CN201189490Y - 高梯度强磁场水平聚磁辊 - Google Patents

Abstract

一种高梯度强磁场水平聚磁辊，包括磁辊芯轴，磁辊芯轴的外面同轴心套装有激磁铁管，激磁铁管的两端通过一对安装在磁辊芯轴上的磁辊套盘与磁辊芯轴连为一体；激磁铁管的外圆周表面上沿轴向平行排列布置有若干根组成环圈的扇面条状永磁体，各根扇面条状永磁体的充磁方向位于其扇面截面的两侧，且相邻扇面条状永磁体的排列极性方向相反；各根扇面条状永磁体的两端插接封装在一对磁辊套盘的外边凸缘与激磁铁管之间所形成的环形缝隙中。该具磁辊可充分发挥磁辊最高磁力线的作用效果，提高所选矿粉品位和收率，且结构简单可靠、加工安装方便、适于超大直径制作，适于各种干式或湿式永磁体磁选机对弱磁性金属矿粉进行分选或对非金属矿粉排杂提纯。

Description

高梯度强磁场水平聚磁辊

技术领域

本实用新型涉及利用永磁体磁源对弱磁性金属矿粉进行分选或对非金属矿粉进行排杂提纯的干式或湿式磁选机，具体地指适用于上述干式或湿式磁选机中的一种高梯度强磁场水平聚磁辊。

背景技术

目前，永磁选矿设备因具有耗能少、成本低、操作方便、应用范围宽等优点，已广泛应用于矿产冶金、化工、环保等领域。近十年来，随着稀土铷铁硼高磁能级材料的不断提升，使得很多弱磁性材料进入了磁选范畴。各种干式或湿式磁选机中，磁辊的磁源材料能级和激磁技术进步所体现的高磁能级和高梯度，是目前磁选技术瞄准的重点研究方向。

公知的永磁高梯度强磁场聚磁辊，包括轴和安装在轴上的柱状磁辊主体，后者在磁系组合中主要应用高剩磁高矫顽力铷铁硼材料为磁源。为了增强对弱磁性矿物的分选能力，普遍采用与中心轴径向一致、且极性同性相邻排列的圆形磁片或扇形磁片进行组合，磁片间夹有纯铁激磁材料，聚合成纵向排列的磁辊，以提高磁能级和梯度。因磁力线在磁棍工作面呈正弦分布，高梯度受边端效应和作用距离的影响，磁选过程中与正向垂直下料的粉体作用，无论采用顺流还是逆流方式磁选，磁力峰值不可能均衡对所选矿粉的每一单体产生一致影响，磁力峰值的有效利用率低于50％，这样在选矿作业中容易产生漏选，降低收率和品位。如果减小磁辊与外激磁体间的距离，就会影响磁选的产量；如果进一步减少磁片的厚度，减少磁力峰值与矿粉的平均距离，又受到磁性材料脆性大的限制。从另一方面看，径向磁片的组合方式在生产1米以上大直径高梯度强磁场(2特斯拉以上)聚磁辊中将带来许多困难：首先，面积较大的磁材在压铸时压强降低，会使磁材密度不够，影响其磁能级；其次，磁片的固定完全靠有机粘接材料作用，在粘接材料老化和强大的内应力作用下，磁片容易脱落；其三，强磁场磁辊在粘接中因受力较大难以控制，手工操作磁片粘接定位时，除手部易受伤外，辊体表面组合粘接也很难平整，须进行外圆精加工，但磁体材料又受居里温度的限制，不可车洗加工，只能用大型磨床磨削加工，不但高精度的大尺寸外圆磨削设备很难寻求，而且磨削加工的速度十分缓慢。所以目前国内直经超过300mm且磁能级达到2特斯拉以上的磁辊并不多见。

发明内容

本实用新型的目的就是要克服现有径向组合磁系的磁辊所存在的不足，提供一种可充分发挥磁辊最高磁力线作用效果、提高所选矿粉品位和收率、且结构简单可靠、加工安装方便、适于超大直径制作的高梯度强磁场水平聚磁辊。

为实现上述目的，本实用新型所设计的高梯度强磁场水平聚磁辊，包括磁辊芯轴，所述磁辊芯轴的外面同轴心套装有激磁铁管，所述激磁铁管的两端通过一对安装在磁辊芯轴上的磁辊套盘与磁辊芯轴连为一体；所述激磁铁管的外圆周表面上沿轴向平行排列布置有若干根组成环圈的扇面条状永磁体，所述各根扇面条状永磁体的充磁方向位于其扇面截面的两侧，且相邻扇面条状永磁体的排列极性方向相反，所述各根扇面条状永磁体的两端插接封装在一对磁辊套盘的外边凸缘与激磁铁管之间所形成的环形缝隙中。

进一步地，所述相邻扇面条状永磁体之间设置有用于激磁的纯铁导磁片。

本实用新型在选矿运转中，轴向平行分布的各根扇面条状永磁体在磁辊圆周外空间所形成的边端最高磁力线，通过轴向旋转的时间差，弥补了与垂直下料的不同矿粉体的位置差，经过磁力峰值线沿外圆周的轴向扫射，可使所有矿粉均衡受到每一根扇面条状永磁体两边最大磁力线的轮番作用，只要达到设定最高磁力峰值线范围内的所有低比磁化率粉体，都将被磁辊吸附选出。这样能有效控制所选精矿品位，减少漏选的产生，使高梯度磁能得到有效发挥。如果加快磁辊旋转或在磁辊转速一定的情况下采用逆流旋转方式，磁力峰值对矿粉接触的频次会更多。本实用新型又因磁辊两边增加了磁辊套盘，对扇面条状永磁体的安装位置进行了有效控制，磁辊无须后期磨削加工，进而可选择充磁前先进行表面镀镍或不锈钢耐腐蚀保护处理的方案，这样磁条寿命更长，不仅降低了成本，还可缩短磁片组装时间，更易于今后装配流水线大批量自动化安装，也减少了强磁场给安装人员可能造成的机械和辐射伤害。同时，本实用新型的结构可避免因粘接材料老化或磁辊内强大应力所产生的磁体脱落，提高磁辊的安全性和可靠性，并可为超大直径(3～5米)高梯度强磁辊(2特斯拉以上)的加工组合提供技术途径，能使选矿机械产能得到成倍提高。

由此可见，本实用新型的有益效果是：可充分发挥磁辊最高磁力线的作用，提高所选精矿品位，提高收率，减少漏选的产生，显著增强对弱磁性金属矿粉及非金属矿粉的排杂提纯分选能力。并且其结构简单，加工安装方便，易与通用磁选机配套，无须后期磨削加工，磁辊寿命更长，利于机械化批量总装磁棍，成本低，磁辊的安全性和可靠性好，选矿产能高。在选用安装54N(剩磁1.5特斯拉)以上铷铁硼磁材后，通过本实用新型激磁技术的运用，可将工作磁能级提高到2特斯拉以上，对高磷土、二氧化硅等非金属矿的排杂提纯可达到ppm级，产品附加值能成倍提高。本实用新型可改变铜、铝、矾、钛、铅、锌、金等弱磁性矿物须对原矿进行化学分选的传统工艺，先期进行高梯度强磁选金属精矿富集，初选中可避免对非金属矿体的化学改性，不仅显著减少了对环境的污染，同时也能大幅度降低选矿成本，减少能源和化工原料的消耗，提高冶炼产能，同时也对非金属矿体的循环利用较为有利。由于选矿成本低，对过去无法进一步分选的大量沉积尾矿，也可使之成为有价值的资源加以再利用。

附图说明

图1是一种高梯度强磁场水平聚磁辊的立体结构示意图；

图2是图1所示聚磁辊的主视剖视结构示意图；

图3是图1所示聚磁辊的左视和局部剖视放大结构示意图；

图4是图3所示扇面条状永磁体的横截面放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明：

如图1～3所示的高梯度强磁场水平聚磁辊，具有一个水平布置的磁辊芯轴1，磁辊芯轴1的外面同轴心套装有一个内径大于磁辊芯轴1外径的激磁铁管7，激磁铁管7的两端通过沿圆周方向均布的螺栓8与一对磁辊套盘4相连，该对磁辊套盘4的中心孔穿套在磁辊芯轴1上，通过磁辊芯轴1上的键槽径向定位，并通过螺母2和垫片3固定在磁辊芯轴1的两端。

在激磁铁管7的外圆周表面上沿轴向平行排列布置有若干根组成环圈的扇面条状永磁体6，扇面条状永磁体6选用高磁能级的高剩磁高矫顽力铷铁硼材料为制成，各根扇面条状永磁体6的充磁方向位于其扇面截面的两侧，且相邻扇面条状永磁体6的排列极性方向相反，即相邻扇面条状永磁体6的相邻边的极性相同。图4直观地显示出了各根扇面条状永磁体6的两个充磁面6a、一个主工作面6b和一个与激磁铁管7的接触面6c。在相邻扇面条状永磁体6之间还设置有用于激磁的矩形纯铁导磁片5。各根扇面条状永磁体6和纯铁导磁片5的两端牢固插接封装在一对磁辊套盘4的外边凸缘与激磁铁管7之间所形成的环形缝隙中。

Claims (3)

1.一种高梯度强磁场水平聚磁辊，包括磁辊芯轴(1)，其特征在于：所述磁辊芯轴(1)的外面同轴心套装有激磁铁管(7)，所述激磁铁管(7)的两端通过一对安装在磁辊芯轴(1)上的磁辊套盘(4)与磁辊芯轴(1)连为一体；所述激磁铁管(7)的外圆周表面上沿轴向平行排列布置有若干根组成环圈的扇面条状永磁体(6)，所述各根扇面条状永磁体(6)的充磁方向位于其扇面截面的两侧，且相邻扇面条状永磁体(6)的排列极性方向相反，所述各根扇面条状永磁体(6)的两端插接封装在一对磁辊套盘(4)的外边凸缘与激磁铁管(7)之间所形成的环形缝隙中。

2.根据权利要求1所述的高梯度强磁场水平聚磁辊，其特征在于：所述相邻扇面条状永磁体(6)之间设置有用于激磁的纯铁导磁片(5)。

3.根据权利要求1或2所述的高梯度强磁场水平聚磁辊，其特征在于：所述激磁铁管(7)的两端通过沿圆周方向均布的螺栓(8)与一对磁辊套盘(4)相连，该对磁辊套盘(4)则通过螺母(2)和垫片(3)固定在磁辊芯轴(1)两端。

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