专利名称：高梯度场永磁除铁器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种工业上磁分离技术用的设备，特别是用于陶瓷工业，高岭土浆料的除铁以及冶金行业中铸沙除铁，硅沙除铁，和化工厂循环用水的处理设备。
许多工业部门，对原料含铁要求很严格。例如陶瓷工业、对高岭土浆料的除铁是关键工艺之一，但国内陶瓷工业的除铁设备都是电磁式的，利用通电的螺旋线圈所产生的磁场，吸附泥浆糟中的铁磁物质。
电磁式除铁器在潮湿环境下大电流工作，线圈容易短路使设备报废，如意外停电，除铁器吸附的铁磁物质将随浆料流入浆池，影响整批陶瓷质量。它的除铁效果满足不了越来越严格的陶瓷工业所要求的除铁要求，只能将浆料的含铁量从0.9％降到0.68％，电磁式除铁器的弊病还在于体积大、苯重、耗能高。如SCF－50型电磁除铁器，泥浆处理3吨／时，设备重量500公斤，功率2.5KW，CST－162型电磁除铁器，处理量3吨／时，设备重量500公斤，功率1KW参考文献1、淅江温州电机三厂产品说明书CST－162型电磁除铁器说明书本发明的目的在于克服上述除铁器的缺点和不足，提供一种用于陶瓷行业的高岭土原料浆液、铸造业的高级铸沙、硅沙、废油、废水除铁用的无耗能装置，体积小，重量轻的高梯度场永磁除铁器。
本实用新型设备采用梯度场磁路结构，利用高强永磁材料为磁源，工作空间的磁场成梯度分布，半周期梯度超过1特斯拉，磁路结构及磁场分布图见
图1。本实用新型高梯度场永磁除铁器主要由若干个永久磁铁的磁钢做成永磁环和数个隔磁环和磁 流筒组成磁路，以及其它辅助部件组成，
以下结合附图进行详细说明。
图一是磁 路结构及磁场分布图图二是高梯度场永磁除铁器一种结构图本实用新型由两大部份组成，其一为梯度场磁路结构，其二是励磁组件。图二所示用于消除泥浆料液中铁的除铁器结构，由于是处理液体所以在磁 流筒(6)两头要加密封堵头(4)、(11)，以及在泥浆出口接头有密封橡皮垫圈(13)和金属顶盖(14)，其作用防止泥浆喷淋出来和防止氧化作用，除铁器底部由弯形金属支架(2)焊在下固定用带孔的法兰盘(23)上，这样可使整个设备平稳地放在地上，支架(2)外套有金属外壳(3)，它的上部有一泥浆出口接头(12)；泥浆进口接头(1)固定在法兰盘(23)上，它用普通水管三通；法兰盘(23)下面的空间即残留泥浆滞留的空间；在法兰盘(23)上固定一个用纯铁或低碳钢等导磁材料做的磁迴流筒(6)及其它组件，其它组件包括在磁迴流筒(6)内放置若干个永磁环(10)，它用扇形永磁钢拼成，相邻二环的充磁方向相反，还包括隔磁环(7)，永磁环(10)与隔磁环(7)相间而放，形成磁四路，隔磁环(7)采用塑料、铝、铜等做成，以及包括2个以上的用无磁有锈钢做的隔离环(8)与相应数个纯铁做的导磁极靴(9)焊接成磁极筒，磁极筒将本磁路结构中的磁通引到工作间，又防止泥浆进入磁路结构中。磁四流筒上下采用橡皮垫圈(5)和用无磁材料做的堵头(4)(11)密封，防止泥浆进入磁路结构。用不锈钢做的内筒(19)安装在法兰盘(23)带孔一边上，它与磁板筒之间的间隙为0.1－0.3mm能滑配在内筒(19)内放置一套励磁组件，它由纯铁做的2个以上的导磁片(17)与相应个无磁不锈钢的隔磁片(18)交替放置组成，图3是导磁片结构示意图；导磁片由纯铁或高导磁材料做成内筒(19)有上固定片(16)及下固定片(21)，(20)为密封橡皮圈，带提拉吊环的固定螺栓(15)串住(17)、(18)、(16)、(21)并用紧固螺母(22)固定构成可取出的组件，整个内筒(19)形成浆料除铁的工作空间，泥浆从励磁组件的缝隙群孔中成涡流状穿过，众多的导磁片(17)和隔磁片(18)，有效地吸附泥浆中的铁磁物质。励磁组件相对磁系统而言，处于平衡对称的位置，磁系统对励磁组件的磁吸力可互相抵消，因此可方便地从磁系统中取出或放进磁极筒，残余泥浆进口接在泥浆进口三通接头(24)的下端口，并与泥浆进口管延伸到金属外壳(23)外，各装有一个阀门(24)和(25)控制开关流量。在除铁器工作时，关闭残留泥浆阀门(25)，打开泥浆进口阀门(24)和出口阀门(26)，等处理的浆液进入三通接头(1)到内筒(19)中穿过励磁组件，从而去掉铁磁物质，干净的浆液流出除铁器出口阀门(26)待用。
下面结合实施例进一步说明本实用新型的多种结构。
实施例1
本实施例采用上述图二的高梯度场永磁除铁器的结构，这种结构适用于处理流动浆液物质的除铁。其制做采用纯铁磁 路筒(6)，尺寸为Φ外径108mm×Φ内径98m×220mm(轴向长度)，筒内放置5套环形钕铁硼磁钢(10)，尺寸为Φ外径98mm×Φ内径70mm×28mm(轴向长度)，磁钢之间的间距15mm，间隙填放塑料隔磁环(7)，磁极筒由磁极靴(9)和隔离环(8)组成，作磁钢的内衬，极靴(9)和隔离环(8)的轴向长度分别与磁钢(10)及隔磁环(7)的轴向长度相对应，总尺寸为Φ外径70mm×Φ内径66mm×200(轴的长度)泥浆进出口管道(1)和(12)分别接到固定法兰(23)和堵头(11)上，是2″管。
打开出口管道中的顶盖(14)，可将励磁组件放到磁极筒内，或者将其从中取出。
励磁组件中，无磁不锈钢内筒(19)的尺寸为Φ外径65.5×Φ内径62.5×240mm(轴向长度)，里面放的导磁片(17)如图3所示，导磁片的间隙为1.5mm。
弯形支架(2)共3根，均匀分布的焊到固定法兰(23)上，外壳(2)与支架紧贴，材料为1mm厚的铁板制作，底直径为350mm，高度450mm，外壳烤漆处理，通过比重为1.4的泥浆，经过处理的泥浆含铁量从原来的0.9％降到0.15％，相应的瓷件白度从62°提高到67°；用上面同样的结构，处理比重为1.4－1.5的湿式硅沙，经处理的硅沙含铁量从原来的0.07％降到0.04％，可顶替目前大量进口的高级硅沙。
实施例2本实用新型制做一种处理废水(化工厂循环用水)，经过强磁磁化的循环水有极好的防垢效果。采用实施例1所述的结构及装置的尺寸，只是把装置中的励磁组件取掉，在法兰盘(23)上固定一个磁极筒及其它的部件即可。
实施例3图4 高样度场永磁除铁器一种结构图图4是上述除铁器结构的另外一种形式，它适用于处理流动液体物质除铁，它主要由铁迴路板(27)，钕铁硼磁钢(28)，无磁不锈钢隔离板及(29)及铝质外壳(30)构成。
铁迴路板(27)共6块，厚5mm，尺雨为400mm(长)×200mm(宽)×80mm(高)，6块 路板是联成整体的。
除了左右端的 路板的一面放置磁钢外，其余4块 路板的左、右二面都放置磁钢(28)，磁钢尺寸为35mm(长)×8mm(宽，充磁方向)×15mm(高)，每一面均放置30块磁钢磁钢之间的间距10mm，对称放置，每块 路板上放置的磁钢，相邻的充磁方向是相反的。
装好磁钢的相邻 路板，它们的间距为15mm，此间距是泥浆通道。
隔磁板(29)紧靠磁钢，与磁钢间隙为0.3毫米，厚度1mm，用于保护磁钢。外壳是铝(厚2mm)或木板制造，尺寸为850mm(长)×210mm(宽)×85mm(宽)实施例4
图5，是高梯度场永磁除磁器的又一种结构图本实施例采用图5的结构制造，它用于消除粉末状物质中的铁磁物，特别适用处理高级铸沙，用皮带带动它一个铁做的轴(34)，轴(34)上放置用黄铜做的隔磁环(33)，隔磁环(33)为Φ内70×Φ外98×轴向厚度17mm。隔磁环(33)与用钕铁硼磁钢做的(32)永磁环均用43个相间放置。永磁环(32)为Φ内径70mm×Φ外98mm×轴向厚度28mm然后套上一条600mm宽的运输皮带(31)，并在皮带下面放置一块隔离板(36)，它可用铝板或木板，本实施例采用2mm厚的铝板固定在地上起到分离铁粉。
本实用新型由于采用高强永磁材料做磁钢及应用梯度场磁路结构，使本设备在半周期磁场梯度可超过1.2特斯拉，加之磁系统中的励磁组件作用，又使工作空间磁场的绝对值提高到1.3特斯拉，因此它有最佳除铁性能，在同样条件下与电磁除铁器相比，电磁除铁器处理后泥浆含铁量为0.68％，而用本实用新型除铁器处理后的泥浆含铁量为0.15％，并使瓷件的白度提高5度，第二个优点在于本实用新型重量轻，体积小，第三个优点是本实用新型工作时不耗电，无温升、工作安全可靠，从而克服了电磁式除铁器因突然停电，其设备中吸附的铁磁物质随泥浆冲入浆池而影响整批瓷件质量的弊病。
权利要求1.一种包含有一组永久磁钢的高梯度场永磁除铁器，其特征在于由若干个无磁不锈钢做的隔离环(8)与纯铁做的导磁报靴(9)相间排列焊成磁极筒，并放在磁流筒(6)内，在磁流筒(6)与磁极筒之间放置用扇形永磁钢拼成永磁环(10)，相邻的两环充磁方向相反，两个永磁环(10)之间放置一个隔磁环(7)，形成所需的磁通，磁流筒内放置2个以上永磁环。
2.按权利要求1所述的高梯度场永磁除铁器，其特征在于在磁 筒(6)中的磁极筒内有一不锈钢内筒(19)，内筒(19)与磁极筒间隙为0.1mm－0.3mm，内筒(19)中放置一套由若干片导磁片(17)与隔磁片(18)交替放置组成的励磁组件，用带提拉吊环的固定螺栓(5)串住导磁片(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)两头用金属堵头(4)、(11)密封，磁迴流筒(6)固定在法兰盘(23)上，法兰盘焊接在弯形金属架(2)上，在法兰盘(23)上的孔对准内筒(19)，并安装上一个泥浆进口接头(1)，泥浆进口接头带一个泥浆进口阀(24)和残余泥浆出口伐(25)；金属外壳(3)套在弯形金属架(2)外，在上部的侧面有一泥浆出口接头(12)，顶部用橡皮圈(13)和金属顶盖(14)密封固定。
3.按权利要求1所述的高梯度场永磁除铁器，其特征在于所述的铁磁 路用皮带(31)带动铁轴(34)，在铁轴(34)上相间放置若干个隔磁环(33)和43永磁环(32)。
4.按权利要求1所述的高梯度场永磁除铁器，其特征在于所述的永磁环(10)用钕铁硼永磁材料制做，隔磁环(7)用塑料、铝、铜、隔磁材料做成。
5.按权利要求1所述的高梯度场永磁除铁器，其特征在于隔磁片(18)用无磁不锈钢做成，导磁片(17)纯铁或高导磁材料。
专利摘要本实用新型涉及一种工业上磁分离技术用的设备，特别是用于陶瓷工业高岭土浆液的除铁，以及冶金行业中铸沙除铁，硅沙除铁，化工厂循环用水的处理设备，本实用新型主要由磁路系统，励磁组件组成，当处理泥沙浆料液时需加泥浆进出口接头、阀门、及密封组件、外壳，当处理粉末料可把磁路系统做成板式，本实用新型结构简单无耗电，除铁效率高，陶瓷原料经该装置处理后瓷器的白度明显提高。铁斑点及气泡消除，提高瓷件的品级。
文档编号B03C1/025GK2087535SQ9022238
公开日1991年10月30日 申请日期1990年10月23日 优先权日1990年10月23日
发明者李森如, 孙福如, 王志强, 李忠民, 宋道德 申请人:中国科学院三环新材料研究开发公司, 河南安阳市第四机床厂