专利名称：转筒磁选机的制作方法
技术领域：
本发明涉及分选装置的领域，更具体地涉及用来将弱磁性颗粒与非磁性颗粒从这两种颗粒的混合物中分离开的装置，这里，“磁性”一词指颗粒对磁是敏感的，而不是用来指颗粒本身是永久磁化的。这个步骤在矿石等级较低并含有很多脉石的现代铁矿业作业中是非常重要的。一个例子是铁英岩开采作业，其矿石等级较低，主要含有弱磁性铁矿物，通常被称作“氧化铁英岩”。这种矿石一般并不优于早期铁矿业作业中被废弃的“尾矿”，而实际上那些尾矿可以通过采用本发明的分选机而变成有价值的铁资源。
申请人知道Fritz的美国专利3,947,349和4,046,680，它们都揭示了永久性磁体高密度分选机；还知道Fritz的美国专利4,874,508，它揭示了一种磁选机。
这里揭示的磁选机的转筒组件由一些层叠的相同的“环”构件组成，这些构件一起构成了中央段。在中央段叠层的每一端处，有一过渡环，除凸缘直径不同之外，它与中央段内的那些环构件是相同的。过渡环本身在外端处用螺栓固定至筒支承环，筒支承环设计成用来承受将筒定位在空间中并使之转动所需要的扭矩和弯曲载荷。
中央段的环在叠层中隔开足够的距离，以允许多孔基体材料的模件插入相邻环的凸缘之间。生产原料经过此基体以进行磁选。在环之间需要有间隔用来使正在加工的原料可以经多孔基体模件从外喷嘴到筒的内部，并从内喷嘴回到外部。
解决现有分选机中的许多问题的方案是这里所描述的错位螺栓层叠环的设计。筒是环的组合件，每个环具有U形横断面，由靠近筒的内表面但与之错开的螺栓连接在一起，螺栓穿过隔离件，隔离件决定了基体窝的(轴向)宽度。基体窝形成于每两个相邻环之间。通过将螺栓从筒的内表面向外错开，可以将喂料喷嘴从筒外直接插入基体窝内。结合使用隔离件，螺栓穿过其中而插入限定了基体窝径向边界的隔板的内端，从而实现了尽量减小流动干扰和连接这些隔板的双重目的。通过让隔板外端处的薄片或杆与两个相邻环相向表面上的孔相配合，隔板可在径向上稳固住。
包括此转筒设计的层叠环制作成由许多层玻璃纤维和聚合物树脂形成的整体结构。环的横断面为U形，“U”的开口侧朝外。环横截面的每个区域内的纤维方向和壁厚为了承截能力和重量最轻的目的而被优化。这种构造方法产生了公差很小的重复性高的部件，并且具有暴露于生产原料流的理想的光滑表面。同时，复合的材料可抗腐蚀。单个的环重量轻，在组装期间和因维修而需要卸下时容易装卸搬运。复合环的采用相对于一般的钢结构来说大大降低了结构重量。由于重量减轻，具有错位连接螺栓的“层叠环”结构变得很实用。如果用钢的结构，附加的重量会将靠近筒中央错位螺栓的悬臂载荷增加到螺栓的错位必须大大缩小或整个筒必须缩小的程度。如果螺栓错位缩小，具有错位螺栓设计的层叠环将具有现有技术设计中的许多缺点，主要是造成了对流动方式的干扰和/或材料的磨损。
图中所示的每个整体环可由两个至多个同样的弧形段组成。通过(沿筒的长度)交错排列这些段之间的端接部，适当数目的段可以组装在一起以起到实质上与相应数目的完整环相同的作用。这种构造技术可以应用于无论单个段是由复合材料还是由钢制成的情况。其优点包括部件制造成本低，部件装卸搬运容易，在维修地点有能力卸下单个的弧段而不必将整个筒拆卸。
为了将基体模件保持在相继环之间为其而形成的窝内，在每个环凸缘的相向表面的外缘处具有用耐磨材料制成的周向突边。此突边额外地保护了直接受到喂料流的全部摩擦力的仅有的环表面。(在进入基体后，喂料速度大大降低，在经过第一组基体后，喂料被大大地分散而分成几部分，这样就减小了进一步的摩擦影响)。
基体材料可以由一其褶痕沿着基体窝周向的褶状薄板组成。褶层的自然弹性作用使基体张开。并由最外面的褶层和耐磨突边之间的相互作用而保持在窝内。反之，利用钳子之类简单地进行压缩，整个基体模件的厚度可以减小到足以与突边脱开，而基体模件可以容易地从窝内抽出。另外，基体模件可以很容易地被压缩到在插入窝内时足以从突边之间经过。然后它们可以自然张开并卡在窝内。
本发明的一个目的是提供一种改进的磁选机。
本发明的另一个目的是提供一种旋转的磁选机。它构造简单，制造成本低，并且使用简单且有效。
考虑到上述及其它目的，本发明由将在后面更全面描述的部件的组合和布置方式所组成，这些部件示于附图中，并且在后附的权利要求中更具体地指出，应当明白，不偏离本发明的精神或牺牲任何本发明的优点，可以在构造的形状、尺寸、比例及细节上进行改变。
图1是本发明磁选机的端视图；图2是沿图1中的2-2线所作的横剖图；图3是本发明磁选机的筒的侧视图；图4是中央料斗的部分放大图；图5是中央料斗的端视图；图6是基体模件的放大的端视图；图7是基体模件的张开时的放大视图；图8是用于基体模件内的穿孔板；图9是筒的另一实施例的侧视图；图10是沿图9中的10-10线所作的中间环的横剖图；图11是示于图9中的段的侧视图。
现在更具体地请参看附图，图中所示的是具有筒14的磁选机10，筒14支承于机架12上，机架12可以是一支承装置。
筒14由几个中间环16的叠层组成。每个中间环16的横截面为U形，可用含在树脂内的玻璃纤维制成。每个中间环16包括一面朝外的环形槽17。面朝外的槽17具有环形底部25和两个固定至环形底部25并从其向外延伸的隔开的环形凸缘24。在中间环16的叠层的每端处的中间环16具有固定至凸缘之一的过渡环18。
每个过渡环18具有连接至中间环间隔凸缘24之一的长凸缘20和由螺栓33连接至支承环30的凸缘32的短凸缘22。每个支承环30固定于过渡环18。支承环30将筒14支承在连接至机架12的滚柱29上。链或带35绕着支承环30而延伸，带35由电机19驱动。
中央料斗23位于筒14内并且支承在机架12上。中央料斗23具有纵向延伸的隔板74和可调节的分料器76。分料器76支承在轴75上并在非磁性容器78和磁性容器79之间向上延伸，当物料从基体模件28落下时，分料器76将磁性材料与非磁性材料分离开。
通过臂27使分料器76向着或离开磁体70而倾斜，从而可以调节分料器76的倾斜程度。
基体模件28起到磁性材料的捕获装置的作用。每个基体模件28由弹性的磁性材料制成的类似手风琴的褶状薄板44构成。薄板44的自然弹簧作用使基体模件28张开并保持在螺栓40和销42之间的窝31内。当压缩时，如图7所示，薄板44形成块56。块56在侧视图中基本上是矩形的。具有隔得很近的开口46的薄板44允许生产原料穿过之而到中央料斗23去。薄板44构成了具有褶43的板47。板47可以被压缩到基本相互平行，减小基体模件28的横向尺寸，从而基体模件28可以很容易地滑过突边45。在窝31内可以使用其他形式的用来保持磁性材料的捕获装置，比如，可以用粗钢丝绒、网丝或多孔钢来构成基体模件28。
管状隔离件38位于环16之间并使环16相互间沿轴向保持隔开，在每两个相邻环16之间提供了空间34。螺栓40延伸穿过相邻环16的凸缘24并延伸穿过管状间隔件38，而将环16夹在一起。螺栓40具有将凸缘固定至间隔件38的螺母41。从螺栓40径向向外的空间34被支承在具有螺纹的销42上的隔板49分成窝31。窝31形成于每两个相邻中间环16之间的每个空间34内。螺栓40支承着隔板49的下缘。销42与螺母41由螺纹配合。
突边45可以用比如尿烷之类的耐磨材料制成，用适当的树脂粘结至凸缘24的外周缘，并叠盖着基体模件28的外缘。突边45将基体模件28保持在窝31内。
永久磁铁70支承在机架12上并且向下延伸入槽17。磁铁70与在相邻槽17中的相邻磁铁70具有不同的极性。结果，当基体模件28穿过磁力线而移动时，磁力线从磁铁70延伸穿过基体模件28。下磁铁72支承在机架12上，并且向上延伸入面朝外的槽17。
第一上喷嘴50将水沿着上磁铁70的上游端58引到基体模件28上。第二上喷嘴51在超出上磁铁70的下游端59处将水引到基体模件28上。纵向延伸的上集水管54在筒14顶部上方延伸到第一上喷嘴50以及第二上喷嘴51。
连接至下集水管69的第一下喷嘴52在下磁铁72的上游端55附近将水引导到基体模件28上，以将非磁性物料从基体模件28中冲洗出。第二下喷嘴53在超出下磁铁72下游端57处将水引导到在基体模体28上。
喂料箱90支承在筒14的上方。料槽91连接至喂料箱90并将准备分离的物料引导至基体模件28上。磁性生产原料通过位于筒14下部处的基体模件28而被冲洗出，所有残余的磁性物料被下磁体72所分离并落入下料斗21内。
在图9、10和11中所示的筒的实施例中，中间环160用四个90℃弧形段162制成。每个段跨越中间环160的约90℃圆弧。通过使相邻段162的端部164交错，以及每个中间环160采用多个段，中间环160可以起到与每个都由一整体槽道构成的中间环几乎相同的作用。每个段162具有端部164。螺栓插在孔140里而将中间环160保持在一起，如本发明其他实施例所示的那样。每个段162的端部164可以放置成相互间端对端的方式，或布置成相互间隔开的方式。如果需要，段162可以多层使用，每个段162可以跨越比如90度、180度、120度或其他的弧长。在段162的组装中应注意保证段162之间的间断处是错开的，使间断处绕着筒是均匀分布的，而在相邻中间环160中的段之间的间断处不应相互对齐。
上面给示了本发明较佳的实用的形式，但应明白不偏离后附权利要求书的限定的本发明等价物范围，所示的结构可以修改。
权利要求
1.一种磁选机，包括一支承装置；一支承于所述支承装置上的筒；所述筒包括多个中间环；每个所述环都包括一绕着每个所述环连续延伸的面朝外的槽；所述面朝外的槽由一环形底部和两个固定至所述环形底部的隔开的凸缘构成；所述面朝外的槽从所述筒向外延伸；隔离装置与所述凸缘配合而保持所述面朝外的槽相互隔开，在两个所述环之间限定了空间；捕获装置由磁性材料制成，支承在所述筒上并置于所述环之间的所述空间内；磁铁支承在所述支承装置上；所述磁铁置于所述面朝外的槽内，可引导磁场穿过所述捕获装置；驱动装置连接至所述筒，以驱动所述筒，并带动每个所述基体模件相继地穿过所述磁铁的所述磁场。位于所述筒内的一中央料斗支承在所述支承装置上；所述中央料斗具有将所述中央料斗分成磁性部分和非磁性部分的沿轴向延伸的隔板装置；喂料装置支承在所述支承装置上并位于所述筒的上方以将磁性物料和非磁性物料的混合物喂送到所述捕获装置上；所中央料斗的所述非磁性部分位于所述磁铁下方以接收所述非磁性物料；以及所述磁性部分与所述磁铁隔开设置以接收磁性物料。
2.如权利要求1所述的磁选机，其特征在于，所述支承装置为一机架。
3.如权利要求1所述的磁选机，其特征在于，所述中间环每个都由槽的弧形段组成。
4.如权利要求1所述的磁选机，其特征在于，所述捕获装置为一基体模件。
5.如权利要求4所述的磁选机，其特征在于，所述隔离装置由螺栓保持与所述凸缘配合，螺栓穿过所述环上的凸缘和所述隔离装置，将所述面朝外的槽保持在凸缘上。
6.如权利要求4所述的磁选机，其特征在于，所述隔离装置包括管状件；所述凸缘靠在所述管状件的端部上；所述螺栓从所述面朝外的槽的所述环形底部沿径向向外错开，并穿过所述凸缘，由螺栓上的螺母固定。
7.如权利要求4所述的磁选机，其特征在于，多个第一上喷嘴支承在所述支承装置上并位于所述筒的上方；每个所述第一上喷嘴的位置设置成当所述基体模件经过所述磁场时可将水引导到所述磁体之间的所述基体模件上，从而非磁性物料被从所述基体模件中冲洗出；第二上喷嘴支承在所述支承装置上，当所述基体模件从所术磁体离开时可将水引导到所述基体模件上，从而磁性物料会被从所述基体模件冲洗入所述中央料斗的所述磁性部分。
8.如权利要求7所述的磁选机，其特征在于，下磁铁支承在所述支承装置上，并延伸入位于所述环内的所述面朝外的槽中；第一下喷嘴支承在所述支承装置上并位于所述筒内，当所述基体模件在所述下磁铁之间运动时将水引导到所述基体模件上；以及一下料斗，支承在所述支承装置上以接收来自所述基体模件的所述磁性物料。
9.如权利要求4所述的磁选机，其特征在于，所述环由含有聚合物树脂的玻璃纤维制成。
10.如权利要求4所述的磁选机，其特征在于，每个所述的基体模件包括手风琴状的褶状薄板，薄板用具有折褶而可压缩的材料制成，可扩张成一大体矩形的块，所述块的宽度基本上等于所述凸缘之间的所述空间的宽度。
11.如权利要求10所述的磁选机，其特征在于，所述薄板具有隔得很近的较小的开口。
12.如权利要求4所述的磁选机，其特征在于，所述喂料装置包括一喂料箱；所述喂料箱具有多个出口。所述出口的位置设置成可将生产原料引导到靠近所述磁铁的上游端的每个所述基体模件上。
13.如权利要求4所述的磁选机，其特征在于，多个下磁铁支承在所述支承装置上并位于所述筒的下方；所述下磁铁延伸入在每个所述环内的所述面朝外的槽内。
14.如权利要求13所述的磁选机，其特征在于，多个下喷嘴支承在所述支承装置上并置于所述筒内，以在所述下磁铁附近将水喷入所述基体模件，以将所述非磁性物料从所述基体模件中冲洗出。
15.如权利要求7所述的磁选机，其特征在于，所述第一上喷嘴连接至上集水管装置，上集水管装置位于所述筒上方并支承在所述支承装置上。
16.如权利要求14所述的磁选机，其特征在于，所述下喷嘴连接至位于所述筒内部的下集水管内。
17.一种磁选机，包括一支承装置；一可旋转地支承在所述支承装置上的筒；所述筒包括多个环；每个所述环包括面向外的环槽，环槽具有一底部和隔开的凸缘，构成了环形空间；隔离装置，连接至所述凸缘以将所述环相互间保持隔开，其间具有所述空间；周向隔开、么向延伸的隔板，连接至所述隔开的凸缘而将所述环形空间分成窝；基体模件，置于所述窝内；多个上磁铁，支承在所述支承装置上；至少一个所述上磁铁延伸入每个所述面朝外的槽，提供了一个磁物；所述磁场穿过所述基体模件；用来喂送非磁性物料和磁性物料混合物的喂料装置；一第一容器，用于装纳非磁性物料，位于所述上磁铁下方，以及一第二容器，用于装纳磁性物料，与所述上磁铁隔开。
18.一种磁选机，包括一支承装置；一可旋转地支承在所述支承装置上的筒；所述筒包括多个环；每个所述环包括面朝外的环槽，环槽具有构成了环形空间的一底部和隔开的凸缘；隔离装置，连接至所述凸缘，使所述环相互间保持隔开，其间具有所述空间；所述环形空间被分成窝；所述窝由周向隔开、径向延伸的隔板所限定；所述隔板具有端部；所述隔板的所述端部支承在所述隔开的凸缘上；位于所述窝内的基体模件；磁铁，支承在所述支承装置上并延伸入所述槽内；喂料装置，用来将磁性物料和非磁性物料的混合物喂送到所述磁铁之间的所述基体模件内。
19.如权利要求17所述的磁选机，其特征在于，所述基体模件包括由弹性材料的褶状薄板，它被折叠并压入所述窝内，并由固定至所述环之一的外周缘的突边保持在位。
20.如权利要求19所述的磁选机，其特征于，每个所述薄板被折成多个薄板，当压成块的形状时，这些薄板基本相互平行；当所述基体模件插入所述窝时，所述各部分基本相互平行。
21.如权利要求19所述的磁选机，其特征在于，所述突边由耐磨材料制成；所述突边提供了一种将所述基体模件保持在所述窝内的挡止手段。
22.如权利要求21所述的磁选机，其特征在于，所述基体模件由磁性材料制成。
23.如权利要求22所述的磁选机，其特征在于，所述基体模件内具有隔得很近的开口。
24.如权利要求1所述的磁选机，其特征在于，每个所述环由几个弧形槽段组成，支承装置将所述段保持成环的总体形状，每个所述段的端部靠近另一所述端的端部。
全文摘要
一种磁选机(10)，由一筒(14)组成，筒(14)具有多个层叠的隔开的环(16)，每个环(16)具有一U形横截面的弧形的面朝外的槽(17)。上组磁铁(70)和下组磁铁(72)支承在磁选机机架(12)上并延伸入槽(17)，基体模件(28)支承在环上位于环(16)之间的空间内。磁性和非磁性物料的混合物喂入到基体模件上，第一上喷嘴(50)在基体模件(28)从上磁铁间经过时将水喷到基体模件上，从而冲洗出非磁性物料。当基体模件(28)从上磁铁(70)离开时，第二上喷嘴(51)将水喷到基体模件(28)上，从而磁性物料被从基体模件(28)中冲洗出，并落入非磁性料斗(21)。磁性物料从料斗(23)喂送到入磁铁之间的基体材料的模件上，当基体材料从下磁铁(72)之间经过时，非磁性残余物料由下喷嘴从基体模件(28)中分离出。当基体材料从下磁铁(72)的磁场移出时，磁性残余物料从基体材料中冲洗出。磁性残余物料落入容器(79)内。环(16)可用玻璃纤维及聚合物树脂制成。环(16)由螺栓及间隔件(38)夹紧并隔开。基体是手风琴状的褶状薄板材料。
文档编号B03C1/03GK1149264SQ95191944
公开日1997年5月7日 申请日期1995年2月9日 优先权日1994年3月4日
发明者里卡德·达林 申请人:埃里埃兹制造公司