CN114632619A - 一种采用风力送料的无动力电磁平板式干式磁选机 - Google Patents

Abstract

一种采用风力送料的无动力电磁平板式干式磁选机，包括壳体及磁板；壳体上分别设有风力送料口和风力尾矿排料口，磁板位于壳体内，壳体内设有多个磁区，每个磁区下方均设有精矿槽；磁板迎风侧边部设有整流罩；磁板的板架夹持在两张面板中间；板架内分别设有冷却水腔、电磁铁安装槽及导线走线槽；磁板板面外表面设有扰流板；电磁铁位于电磁铁安装槽内；同一磁板内电磁铁磁极布置方式为N‑S极交互排列；相邻两张磁板上电磁铁磁极布置方式为N‑S级相对；电磁铁采用双绕组结构，双绕组分别用于通入正向电流和反向电流，通过产生正向电磁场对磁性矿物进行分选，通过产生反向电磁场对磁性矿物和电磁铁铁芯剩磁进行消除用于卸料；同一磁板上分为多个卸料区。

Description

一种采用风力送料的无动力电磁平板式干式磁选机

技术领域

本发明属于铁矿石磁选技术领域，特别是涉及一种采用风力送料的无动力电磁平板式干式磁选机。

背景技术

我国的铁矿石资源多为贫杂难选铁矿石，为了有效处理贫杂难选铁矿石，铁矿石焙烧技术应运而生。在铁矿石焙烧工艺系统中，经磁化焙烧后的铁矿石物料，需要先进入矿浆槽与水配成一定浓度的矿浆，然后利用湿式磁选法获得铁精矿。

然而，湿式磁选法的水资源消耗量巨大，并且获得的铁精矿还需要进行脱水作业，因此还需要另行配置浓密池、压滤机等设备，导致设备投资大，同时存在成本高、占地面积大、节能环保效果差的缺点。

为此，为了避免湿式磁选法存在的上述缺陷，可以采用更为理想的干式磁选法。但是，现有的干式磁选设备却难以满足干式磁选法的工业生产需求，目前最为常见的干式磁选设备为磁辊式干式磁选机，此类磁选设备主要存在以下缺陷：

①处理量小

在选矿过程中，要求经过磁场的物料层不能太厚，否则在离磁极较远的外侧物料中，其磁性颗粒在分选区内难以到达磁辊表面，也就得不到有效分离，从而严重限制了产量和分选效率的进一步提高。

②铁精粉品位低

为了把有用矿物从矿石中解离，需要把矿石粉碎到一定粒度，但经磁辊式干式磁选机磁选后的铁精粉中，会夹杂大量的细颗粒脉石，从而造成铁精粉的品位不高。

③分选效率低

为了提高分选效率，个别磁选设备会在分选区内利用高压空气来提高矿粉的松散度，虽然在一定程度上可以提高分选性能，但分选效率的提升效果并不明显，当给料量增加时，料层厚度也会相应增加，导致物料在分选区内仍不能充分与磁辊表面接触，从而造成磁辊磁场利用率不充分以及跑尾量的上升。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种采用风力送料的无动力电磁平板式干式磁选机，具有处理量大、铁精矿品位高、分选效率高、作业能耗低、综合分选性能好、磁场作用范围大、环保效果好的特点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种采用风力送料的无动力电磁平板式干式磁选机，包括壳体及磁板；所述壳体采用封闭筒型结构且水平布置，在壳体的左端设置有风力送料口，在壳体的右端设置有风力尾矿排料口；所述磁板竖直固装在壳体内部且平行于风流流向；所述磁板数量若干，若干磁板平行排列，磁板之间留有磁选间隙。

所述壳体内部从左至右依次设为弱磁区、中磁区及强磁区，且弱磁区、中磁区及强磁区内均设置有平行排列的磁板；在所述弱磁区正下方的壳体底部设置有弱磁精矿槽；在所述中磁区正下方的壳体底部设置有中磁精矿槽；在所述强磁区正下方的壳体底部设置有强磁精矿槽。

在与所述风力送料口相邻的磁板迎风侧边部设置有整流罩。

所述磁板包括面板及板架；所述板架夹持固装在两张面板中间；所述板架采用镂空式结构，板架内分别设置有冷却水腔、电磁铁安装槽及导线走线槽；所述冷却水腔与电磁铁安装槽互不连通，电磁铁安装槽与导线走线槽彼此连通。

在所述磁板的板面外表面固定设置有扰流板。

所述电磁铁安装槽数量若干，在每个电磁铁安装槽内均安装有电磁铁。

在同一张所述磁板内，所述电磁铁的磁极布置方式为N-S极交互排列。

在相邻两张所述磁板上，所述电磁铁的磁极布置方式为N-S级相对。

所述电磁铁采用双绕组结构，包括第一绕组和第二绕组；所述第一绕组与第二绕组的通入电流流向相反；所述第一绕组通入正向电流后使电磁铁产生正向电磁场，通过正向电磁场对磁性矿物进行吸附并用于分选；所述第二绕组通入反向电流后使电磁铁产生反向电磁场，通过反向电磁场对磁性矿物和电磁铁铁芯的剩磁进行消除并用于卸料。

在同一张所述磁板上，沿风流流向从左至右分为多个卸料区，每个卸料区均独立执行分选和卸料。

本发明的有益效果：

①处理量大

由多个平行排列的磁板组成的磁极可形成了多个分选区，由于分选区数量多，而且截面积大，从而大幅度提高了磁选机的处理能力。

②精矿品位高

物料由风力输送，通过分选区的物料体积密度小，具有充分松散的条件，因此吸附在磁板上的精铁粉料中夹杂更少，从而有效提高了精矿品位。

③分选效率高

在磁板表面布设了扰流板，可使气固两相流经过磁选间隙时形成涡流，涡流的产生可增加气固两相流中磁性物料与磁板的接触时间和机会，从而有效提高了分选效率。

④作业能耗低

磁选机中的磁板以固定方式设置，与传统的磁辊式干式磁选机相比，分选作业时无需额外驱动力，从而有效降低了作业能耗。

⑤综合分选性能好

磁选机内分设了弱磁区、中磁区及强磁区，从而实现了对物料的梯级分选，既能获得较高的精矿品位，又能提高铁矿物的回收率。

⑥磁场作用范围大

在同一张磁板内电磁铁的磁极布置方式为N-S极交互排列，在相邻两张磁板上电磁铁的磁极布置方式为N-S级相对，可形成封闭磁场，而且磁场的作用范围更大，这样就可以允许相邻磁板之间的磁选间隙更大，从而可以进一步提高磁选机的处理能力。

⑦环保效果好

磁选机整体采用封闭式结构，分选作业时可以避免粉尘泄漏，因而对环境更友好。

⑧可冷却精矿

在冷却水腔中通入冷却水后，冷却电磁铁的过程中可以同步对磁板表面吸附的磁性物料进行冷却，从而实现磁性物料的降温。

附图说明

图1为本发明的一种采用风力送料的无动力电磁平板式干式磁选机的正视图；

图2为本发明的一种采用风力送料的无动力电磁平板式干式磁选机(剖视)的俯视图；

图3为本发明的磁板的正视图；

图4为本发明的磁板的俯视图；

图5为本发明的板架的正视图；

图6为本发明的板架(剖视)的正视图；

图7为本发明的电磁铁的结构示意图；

图中，1—壳体，2—磁板，3—风力送料口，4—风力尾矿排料口，5—弱磁区，6—中磁区，7—强磁区，8—弱磁精矿槽，9—中磁精矿槽，10—强磁精矿槽，11—整流罩，12—面板，13—板架，14—冷却水腔，15—电磁铁安装槽，16—导线走线槽，17—扰流板，18—电磁铁，19—第一绕组，20—第二绕组。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1～7所示，一种采用风力送料的无动力电磁平板式干式磁选机，包括壳体1及磁板2；所述壳体1采用封闭筒型结构且水平布置，在壳体1的左端设置有风力送料口3，在壳体1的右端设置有风力尾矿排料口4；所述磁板2竖直固装在壳体1内部且平行于风流流向；所述磁板2数量若干，若干磁板2平行排列，磁板2之间留有磁选间隙。

所述壳体1内部从左至右依次设为弱磁区5、中磁区6及强磁区7，且弱磁区5、中磁区6及强磁区7内均设置有平行排列的磁板2；在所述弱磁区5正下方的壳体1底部设置有弱磁精矿槽8；在所述中磁区6正下方的壳体1底部设置有中磁精矿槽9；在所述强磁区7正下方的壳体1底部设置有强磁精矿槽10。

在与所述风力送料口3相邻的磁板2迎风侧边部设置有整流罩11。具体的，由于整流罩11的存在，裹挟着难选铁矿石粉料的气流可以借助整流罩11的导流作用顺利进入磁选间隙内，同时可以进一步降低气固两相流对磁板2迎风侧边沿的冲击磨损作用。

所述磁板2包括面板12及板架13；所述板架13夹持固装在两张面板12中间；所述板架13采用镂空式结构，板架13内分别设置有冷却水腔14、电磁铁安装槽15及导线走线槽16；所述冷却水腔14与电磁铁安装槽15互不连通，电磁铁安装槽15与导线走线槽16彼此连通。

在所述磁板2的板面12外表面固定设置有扰流板17。具体的，由于扰流板17的存在，当裹挟着难选铁矿石粉料的气流经过磁选间隙时，会受到扰流板17的阻碍，并在扰流板17处产生涡流，而涡流的产生增加了气固两相流中难选铁矿石粉料与磁板2的接触时间和机会，从而有效提高了分选效率。

所述电磁铁安装槽15数量若干，在每个电磁铁安装槽15内均安装有电磁铁18。

在同一张所述磁板2内，所述电磁铁18的磁极布置方式为N-S极交互排列。具体的，当电磁铁18的磁极布置方式采用N-S极交互排列时，有利于增大磁场的作用范围。

在相邻两张所述磁板2上，所述电磁铁18的磁极布置方式为N-S级相对。具体的，当电磁铁18的磁极布置方式为N-S级相对时，可形成封闭磁场，可使磁场的作用范围更大，这样就可以允许相邻磁板2之间的磁选间隙更大，从而可以进一步提高磁选机的处理能力。

所述电磁铁18采用双绕组结构，包括第一绕组19和第二绕组20；所述第一绕组19与第二绕组20的通入电流流向相反；所述第一绕组19通入正向电流后使电磁铁18产生正向电磁场，通过正向电磁场对磁性矿物进行吸附并用于分选；所述第二绕组20通入反向电流后使电磁铁18产生反向电磁场，通过反向电磁场对磁性矿物和电磁铁18铁芯的剩磁进行消除并用于卸料。

在同一张所述磁板2上，沿风流流向从左至右分为多个卸料区，每个卸料区均独立执行分选和卸料。具体的，卸料可通过控制卸料区内电磁铁18绕组的电流进行。

下面结合附图说明本发明的一次使用过程：

首先将难选铁矿石粉料通过风力经由风力送料口3送入磁选机内，难选铁矿石粉料在经过磁选间隙时，在电磁场的磁吸力作用下，难选铁矿石粉料中的磁性颗粒会被吸附到磁板2上，剩余的非磁性颗粒会随着气流经由风力尾矿排料口4排出磁选机。

在本实施例中，从风力尾矿排料口4排出的尾矿可先经旋风分离器进行气固分离，气固分离后的尾气再利用布袋除尘器或静电除尘器进行除尘处理，之后方可将除尘后的尾气排入大气，以满足排放标准。对于气固分离后的尾矿来说，可进行统一回收，制成活性好、粒度细的优质建材原料，以实现铁矿石原料的全组分利用，同时产生额外的经济收益。

由于磁选机内分别布设了弱磁区5、中磁区6及强磁区7，在难选铁矿石粉料顺序经过弱磁区5、中磁区6及强磁区7时，便实现了梯级分选，不但可以获得高品位的铁精矿，而且有效提高了分选回收率。

当磁板2表面吸附的料层达到一定厚度时，先切断电磁铁18的电流，电磁铁18在失电后会失去大部分磁吸力，仅会保留较小的剩磁，因此吸附在磁板2表面的绝大部分磁性物料会在重力作用下自动下落到下方对应的精矿槽内。但由于磁性矿物和电磁铁18铁芯剩磁的存在，磁板2表面仍会存在一些残余的磁性物料无法自动下落，如果不对这些残余磁性物料进行清除，必然会降低分选效率，此时就需要向电磁铁18接入反向电流，以使电磁铁18产生反向电磁场，通过反向电磁场可以对磁性矿物和电磁铁18铁芯的剩磁进行消除，从而使磁板2表面残留的磁性物料也顺利掉落。

对于电磁铁18来说，其在通入电流时，由于绕组线圈具有电阻，因此通入电流后必然会发热升温，并且经焙烧后的难选铁矿石粉料也可能具有较高的温度，因此高温的难选铁矿石粉料进入磁选机后，也会进一步促使电磁铁18升温，而高温会严重威胁电磁铁18的安全。为此，在电磁铁18在通电工作时，需要向磁板2内的板架13冷却水腔14中通入冷却水，冷却水在流经冷却水腔14时，会带走电磁铁18的热量，同时吸附在磁板2表面的高温磁性物料也会被冷却水带走热量，从而实现磁性物料的降温，最终保证了电磁铁18可以始终工作在合理的温度区间内。

对于单张磁板2来说，随着磁板2表面吸附的料层厚度逐渐增大，会导致相邻两张磁板2之间的磁选间隙变小，而气固两相流在通过变小的磁选间隙时，流速反而会增加，这就导致气固两相流中的难选铁矿石粉料在磁选间隙的停留时间变短，从而造成磁板2对磁性物料捕获概率的下降。为此，通过对同一张磁板2上的多个卸料区执行不同的卸料时间，使每个卸料区的卸料过程彼此错开，这样就可以保证磁选间隙范围内只有少部分的间隙尺寸最小，其余部分仍可以保持较大的间隙尺寸，从而维持较高的磁板2对磁性物料捕获概率。

对于从磁板2表面脱落的磁性矿物，弱磁区5、中磁区6及强磁区7内的磁性矿物会分别落入弱磁精矿槽8、中磁精矿槽9及强磁精矿槽10内，而为了保证磁选机的气密性，需要在弱磁精矿槽8、中磁精矿槽9及强磁精矿槽10的卸料口处配置锁气阀。

实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所涉及的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。

Claims (10)

1.一种采用风力送料的无动力电磁平板式干式磁选机，其特征在于：包括壳体及磁板；所述壳体采用封闭筒型结构且水平布置，在壳体的左端设置有风力送料口，在壳体的右端设置有风力尾矿排料口；所述磁板竖直固装在壳体内部且平行于风流流向；所述磁板数量若干，若干磁板平行排列，磁板之间留有磁选间隙。

2.根据权利要求1所述的一种采用风力送料的无动力电磁平板式干式磁选机，其特征在于：所述壳体内部从左至右依次设为弱磁区、中磁区及强磁区，且弱磁区、中磁区及强磁区内均设置有平行排列的磁板；在所述弱磁区正下方的壳体底部设置有弱磁精矿槽；在所述中磁区正下方的壳体底部设置有中磁精矿槽；在所述强磁区正下方的壳体底部设置有强磁精矿槽。

3.根据权利要求1所述的一种采用风力送料的无动力电磁平板式干式磁选机，其特征在于：在与所述风力送料口相邻的磁板迎风侧边部设置有整流罩。

4.根据权利要求1所述的一种采用风力送料的无动力电磁平板式干式磁选机，其特征在于：所述磁板包括面板及板架；所述板架夹持固装在两张面板中间；所述板架采用镂空式结构，板架内分别设置有冷却水腔、电磁铁安装槽及导线走线槽；所述冷却水腔与电磁铁安装槽互不连通，电磁铁安装槽与导线走线槽彼此连通。

5.根据权利要求4所述的一种采用风力送料的无动力电磁平板式干式磁选机，其特征在于：在所述磁板的板面外表面固定设置有扰流板。

6.根据权利要求4所述的一种采用风力送料的无动力电磁平板式干式磁选机，其特征在于：所述电磁铁安装槽数量若干，在每个电磁铁安装槽内均安装有电磁铁。

7.根据权利要求6所述的一种采用风力送料的无动力电磁平板式干式磁选机，其特征在于：在同一张所述磁板内，所述电磁铁的磁极布置方式为N-S极交互排列。

8.根据权利要求6所述的一种采用风力送料的无动力电磁平板式干式磁选机，其特征在于：在相邻两张所述磁板上，所述电磁铁的磁极布置方式为N-S级相对。

9.根据权利要求6所述的一种采用风力送料的无动力电磁平板式干式磁选机，其特征在于：所述电磁铁采用双绕组结构，包括第一绕组和第二绕组；所述第一绕组与第二绕组的通入电流流向相反；所述第一绕组通入正向电流后使电磁铁产生正向电磁场，通过正向电磁场对磁性矿物进行吸附并用于分选；所述第二绕组通入反向电流后使电磁铁产生反向电磁场，通过反向电磁场对磁性矿物和电磁铁铁芯的剩磁进行消除并用于卸料。

10.根据权利要求1所述的一种采用风力送料的无动力电磁平板式干式磁选机，其特征在于：在同一张所述磁板上，沿风流流向从左至右分为多个卸料区，每个卸料区均独立执行分选和卸料。

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