级物料通过口的正上方竖直设置有分级区无孔挡板，物料通过口的正下方竖直设置筛孔孔径小于比鼠笼筛板的筛孔孔径的分级区较细筛孔挡板（各分级区挡板筛孔孔径只要比每一级相应分级区鼠笼筛板筛孔孔径小即可，具体需要根据入料粒度组成特性来调整设定。这样大部分物料在流态化作用下先与上部挡板发生一定碰撞，以打散聚团，再在振动和流态化作用下将粗物料给入下一分级筛室）；所鼠笼的左端（进料端）通过物料输送管路与振动给料装置以及鼓风机管路、鼓风机相连，在鼠笼的左、右端分别设置有振动装置；物料在振动装置的振动作用下，以流态化状态给入鼠笼，经过筛孔进行分级，被分级之后的物料通过软连接溜槽进入到相应磁系；长方体鼠笼结构可在两端振动装置（振动电机）作用下作一定振幅和频率的振动，提高和改善流态化输送分级的效果；
b、所述磁系采用阶梯多级倾斜充磁可变可动磁场开放磁系结构，由多个单级五面体磁极（五面体开放永磁体）组成，永磁体的充磁方向呈倾斜方向，三角形锐角的角度可根据物性变化进行更换，非磁性物料在倾斜面上可实现自动脱落，磁性物则在卸料装置被钢刷组作用下可实现一定翻转；其中，每级永磁体正上部通过分级区溜槽与长方体鼠笼结构相应粒级物料筛分筛板对应连接，每级永磁体正下部均设置有竖直运动气缸（实现竖直方向的无极调节，进而改变磁场强度；此外本发明磁场的变化亦可配置不同永磁体来及磁系结构配合实现多种方式的联合使用；多级五面体开放永磁体可以呈现依次升高或降低，亦可根据给料性质进行任意高度的调节，图示仅为其中的一种高度的状态）；每级永磁体的右端设置有锥形非磁性物收集器；每级永磁体右侧且位于非磁性物收集器的上部设置有磁性物收集器；
c、在每级永磁体的左侧均设置有由水平运动气缸与搅拌卸料装置钢刷组构建搅拌卸料打散磁团聚装置；
本发明中所述大支架包括安装在四条腿正上方的四台减震器，放置在四个减震器上方的框架式结构的大机架支撑板组成；在大机架支撑板上方左端中间位置处固定安装有给料缓冲仓，由激振器支撑底座和安装在激振器支撑底座上的激振器组成的振动装置分别安装在大机架支撑板上方左、右端中间位置处，其中位于左端的激振器支撑底座设置在给料缓冲仓右侧，所述鼠笼设置在左、右端的振动装置之间的大机架支撑板上方；所述鼠笼包括位于鼠笼底部的鼠笼筛板，依次设置在鼠笼筛板上的一级分级区、一级分级区无孔挡板、一级分级区较细筛孔挡板、二级分级区、二级分级区无孔挡板、二级分级区较细筛孔挡板、三级分级区、三级分级区无孔挡板、三级分级区较细筛孔挡板、四级分级区、四级分级区无孔挡板、四级分级区较细筛孔挡板、末端分级区，用于连接给料缓冲仓和鼠笼的缓冲仓管路与鼓风机管路、鼓风机以及位于左端的激振器上方的振动给料装置相结合，其中缓冲仓管路与给料缓冲仓之间采用焊接的方式连接，缓冲仓管路与振动给料装置之间采用软连接方式相结合，不影响振动给料。
设置在每级永磁体正下部的竖直运动气缸坐放在小支架上，位于每级永磁体的左侧的水平运动气缸分别通过竖直设置的支架安装在小支架；所述小支架是由位于大支架内侧地面平台上的四条腿、以及固接在四条腿顶部的框架式结构的小机架支撑板组成；所述每级永磁体包括通过软连接方式安装在筛板的相应粒级物料筛分段正下方的分选区磁极，通过黏结和螺栓连接方式固定在分选区磁极正下方的分选区固定磁极磁轭，分选区固定磁极磁轭底部固定连接有分选区非磁性物收集槽，在分选区磁极的右侧紧贴磁极的位置通过黏结加螺栓连接方式固定安装有分选区磁性物收集槽；各分选区磁性物收集槽的出料口通过相应的管路和管路阀门分别鼓风机管路、总磁性物汇集槽相连，在鼓风机管路上连接有鼓风机、循环再选引风机；通过阀门的控制可以检测每级磁铁矿粉中磁性物性含量及煤粉净化率，若达不到分选要求，可以打开相应阀门，通过备用风机及相应管路输送回到振动给料系统中进行再选，直至满足分选对磁性物含量的要求，因此本部分结构可实现多种产品的收集，亦将多种产品汇集成一种产品。各分选区非磁性物收集槽收集非磁性物满槽时取出非磁性物进行回收即可，其不需要像磁性物需要再次分选，无需和其它回路连接，因此只要非磁性物收集槽即可。
本发明中由水平运动气缸与搅拌卸料装置钢刷组构建搅拌卸料打散磁团聚装置设置在分选区磁极右侧；所述搅拌卸料装置钢刷组是由与气缸活塞杆端相连接的基板、以及设置在基板上的若干非导磁不锈钢小钢刷和若干非导磁不锈钢大钢刷共同构成，所述搅拌卸料装置钢刷组通过基板上设置的活塞杆孔与水平运动气缸活塞杆相结合；在气缸往复运动作用下，实现非导磁不锈钢钢刷组相对于分选区磁极（五面体永磁体）作往复运动（打散聚集在永磁体表面的磁团聚，使得煤粉与磁铁矿粉的有效分离；当分离进行到一定程度时，不锈钢钢刷组亦可实现使磁体铁矿粉自动卸料的目的）。
本发明中所述的阶梯多级倾斜充磁可变可动磁场开放磁系中的五面体磁极的各锐角的角度亦可根据实际需要进行调整和变化，所用永磁体的材质可以为钕铁硼、钐钴、铝镍钴或铁氧体永磁体材料，可以均采用一种或两种永磁材料，亦可三种及以上混合使用，以实现不同不选区域对磁场变化的需要。
本发明的有益效果：
（1）专门适用于干法重介质选煤系统中磁铁矿粉的回收和净化。
（2）采用采用长方体鼠笼结构进行预选分级，构建分级与分选一体化多级磁选机，提供与适宜磁选分选的给料粒级。
（3）采用阶梯多级倾斜充磁可变可动磁场开放磁系结构，可磁场强度可实现无极调整，既可构建阶梯式变化磁场，又可在一定范围。
（4）采用搅拌卸料打散磁团聚装置可打散磁团聚对煤粉等非磁性物的夹杂，同时可实现的磁性物排出。
（5）设置可循环再选装置，不合格部分可自动化循环多次再选（形成闭路循环），保证分选效果，满足对磁性物含量的要求。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明的整体结构俯视图。
图3是本发明的整体结构左视图。
图4是本发明的预选分级鼠笼结构示意图。
图5是图4的侧视图。
图6、7、8、9分别是图1中鼠笼部分的A—A、B—B、C—C、D—D剖面示意图。
图10是图1中鼠笼部分的E—E剖面示意图。
图11是图1中磁系所用五面体磁极的F—F剖面示意图。
图12是搅拌卸料装置钢刷组的主视图。
图13是图12的侧视图。
图14是图12的俯视图。
图中序号：1、一级分选区水平运动气缸，2、大机架，3、减震器，4、大机架支撑板，5、给料缓冲仓，6、缓冲仓管路，7、鼓风机管路，8、振动给料装置，9、激振器支撑底座，10、一级分级区，11、预选分级长方体结构的鼠笼筛板，12、一级分级区无孔挡板，13、一级分级区较细筛孔挡板，14、二级分级区，15、二级分级区无孔挡板，16、二级分级区较细筛孔挡板，17、三级分级区，18、三级分级区无孔挡板，19、三级分级区较细筛孔挡板，20、四级分级区，21、四级分级区无孔挡板，22、四级分级区较细筛孔挡板23、末端分级区，24、激振器，25、末端分级区溜槽，26、末端分选区磁性物收集槽，27、小机架支撑板，28、小支架，29、管路阀门，30、末端分选区磁极，31、末端分选区竖直运动气缸，32、末端分选区非磁性物收集槽，33、末端分选区固定磁极磁轭，34、末端分选区水平运动气缸，35、四级分选区磁性物收集槽，36、四级分级区溜槽，37、四级分选区磁极38、四级分选区竖直运动气缸，39、四级分选区非磁性物收集槽，40、四级分选区固定磁极磁轭，41、四级分选区水平运动气缸，42、三级分级区磁性物收集槽，43、三级分级区溜槽，44、三级分选区磁极，45、三级分选区竖直运动气缸，46、三级分选区非磁性物收集槽，47、三级分选区固定磁极磁轭，48、三级分选区水平运动气缸，49、二级分选区磁性物收集槽，50、二级分级区溜槽，51、二级分选区磁极，52、二级分选区竖直运动气缸，53、二级分选区非磁性物收集槽，54、二级分选区固定磁极磁轭，55、二级分选区水平运动气缸，56、一级分选区磁性物收集槽，57、一级分级区溜槽，58、一级分选区磁极，59、一级分选区竖直运动气缸，60、一级分选区非磁性物收集槽，61、一级分选区固定磁极磁轭，62、总磁性物汇集槽，63、鼓风机，64、循环再选引风机，65、预选分级长方体结构的鼠笼，66、五面体磁极，67、非导磁不锈钢小钢刷，68、非导磁不锈钢大钢刷，69、搅拌卸料装置钢刷组，70、搅拌卸料装置的活塞杆孔，71、搅拌卸料装置与水平运动的气缸活塞杆。
具体实施方式
本发明下以下将结合实施例（附图）作进一步描述：
本发明的煤用分级与阶梯分选一体化多级干法永磁磁选机包括下述技术特征：
a、采用预选分级长方体结构的鼠笼进行预选分级，整个预选分级长方体结构的鼠笼设置在位于大支架下方的磁系正上方位置，构建分级与分选一体化磁选机（主要用来使一次性所给物料借助鼠笼内部结构和流态化实现同时输送和分级），位于鼠笼底部的鼠笼筛板采用（通过上下法兰垫实现）可拆卸更换的方式设置，且与每一分级区域相对应的鼠笼筛板段的筛孔孔径从左至右依次由小渐大设置（即后一级筛孔孔径大于前一级筛孔孔径），并与位于下方的相应的永磁体结构相对应，在鼠笼的每一级物料通过口的正上方竖直设置有分级区无孔挡板，物料通过口的正下方竖直设置筛孔孔径小于鼠笼筛板的筛孔孔径更小的分级区较细筛孔挡板（各分级区挡板筛孔孔径只要比每一级相应分级区鼠笼筛板筛孔孔径小即可，具体需要根据入料粒度组成特性来调整设定。这样大部分物料在流态化作用下先与上部挡板发生一定碰撞，以打散聚团，再在振动和流态化作用下将粗物料给入下一分级筛室）；所鼠笼的左端（进料端）通过物料输送管路与振动给料装置以及鼓风机管路、鼓风机相连，在鼠笼的左、右端分别设置有振动装置；物料在振动装置的振动作用下，以流态化状态给入鼠笼，经过筛孔进行分级，被分级之后的物料通过软连接溜槽进入到相应磁系；长方体鼠笼结构可在两端振动装置（振动电机）作用下作一定振幅和频率的振动，提高和改善流态化输送分级的效果；
b、所述磁系采用阶梯多级倾斜充磁可变可动磁场开放磁系结构，由多个单级五面体磁极（五面体开放永磁体）组成，永磁体的充磁方向呈倾斜方向，三角形锐角的角度可根据物性变化进行更换，非磁性物料在倾斜面上可实现自动脱落，磁性物则可实现一定翻转；其中，每级永磁体正上部通过分级区溜槽与长方体鼠笼结构相应粒级物料筛分筛板对应连接，每级永磁体正下部均设置有竖直运动气缸（实现竖直方向的无极调节，进而改变磁场强度；此外本发明磁场的变化亦可配置不同永磁体来及磁系结构配合实现多种方式的联合使用；多级五面体开放永磁体可以呈现依次升高或降低，亦可根据给料性质进行任意高度的调节）；每级永磁体的右端设置有锥形非磁性物收集器；每级永磁体右侧且位于非磁性物收集器的上部设置有磁性物收集器；
c、在每级永磁体的左侧均设置有由水平运动气缸与搅拌卸料装置钢刷组构建搅拌卸料打散磁团聚装置；
具体结构如图1、2、3所示，本发明中所述大支架2包括安装在四条腿正上方的四台减震器3，放置在四个减震器3上方的框架式结构的大机架支撑板4组成；在大机架支撑板4上方左端中间位置处固定安装有给料缓冲仓5，由激振器支撑底座9和安装在激振器支撑底座上的激振器24组成的振动装置分别安装在大机架支撑板4上方左、右端中间位置处，其中位于左端的激振器支撑底座9设置在给料缓冲仓5右侧，所述预选分级长方体结构的鼠笼65（参见图4~10）设置在左、右端的振动装置之间的大机架支撑板4上方；所述鼠笼65包括位于鼠笼底部的鼠笼筛板11，依次设置在鼠笼筛板上的一级分级区10、一级分级区无孔挡板12、一级分级区较细筛孔挡板13、二级分级区14、二级分级区无孔挡板15、二级分级区较细筛孔挡板16、三级分级区17、三级分级区无孔挡板18、三级分级区较细筛孔挡板19、四级分级区20、四级分级区无孔挡板21、四级分级区较细筛孔挡板22、末端分级区23，用于连接给料缓冲仓5和鼠笼65的缓冲仓管路6与鼓风机管路7、鼓风机63以及位于左端的激振器24上方的振动给料装置8相结合，其中缓冲仓管路6与给料缓冲仓5之间采用焊接的方式连接，缓冲仓管路6与振动给料装置8之间采用软连接方式相结合，不影响振动给料。
设置在每级永磁体正下部的竖直运动气缸坐放在小支架28上，位于每级永磁体的左侧的水平运动气缸分别通过竖直设置的支架安装在小支架28；所述小支架28是由位于大支架2内侧地面平台上的四条腿、以及固接在四条腿顶部的框架式结构的小机架支撑板27组成；所述每级永磁体包括通过软连接方式安装在筛板的相应粒级物料筛分段正下方的分选区磁极，通过黏结和螺栓连接方式固定在分选区磁极正下方的分选区固定磁极磁轭，分选区固定磁极磁轭底部固定连接有分选区非磁性物收集槽，在分选区磁极的右侧紧贴磁极的位置通过黏结加螺栓连接方式固定安装有分选区磁性物收集槽；各分选区磁性物收集槽的出料口通过相应的管路和管路阀门分别鼓风机管路7、总磁性物汇集槽62相连，在鼓风机管路7上连接有鼓风机63、循环再选引风机64；通过阀门的控制可以检测每级磁铁矿粉中磁性物性含量及煤粉净化率，若达不到分选要求，可以打开相应阀门，通过备用风机及相应管路输送回到振动给料系统中进行再选，直至满足分选对磁性物含量的要求，因此本部分结构可实现多种产品的收集，亦将多种产品汇集成一种产品。（各分选区非磁性物收集槽收集非磁性物满槽时取出非磁性物进行回收即可，其不需要像磁性物需要再次分选，无需和其它回路连接，因此只要非磁性物收集槽即可。）
本发明中由水平运动气缸与搅拌卸料装置钢刷组构建搅拌卸料打散磁团聚装置设置在分选区磁极右侧；所述搅拌卸料装置钢刷组是由与气缸活塞杆端相连接的基板、以及设置在基板上的若干非导磁不锈钢小钢刷67和若干非导磁不锈钢大钢刷68共同构成，所述搅拌卸料装置钢刷组通过基板上设置的活塞杆孔70与水平运动气缸活塞杆71相结合；在气缸往复运动作用下，实现非导磁不锈钢钢刷组相对于分选区磁极（五面体永磁体）作往复运动（打散聚集在永磁体表面的磁团聚，使得煤粉与磁铁矿粉的有效分离；当分离进行到一定程度时，不锈钢钢刷组亦可实现使磁体铁矿粉自动卸料的目的）(参见图12、13、14)。
本发明中所述的阶梯多级倾斜充磁可变可动磁场开放磁系中的五面体磁极66（参见图11所示）的各锐角的角度亦可根据实际需要进行调整和变化，所用永磁体的材质可以为钕铁硼、钐钴、铝镍钴或铁氧体永磁体材料，可以均采用一种或两种永磁材料，亦可三种及以上混合使用，以实现不同不选区域对磁场变化的需要。
本发明由于采用气缸动作，其高压气源可单独另外提供或设置稳压包后利用现有风机。此外，由于采用流态化气力输送物料，可能产生一定的粉尘，实际在应用和实施过程需另设置布袋除尘器或旋风除尘器进行除尘过滤，以满足环保对外排气体的要求。
本发明具体实施时，首先进行预分级结构部分的安装：将大支架2通过地脚螺栓进行固定在地面平台上，然后将减震器3安装在支架2四条腿的正上方位置，接着将大机架支撑板4放置在四个减震器3上，并使大机架支撑板边距与大支架2之间的距离相等。然后将给料缓冲仓5采用螺栓连接方式固定在大机架支撑板4左端的左右中心位置处，如图1所示。接着将振动给料装置和位于左端激振器支撑底座9焊接安装在给料缓冲仓5右侧约30cm距离且亦在左右中心位置线上，然后将左端激振器24固定安装在左端激振器支撑底座9上方，并以前后对称中心线为基准在大机架支撑板4右端采用同样的方式对称布置右端激振器支撑底座9和右端激振器24；接着将振动给料装置8通过螺栓安装在振动给料装置和左端激振器支撑底座9上方的左端激振器24正上方，之后将缓冲仓管路6分别与给料缓冲仓5、振动给料装置8连接，连接时缓冲仓管路6与给料缓冲仓5连接采用焊接的方式，缓冲仓管路6与振动给料装置8连接采用软连接的方式，不影响振动给料。然后将由预选分级长方体结构的鼠笼筛板11、一级分级区10、一级分级区无孔挡板12、一级分级区较细筛孔挡板13、二级分级区14、二级分级区无孔挡板15、二级分级区较细筛孔挡板16、三级分级区17、三级分级区无孔挡板18、三级分级区较细筛孔挡板19、四级分级区20、四级分级区无孔挡板21、四级分级区较细筛孔挡板22、末端分级区23构成的预选分级长方体结构的鼠笼65通过螺栓固定在大机架支撑板4正中部上方位置，其中预选分级长方体结构的鼠笼65中的预选分级长方体结构的鼠笼筛板11、一级分级区无孔挡板12、一级分级区较细筛孔挡板13、二级分级区无孔挡板15、二级分级区较细筛孔挡板16、三级分级区无孔挡板18、三级分级区较细筛孔挡板19、四级分级区无孔挡板21、四级分级区较细筛孔挡板22等安装前通过焊接方式固定在预选分级长方体结构的鼠笼65相应位置。
进行分选结构部分的安装实施：将小支架28通过安装在地面平台上，根据实际需要确定是否地脚螺栓等的固定，接着将小机架支撑板27焊接在四个小支架2上，并使小机架支撑板边距与大支架2之间的距离相等。接着将一级分选区水平运动气缸1通过支架安装固定在小机架支撑板27左端且位于左右中心位置线上，把一级分选区竖直运动气缸59采用螺栓固定在小机架支撑板27上方，且其竖直对称线与一级分级区10的竖直对称中心线共线，而后将一级分选区固定磁极磁轭61通过螺栓连接方式固定在一级分选区竖直运动气缸59正上方，且使一级分选区竖直运动气缸59的活塞杆与一级分选区固定磁极磁轭61的底面中心通过螺栓连接；而后将一级分选区磁极58通过黏结和螺栓连接方式固定在一级分选区固定磁极磁轭61正上方位置、一级分级区10的正下方，在一级分选区磁极58与一级分级区10之间通过一级分级区溜槽57进行软连接，接着将一级分选区非磁性物收集槽60通过螺栓固定在一级分选区固定磁极磁轭61的正前方，且一级分选区非磁性物收集槽60的后上沿与一级分选区磁极58的磁极前下沿重合，然后一级分选区磁性物收集槽56通过黏结加螺栓连接方式固定安装在一级分选区磁极58的右侧紧贴磁极的位置，至此一级分选区主体结构安装完毕。然后将二级分选区水平运动气缸55通过螺栓安装在一级分选区磁极58的右侧、一级分选区磁性物收集槽56的前方，且要求支架部分及活塞部分在左右对称线与小机架支撑板27左右中心位置线共线；接着把二级分选区竖直运动气缸52采用螺栓固定在小机架支撑板27上方，且其竖直对称线与二级分级区14的竖直对称中心线共线，而后将二级分选区固定磁极磁轭54通过螺栓连接方式固定在二级分选区竖直运动气缸52正上方，且使二级分选区竖直运动气缸52的活塞杆与二级分选区固定磁极磁轭54的底面中心通过螺栓连接；而后将二级分选区磁极51通过黏结和螺栓连接方式固定在二级分选区固定磁极磁轭54正上方位置、二级分级区14的正下方，在二级分选区磁极51与二级分级区14之间通过二级分级区溜槽50进行软连接，接着将二级分选区非磁性物收集槽53通过螺栓固定在二级分选区固定磁极磁轭54的正前方，且二级分选区非磁性物收集槽53的后上沿与二级分选区磁极51的磁极前下沿重合，然后二级分选区磁性物收集槽49通过黏结加螺栓连接方式固定安装在二级分选区磁极51的右侧紧贴磁极的位置，至此二级分选区主体结构安装完毕。后面三级分选区主体结构（三级分级区磁性物收集槽42、三级分级区溜槽43、三级分选区磁极44、三级分选区竖直运动气缸45、三级分选区非磁性物收集槽46、三级分选区固定磁极磁轭47、三级分选区水平运动气缸48）及通过软连接与相应分级区的连接安装、四级分选区主体结构（四级分选区磁性物收集槽35、四级分级区溜槽36、四级分选区磁极37、四级分选区竖直运动气缸38、四级分选区非磁性物收集槽39、四级分选区固定磁极磁轭40、四级分选区水平运动气缸41）及通过软连接与相应分级区的连接安装、末端分选区主体结构（末端分选区磁极30、末端分选区竖直运动气缸31、末端分选区非磁性物收集槽32、末端分选区固定磁极磁轭33、末端分选区水平运动气缸34、末端分选区磁性物收集槽26）及通过软连接与相应分级区的连接安装，均与二级分选区主体结构及通过与的连接安装相似。
最后进行附属结构部分的安装固定：将与各分选区非磁性物收集槽和磁性物收集及相应连接，并进行鼓风机管路7、各个管路阀门29的安装，主要采用焊接和螺纹管套的方式连接，如图1所示。然后将总磁性物汇集槽62安装在小支架28左端支架的右侧位置，将鼓风机63、循环再选引风机64安装在大支架2和小支架28之间的地面平台上，并与相应管路连接；最后检查安装是否满足要求、进行调试。
本发明示例只给出了五级分级与分选一体化结构示意图，实际可根据需要进行增减；其次本发明开放磁系中的五面体磁极66的各锐角的角度亦可根据实际需要进行调整和变化，其所用永磁体的材质可以为钕铁硼、钐钴、铝镍钴、铁氧体等永磁体材料均可，可以均采用某种或某两种永磁材料，亦可三种及以上混合使用，以实现不同不选区域对磁场变化的需要。此外，各级分选区水平运动气缸与搅拌卸料装置连接时主要通过搅拌卸料装置活塞杆孔70、搅拌卸料装置与水平运动气缸活塞杆71在螺栓等机械连接方式下完成连接固定及伸缩运动。
本发明的工作原理为：物料首先被给入到给料缓冲仓5，在激振器及鼓风机63给入7鼓风机管路7压力风共同作用下，物料通过缓冲仓管路6后进入到振动给料装置8，并被均匀地输送到长方体鼠笼结构65下方通过溜槽软连接的各分级区，例如在一级分级区10，物料在鼓风机63提供的压力风的作用下成为流态化状态，当物料与一级分级区无孔挡板12碰撞后，便发生涡流式旋转，部分物料便在此过程中通过预选分级长方体结构的鼠笼筛板11相对应一级分级区10的那部分筛板而透筛，进入一级分选区，同时部分物料通过一级分级区较细筛孔挡板13被流态化输送到下一分级区及分选区。进入一级分选区的物料，在一级分选区磁极58产生磁场作用下，磁性颗粒被吸附到一级分选区磁极58上，非磁性物在依靠惯性力和重力沿多面体磁极的倾斜面而滑落进入一级分选区非磁性物收集槽60中成为非磁性产品，磁性颗粒在一级水平运动气缸1作用下的搅拌卸料钢刷组69的往复运动时，离开一级分选区磁极58进入一级分选区磁性物收集槽56中，成为磁性产品，一级分选区磁极58与预选分级长方体结构的鼠笼筛板11之间的距离，可通过一级分选区竖直运动气缸来调整进而改变背景磁场；其它各分级分选与此过程相似，分选结束后，可单独收集某一级的磁性产品和非磁性产品，亦可汇总收集；若需要循环重复再分级再分选，通过由管路阀门29、循环再选引风机64和鼓风机63作用共同作用使物料返回到振动给料装置8。
Claims (5)
1.一种煤用分级与阶梯分选一体化多级干法永磁磁选机，其特征在于：
a、采用预选分级长方体结构的鼠笼进行预选分级，整个预选分级长方体结构的鼠笼设置在位于大支架下方的磁系正上方位置，构建分级与分选一体化磁选机，位于鼠笼底部的鼠笼筛板采用可拆卸更换的方式设置，且与每一分级区域相对应的鼠笼筛板段的筛孔孔径从左至右依次由小渐大设置，并与位于下方的相应的永磁体结构相对应，在鼠笼的每一级物料通过口的正上方竖直设置有分级区无孔挡板，物料通过口的正下方竖直设置筛孔孔径小于鼠笼筛板的筛孔孔径的分级区较细筛孔挡板；所鼠笼的左端通过物料输送管路与振动给料装置以及鼓风机管路、鼓风机相连，在鼠笼的左右端分别设置有振动装置；物料在振动装置的振动作用下，以流态化状态给入鼠笼，经过筛孔进行分级，被分级之后的物料通过软连接溜槽进入到相应磁系；
b、所述磁系采用阶梯多级倾斜充磁可变可动磁场开放磁系结构，由多个单级五面体磁极组成，永磁体的充磁方向呈倾斜方向，三角形锐角的角度可根据物性变化进行更换，非磁性物料在倾斜面上可实现自动脱落，磁性物则在卸料装置被钢刷组作用下可实现一定翻转；其中，每级永磁体正上部通过分级区溜槽与长方体鼠笼结构相应粒级物料筛分筛板对应连接，每级永磁体正下部均设置有竖直运动气缸，实现各选区磁场强度的无极调整；每级永磁体的右端设置有锥形非磁性物收集器；每级永磁体右侧且位于非磁性物收集器的上部设置有磁性物收集器；
c、在每级永磁体的左侧均设置有由水平运动气缸与搅拌卸料装置钢刷组构建搅拌卸料打散磁团聚装置。
2.根据权利要求1所述的煤用分级与阶梯分选一体化多级干法永磁磁选机，其特征在于：所述大支架(2)包括安装在四条腿正上方的四台减震器(3)，放置在四个减震器(3)上方的框架式结构的大机架支撑板(4)组成；在大机架支撑板(4)上方左端中间位置处固定安装有给料缓冲仓(5)，由激振器支撑底座(9)和安装在激振器支撑底座上的激振器(24)组成的振动装置分别安装在大机架支撑板(4)上方左、右端中间位置处，其中位于左端的激振器支撑底座(9)设置在给料缓冲仓(5)右侧，所述鼠笼(65)设置在左、右端的振动装置之间的大机架支撑板(4)上方；所述鼠笼(65)包括位于鼠笼底部的鼠笼筛板(11)，依次设置在鼠笼筛板上的一级分级区(10)、一级分级区无孔挡板(12)、一级分级区较细筛孔挡板(13)、二级分级区(14)、二级分级区无孔挡板(15)、二级分级区较细筛孔挡板(16)、三级分级区(17)、三级分级区无孔挡板(18)、三级分级区较细筛孔挡板(19)、四级分级区(20)、四级分级区无孔挡板(21)、四级分级区较细筛孔挡板(22)、末端分级区(23)，用于连接给料缓冲仓(5)和鼠笼(65)的缓冲仓管路(6)与鼓风机管路(7)、鼓风机(63)以及位于左端的激振器(24)上方的振动给料装置(8)相结合，其中缓冲仓管路(6)与给料缓冲仓(5)之间采用焊接的方式连接，缓冲仓管路(6)与振动给料装置(8)之间采用软连接方式相结合，不影响振动给料。
3.根据权利要求1所述的煤用分级与阶梯分选一体化多级干法永磁磁选机，其特征在于：设置在每级永磁体正下部的竖直运动气缸坐放在小支架(28)上，位于每级永磁体的左侧的水平运动气缸分别通过竖直设置的支架安装在小支架(28)；所述小支架(28)是由位于大支架（2）内侧地面平台上的四条腿、以及固接在四条腿顶部的框架式结构的小机架支撑板(27)组成；所述每级永磁体包括通过软连接方式安装在筛板的相应粒级物料筛分段正下方的分选区磁极，通过黏结和螺栓连接方式固定在分选区磁极正下方的分选区固定磁极磁轭，分选区固定磁极磁轭底部固定连接有分选区非磁性物收集槽，在分选区磁极的右侧紧贴磁极的位置通过黏结加螺栓连接方式固定安装有分选区磁性物收集槽；各分选区磁性物收集槽的出料口通过相应的管路和管路阀门分别鼓风机管路(7)、总磁性物汇集槽(62)相连，在鼓风机管路(7)上连接有鼓风机(63)、循环再选引风机(64)；通过阀门的控制可以检测每级磁铁矿粉中磁性物性含量及煤粉净化率，若达不到分选要求，可以打开相应阀门，通过备用风机及相应管路输送回到振动给料系统中进行再选，直至满足分选对磁性物含量的要求，因此本部分结构可实现多种产品的收集，亦将多种产品汇集成一种产品。
4.根据权利要求1所述的煤用分级与阶梯分选一体化多级干法永磁磁选机，其特征在于：由水平运动气缸与搅拌卸料装置钢刷组构建搅拌卸料打散磁团聚装置设置在分选区磁极左侧；所述搅拌卸料装置钢刷组是由与气缸活塞杆端相连接的基板、以及设置在基板上的若干非导磁不锈钢小钢刷(67)和若干非导磁不锈钢大钢刷（68）共同构成，所述搅拌卸料装置钢刷组通过基板上设置的活塞杆孔(70)与水平运动气缸活塞杆(71)相结合；在气缸往复运动作用下，实现非导磁不锈钢钢刷组相对于分选区磁极作往复运动，打散聚集在永磁体表面的磁团聚，使得煤粉与磁铁矿粉的有效分离；当分离进行到一定程度时，不锈钢钢刷组亦可实现使磁体铁矿粉自动卸料的目的。
5.根据权利要求1所述的煤用分级与阶梯分选一体化多级干法永磁磁选机，其特征在于：阶梯多级倾斜充磁可变可动磁场开放磁系中的五面体磁极(66)的各锐角的角度亦可根据实际需要进行调整和变化，所用永磁体的材质可以为钕铁硼、钐钴、铝镍钴或铁氧体永磁体材料，可以均采用一种或两种永磁材料，亦可三种及以上混合使用，以实现不同不选区域对磁场变化的需要。
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