CN113477396B - 一种立环高梯度磁选机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种立环高梯度磁选机，包括机架，机架上设置有分选环和复合磁系，复合磁系包括水平布置的第一线圈，还包括竖直或倾斜布置的第二线圈，第一线圈内侧设置有上下布置的第一磁极和第二磁极，第一磁极、第二磁极间形成弧形结构的主分选区，第二线圈内侧设置有第三磁极，第三磁极与第一磁极间形成与主分选区周向一端相接的中矿端分选区，中矿端分选区为弧形结构，沿分选环转动方向上，中矿端分选区位于主分选区的下游，分选环在周向上穿过所述主分选区和中矿端分选区，第一磁极、第二磁极上设置有与所述主分选区相通的供矿浆在上下方向上流经的矿浆流通通道。本发明解决了现有技术中分选区磁场分布不均而导致弱性磁矿物容易脱落的技术问题。

Description

一种立环高梯度磁选机

技术领域

本发明涉及一种磁选设备领域中的立环高梯度磁选机。

背景技术

随着粗粒易选弱磁性矿产资源的不断消耗，矿石“贫、细、杂”的特点日益突出，这类矿石分选难度大，回收利用率低，高梯度磁选是弱磁性矿物加工最常用且经济有效的方法。

其中立环高梯度磁选机是现有技术中应用最为广泛的磁选设备，立环高梯度磁选机主要利用磁力、脉动流体力和重力构成的综合力场来分选矿石，具有富集比大、选矿效率高、处理量大、选矿成本低等优点。现有的高梯度磁选机如中国专利CN102614983B公开的“大颗粒立环脉动高梯度磁选机”，该磁选机包括机架，机架上设置有脉冲机构和由动力机构驱动而能够转动的转环，转环立式布置，转环上安装有磁介质，机架上还设置有磁系，磁系包括磁轭和水平布置的激励线圈，磁轭内设置有弧形的分选区，转环穿过弧形分选区。磁轭上设有沿上下方向延伸的矿浆流通通道。

使用时，当水平放置的激励线圈通入直流电时，可在磁轭上形成的分选区内产生感应磁场，位于分选区的磁介质表面产生高梯度磁场，转环顺时针转动，将磁介质不断送入和运出弧形分选区，脉冲机构对矿浆产生脉动力。现有的这种立环高梯度磁选机存在的问题在于：水平放置的线圈包裹底部一部分的分选区，分选区的磁场分布是不均匀的，呈现中心高，两端低的特点，中心场强一般可以达到设计值，两端场强大约仅仅只有中心场强的一半，出了磁轭，磁场更是急剧衰减到几十高斯甚至瞬降到零。

磁场不均匀，转环由中心强磁场分选区转至磁轭一侧（中矿端）、进而脱离磁轭时，遭遇磁场骤降至接近零，造成原本吸附在磁介质上的弱磁性矿物因磁场力不足而脱落，顺着转环回到尾矿，造成尾矿含铁高，精矿损失率大的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种立环高梯度磁选机，以解决现有技术中分选区磁场分布不均而导致弱性磁矿物容易脱落的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明中立环高梯度磁选机的技术方案如下：

一种立环高梯度磁选机，包括机架，机架上设置有由动力机构驱动而旋转的立式布置的分选环，分选环上设置有磁介质，机架上还设置有复合磁系，复合磁系包括水平布置的第一线圈，第一线圈内侧设置有上下布置的第一磁极和第二磁极，第一磁极、第二磁极间形成弧形结构的主分选区，复合磁系还包括竖直或倾斜布置的第二线圈，第二线圈内侧设置有与第一磁极对应布置的第三磁极，第三磁极与第一磁极间形成与主分选区周向一端相接的中矿端分选区，中矿端分选区为弧形结构，沿分选环转动方向上，中矿端分选区位于主分选区的下游，分选环在周向上穿过所述主分选区和中矿端分选区，第一磁极、第二磁极上设置有与所述主分选区相通的供矿浆在上下方向上流经的矿浆流通通道。

第三磁极为实心磁极。

第一磁极的底部为外凸的第一磁极弧形面，第二磁极的顶部为与第一磁极弧形面底部间隔相对布置的第二磁极弧形面，主分选区形成于所述第二磁极弧形面与第一磁极弧形面的底部之间；第三磁极的侧部为与第一磁极弧形面上端间隔相对布置的第三磁极弧形面，中矿端分选区形成于第三磁极弧形面与第一磁极弧形面的上端之间。

第一磁极包括第一磁极左侧部分和第一磁极右侧部分，第一磁极左侧部分与第一磁极右侧部分间隔布置，动力机构包括与分选环同轴线设置的转轴，转轴通过中间环与分选环连接，第一磁极左侧部分、第一磁极右侧部分之间具有供中间环通过的中间环通道。

第一磁极包括第一磁极主体，第一磁极主体临近所述第二线圈的一侧设置有第一磁极凸起，主分选区形成于第一磁极主体的底部与第二磁极之间，中矿端分选区形成于第一磁极主体的侧部、第一磁极凸起与第三磁极之间，第一磁极凸起与第一磁极主体之间形成用于避让所述转轴的转轴避让凹部。

第一线圈的左右两侧分别设置有左磁极和右磁极，左磁极、第一磁极、右磁极和第二磁极构成主封闭磁系。

第二线圈的外围设置有磁系框架，磁系框架、第一磁极和第三磁极构成副封闭磁系。

第一线圈、第二线圈由铜导线或铝导线材料制成，主分选区和矿端分选区的磁场强度连续可调。

磁介质为片状网、棒状、钢毛状或齿板状的导磁材料制成。

第二磁极的下方连接有尾矿斗，尾矿斗一侧与脉动机构相连。

本发明的有益效果为：本发明中复合磁系包括水平布置的第一线圈和竖直(或倾斜)布置的第二线圈，第一线圈、第一磁极和第二磁极配合在主分选区产生磁场，第二线圈、第一磁极和第三磁极配合在中矿端分选区产生磁场，两个磁系，保证了中矿端分选区的磁场强度与主分选区基本接近，因此解决了现有技术中矿端磁场强度出现急剧衰减的问题，分选环在转动过程中，顺次经过主分选区和中矿端分选区，磁性颗粒可以牢牢的吸附在分选环的磁介质上，不会返回，影响分选指标；此外两个磁系共用一个第一磁极，使得整个产品的结构更加紧凑，降低了产品的高度和制造成本。

附图说明

图1是本发明中立环高梯度磁选机的结构示意图；

图2是图1的侧视图；

图3是图1的A-A向剖视图；

图4是图1的俯视图；

图5是图1的立体图；

图6是图1中复合磁系的结构示意图；

图7是图6的侧视图；

图8是图6的B-B向剖视图；

图9是图6的俯视图；

图10是图6的立体图；

图11是图1中分选环的结构示意图；

10：主封闭磁系，101：第一磁极左侧部分、102：第一磁极右侧部分，103：左磁极，104：右磁极，105：第二磁极，106：第一磁极凸起，20：第一线圈，30：副封闭磁系，301：第三磁极，302：磁系框架，40：第二线圈，50：分选环，501：外环，502：中间环，503：隔板，504：磁介质，60：传动机构，601：齿轮副，602：减速机，603：转轴，604：轴承座，70：尾矿斗，80：脉动机构，801：鼓膜，802：连接盘，803：往复箱，804：电机，90：卸矿装置，100：精矿斗，110：给矿斗，120：机架，121：主分选区，122：中矿端分选区，123：第一磁极弧形面，124：转轴避让凹部，125：第三磁极弧形面，126：第二磁极弧形面，127：矿浆流通通道。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。

下面结合附图，对本发明的各实施例进行详细说明。

本发明中立环高梯度磁选机的实施例如图1~11所示：立环高梯度磁选机包括机架120，机架120上设置有由动力机驱动而旋转的立式布置的分选环50，机架上还设置有复合磁系、尾矿斗70、脉动机构80、卸矿装置90、精矿斗100和给矿斗110。

本发明的主要创新在于复合磁系上，复合磁系包括水平布置的第一线圈20和竖直布置（或倾斜布置）的第二线圈40，第一线圈20内侧设置有上下布置的第一磁极和第二磁极，其中第一磁极包括第一磁极左侧部分101和第一磁极右侧部分102，第一磁极左侧部分与第一磁极右侧部分间隔布置，动力机构包括与分选环同轴线设置的转轴603，转轴通过中间环502与分选环连接，第一磁极左侧部分、第一磁极右侧部分之间具有供中间环通过的中间环通道。第一线圈的左侧设置有左磁极103，第一线圈的右侧设置有右磁极104，左磁极103、第一磁极、右磁极104和第二磁极105构成主封闭磁系。动力机构还包括动力机构电机和传动连接于动力机构电机与中间环之间的传动机构60，传动机构包括齿轮副601、减速机602、转轴603、一对轴承座604及其他构成， 其中转轴603横穿分选环50并设置于主封闭磁系10上端的轴承座604中，转轴603与分选环50上的轴套通过胀紧套或者键等套接，齿轮副601的大齿轮与转轴603一端通过胀紧套或者键等套接，小齿轮与减速机602相连。

第二线圈内侧设置有与第一磁极对应布置的第三磁极30，第三磁极30为实心磁极，第二线圈40的外围设置有磁系框架302，磁系框架整体为U形结构，磁系框架302、第一磁极和第三磁极301构成副封闭磁系。

第一磁极、第二磁极105间形成主分选区121，第三磁极301与第一磁极间形成与主分选区121周向一端相接的中矿端分选区122，主分选区和中矿端分选区均为弧形结构，沿分选环转动方向上，中矿端分选区122位于主分选区121的下游，分选环在周向上穿过主分选区和中矿端分选区。在本实施例中，第一磁极的底部为外凸的第一磁极弧形面123，第二磁极的顶部为与第一磁极弧形面底部间隔相对布置的第二磁极弧形面126，主分选区形成于第二磁极弧形面126与第一磁极弧形面123的底部之间；第三磁极的侧部为与第一磁极弧形面上端间隔相对布置的第三磁极弧形面125，中矿端分选区形成于第三磁极弧形面125与第一磁极弧形面123的上端之间。第一磁极包括第一磁极主体，第一磁极主体临近所述第二线圈的一侧设置有第一磁极凸起106，主分选区121形成于第一磁极主体的底部与第二磁极105之间，中矿端分选区122形成于第一磁极凸起106、第一磁极主体的侧部与第三磁极301之间，第一磁极凸起106与第一磁极主体之间形成用于避让所述转轴的转轴避让凹部124。

第一线圈20、第二线圈40由铜导线（铝导线或其它导电材料制成），主分选区和矿端分选区的磁场强度连续可调。

第一磁极、第二磁极上设置有与主分选区相通的供矿浆在上下方向上流经的矿浆流通通道127。矿浆流通通道由竖向设置的多个缝隙（或孔）构成。第二磁极的下方连接尾矿斗，尾矿斗一侧与脉动机构相连。脉动机构80包括脉动机构电机804、往复箱803及设于往复箱输出轴端的装有鼓膜801的连接盘802，其中脉动机构电机804与往复箱803为传动式连接，连接盘802通过设在输出轴端的端盖与往复箱803连接。其中所述鼓膜801为橡胶制成的弹性体，连接盘802通过鼓膜801与尾矿斗70实现弹性连接，所述往复箱803的内部设置成可调偏心结构，实现冲程可调，所述往复箱803在脉动机构电机804的驱动下输出可调冲程值的往复运动而带动连接盘802进行往复运动，从而使尾矿斗70内的水流产生运动。

分选环包括并列布置的外环501，外环501连接于中间环502上，中间环502具有与转轴传动连接的轴套。分选环还包括多个隔板503和多个磁介质504，相邻隔板之间形成隔槽，磁介质504安装于对应的隔槽中，磁介质通过螺栓固定于隔板上，可拆卸更换。磁介质由片状网（棒状、钢毛状或其它形状的导磁材料）制成。

本发明的主要创新在于复合磁系的设计上，水平设置的第一线圈、竖直设置（或倾斜设置）的第二线圈和对应磁极一起形成复合磁系，从而形成首尾相接的主分选区和中矿端分选区，在主分选区的末端，由于第二线圈励磁作用，中矿端分选区不会出现磁力突降的情况，保证了磁场分布的均匀性，磁性颗粒仍然可以牢牢的吸附在分选环的磁介质表面，绝大部分磁系颗粒不会返回尾矿，影响分选指标。本发明解决了现有立环高梯度磁选机磁场分布不均匀的问题，具有磁场均匀、富集比大、选矿效率高、处理量大、选矿成本低等优点，对于微细粒级弱磁性铁矿物有更好的分选指标。同时在使用复合磁系的基础上，两个磁系共用一个第一磁极，减少了磁极的使用量，降低了设备的复杂程度和高度；第一磁极主体上设置第一磁极凸起，可以与第三磁极对应，形成通磁回路，从而形成更大范围的中矿端分选区。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种立环高梯度磁选机，包括机架，机架上设置有由动力机构驱动而旋转的立式布置的分选环，分选环上设置有磁介质，其特征在于：机架上还设置有复合磁系，复合磁系包括水平布置的第一线圈，第一线圈内侧设置有上下布置的第一磁极和第二磁极，第一磁极、第二磁极间形成弧形结构的主分选区，复合磁系还包括竖直或倾斜布置的第二线圈，第二线圈内侧设置有与第一磁极对应布置的第三磁极，第三磁极与第一磁极间形成与主分选区周向一端相接的中矿端分选区，中矿端分选区为弧形结构，沿分选环转动方向上，中矿端分选区位于主分选区的下游，分选环在周向上穿过所述主分选区和中矿端分选区，第一磁极、第二磁极上设置有与所述主分选区相通的供矿浆在上下方向上流经的矿浆流通通道。

2.根据权利要求1所述的立环高梯度磁选机，其特征在于：第三磁极为实心磁极。

3.根据权利要求1所述的立环高梯度磁选机，其特征在于：第一磁极的底部为外凸的第一磁极弧形面，第二磁极的顶部为与第一磁极弧形面底部间隔相对布置的第二磁极弧形面，主分选区形成于所述第二磁极弧形面与第一磁极弧形面的底部之间；第三磁极的侧部为与第一磁极弧形面上端间隔相对布置的第三磁极弧形面，中矿端分选区形成于第三磁极弧形面与第一磁极弧形面的上端之间。

4.根据权利要求3所述的立环高梯度磁选机，其特征在于：第一磁极包括第一磁极左侧部分和第一磁极右侧部分，第一磁极左侧部分与第一磁极右侧部分间隔布置，动力机构包括与分选环同轴线设置的转轴，转轴通过中间环与分选环连接，第一磁极左侧部分、第一磁极右侧部分之间具有供中间环通过的中间环通道。

5.根据权利要求4所述的立环高梯度磁选机，其特征在于：第一磁极包括第一磁极主体，第一磁极主体临近所述第二线圈的一侧设置有第一磁极凸起，主分选区形成于第一磁极主体的底部与第二磁极之间，中矿端分选区形成于第一磁极主体的侧部、第一磁极凸起与第三磁极之间，第一磁极凸起与第一磁极主体之间形成用于避让所述转轴的转轴避让凹部。

6.根据权利要求1所述的立环高梯度磁选机，其特征在于：第一线圈的左右两侧分别设置有左磁极和右磁极，左磁极、第一磁极、右磁极和第二磁极构成主封闭磁系。

7.根据权利要求1~6任意一项所述的立环高梯度磁选机，其特征在于：第二线圈的外围设置有磁系框架，磁系框架、第一磁极和第三磁极构成副封闭磁系。

8.根据权利要求1所述的立环高梯度磁选机，其特征在于：第一线圈、第二线圈由铜导线或铝导线材料制成，主分选区和中矿端分选区的磁场强度连续可调。

9.根据权利要求1所述的立环高梯度磁选机，其特征在于：磁介质为片状网、棒状、钢毛状或齿板状的导磁材料制成。

10.根据权利要求1~9任意一项所述的立环高梯度磁选机，其特征在于：第二磁极的下方连接有尾矿斗，尾矿斗一侧与脉动机构相连。