專利名稱：高梯度場(chǎng)永磁除鐵器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)上磁分離技術(shù)用的設(shè)備，特別是用于陶瓷工業(yè)，高嶺土漿料的除鐵以及冶金行業(yè)中鑄沙除鐵，硅沙除鐵，和化工廠循環(huán)用水的處理設(shè)備。
許多工業(yè)部門，對(duì)原料含鐵要求很嚴(yán)格。例如陶瓷工業(yè)、對(duì)高嶺土漿料的除鐵是關(guān)鍵工藝之一，但國(guó)內(nèi)陶瓷工業(yè)的除鐵設(shè)備都是電磁式的，利用通電的螺旋線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)，吸附泥漿糟中的鐵磁物質(zhì)。
電磁式除鐵器在潮濕環(huán)境下大電流工作，線圈容易短路使設(shè)備報(bào)廢，如意外停電，除鐵器吸附的鐵磁物質(zhì)將隨漿料流入漿池，影響整批陶瓷質(zhì)量。它的除鐵效果滿足不了越來越嚴(yán)格的陶瓷工業(yè)所要求的除鐵要求，只能將漿料的含鐵量從0.9％降到0.68％，電磁式除鐵器的弊病還在于體積大、苯重、耗能高。如SCF－50型電磁除鐵器，泥漿處理3噸／時(shí)，設(shè)備重量500公斤，功率2.5KW，CST－162型電磁除鐵器，處理量3噸／時(shí)，設(shè)備重量500公斤，功率1KW參考文獻(xiàn)1、淅江溫州電機(jī)三廠產(chǎn)品說明書CST－162型電磁除鐵器說明書本發(fā)明的目的在于克服上述除鐵器的缺點(diǎn)和不足，提供一種用于陶瓷行業(yè)的高嶺土原料漿液、鑄造業(yè)的高級(jí)鑄沙、硅沙、廢油、廢水除鐵用的無耗能裝置，體積小，重量輕的高梯度場(chǎng)永磁除鐵器。
本實(shí)用新型設(shè)備采用梯度場(chǎng)磁路結(jié)構(gòu)，利用高強(qiáng)永磁材料為磁源，工作空間的磁場(chǎng)成梯度分布，半周期梯度超過1特斯拉，磁路結(jié)構(gòu)及磁場(chǎng)分布圖見


圖1。本實(shí)用新型高梯度場(chǎng)永磁除鐵器主要由若干個(gè)永久磁鐵的磁鋼做成永磁環(huán)和數(shù)個(gè)隔磁環(huán)和磁 流筒組成磁路，以及其它輔助部件組成，
以下結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖一是磁 路結(jié)構(gòu)及磁場(chǎng)分布圖圖二是高梯度場(chǎng)永磁除鐵器一種結(jié)構(gòu)圖本實(shí)用新型由兩大部份組成，其一為梯度場(chǎng)磁路結(jié)構(gòu)，其二是勵(lì)磁組件。圖二所示用于消除泥漿料液中鐵的除鐵器結(jié)構(gòu)，由于是處理液體所以在磁 流筒(6)兩頭要加密封堵頭(4)、(11)，以及在泥漿出口接頭有密封橡皮墊圈(13)和金屬頂蓋(14)，其作用防止泥漿噴淋出來和防止氧化作用，除鐵器底部由彎形金屬支架(2)焊在下固定用帶孔的法蘭盤(23)上，這樣可使整個(gè)設(shè)備平穩(wěn)地放在地上，支架(2)外套有金屬外殼(3)，它的上部有一泥漿出口接頭(12)；泥漿進(jìn)口接頭(1)固定在法蘭盤(23)上，它用普通水管三通；法蘭盤(23)下面的空間即殘留泥漿滯留的空間；在法蘭盤(23)上固定一個(gè)用純鐵或低碳鋼等導(dǎo)磁材料做的磁迴流筒(6)及其它組件，其它組件包括在磁迴流筒(6)內(nèi)放置若干個(gè)永磁環(huán)(10)，它用扇形永磁鋼拼成，相鄰二環(huán)的充磁方向相反，還包括隔磁環(huán)(7)，永磁環(huán)(10)與隔磁環(huán)(7)相間而放，形成磁四路，隔磁環(huán)(7)采用塑料、鋁、銅等做成，以及包括2個(gè)以上的用無磁有銹鋼做的隔離環(huán)(8)與相應(yīng)數(shù)個(gè)純鐵做的導(dǎo)磁極靴(9)焊接成磁極筒，磁極筒將本磁路結(jié)構(gòu)中的磁通引到工作間，又防止泥漿進(jìn)入磁路結(jié)構(gòu)中。磁四流筒上下采用橡皮墊圈(5)和用無磁材料做的堵頭(4)(11)密封，防止泥漿進(jìn)入磁路結(jié)構(gòu)。用不銹鋼做的內(nèi)筒(19)安裝在法蘭盤(23)帶孔一邊上，它與磁板筒之間的間隙為0.1－0.3mm能滑配在內(nèi)筒(19)內(nèi)放置一套勵(lì)磁組件，它由純鐵做的2個(gè)以上的導(dǎo)磁片(17)與相應(yīng)個(gè)無磁不銹鋼的隔磁片(18)交替放置組成，圖3是導(dǎo)磁片結(jié)構(gòu)示意圖；導(dǎo)磁片由純鐵或高導(dǎo)磁材料做成內(nèi)筒(19)有上固定片(16)及下固定片(21)，(20)為密封橡皮圈，帶提拉吊環(huán)的固定螺栓(15)串住(17)、(18)、(16)、(21)并用緊固螺母(22)固定構(gòu)成可取出的組件，整個(gè)內(nèi)筒(19)形成漿料除鐵的工作空間，泥漿從勵(lì)磁組件的縫隙群孔中成渦流狀穿過，眾多的導(dǎo)磁片(17)和隔磁片(18)，有效地吸附泥漿中的鐵磁物質(zhì)。勵(lì)磁組件相對(duì)磁系統(tǒng)而言，處于平衡對(duì)稱的位置，磁系統(tǒng)對(duì)勵(lì)磁組件的磁吸力可互相抵消，因此可方便地從磁系統(tǒng)中取出或放進(jìn)磁極筒，殘余泥漿進(jìn)口接在泥漿進(jìn)口三通接頭(24)的下端口，并與泥漿進(jìn)口管延伸到金屬外殼(23)外，各裝有一個(gè)閥門(24)和(25)控制開關(guān)流量。在除鐵器工作時(shí)，關(guān)閉殘留泥漿閥門(25)，打開泥漿進(jìn)口閥門(24)和出口閥門(26)，等處理的漿液進(jìn)入三通接頭(1)到內(nèi)筒(19)中穿過勵(lì)磁組件，從而去掉鐵磁物質(zhì)，干凈的漿液流出除鐵器出口閥門(26)待用。
下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的多種結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例1
本實(shí)施例采用上述圖二的高梯度場(chǎng)永磁除鐵器的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)適用于處理流動(dòng)漿液物質(zhì)的除鐵。其制做采用純鐵磁 路筒(6)，尺寸為Φ外徑108mm×Φ內(nèi)徑98m×220mm(軸向長(zhǎng)度)，筒內(nèi)放置5套環(huán)形釹鐵硼磁鋼(10)，尺寸為Φ外徑98mm×Φ內(nèi)徑70mm×28mm(軸向長(zhǎng)度)，磁鋼之間的間距15mm，間隙填放塑料隔磁環(huán)(7)，磁極筒由磁極靴(9)和隔離環(huán)(8)組成，作磁鋼的內(nèi)襯，極靴(9)和隔離環(huán)(8)的軸向長(zhǎng)度分別與磁鋼(10)及隔磁環(huán)(7)的軸向長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)，總尺寸為Φ外徑70mm×Φ內(nèi)徑66mm×200(軸的長(zhǎng)度)泥漿進(jìn)出口管道(1)和(12)分別接到固定法蘭(23)和堵頭(11)上，是2″管。
打開出口管道中的頂蓋(14)，可將勵(lì)磁組件放到磁極筒內(nèi)，或者將其從中取出。
勵(lì)磁組件中，無磁不銹鋼內(nèi)筒(19)的尺寸為Φ外徑65.5×Φ內(nèi)徑62.5×240mm(軸向長(zhǎng)度)，里面放的導(dǎo)磁片(17)如圖3所示，導(dǎo)磁片的間隙為1.5mm。
彎形支架(2)共3根，均勻分布的焊到固定法蘭(23)上，外殼(2)與支架緊貼，材料為1mm厚的鐵板制作，底直徑為350mm，高度450mm，外殼烤漆處理，通過比重為1.4的泥漿，經(jīng)過處理的泥漿含鐵量從原來的0.9％降到0.15％，相應(yīng)的瓷件白度從62°提高到67°；用上面同樣的結(jié)構(gòu)，處理比重為1.4－1.5的濕式硅沙，經(jīng)處理的硅沙含鐵量從原來的0.07％降到0.04％，可頂替目前大量進(jìn)口的高級(jí)硅沙。
實(shí)施例2本實(shí)用新型制做一種處理廢水(化工廠循環(huán)用水)，經(jīng)過強(qiáng)磁磁化的循環(huán)水有極好的防垢效果。采用實(shí)施例1所述的結(jié)構(gòu)及裝置的尺寸，只是把裝置中的勵(lì)磁組件取掉，在法蘭盤(23)上固定一個(gè)磁極筒及其它的部件即可。
實(shí)施例3圖4 高樣度場(chǎng)永磁除鐵器一種結(jié)構(gòu)圖圖4是上述除鐵器結(jié)構(gòu)的另外一種形式，它適用于處理流動(dòng)液體物質(zhì)除鐵，它主要由鐵迴路板(27)，釹鐵硼磁鋼(28)，無磁不銹鋼隔離板及(29)及鋁質(zhì)外殼(30)構(gòu)成。
鐵迴路板(27)共6塊，厚5mm，尺雨為400mm(長(zhǎng))×200mm(寬)×80mm(高)，6塊 路板是聯(lián)成整體的。
除了左右端的 路板的一面放置磁鋼外，其余4塊 路板的左、右二面都放置磁鋼(28)，磁鋼尺寸為35mm(長(zhǎng))×8mm(寬，充磁方向)×15mm(高)，每一面均放置30塊磁鋼磁鋼之間的間距10mm，對(duì)稱放置，每塊 路板上放置的磁鋼，相鄰的充磁方向是相反的。
裝好磁鋼的相鄰 路板，它們的間距為15mm，此間距是泥漿通道。
隔磁板(29)緊靠磁鋼，與磁鋼間隙為0.3毫米，厚度1mm，用于保護(hù)磁鋼。外殼是鋁(厚2mm)或木板制造，尺寸為850mm(長(zhǎng))×210mm(寬)×85mm(寬)實(shí)施例4
圖5，是高梯度場(chǎng)永磁除磁器的又一種結(jié)構(gòu)圖本實(shí)施例采用圖5的結(jié)構(gòu)制造，它用于消除粉末狀物質(zhì)中的鐵磁物，特別適用處理高級(jí)鑄沙，用皮帶帶動(dòng)它一個(gè)鐵做的軸(34)，軸(34)上放置用黃銅做的隔磁環(huán)(33)，隔磁環(huán)(33)為Φ內(nèi)70×Φ外98×軸向厚度17mm。隔磁環(huán)(33)與用釹鐵硼磁鋼做的(32)永磁環(huán)均用43個(gè)相間放置。永磁環(huán)(32)為Φ內(nèi)徑70mm×Φ外98mm×軸向厚度28mm然后套上一條600mm寬的運(yùn)輸皮帶(31)，并在皮帶下面放置一塊隔離板(36)，它可用鋁板或木板，本實(shí)施例采用2mm厚的鋁板固定在地上起到分離鐵粉。
本實(shí)用新型由于采用高強(qiáng)永磁材料做磁鋼及應(yīng)用梯度場(chǎng)磁路結(jié)構(gòu)，使本設(shè)備在半周期磁場(chǎng)梯度可超過1.2特斯拉，加之磁系統(tǒng)中的勵(lì)磁組件作用，又使工作空間磁場(chǎng)的絕對(duì)值提高到1.3特斯拉，因此它有最佳除鐵性能，在同樣條件下與電磁除鐵器相比，電磁除鐵器處理后泥漿含鐵量為0.68％，而用本實(shí)用新型除鐵器處理后的泥漿含鐵量為0.15％，并使瓷件的白度提高5度，第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于本實(shí)用新型重量輕，體積小，第三個(gè)優(yōu)點(diǎn)是本實(shí)用新型工作時(shí)不耗電，無溫升、工作安全可靠，從而克服了電磁式除鐵器因突然停電，其設(shè)備中吸附的鐵磁物質(zhì)隨泥漿沖入漿池而影響整批瓷件質(zhì)量的弊病。
權(quán)利要求1.一種包含有一組永久磁鋼的高梯度場(chǎng)永磁除鐵器，其特征在于由若干個(gè)無磁不銹鋼做的隔離環(huán)(8)與純鐵做的導(dǎo)磁報(bào)靴(9)相間排列焊成磁極筒，并放在磁流筒(6)內(nèi)，在磁流筒(6)與磁極筒之間放置用扇形永磁鋼拼成永磁環(huán)(10)，相鄰的兩環(huán)充磁方向相反，兩個(gè)永磁環(huán)(10)之間放置一個(gè)隔磁環(huán)(7)，形成所需的磁通，磁流筒內(nèi)放置2個(gè)以上永磁環(huán)。
2.按權(quán)利要求1所述的高梯度場(chǎng)永磁除鐵器，其特征在于在磁 筒(6)中的磁極筒內(nèi)有一不銹鋼內(nèi)筒(19)，內(nèi)筒(19)與磁極筒間隙為0.1mm－0.3mm，內(nèi)筒(19)中放置一套由若干片導(dǎo)磁片(17)與隔磁片(18)交替放置組成的勵(lì)磁組件，用帶提拉吊環(huán)的固定螺栓(5)串住導(dǎo)磁片(17)，隔磁片(18)，上固定片(16)下固定片(21)，并用螺母(22)固定；磁迴流筒(6)兩頭用金屬堵頭(4)、(11)密封，磁迴流筒(6)固定在法蘭盤(23)上，法蘭盤焊接在彎形金屬架(2)上，在法蘭盤(23)上的孔對(duì)準(zhǔn)內(nèi)筒(19)，并安裝上一個(gè)泥漿進(jìn)口接頭(1)，泥漿進(jìn)口接頭帶一個(gè)泥漿進(jìn)口閥(24)和殘余泥漿出口伐(25)；金屬外殼(3)套在彎形金屬架(2)外，在上部的側(cè)面有一泥漿出口接頭(12)，頂部用橡皮圈(13)和金屬頂蓋(14)密封固定。
3.按權(quán)利要求1所述的高梯度場(chǎng)永磁除鐵器，其特征在于所述的鐵磁 路用皮帶(31)帶動(dòng)鐵軸(34)，在鐵軸(34)上相間放置若干個(gè)隔磁環(huán)(33)和43永磁環(huán)(32)。
4.按權(quán)利要求1所述的高梯度場(chǎng)永磁除鐵器，其特征在于所述的永磁環(huán)(10)用釹鐵硼永磁材料制做，隔磁環(huán)(7)用塑料、鋁、銅、隔磁材料做成。
5.按權(quán)利要求1所述的高梯度場(chǎng)永磁除鐵器，其特征在于隔磁片(18)用無磁不銹鋼做成，導(dǎo)磁片(17)純鐵或高導(dǎo)磁材料。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)上磁分離技術(shù)用的設(shè)備，特別是用于陶瓷工業(yè)高嶺土漿液的除鐵，以及冶金行業(yè)中鑄沙除鐵，硅沙除鐵，化工廠循環(huán)用水的處理設(shè)備，本實(shí)用新型主要由磁路系統(tǒng)，勵(lì)磁組件組成，當(dāng)處理泥沙漿料液時(shí)需加泥漿進(jìn)出口接頭、閥門、及密封組件、外殼，當(dāng)處理粉末料可把磁路系統(tǒng)做成板式，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單無耗電，除鐵效率高，陶瓷原料經(jīng)該裝置處理后瓷器的白度明顯提高。鐵斑點(diǎn)及氣泡消除，提高瓷件的品級(jí)。
文檔編號(hào)B03C1/025GK2087535SQ9022238
公開日1991年10月30日 申請(qǐng)日期1990年10月23日 優(yōu)先權(quán)日1990年10月23日
發(fā)明者李森如, 孫福如, 王志強(qiáng), 李忠民, 宋道德 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院三環(huán)新材料研究開發(fā)公司, 河南安陽(yáng)市第四機(jī)床廠