專利名稱：用于粉煤灰除鐵的立環(huán)磁選機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁選設(shè)備，尤其涉及一種用于粉煤灰除鐵的立環(huán)磁選機(jī)。
背景技術(shù)：
目前立環(huán)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上針對(duì)的是磁選而不是除鐵，原設(shè)備所采用的磁性介質(zhì)為圓柱形介質(zhì)棒，現(xiàn)在用于除鐵時(shí)，由于介質(zhì)棒之間的間隙較大，在粉煤灰除鐵過(guò)程中，可能有部分粒度細(xì)小、磁性較弱的顆粒透過(guò)磁介質(zhì)不被吸附，降低除鐵效果。第一，目前的立環(huán)磁選機(jī)其使用目的主要是在弱磁性鐵礦石中選鐵，最終需要選出具有一定品位的鐵礦石，因此在結(jié)構(gòu)和磁場(chǎng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)上主要是針對(duì)選鐵而不是除鐵。立環(huán)式磁選機(jī)在磁性介質(zhì)的設(shè)計(jì)上采用圓棒形不銹鋼介質(zhì)，同時(shí)，在磁選過(guò)程中，出于選鐵的目的，介質(zhì)之間的設(shè)計(jì)間距較大，以便使鐵礦石不會(huì)堵塞介質(zhì)棒。而如果在粉煤灰磁選除鐵過(guò)程中，過(guò)大的介質(zhì)間距就會(huì)使粉煤灰中的細(xì)小、磁性相對(duì)較弱的顆粒透過(guò)介質(zhì)而不被介質(zhì)吸附，從而降低磁選的效果。第二，在傳統(tǒng)的選鐵應(yīng)用中，給料與出料方式采用上給料下出料的方式。但在粉煤灰除鐵過(guò)程中，由于鐵礦物的磁性很弱，如果采取上給料的方式，鐵質(zhì)礦物有可能在重力作用下透過(guò)介質(zhì)而不被吸附，降低了磁選除鐵的效果。因此，有必要設(shè)計(jì)一種新型磁選設(shè)備，以便克服上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種徹底去除粉煤灰中的鐵礦石的磁選設(shè)備。本發(fā)明用于粉煤灰除鐵的立環(huán)磁選機(jī)包括轉(zhuǎn)環(huán)、感應(yīng)介質(zhì)、上鐵軛、下鐵軛、勵(lì)磁線圈、進(jìn)料口、尾礦斗和沖水裝置。其中，感應(yīng)介質(zhì)安裝在轉(zhuǎn)環(huán)中，勵(lì)磁線圈設(shè)置在上鐵軛和下鐵軛周圍，以使上鐵軛和下鐵軛成為一對(duì)產(chǎn)生垂直方向磁場(chǎng)的磁極，所述上鐵軛和下鐵軛分別設(shè)置在轉(zhuǎn)環(huán)下方的環(huán)內(nèi)、環(huán)外兩側(cè)，其中，所述感應(yīng)介質(zhì)為多層鋼板網(wǎng)，每層鋼板網(wǎng)由絲梗編成，所述絲梗的邊緣具有棱狀尖角，所述上鐵軛與進(jìn)料口連接，所述下鐵軛與用于出料的尾礦斗連接，所述沖水裝置位于轉(zhuǎn)環(huán)上方。優(yōu)選地，所述進(jìn)料口與上鐵軛的側(cè)部連接。優(yōu)選地，所述立環(huán)磁選機(jī)還包括冷卻裝置，所述冷卻裝置是設(shè)置在勵(lì)磁線圈周圍的均壓腔水套。優(yōu)選地，所述鋼板網(wǎng)由lCrl7制成。 優(yōu)選地，所述勵(lì)磁線圈是雙玻璃絲包漆包鋁扁線電磁線圈。優(yōu)選地，鋼板網(wǎng)的介質(zhì)層間距為2_5mm。優(yōu)選地，鋼板網(wǎng)的介質(zhì)層間距為3mm。優(yōu)選地，鋼板網(wǎng)的厚度0. 8-1. 5mm,網(wǎng)格大小為3_X8mm_8_X 15_，絲梗寬度 l-2mm。
優(yōu)選地，鋼板網(wǎng)的厚度1mm，網(wǎng)格大小為5mmX 10mm，絲梗寬度1. 6mm。優(yōu)選地，所述立環(huán)磁選機(jī)還包括脈動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述脈動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)橡膠鼓膜與尾礦斗相連。采用本發(fā)明的磁選設(shè)備，鐵去除效果提高了 20%以上，鐵的有效去除率由原來(lái)的 60%提高到80%，這極大地緩解了后續(xù)工藝溶液中除鐵的壓力，從而降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。


圖1是本發(fā)明用于粉煤灰除鐵的立環(huán)磁選機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明中作為感應(yīng)介質(zhì)的鋼板網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3 (a)、(b)為采用鋼板網(wǎng)作為感應(yīng)介質(zhì)時(shí)感應(yīng)區(qū)域中感應(yīng)場(chǎng)強(qiáng)隨直線變化的模擬計(jì)算效果圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明用于粉煤灰除鐵的立環(huán)磁選機(jī)包括轉(zhuǎn)環(huán)101、感應(yīng)介質(zhì)102、 上鐵軛103、下鐵軛104、勵(lì)磁線圈105、進(jìn)料口 106和尾礦斗107，還包括脈動(dòng)機(jī)構(gòu)108和沖水裝置109。轉(zhuǎn)環(huán)101為圓環(huán)形載體，其中載有感應(yīng)介質(zhì)102，轉(zhuǎn)環(huán)101旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)感應(yīng)介質(zhì) 102以及感應(yīng)介質(zhì)102吸附的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)，以便完成物料分選。轉(zhuǎn)環(huán)101可以任何適合的材料制成，例如碳鋼等。電機(jī)或其他驅(qū)動(dòng)裝置可以為轉(zhuǎn)環(huán)101提供動(dòng)力，使得轉(zhuǎn)環(huán)101能夠按照設(shè)定速度轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選地，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)環(huán)101轉(zhuǎn)動(dòng)速度是連續(xù)可調(diào)的，可以根據(jù)不同物料或者同種物料不同輸入條件調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)環(huán)旋轉(zhuǎn)速度，以便達(dá)到最佳處理效果。當(dāng)物料的含鐵量或者處理量等參數(shù)低于預(yù)定值時(shí)，采用較低的轉(zhuǎn)速，例如3轉(zhuǎn)/分鐘，使鐵磁性雜質(zhì)與磁場(chǎng)充分作用，并被吸附到感應(yīng)介質(zhì)網(wǎng)上選出。這樣還可以減少非磁性礦物(粉煤灰)混入精礦中，提高了精礦產(chǎn)率。感應(yīng)介質(zhì)102安裝在轉(zhuǎn)環(huán)中，勵(lì)磁線圈105產(chǎn)生的磁場(chǎng)使得上鐵軛103和下鐵軛 104成為一對(duì)產(chǎn)生垂直方向磁場(chǎng)的磁極，上鐵軛103和下鐵軛104設(shè)置在轉(zhuǎn)環(huán)101下方的內(nèi)外兩側(cè)，以使轉(zhuǎn)環(huán)101在磁極間立式旋轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)環(huán)101旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)環(huán)101中的感應(yīng)介質(zhì)102 會(huì)經(jīng)過(guò)上鐵軛103和下鐵軛104構(gòu)成的磁極對(duì)磁化除鐵。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述感應(yīng)介質(zhì)102優(yōu)選為多層鋼板網(wǎng)。鋼板網(wǎng)由不銹鋼制成，優(yōu)選地由lCrl7制成。每層鋼板網(wǎng)由絲梗編成，網(wǎng)格為菱形。所述絲梗的邊緣具有棱狀尖角，所述上鐵軛103與進(jìn)料口 106連接，所述下鐵軛104與用于出料的尾礦斗107連接。由于作為感應(yīng)介質(zhì)102的鋼板網(wǎng)的邊緣為棱角狀，因此，介質(zhì)的尖端磁場(chǎng)更強(qiáng)，從而產(chǎn)生更好的磁選效果。優(yōu)選地，在本發(fā)明中，由于縮小感應(yīng)介質(zhì)層102之間的間距，可以使粉煤灰顆粒直接接觸感應(yīng)介質(zhì)102，從而避免了磁性顆粒透過(guò)介質(zhì)而未能去除的現(xiàn)象發(fā)生。鋼板網(wǎng)的介質(zhì)層間距為2-5mm。更優(yōu)選地，鋼板網(wǎng)的介質(zhì)層間距為3mm。
本發(fā)明中，勵(lì)磁線圈105為雙玻璃絲包漆包鋁扁線，所述雙玻璃絲包漆包鋁扁線是為實(shí)心導(dǎo)體，相對(duì)于傳統(tǒng)的空心銅管電磁線圈，大大提高了占空比，加強(qiáng)了聚磁效果，改善了磁場(chǎng)分布，并降低了電耗。勵(lì)磁線圈105電流采用連續(xù)可調(diào)控制，因而磁場(chǎng)也連續(xù)可調(diào)。優(yōu)選地，本發(fā)明用于粉煤灰除鐵的立環(huán)磁選機(jī)還包括脈動(dòng)機(jī)構(gòu)108，所述脈動(dòng)機(jī)構(gòu) 108通過(guò)橡膠鼓膜111與尾礦斗107相連。所述脈動(dòng)機(jī)構(gòu)可以由偏心連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，脈動(dòng)機(jī)構(gòu)108與尾礦斗107相連，從而使脈動(dòng)機(jī)構(gòu)108所產(chǎn)生的交變力推動(dòng)橡膠鼓膜111往復(fù)運(yùn)動(dòng)，可以使得尾礦斗107中的礦漿產(chǎn)生脈動(dòng)。沖水裝置109位于轉(zhuǎn)環(huán)101的上方，用于利用水流將磁性物料沖入精礦斗中。沖水裝置109可以是各種適合的沖水、噴淋裝置，例如噴頭、水管等。所述進(jìn)料口 106與上鐵軛103的側(cè)部連接，以使粉煤灰從轉(zhuǎn)環(huán)的側(cè)部流入。進(jìn)料口 106可以使料斗或進(jìn)料管。用于入礦的進(jìn)料口 106以較小的落差進(jìn)入上鐵軛103，避免了磁性顆粒由于重力作用而透過(guò)感應(yīng)介質(zhì)102的現(xiàn)象發(fā)生，從而提高了磁選除雜的效果。優(yōu)選地，所述立環(huán)磁選機(jī)還包括冷卻裝置112，所述冷卻裝置112設(shè)置在勵(lì)磁線圈周圍，用于降低勵(lì)磁線圈的工作溫度，所述冷卻裝置為均壓腔水套。產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)的立環(huán)磁選機(jī)工作時(shí)，勵(lì)磁線圈105會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，有可能導(dǎo)致線圈過(guò)熱燒毀，這是對(duì)磁選機(jī)危害最大的隱患。如何能更好的把這些熱量散發(fā)出來(lái)，使線圈的溫度盡可能地降低，一直是技術(shù)難題。本發(fā)明采用均壓腔水套作為冷卻裝置，避免了以往冷卻方式中的各種弊端，保證了設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。均壓腔水套優(yōu)選地采用不銹鋼材料制成，從而不易結(jié)垢。由于在水套的進(jìn)出水處均安裝均壓腔，所述均壓腔保證了水均勻地流經(jīng)每一層水套，并在套內(nèi)各處充滿。從而防止局部水路短路，影響散熱。每層水套的水道橫截面積很大，可完全避免水垢堵塞，即使有一處發(fā)生堵塞，也不影響水套中循環(huán)水的正常流動(dòng)。而且水套與線圈大面積緊密接觸，可將線圈產(chǎn)生的大部分熱量通過(guò)水流帶走。均壓腔水套與普通空心銅管散熱相比，散熱效率高，繞組溫升低，設(shè)備勵(lì)磁功率低。在額定勵(lì)磁電流是40A的情況下，與采用普通空心銅管散熱的磁選機(jī)相比，勵(lì)磁功率可由!35kw 降至 21kw。在利用本發(fā)明的磁選設(shè)備工作時(shí)，進(jìn)料的礦漿從側(cè)部沿上鐵軛103的縫隙流經(jīng)轉(zhuǎn)環(huán)101，由于轉(zhuǎn)環(huán)101內(nèi)的感應(yīng)介質(zhì)102在背景磁場(chǎng)中被磁化，感應(yīng)介質(zhì)102表面形成梯度極高的磁場(chǎng)，礦漿中磁性顆粒在這種極高磁場(chǎng)作用下吸著在感應(yīng)介質(zhì)102表面，并隨轉(zhuǎn)環(huán) 101轉(zhuǎn)動(dòng)，并被帶至轉(zhuǎn)環(huán)101頂部的無(wú)磁場(chǎng)區(qū)，再通過(guò)位于頂部的沖水裝置109沖水將磁性物料沖入精礦斗中，而非磁性顆粒則沿下鐵軛104的縫隙流入尾礦斗107中，進(jìn)而由尾礦斗 107的尾礦口排出。在本發(fā)明的實(shí)施例1中背景磁場(chǎng)強(qiáng)度12000GS，勵(lì)磁電流40A，鋼板網(wǎng)的材質(zhì)為lCrl7，鋼板網(wǎng)的介質(zhì)層間距為3mm，厚度1mm，網(wǎng)格大小5mmX 10mm,絲梗寬度1. 6mm,棱角方向朝上，此時(shí)，網(wǎng)狀介質(zhì)節(jié)點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)可達(dá)22000GS，比傳統(tǒng)立式轉(zhuǎn)環(huán)感應(yīng)式濕法強(qiáng)磁選機(jī)提高20%。實(shí)施例2 背景磁場(chǎng)強(qiáng)度12000GS，勵(lì)磁電流40A，鋼板網(wǎng)的材質(zhì)為lCrl7，鋼板網(wǎng)的介質(zhì)層間距為2mm，厚度1mm，網(wǎng)格大小3mmX8mm，絲梗寬度1mm，棱角方向朝上，此時(shí)，網(wǎng)狀介質(zhì)節(jié)點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)可達(dá)20000( 。實(shí)施例3 背景磁場(chǎng)強(qiáng)度12000GS，勵(lì)磁電流50A，鋼板網(wǎng)的材質(zhì)為lCrl7，鋼板網(wǎng)的介質(zhì)層間距為5mm，厚度1. 5mm,網(wǎng)格大小5mmX 10mm,絲梗寬度2mm，棱角方向朝上，此時(shí)，網(wǎng)狀介質(zhì)節(jié)點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)可達(dá)22000Gs。鋼板網(wǎng)介質(zhì)與棒狀介質(zhì)相比，介質(zhì)的表面積提高5倍以上，磁吸附能力大大增加， 磁性物質(zhì)被吸附的幾率大大增加，而且，鋼板網(wǎng)棱角處感應(yīng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度與梯度也比棒狀介質(zhì)大大提高。采用本發(fā)明用于粉煤灰除鐵的立環(huán)磁選機(jī)，應(yīng)用鋼板網(wǎng)感應(yīng)介質(zhì)層后的磁場(chǎng)分布圖如圖3(a)所示。每一縱列的小平行四邊形表示一層介質(zhì)網(wǎng)的橫截面，圖中模擬了 5層介質(zhì)網(wǎng)的磁場(chǎng)介質(zhì)網(wǎng)的情況，絲梗形成的網(wǎng)格的橫截面為平行四邊形。以中間的小平行四邊形為例，如圖所示，在該平行四邊形上作了一條特征直線，圖3(b)示出了模擬計(jì)算感應(yīng)場(chǎng)強(qiáng)隨直線的變化規(guī)律?？梢钥闯觯浼舛水a(chǎn)生的感應(yīng)場(chǎng)強(qiáng)最高，可以達(dá)到22000GS，即2. 2T。上述磁場(chǎng)模擬計(jì)算是采用Ansoft Maxwell 10軟件實(shí)現(xiàn)的。AnsoftMaxwell 10為 Ansoft公司發(fā)布的電磁分析軟件，主要建立在maxwell方程基礎(chǔ)上進(jìn)行有限元分析，是功能強(qiáng)大的電磁場(chǎng)仿真工具。主要用來(lái)分析二維和三維的電磁部件，例如電機(jī)、變壓器、激勵(lì)器以及其他電氣和機(jī)電設(shè)備，其應(yīng)用領(lǐng)域遍及汽車、軍事、宇航和工業(yè)應(yīng)用等。盡管本發(fā)明是通過(guò)上述的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述的，但是其實(shí)現(xiàn)形式并不局限于上述的實(shí)施方式。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到在不脫離本發(fā)明主旨的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明做出不同的變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于粉煤灰除鐵的立環(huán)磁選機(jī)，其特征在于，所述立環(huán)磁選機(jī)包括轉(zhuǎn)環(huán)、感應(yīng)介質(zhì)、上鐵軛、下鐵軛、勵(lì)磁線圈、進(jìn)料口、尾礦斗和沖水裝置，感應(yīng)介質(zhì)安裝在轉(zhuǎn)環(huán)中，勵(lì)磁線圈設(shè)置在上鐵軛和下鐵軛周圍，以使上鐵軛和下鐵軛成為一對(duì)產(chǎn)生垂直方向磁場(chǎng)的磁極，所述上鐵軛和下鐵軛分別設(shè)置在轉(zhuǎn)環(huán)下方的環(huán)內(nèi)、環(huán)外兩側(cè)，其中，所述感應(yīng)介質(zhì)為多層鋼板網(wǎng)，每層鋼板網(wǎng)由絲梗編成，所述絲梗的邊緣具有棱狀尖角，所述上鐵軛與進(jìn)料口連接，所述下鐵軛與用于出料的尾礦斗連接，所述沖水裝置位于轉(zhuǎn)環(huán)上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立環(huán)磁選機(jī)，其特征在于，所述進(jìn)料口與上鐵軛的側(cè)部連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立環(huán)磁選機(jī)，其特征在于，所述立環(huán)磁選機(jī)還包括冷卻裝置， 所述冷卻裝置是設(shè)置在勵(lì)磁線圈周圍的均壓腔水套。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任何一項(xiàng)所述的立環(huán)磁選機(jī)，其特征在于，所述鋼板網(wǎng)由lCrl7 制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任何一項(xiàng)所述的立環(huán)磁選機(jī)，其特征在于，所述勵(lì)磁線圈是雙玻璃絲包漆包鋁扁線電磁線圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中任何一項(xiàng)所述的立環(huán)磁選機(jī)，其特征在于，鋼板網(wǎng)的介質(zhì)層間距為 2-5mm0
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的立環(huán)磁選機(jī)，其特征在于，鋼板網(wǎng)的介質(zhì)層間距為3mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的立環(huán)磁選機(jī)，其特征在于，鋼板網(wǎng)的厚度0.8-1. 5mm,網(wǎng)格大小為 3mmX8mm-8mmX 15mm，絲梗寬度 l_2mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的立環(huán)磁選機(jī)，其特征在于，鋼板網(wǎng)的厚度1mm，網(wǎng)格大小為 5mmX 10mm,絲梗寬度 1. 6mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任何一項(xiàng)所述的立環(huán)磁選機(jī)，其特征在于，所述立環(huán)磁選機(jī)還包括脈動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述脈動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)橡膠鼓膜與尾礦斗相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于粉煤灰除鐵的立環(huán)磁選機(jī)，所述立環(huán)磁選機(jī)包括轉(zhuǎn)環(huán)、感應(yīng)介質(zhì)、上鐵軛、下鐵軛、勵(lì)磁線圈、進(jìn)料口、尾礦斗和沖水裝置。其中，感應(yīng)介質(zhì)安裝在轉(zhuǎn)環(huán)中，勵(lì)磁線圈設(shè)置在上鐵軛和下鐵軛周圍，以使上鐵軛和下鐵軛成為一對(duì)產(chǎn)生垂直方向磁場(chǎng)的磁極，所述上鐵軛和下鐵軛分別設(shè)置在轉(zhuǎn)環(huán)下方的環(huán)內(nèi)、環(huán)外兩側(cè)，其中，所述感應(yīng)介質(zhì)為多層鋼板網(wǎng)，每層鋼板網(wǎng)由絲梗編成，所述絲梗的邊緣具有棱狀尖角，所述上鐵軛與進(jìn)料口連接，所述下鐵軛與用于出料的尾礦斗連接，所述沖水裝置位于轉(zhuǎn)環(huán)上方。采用本發(fā)明，鐵去除效果提高了20％，鐵的有效去除率由原來(lái)的60％提高到80％，緩解了后續(xù)工藝溶液中除鐵的壓力，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)B03C1/025GK102172561SQ20111004343
公開日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2011年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月23日
發(fā)明者南清安, 呂颯, 張文輝, 徐少南, 王永旺, 郭昭華, 韓建國(guó), 魏存弟 申請(qǐng)人:中國(guó)神華能源股份有限公司, 神華準(zhǔn)格爾能源有限責(zé)任公司