CN112756105A - 立环高梯度磁选机防堵磁介质盒 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种立环高梯度磁选机防堵磁介质盒，在传统磁介质盒基础上，将最下层的相邻两所述磁介质棒之间形成的通道设置为向上均匀分布或逐渐扩大的形式，同时所述磁介质棒的截面直径由上往下逐层加大，筛孔板之间还设置有支撑板，所述支撑板上设置有与所述筛孔一一对应的穿孔，所述支撑板作为牺牲阳极。本发明能避免因圆形磁介质棒形成的漏斗形通道受矿粒挤压而变形、矿粒进入磁介质盒；处于卸矿区顶部迎水时可以减小卸矿水压的衰减，使水流面积逐层减小而提升流速，提升对底部各层磁介质棒的冲洗效果；通过作为牺牲阳极的支撑板，减缓磁介质棒涂刷、电镀的防腐层被矿粒冲刷腐蚀。

Description

立环高梯度磁选机防堵磁介质盒

技术领域

本发明涉及磁选设备技术领域，特别涉及一种立环高梯度磁选机防堵磁介质盒。

背景技术

传统的立环高梯度磁选机磁介质盒如图3所示，将若干材质、长度、直径相同的磁介质棒2穿过数块非导磁不锈钢的筛孔板1，筛孔板1上筛孔孔径与磁介质棒2直径相等呈矩形阵列分布，通过氩弧焊焊接成一个长方体盒状结构，其两侧上部焊接支耳3，用螺栓通过支耳3将磁介质盒固定在立环4上。

立环高梯度磁选机采用转环立式旋转、反冲精矿技术，若干磁介质盒嵌入立式转环中，矿浆从给矿斗给入，沿上铁轭缝隙流经转环，矿浆从磁介质盒底部流入磁介质盒，转环内的磁介质棒在磁场中被磁化，磁介质棒表面形成高梯度磁场，矿浆中磁性颗粒被吸着在磁介质棒表面，随转环转动被带至顶部无磁场区，卸矿冲洗水从磁介质盒顶部冲入介质盒，将介质棒吸附的磁性颗粒冲入精矿斗形成精矿，非磁性颗粒流经磁介质盒后沿下铁轭缝隙流入尾矿斗中排走形成尾矿；被冲洗干净的磁介质随转环重新进入矿粒分选区，从而实现将磁性颗粒和非磁性颗粒的连续分选。由于以下原因，造成磁介质盒堵塞：

不同品质矿的矿液中掺入相应选矿剂，矿液呈酸性或碱性，导磁不锈钢介质棒以及吸附在介质棒表面铁磁性矿颗粒在矿液中易被腐蚀，介质棒表面因腐蚀逐渐粗糙，在卸矿时难以将表面粗糙的介质棒吸附物冲洗干净，造成吸附物随时间累积。

矿粒形状不规则，各方向粒径不同，最大粒径小于介质棒表面间距的颗粒进入磁介质盒容易排出，而最大粒径大于介质棒表面间距的颗粒一旦进入磁介质盒难以排出就会夹塞在介质棒之间。磁介质盒处于选矿区时，最大粒径大于介质棒表面间距的颗粒矿粒进入磁介质盒有两种可能，一是最小粒径小于介质棒表面间距矿粒的最小粒径方向与介质棒径向平行时，容易通过靠内环介质层进入磁介质盒；二是最小粒径等于或略大于介质棒间距矿粒的最小粒径方向与介质棒径向平行时，使相邻两根介质棒变形挤进磁介质盒。

随转环旋转一周，介质棒所受磁力大小、方向经过一个周期交替变化，在磁力、矿液压力、筛孔板支撑力等合力作用下，介质棒会随合力变化在垂直轴向呈弧形变形，甚至产生塑性变形，相邻磁介质棒间距发生变化，介质棒截面直径与相邻支撑点距离比越小间距变化越明显，造成介质棒疏密不匀，最小粒径大于介质棒表面间距设计值的矿粒容易通过最底层介质棒层进入磁介质盒，最大粒径小于介质棒表面间距设计值的矿粒一旦进入了介质盒也会在介质棒变形后形成夹塞。

立环高梯度磁选机采用反向卸矿技术，当磁介质盒处于卸矿区时，磁介质盒受自顶部至底部方向卸矿水冲洗卸矿，卸矿冲洗水柱受介质棒及其吸附物逐层遮挡发生散射和反射，水压自顶部磁介质棒层至底部逐层衰减，越靠近底部的介质层堵塞越严重而卸矿水压反而越小越难以冲洗干净，使得介质棒卸矿后挂料越严重。所谓挂料就是卸矿后介质棒表面残存铁磁质矿粒、氧化物及泥沙。

介质棒卸矿后挂料以及矿粒夹塞使得介质棒间空间减小，致使卸矿水阻力加大、水压衰减加重，进一步导致介质棒卸矿后挂料及矿粒夹塞增加，形成堵塞恶性循环，造成磁介质盒内介质棒被腐蚀面积增大且深度加深、表面附着的氧化层扩散，介质棒间夹塞矿粒、泥沙、金属氧化物随时间积累，部分区域介质棒间被矿粒、泥沙、金属氧化物塞满而堵塞，堵塞情况随自磁介质盒顶部至底部逐渐加重。

被堵塞区域介质棒失去吸附铁磁物质作用，磁选机选矿能力下降甚至丧失，需定期停机清洗或更换磁介质盒。在连续工作制下磁介质盒正常工作时间不超过100天，清洗、更换磁介质盒成本高。自立环高梯度磁选机问世以来，磁介质堵塞问题至今难以完美解决。

专利CN210700604U公布了一种应用于立环脉动强磁机的防堵塞高回收大间隙棒磁介质盒，采用一种圆形截面形状、直径、长度相同的导磁不锈钢棒作为介质棒，组成多个介质棒平行层，在同一平行层上相邻所述磁介质棒之间的左右间隙相同，相邻所述磁介质棒之间的左右间隙由外层的平形层向内层的平行层逐渐扩大，相邻平行层之间的上下间隙由外层的平形层向内层的平行层逐渐扩大。其设置的介质棒层间距离变化、层内间隙变化使得各层介质棒数量变化、层间介质棒错位加大了卸矿水压衰减，靠近底层的介质棒更难以清洗干净。

专利CN210646801U公布了一种立环高梯度磁选机用不易堵塞的介质盒，采用介质棒插接件，插接件固定在筛孔板上，介质棒两端插入插接件与筛孔板弹性连接，旨在当矿粒在介质盒中夹塞出现时，在矿粒挤压下，通过介质棒两端垂直于轴向的移动，改变夹塞处介质棒间隙，使夹塞矿粒排出介质盒。由于插接件安放槽内部无法封闭，矿浆必然进入插接件且无法冲洗，内部零件易被矿浆腐蚀、堵塞使插接件失去弹性；夹塞矿粒即使能在介质盒中层间移动，也难以在一次选矿或一次卸矿过程通过磁介质盒，卸矿与选矿使矿粒在磁介质盒内往返移动，夹塞矿粒仍难以排出介质盒。

专利CN204724316U公布了一种新型钢毛磁介质盒，磁介质体由不锈钢介质棒和钢毛磁介质组成，增加钢毛磁介质置于磁介质盒的中心，由于钢毛的柔韧性，其可以存在一定的弯曲变形，非磁性粗颗粒依靠流体力与重力的作用可以直接在分选区随冲洗水流入下方而不会导致堵塞，然而钢毛磁介质等仍有防腐蚀的问题需要考虑。

总之，立环高梯度磁选机的磁介质盒，须突破磁介质棒及其表面吸附矿粒的防腐、减小介质棒在选矿过程中的变形、阻止最大粒径大于介质棒表面间隙矿粒进入介质盒、进入介质盒的矿粒能顺畅排出介质盒不形成夹塞、保证各介质棒得到足够卸矿水压清洗等难题，才能防止磁介质盒堵塞。

发明内容

本发明提供了一种应用于立环高梯度磁选机的磁介质盒，目的是为了克服或改善上述现有技术的不足，尽可能防止磁介质盒堵塞，延长磁介质盒正常工作时间，降低磁介质盒更换、清洗成本，提高磁选机生产效率。

为了达到上述目的，本发明提供了一种立环高梯度磁选机防堵磁介质盒，包括筛孔板和设置在所述筛孔板之间的磁介质棒，所述磁介质棒的端部插入所述筛孔板的筛孔中，最下层的相邻两所述磁介质棒之间形成的通道向上等宽分布或扩大分布。

其中，最下层的所述磁介质棒截面为直线边对称封闭形(矩形、半圆形、等腰梯形、等腰三角形等)。

进一步地，其它层的所述磁介质棒截面为圆形，直径不大于最下层的所述磁介质棒底边边长，且上一层直径不大于下一层。

进一步地，所述筛孔板为长方形，所述筛孔呈矩阵分布且中心连线与所述筛孔板的长、短边分别平行，所述筛孔形状、尺寸与对应的所述磁介质棒相匹配。

进一步地，所述筛孔按中心距上下、左右相等的正方形阵列均匀分布，每行所述筛孔完全相同。

进一步地，所述磁介质棒按序安装在所述筛孔板的筛孔后，通过氩弧焊将所述磁介质棒与所述筛孔板焊接固定。

本发明还提供了另一种立环高梯度磁选机防堵磁介质盒，包括筛孔板和设置在所述筛孔板之间的磁介质棒，所述磁介质棒的端部插入所述筛孔板的筛孔中，其特征在于，所述筛孔板之间还设置有支撑板，所述支撑板上设置有与所述筛孔一一对应的穿孔，所述支撑板作为牺牲阳极。

进一步地，所述支撑板的材质依据磁选机所选矿液酸碱度选定。

进一步地，所述筛孔板与所述支撑板交错布置，同时相互平行、间隔相等设置，最外侧为所述筛孔板。

进一步地，所述磁介质棒按序穿过所述筛孔板以及所述支撑板、两端安装在所述筛孔后，通过氩弧焊将所述磁介质棒与全部所述筛孔板以及所述支撑板焊接固定。

本发明的上述方案有如下的有益效果：

本发明提供的磁介质盒，在最下层设置矿粒筛层，其磁介质棒截面为矩形，矩形的一边与磁介质盒底边平行，磁介质盒在选矿区时底面为迎浆面，避免因圆形磁介质棒形成的漏斗形通道受矿粒挤压而变形、矿粒进入磁介质盒；磁介质棒的矩形边长略大于其余圆形磁介质棒直径，尽可能阻止矿粒最小粒径大于或等于其它磁介质棒间距的矿粒进入磁介质盒而夹塞；矩形边长加大也增加了底层磁介质棒刚度，更难以变形，降低最小粒径大于介质棒间距的矿粒进入磁介质盒的可能性；

磁介质盒内从顶层到底层方向逐层加大磁介质棒截面直径，使相邻磁介质棒间的表面间隙逐层减小，各层相邻两列磁介质棒左右外端点由上往下连线成V型，处于卸矿区顶部迎水时可以减小卸矿水压的衰减，使水流面积逐层减小而提升流速，提升对底部各层磁介质棒的冲洗效果；磁介质盒处于选矿区底部迎矿时也可促进进入磁介质盒的颗粒顺畅排出来避免夹塞；

通过作为牺牲阳极的支撑板，减缓磁介质棒涂刷、电镀的防腐层被矿粒冲刷腐蚀，支撑板的设置也增加了对磁介质棒的支撑点数，加大磁介质棒相邻支撑点间截面直径与长度比，提高磁介质棒的刚度，从而减小磁介质棒选矿作业时在垂直轴线方向的变形，减小因磁介质棒变形而疏密不匀造成的夹塞。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图(实施例1、2结合)；

图2为本发明的磁介质棒截面分布示意图；

图3为本发明的整体结构示意图(实施例1、3结合)；

图4为现有技术的磁介质盒结构示意图。

【附图标记说明】

1-筛孔板；2-磁介质棒；3-支耳；4-立环；5-细圆形磁介质棒；6-粗圆形磁介质棒；7-矩形磁介质棒；8-支撑板。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。另外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1：

如图1、图2所示，本发明的实施例1提供了一种立环高梯度磁选机防堵磁介质盒，包括筛孔板1和设置在筛孔板1之间的磁介质棒2，磁介质棒2的端部插入筛孔板1的筛孔中固定。磁介质棒2由若干细圆形磁介质棒5、若干粗圆形磁介质棒6和若干矩形磁介质棒7组成。其中，细圆形磁介质棒5截面直径为3mm，粗圆形磁介质棒6截面直径为3.5mm，矩形磁介质棒7截面边长为4mm。

相邻筛孔中心距离为6mm，筛孔每行相同、同列由下至上形状与大小有差异。筛孔板1为长方形，筛孔中心连线与筛孔板1长、短边分别平行，筛孔形状、尺寸与对应的磁介质棒2截面相匹配，使磁介质棒2的端部能贴合地插入筛孔中。最下行筛孔为边长4mm矩形、底边与筛孔板1长边平行，次下行的筛孔为直径3.5mm圆形，其余行筛孔为直径3mm圆形。矩形磁介质棒7置于介质盒最下层作为矿粒筛层，其上一层为截面直径3.5mm的粗圆形磁介质棒6，其余层为截面直径3mm的细圆形磁介质棒5。磁介质棒2按序安装在筛孔板1之间后，用氩弧焊将磁介质棒2与筛孔板1焊接固定。

磁介质盒最下层设置矿粒筛层，其磁介质棒2截面为矩形，矩形的一边与磁介质盒底边平行，磁介质盒在选矿区时底面为迎浆面。采用矩形的磁介质棒2，使最下层的相邻两磁介质棒2之间形成的迎浆通道向上等宽分布，在其它实施例中也可采用半圆形、等腰梯形、等腰三角形等直线边对称封闭形，其直线边位于最低处，使迎浆通道向上逐渐扩大。由于底层采用圆形磁介质棒2的形式时磁介质棒2之间形成的漏斗形通道容易受矿粒挤压而变形、导致最小粒径大于或等于筛选尺寸的矿粒挤压进入磁介质盒，更容易形成夹塞现象，因此通过将截面为圆形的磁介质棒2替换为矩形，以尽可能避免上述情况发生。

本实施例中磁介质棒2的矩形边长略大于其余圆形直径，即最下层的通道尺寸小于后续通道尺寸，以尽可能阻止矿粒最小粒径大于或等于圆形的磁介质棒2间距的矿粒进入磁介质盒的上层。并且，矩形边长的设置和加宽也增加了最下层磁介质棒2的刚度，更难以变形，降低最小粒径大于介质棒间距的矿粒进入磁介质盒的可能性。

另外，磁介质盒从顶部到底部方向逐层加大磁介质棒2截面直径，使相邻磁介质棒2间的表面间隙逐层减小。磁介质盒处于卸矿区顶部迎水，各层相邻两列磁介质棒2左右外端点由上往下连线成V型，可以减小卸矿水压的衰减，使水流面积逐层减小而提升流速，提升对底部各层磁介质棒2的冲洗效果。磁介质盒处于选矿区时底部迎矿，上述连线形状可促进进入磁介质盒的颗粒顺畅排出来避免夹塞。

实施例2：

请再次参阅图1，本发明的实施例2提供了一种立环高梯度磁选机防堵磁介质盒，同样包括筛孔板1和设置在筛孔板1之间的磁介质棒2，磁介质棒2的端部插入筛孔板1的筛孔中固定。由于矿粒在选矿腔中具有较高动能，磁介质棒2涂刷、电镀的防腐层会很快被矿粒冲刷掉，失去防腐作用。因此作为改进，设置有作为牺牲阳极的支撑板8，其位于筛孔板1之间，支撑板8上设置有与筛孔一一对应的穿孔。支撑板8外形尺寸、筛孔分布与筛孔板1相同。在本实施例中，三块筛孔板1与两块支撑板8交错布置、相互平行、间隔相等设置，最外侧为筛孔板1。通过牺牲阳极的设置防止磁介质棒2腐蚀。

通过支撑板8的设置，不仅可以起到防腐作用，同时还能对磁介质棒2进行支撑，即增加了对磁介质棒2的支撑点数，加大磁介质棒2相邻支撑点间截面直径与长度比，提高磁介质棒2的刚度，从而减小磁介质棒2选矿作业时在垂直轴线方向的变形，减小因磁介质棒2变形而疏密不匀造成的夹塞。

磁介质棒2按序穿过所有筛孔板1以及支撑板8后，用氩弧焊将磁介质棒2与全部筛孔板1的筛孔处焊接，同时将磁介质棒2与全部支撑板8的穿孔处焊接，保证磁介质棒2、筛孔板1以及支撑板8整体的联结强度，同时保证磁介质棒2与支撑板8的接触电阻符合牺牲阳极法要求。

实施例3：

如图3所示，本发明的实施例3提供了另一种立环高梯度磁选机防堵磁介质盒，较实施例2增大了磁介质棒2截面积和磁介质棒2中心距，因此只需两块筛孔板1和一块支撑板8，磁介质棒2相邻支撑点间截面直径与长度比、也即磁介质棒2的刚度仍符合要求。其它与实施例2类似，此处不再赘述。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种立环高梯度磁选机防堵磁介质盒，包括筛孔板和设置在所述筛孔板之间的磁介质棒，所述磁介质棒的端部插入所述筛孔板的筛孔中，其特征在于，最下层的相邻两所述磁介质棒之间形成的通道向上等宽分布或扩大分布。

2.根据权利要求1所述的立环高梯度磁选机防堵磁介质盒，其特征在于，最下层的所述磁介质棒截面为直线边对称封闭形。

3.根据权利要求2所述的立环高梯度磁选机防堵磁介质盒，其特征在于，其它层的所述磁介质棒截面为圆形，直径不大于最下层的所述磁介质棒底边边长，且上一层直径不大于下一层。

4.根据权利要求3所述的立环高梯度磁选机防堵磁介质盒，其特征在于，所述筛孔板为长方形，所述筛孔呈矩阵分布且中心连线与所述筛孔板的长、短边分别平行，所述筛孔形状、尺寸与对应的所述磁介质棒相匹配。

5.根据权利要求4所述的立环高梯度磁选机防堵磁介质盒，其特征在于，所述筛孔按中心距上下、左右相等的正方形阵列均匀分布，每行所述筛孔完全相同。

6.根据权利要求1所述的立环高梯度磁选机防堵磁介质盒，其特征在于，所述磁介质棒按序安装在所述筛孔板的筛孔后，通过氩弧焊将所述磁介质棒与所述筛孔板焊接固定。

7.一种立环高梯度磁选机防堵磁介质盒，包括筛孔板和设置在所述筛孔板之间的磁介质棒，所述磁介质棒的端部插入所述筛孔板的筛孔中，其特征在于，所述筛孔板之间还设置有支撑板，所述支撑板上设置有与所述筛孔一一对应的穿孔，所述支撑板作为牺牲阳极。

8.根据权利要求7所述的立环高梯度磁选机防堵磁介质盒，其特征在于，所述支撑板的材质依据磁选机所选矿液酸碱度选定。

9.根据权利要求7所述的立环高梯度磁选机防堵磁介质盒，其特征在于，所述筛孔板与所述支撑板交错布置，同时相互平行、间隔相等设置，最外侧为所述筛孔板。

10.根据权利要求9所述的立环高梯度磁选机防堵磁介质盒，其特征在于，所述磁介质棒按序穿过所述筛孔板以及所述支撑板、两端安装在所述筛孔后，通过氩弧焊将所述磁介质棒与全部所述筛孔板以及所述支撑板焊接固定。

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