CN204926950U - 滚筒型超导磁选机及其磁体系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种滚筒型超导磁选机的磁体系统，包括设置于液氦容器(3)内部的超导线圈(1)，所述液氦容器(3)设置于密封的杜瓦瓶(5)内部并与制冷机(6)连接，所述超导线圈(1)导通连接设置于所述杜瓦瓶(5)内部的高温超导带材(7A)，所述高温超导带材(7A)导通连接用于与直流电源连接的电流引线接头(7B)。使用高温超导带材(7A)，使其在液氮环境下即为超导态，从而减小了对液氦容器的传导漏热，正常工作时对外界无氦挥发，进而不必每年进行液氦的补充，减少了运行成本。本实用新型还公开了一种包括上述磁体系统的滚筒型超导磁选机。

Description

滚筒型超导磁选机及其磁体系统

技术领域

本实用新型涉及磁选机领域，特别是涉及一种滚筒型超导磁选机的磁体系统。此外，本实用新型还涉及一种具有上述磁体系统的滚筒型超导磁选机。

背景技术

磁选机是在产业界使用最广泛的机种之一，适用于具有磁性差异物质的分离。对于矿业而言，磁选机是一种用于分选强磁性矿石的磁选设备。磁选机根据其结构的不同，可分为多种形式，其中滚筒型超导磁选机应用广泛，因其筒体表面场强可轻松超过1.5T，同时磁场作用深度更大，可用于弱磁性、含量低和粒度范围广的物料，具有较好的工业化应用效果。

在现有技术中，通过液氦为超导线圈提供恒定的低温环境，并由制冷机进行冷却，使超导线圈处于液氦温区，能够保持超导态，保证稳定工作，产生磁场。将磁体系统设置于滚筒内，滚筒水平放置，超导线圈靠近滚筒下端。工作时，向处于超导态的超导线圈通电，使超导线圈产生磁性，将矿浆中的磁性物料吸附到滚筒上，通过滚筒的转动完成分选过程。

其中，只有向超导线圈通电，才能够使其产生磁场，这使得超导线圈需要与外界电源连接。在现有技术中，一般是通过普通的引线连接超导线圈与外界电源的。由于普通引线的物理特性，其通电后会产生热量，且由于其与超导线圈的连接必然会与液氦容器接触，导致对液氦容器的传导漏热，进而使液氦向外界挥发。所以，需要每年进行液氦补充，增加了运行成本。

因此，如何防止引线对液氦容器产生传导漏热而使液氦向外界挥发，减免液氦的补充，降低运行成本是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种滚筒型超导磁选机的磁体系统，能够防止液氦向外界挥发。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述磁体系统的滚筒型超导磁选机，通过防止液氦挥发节约成本。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种滚筒型超导磁选机的磁体系统，包括设置于液氦容器内部的超导线圈，所述液氦容器设置于密封的杜瓦瓶内部并与制冷机连接，所述超导线圈导通连接设置于所述杜瓦瓶内部的高温超导带材，所述高温超导带材导通连接用于与直流电源连接的电流引线接头。

优选地，所述高温超导带材为BI2223带材。

优选地，所述高温超导带材所述制冷机设置于所述超导线圈的端侧。

优选地，所述液氦容器外部设置有辐射屏，所述辐射屏与所述制冷机连接。

优选地，所述辐射屏通过导冷铜屏与所述制冷机连接。

优选地，所述超导线圈为跑道型线圈。

优选地，所述超导线圈N-S交替设置于所述液氦容器的线圈骨架上。

本实用新型还提供了一种滚筒型超导磁选机，包括机体以及安装于所述机体的磁体系统，所述磁体系统具体为上述任一项所述的磁体系统。

本实用新型提供的磁体系统包括制冷机、液氦容器和设置于液氦容器内部的超导线圈，并且液氦容器设置于密封的杜瓦瓶内部。工作时，超导线圈浸泡在液氦容器中的液氦中，实现超导状态，并通过制冷机进行冷却。同时，杜瓦瓶的真空绝热环境为磁体系统提供了稳定的工作环境。通过高温超导带材及电流引线接头为线圈通电，在保证磁体系统密封的情况下，能够使超导线圈始终连接直流电源，并根据实际情况对电流进行调节。使用高温超导带材，使其在液氮环境下即为超导态，从而减小了对液氦容器的传导漏热，保证液氦对外界无挥发，进而不必每年进行液氦的补充，减少了运行成本。

进一步地，将高温超导带材及制冷机设置于超导线圈的端侧，使其所受的磁场的影响变小，保证了磁体的稳定运行，同时保证了失超保护及接头的安装空间，并使接头处于液氦环境中，保证了接头的性能。

进一步地，在液氦容器外部加装辐射屏，并使辐射屏与制冷机连接，通过制冷机对辐射屏进行冷却，使超导线圈处于液氦温区，能够保持超导态，保证稳定工作，产生磁场。并通过制冷机将挥发的氦气重新冷凝为液体，回流到液氦容器内，避免了液氦的挥发。

进一步地，使用导冷铜屏连接辐射屏和制冷机，能够使冷却更充分。

进一步地，超导线圈为跑道型线圈，绕制简单，减小了应力，适用于长宽比较大的磁体。

进一步地，将超导线圈N-S交替设置于液氦容器的线圈骨架上，有利于在分选过程中将非磁性矿物清洗出来，从而获得较高的磁性产品质量，同时可以达到很大的磁场作用深度。

本实用新型提供的滚筒型超导磁选机具有上述磁体系统，由于上述磁体系统具有上述技术效果，上述滚筒型超导磁选机也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。

附图说明

图1为本实用新型所提供的磁体系统的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为图1所示磁体系统的侧视示意图；

图3为本实用新型所提供的磁体系统的超导线圈及线圈骨架的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种滚筒型超导磁选机的磁体系统，能够防止液氦向外界挥发。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述磁体系统的滚筒型超导磁选机，通过防止液氦挥发节约成本。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1至图3，图1为本实用新型所提供的磁体系统的一种具体实施方式的结构示意图；图2为图1所示磁体系统的侧视示意图；图3为本实用新型所提供的磁体系统的超导线圈及线圈骨架的结构示意图。

在这一具体实施方式中，超导线圈1缠绕在线圈骨架2上，并设置于液氦容器3内部。液氦容器3内部充入液氦，使超导线圈1浸泡在液氦中。液氦容器3与制冷机6连接，并将液氦容器3设置于密封的杜瓦瓶5内，通过杜瓦瓶5上的真空抽口8使液氦容器3处于真空绝热的环境中。为了使超导线圈1实现励磁，需要对超导线圈1进行通电，当通电的电流一定时，超导线圈1产生的磁场也会固定。可以通过使超导线圈1保持与电源的连接，进而根据实际情况对工作电流进行调节。导通连接超导线圈1与高温超导带材7A，通过铜引线导通连接高温超导带材7A和电流引线接头7B，通过电流引线接头7B连接外界直流电源实现对超导线圈1的通电。这一方式在保证磁体系统密封的情况下，能够使超导线圈1始终连接外界直流电源，并根据实际情况对电流进行调节。

高温超导带材7A是处于杜瓦瓶5内部并与液氦容器3接触的，由于整体环境处于液氦状态下，而这种引线在液氮环境下即为超导态，从而减小了对液氦容器3的传导漏热，保证液氦对外界无挥发。减免了液氦的补充，减少了运行成本。

在本实用新型具体实施方式所提供的磁体系统中，高温超导带材7A可以具体为BI2223带材。BI2223的超导转变温度为110K，其在液氮环境下即为超导态，从而减小了对液氦容器3的传导漏热。由于液氮环境大约为77K，也可使用其他高温超导带材7A，只要其超导转变温度大于77K，如BI2212带材，使其在液氮环境下即为超导态，均在本实用新型的保护范围之内。

在本实用新型具体实施方式所提供的磁体系统中，制冷机6的部分以及高温超导带材7A均设置在杜瓦瓶5内部，需要对放置方式进行合理布置。由此可以得到，将上述装置设置于超导线圈1的端侧。使其所受的磁场的影响变小，保证了磁体的稳定运行，同时保证了失超保护及接头的安装空间，并使接头处于液氦环境中，保证了接头的性能。也可将上述装置设置于超导线圈1的其他位置，当磁场影响在可接受范围内且不影响安装时，也可设置于超导线圈1的中部，均在本实用新型的保护范围之内。

当液氦容器3直接与制冷机6连接时，并不能起到很好的冷却效果。由此可以得到，在液氦容器3外部加装辐射屏4，并使辐射屏4与制冷机6连接，通过制冷机6的一级冷却对辐射屏4进行冷却，使超导线圈1处于液氦温区，能够保持超导态，保证稳定工作，产生磁场。并通过制冷机6的二级冷却将挥发的氦气重新冷凝为液体，回流到液氦容器3内，避免了液氦的挥发。也可不使用辐射屏4，只要能够充分冷却液氦容器3，均在本实用新型的保护范围之内。

在本实用新型具体实施方式所提供的磁体系统中，制冷机6直接与辐射屏4连接，对辐射屏4进行冷却。因辐射屏4只有部分表面与制冷机6连接，会产生冷却不充分的问题，由此可以得到，通过导冷铜屏9连接辐射屏4与制冷机6。将辐射屏4外部加装导冷铜屏9，并使导冷铜屏9与辐射屏4的大部分外表面接触，加强冷却效果，使液氦容器3能够充分冷却。在本磁体系统中，也可采用其他方式使冷却充分，如在辐射屏4的周围排布冷却管，只要能够使超导线圈1处于工作温度，均在本实用新型的保护范围之内。

本实用新型具体实施方式所提供的磁体系统，可将超导线圈1缠绕成跑道型，使绕制更容易，适用于长宽比较大的磁体，减小端部应力。这一方式通过将之前的椭圆形线圈改进为跑道型线圈，减小了端部应力。由此可以得到，采用其他的绕制方式，如绕制成矩形，只要能够起到减小应力的作用，均在本实用新型的保护范围之内。

在本实用新型具体实施方式所提供的磁体系统中，超导线圈1包括多组线圈，采用N-S交替排布的方式缠绕在线圈骨架2上。有利于在分选过程中将非磁性矿物清洗出来，从而获得较高的磁性产品质量，同时可以达到很大的磁场作用深度。也可根据实际情况对超导线圈1的排布方式进行调整，只要能够实现励磁，形成磁场并完成工作，均在本实用新型的保护范围之内。

除了上述磁体系统，本实用新型还提供一种包括上述磁体系统的滚筒型超导磁选机，该滚筒型超导磁选机其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本实用新型具体实施方式所提供的滚筒型超导磁选机，将磁体系统中超导线圈1所在部分设置于滚筒10内，并使超导线圈1靠近滚筒10的下端，且滚筒10通过转轴12固定。工作时电动机驱动滚筒以1m/s至1.5m/s的速率转动。矿浆从入矿口13进入分选槽11。矿浆中的磁性物料被吸附到滚筒10上，滚筒10通过转动将磁性物料转移出分选槽11。磁性物料移动到弱磁区后，被挡板15阻拦，从精矿口14B排出。非磁性物质则随着矿浆从尾矿口14A排出，从而实现分选过程。

以上对本实用新型所提供的滚筒型超导磁选机及其磁体系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种滚筒型超导磁选机的磁体系统，包括设置于液氦容器(3)内部的超导线圈(1)，所述液氦容器(3)设置于密封的杜瓦瓶(5)内部并与制冷机(6)连接，其特征在于，所述超导线圈(1)导通连接设置于所述杜瓦瓶(5)内部的高温超导带材(7A)，所述高温超导带材(7A)导通连接用于与直流电源连接的电流引线接头(7B)。

2.根据权利要求1所述的磁体系统，其特征在于，所述高温超导带材(7A)为BI2223带材。

3.根据权利要求1所述的磁体系统，其特征在于，所述高温超导带材(7A)和所述制冷机(6)设置于所述超导线圈(1)的端侧。

4.根据权利要求1所述的磁体系统，其特征在于，所述液氦容器(3)外部设置有辐射屏(4)，所述辐射屏(4)与所述制冷机(6)连接。

5.根据权利要求4所述的磁体系统，其特征在于，所述辐射屏(4)通过导冷铜屏(9)与所述制冷机(6)连接。

6.根据权利要求1所述的磁体系统，其特征在于，所述超导线圈(1)为跑道型线圈。

7.根据权利要求1所述的磁体系统，其特征在于，所述超导线圈(1)N-S交替设置于所述液氦容器(3)的线圈骨架(2)上。

8.一种滚筒型超导磁选机，包括机体以及安装于所述机体的磁体系统，其特征在于，所述磁体系统具体为权利要求1至7任一项所述的磁体系统。