专利名称:用于粉煤灰除铁的立环磁选机的制作方法
技术领域:
本发明涉及一种磁选设备,尤其涉及一种用于粉煤灰除铁的立环磁选机。
背景技术:
目前立环在结构设计上针对的是磁选而不是除铁,原设备所采用的磁性介质为圆 柱形介质棒,现在用于除铁时,由于介质棒之间的间隙较大,在粉煤灰除铁过程中,可能有 部分粒度细小、磁性较弱的颗粒透过磁介质不被吸附,降低除铁效果。 第一,目前的立环磁选机其使用目的主要是在弱磁性铁矿石中选铁,最终需要选 出具有一定品位的铁矿石,因此在结构和磁场强度设计上主要是针对选铁而不是除铁。立 环式磁选机在磁性介质的设计上采用圆棒形不锈钢介质,同时,在磁选过程中,出于选铁的 目的,介质之间的设计间距较大,以便使铁矿石不会堵塞介质棒。而如果在粉煤灰磁选除铁 过程中,过大的介质间距就会使粉煤灰中的细小、磁性相对较弱的颗粒透过介质而不被介 质吸附,从而降低磁选的效果。 第二,在传统的选铁应用中,给料与出料方式采用上给料下出料的方式。但在粉煤
灰除铁过程中,由于铁矿物的磁性很弱,如果采取上给料的方式,铁质矿物有可能在重力作
用下透过介质而不被吸附,降低了磁选除铁的效果。
因此,有必要设计一种新型磁选设备,以便克服上述缺陷。
发明内容
针对现有技术的缺陷,本发明的目的是提供一种彻底去除粉煤灰中的铁矿石的磁 选设备。 本发明用于粉煤灰除铁的立环磁选机包括转环、感应介质、上铁轭、下铁轭、励磁 线圈、进料口、尾矿斗和冲水装置。其中,感应介质安装在转环中,励磁线圈设置在上铁轭和 下铁轭周围,以使上铁轭和下铁轭成为一对产生垂直方向磁场的磁极,所述上铁轭和下铁 轭分别设置在转环下方的环内、环外两侧,其中,所述感应介质为多层钢板网,每层钢板网 由丝梗编成,所述丝梗的边缘具有棱状尖角,所述上铁轭与进料口连接,所述下铁轭与用于 出料的尾矿斗连接,所述冲水装置位于转环上方。
优选地,所述进料口与上铁轭的侧部连接。 优选地,所述立环磁选机还包括冷却装置,所述冷却装置是设置在励磁线圈周围 的均压腔水套。 优选地,所述钢板网由1Crl7制成。 优选地,所述励磁线圈是双玻璃丝包漆包铝扁线电磁线圈。
优选地,钢板网的介质层间距为2-5mm。
优选地,钢板网的介质层间距为3mm。 优选地,钢板网的厚度0. 8-1. 5mm,网格大小为3mmX8mm-8mmX 15mm,丝梗宽度 l一2mm。
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优选地,钢板网的厚度lmm,网格大小为5mmX 10mm,丝梗宽度1. 6mm。 优选地,所述立环磁选机还包括脉动机构,所述脉动机构通过橡胶鼓膜与尾矿斗相连。 采用本发明的磁选设备,铁去除效果提高了 20%以上,铁的有效去除率由原来的 60%提高到80%,这极大地缓解了后续工艺溶液中除铁的压力,从而降低了生产成本,提高 了生产效率。
图1是本发明用于粉煤灰除铁的立环磁选机的结构示意图;
图2是本发明中作为感应介质的钢板网的结构示意图; 图3 (a) 、 (b)为采用钢板网作为感应介质时感应区域中感应场强随直线变化的模 拟计算效果图。
具体实施例方式
如图1所示,本发明用于粉煤灰除铁的立环磁选机包括转环101、感应介质102、 上铁轭103、下铁轭104、励磁线圈105、进料口 106和尾矿斗107,还包括脉动机构108和冲 水装置109。 转环101为圆环形载体,其中载有感应介质102,转环101旋转时,带动感应介质 102以及感应介质102吸附的物质运动,以便完成物料分选。转环101可以任何适合的材料 制成,例如碳钢等。 电机或其他驱动装置可以为转环101提供动力,使得转环101能够按照设定速度
转动。优选地,在本发明的优选实施方式中,转环101转动速度是连续可调的,可以根据不
同物料或者同种物料不同输入条件调节转环旋转速度,以便达到最佳处理效果。 当物料的含铁量或者处理量等参数低于预定值时,采用较低的转速,例如3转/分
钟,使铁磁性杂质与磁场充分作用,并被吸附到感应介质网上选出。这样还可以减少非磁性
矿物(粉煤灰)混入精矿中,提高了精矿产率。 感应介质102安装在转环中,励磁线圈105产生的磁场使得上铁轭103和下铁轭 104成为一对产生垂直方向磁场的磁极,上铁轭103和下铁轭104设置在转环101下方的内 外两侧,以使转环101在磁极间立式旋转。当转环101旋转时,转环101中的感应介质102 会经过上铁轭103和下铁轭104构成的磁极对磁化除铁。 在本发明的优选实施方式中,所述感应介质102优选为多层钢板网。钢板网由不 锈钢制成,优选地由1Crl7制成。每层钢板网由丝梗编成,网格为菱形。所述丝梗的边缘具 有棱状尖角,所述上铁轭103与进料口 106连接,所述下铁轭104与用于出料的尾矿斗107 连接。 由于作为感应介质102的钢板网的边缘为棱角状,因此,介质的尖端磁场更强,从 而产生更好的磁选效果。 优选地,在本发明中,由于縮小感应介质层102之间的间距,可以使粉煤灰颗粒直 接接触感应介质102,从而避免了磁性颗粒透过介质而未能去除的现象发生。钢板网的介质 层间距为2-5mm。更优选地,钢板网的介质层间距为3mm。
本发明中,励磁线圈105为双玻璃丝包漆包铝扁线,所述双玻璃丝包漆包铝扁线 是为实心导体,相对于传统的空心铜管电磁线圈,大大提高了占空比,加强了聚磁效果,改 善了磁场分布,并降低了电耗。励磁线圈105电流采用连续可调控制,因而磁场也连续可调。 优选地,本发明用于粉煤灰除铁的立环磁选机还包括脉动机构108,所述脉动机构 108通过橡胶鼓膜111与尾矿斗107相连。所述脉动机构可以由偏心连杆机构实现,脉动机 构108与尾矿斗107相连,从而使脉动机构108所产生的交变力推动橡胶鼓膜111往复运 动,可以使得尾矿斗107中的矿浆产生脉动。 冲水装置109位于转环101的上方,用于利用水流将磁性物料冲入精矿斗中。冲 水装置109可以是各种适合的冲水、喷淋装置,例如喷头、水管等。 所述进料口 106与上铁轭103的侧部连接,以使粉煤灰从转环的侧部流入。进料 口 106可以使料斗或进料管。用于入矿的进料口 106以较小的落差进入上铁轭103,避免了 磁性颗粒由于重力作用而透过感应介质102的现象发生,从而提高了磁选除杂的效果。
优选地,所述立环磁选机还包括冷却装置112,所述冷却装置112设置在励磁线圈 周围,用于降低励磁线圈的工作温度,所述冷却装置为均压腔水套。 产生强磁场的立环磁选机工作时,励磁线圈105会产生大量的热量,有可能导致 线圈过热烧毁,这是对磁选机危害最大的隐患。如何能更好的把这些热量散发出来,使线圈 的温度尽可能地降低,一直是技术难题。本发明采用均压腔水套作为冷却装置,避免了以往 冷却方式中的各种弊端,保证了设备安全稳定运转。 均压腔水套优选地采用不锈钢材料制成,从而不易结垢。由于在水套的进出水处 均安装均压腔,所述均压腔保证了水均匀地流经每一层水套,并在套内各处充满。从而防止 局部水路短路,影响散热。每层水套的水道横截面积很大,可完全避免水垢堵塞,即使有一 处发生堵塞,也不影响水套中循环水的正常流动。而且水套与线圈大面积紧密接触,可将线 圈产生的大部分热量通过水流带走。 均压腔水套与普通空心铜管散热相比,散热效率高,绕组温升低,设备励磁功率 低。在额定励磁电流是40A的情况下,与采用普通空心铜管散热的磁选机相比,励磁功率可 由35kw降至21kw。 在利用本发明的磁选设备工作时,进料的矿浆从侧部沿上铁轭103的缝隙流经转 环101,由于转环101内的感应介质102在背景磁场中被磁化,感应介质102表面形成梯度 极高的磁场,矿浆中磁性颗粒在这种极高磁场作用下吸着在感应介质102表面,并随转环 101转动,并被带至转环101顶部的无磁场区,再通过位于顶部的冲水装置109冲水将磁性 物料冲入精矿斗中,而非磁性颗粒则沿下铁轭104的缝隙流入尾矿斗107中,进而由尾矿斗 107的尾矿口排出。
在本发明的实施例1中 背景磁场强度12000Gs,励磁电流40A,钢板网的材质为1Crl7,钢板网的介质层间 距为3mm,厚度lmm,网格大小5mmX 10mm,丝梗宽度1. 6mm,棱角方向朝上,此时,网状介质节 点场强可达22000Gs,比传统立式转环感应式湿法强磁选机提高20%。
实施例2 : 背景磁场强度12000Gs,励磁电流40A,钢板网的材质为1Crl7,钢板网的介质层间距为2mm,厚度lmm,网格大小3mmX8mm,丝梗宽度lmm,棱角方向朝上,此时,网状介质节点场强可达20000Gs。
实施例3 : 背景磁场强度12000Gs,励磁电流50A,钢板网的材质为1Crl7,钢板网的介质层间距为5mm,厚度1. 5mm,网格大小5mmX 10mm,丝梗宽度2mm,棱角方向朝上,此时,网状介质节点场强可达22000Gs。 钢板网介质与棒状介质相比,介质的表面积提高5倍以上,磁吸附能力大大增加,磁性物质被吸附的几率大大增加,而且,钢板网棱角处感应的磁场强度与梯度也比棒状介质大大提高。 采用本发明用于粉煤灰除铁的立环磁选机,应用钢板网感应介质层后的磁场分布图如图3(a)所示。每一纵列的小平行四边形表示一层介质网的横截面,图中模拟了5层介质网的磁场介质网的情况,丝梗形成的网格的横截面为平行四边形。以中间的小平行四边形为例,如图所示,在该平行四边形上作了一条特征直线,图3(b)示出了模拟计算感应场强随直线的变化规律。可以看出,其尖端产生的感应场强最高,可以达到22000Gs,即2. 2T。
上述磁场模拟计算是采用Ansoft Maxwell 10软件实现的。AnsoftMaxwell 10为Ansoft公司发布的电磁分析软件,主要建立在maxwell方程基础上进行有限元分析,是功能强大的电磁场仿真工具。主要用来分析二维和三维的电磁部件,例如电机、变压器、激励器以及其他电气和机电设备,其应用领域遍及汽车、军事、宇航和工业应用等。
尽管本发明是通过上述的优选实施方式进行描述的,但是其实现形式并不局限于上述的实施方式。应该认识到在不脱离本发明主旨的情况下,本领域技术人员可以对本发明做出不同的变化和修改。
权利要求
一种用于粉煤灰除铁的立环磁选机,其特征在于,所述立环磁选机包括转环、感应介质、上铁轭、下铁轭、励磁线圈、进料口、尾矿斗和冲水装置,感应介质安装在转环中,励磁线圈设置在上铁轭和下铁轭周围,以使上铁轭和下铁轭成为一对产生垂直方向磁场的磁极,所述上铁轭和下铁轭分别设置在转环下方的环内、环外两侧,其中,所述感应介质为多层钢板网,每层钢板网由丝梗编成,所述丝梗的边缘具有棱状尖角,所述上铁轭与进料口连接,所述下铁轭与用于出料的尾矿斗连接,所述冲水装置位于转环上方。
2. 根据权利要求1所述的立环磁选机,其特征在于,所述进料口与上铁轭的侧部连接。
3. 根据权利要求1所述的立环磁选机,其特征在于,所述立环磁选机还包括冷却装置, 所述冷却装置是设置在励磁线圈周围的均压腔水套。
4. 根据权利要求l-3中任何一项所述的立环磁选机,其特征在于,所述钢板网由1Crl7 制成。
5. 根据权利要求1-3中任何一项所述的立环磁选机,其特征在于,所述励磁线圈是双 玻璃丝包漆包铝扁线电磁线圈。
6. 根据权利要求l中任何一项所述的立环磁选机,其特征在于,钢板网的介质层间距 为2-5mrn。
7. 根据权利要求6所述的立环磁选机,其特征在于,钢板网的介质层间距为3mm。
8. 根据权利要求6所述的立环磁选机,其特征在于,钢板网的厚度0. 8-1. 5mm,网格大 小为3mmX8mm-8mmX 15mm,丝梗宽度l-2mm。
9. 根据权利要求8所述的立环磁选机,其特征在于,钢板网的厚度lmm,网格大小为 5mmX 10mm,丝梗宽度1. 6mm。
10. 根据权利要求1-3中任何一项所述的立环磁选机,其特征在于,所述立环磁选机还 包括脉动机构,所述脉动机构通过橡胶鼓膜与尾矿斗相连。
全文摘要
本发明公开了一种用于粉煤灰除铁的立环磁选机,所述立环磁选机包括转环、感应介质、上铁轭、下铁轭、励磁线圈、进料口、尾矿斗和冲水装置。其中,感应介质安装在转环中,励磁线圈设置在上铁轭和下铁轭周围,以使上铁轭和下铁轭成为一对产生垂直方向磁场的磁极,所述上铁轭和下铁轭分别设置在转环下方的环内、环外两侧,其中,所述感应介质为多层钢板网,每层钢板网由丝梗编成,所述丝梗的边缘具有棱状尖角,所述上铁轭与进料口连接,所述下铁轭与用于出料的尾矿斗连接,所述冲水装置位于转环上方。采用本发明,铁去除效果提高了20%,铁的有效去除率由原来的60%提高到80%,缓解了后续工艺溶液中除铁的压力,降低了生产成本,提高了生产效率。
文档编号B03C1/025GK101786041SQ201010112520
公开日2010年7月28日 申请日期2010年2月23日 优先权日2010年2月23日
发明者吕飒, 张文辉, 徐少南, 王永旺, 郭昭华, 魏存弟 申请人:中国神华能源股份有限公司;神华准格尔能源有限责任公司