CN102310018A - 内部水冷电磁筒式磁选机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内部水冷电磁筒式磁选机，其中主体设备部分包括主体支架，固定安装在主体支架上的电磁筒，设置在主体支架上、电磁筒一侧的传动装置，和设置在电磁筒外部并固定在主体支架上的上壳体和下壳体，其中上壳体上部设置给矿口，下壳体下部设置非磁性物出口和磁性物出口；所述的电磁筒包括主轴，设置在主轴中部并绕主轴旋转的外筒，设置在外筒内部并固定在主轴上的磁轭，及绕制在磁轭上的励磁线圈；整流控制柜部分包括变压器和整流模块，智能电流表和智能电压表，启动、控制、调节、指示及故障报警装置，及控制模块。本发明既能满足选别所需较高表面场强要求，又要能实现大处理量，且在较高温度环境下能持续稳定的工作。

Description

内部水冷电磁筒式磁选机

技术领域

本发明涉及干式选矿机械技术，特别指一种适合强磁性矿物的选矿，例如冶金、煤炭、水泥、矿山、耐火材料、化工、建材、粮食等行业选铁或除铁的内部水冷电磁筒式磁选机。

背景技术

传统永磁或电磁筒式磁选机存在如下一些局限性和缺陷问题：1、永磁筒式磁选机的磁筒外壳为5-10毫米厚的非磁性耐磨外壳，不具备导磁性能，并产生很大的磁阻，大大降低了磁筒表面磁场强度，外壳表面场强一般只能达到1000-2000高斯，根本不能满足大处理量的分选要求。2、铷铁硼磁块的临界消磁温度仅为105℃，当磁体温度高于100℃，就会大大降低或迅速消失吸力，而矿物难免在较高温度环境下分选（水泥行业除铁时就可能超过105℃）。3、铷铁硼磁块属于稀土永磁珍稀资源，价格昂贵，其在设备中成本占比极大，使得设备材料成本很高。4、传统电磁筒式磁选机在大处理量分选时，由于需要较高的表面场强，必须成倍提高线圈的安匝数，如果采用大电流，则线圈电磁线发热（容易导致电磁线熔断而短路失效）冷却问题难以解决；如果线圈匝数绕制过多，则筒体的安装结构必定存在不能无限扩大的局限性。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种既能满足较高的表面场强，又能实现大批量处理，且在较高温度环境下能持续稳定工作的强磁性矿物选矿设备，是一种适用范围广、处理量大，选矿效率高、使用寿命长、工作稳定可靠、且易于操作维护的内部水冷电磁筒式磁选机。

本发明的技术方案是构造一种包括主体设备部分和整流控制柜部分的磁选机，其中：

主体设备部分包括主体支架，固定安装在主体支架上的电磁筒，设置在主体支架上、电磁筒一侧的传动装置，和设置在电磁筒外部并固定在主体支架上的上壳体和下壳体，其中上壳体上部设置给矿口，下壳体下部设置非磁性物出口和磁性物出口；

所述的电磁筒包括两端固定设置在主体支架上的主轴，设置在主轴中部并绕主轴旋转的外筒，设置在外筒内部并固定在主轴上的磁轭，及绕制在磁轭上的励磁线圈，其中励磁线圈为内部通冷却水的铜管绕制而成，且铜管通过过线座伸出外筒与整流控制柜部分的输出电源连接，铜管管内与外部循环冷却水***连通；

整流控制柜部分包括设置在整流控制柜上的提供励磁线圈直流电源的变压器和整流模块，智能电流表和智能电压表，启动、控制、调节、指示及故障报警装置，及控制传动装置电机、励磁线圈和铜管内循环冷却水***的控制模块。

本发明的优点及有益效果：

1、本发明设备结构简单科学、控制严密、适用范围广、处理量大，选矿效率高，真正达到了强磁性物与非磁性物有效分离的目的；并且工作稳定可靠，维护操作方便、安全。

2、本发明线圈采用铜管绕制，实现大电流（励磁电流可以高达1500A），低电压（10-40V的安全电压）的安全设计，并且线圈匝数仅需数十匝，就可以达到相当高的安匝数，从而产生较高的表面场强。

3、本发明线圈铜管内部通水循环冷却，效果良好，解决了一般电磁筒式磁选机线圈电磁线在通过大电流时（普通电磁线通过电流过大时，容易发热致绝缘层烧坏而短路或电磁线过热熔断而断路失效）发热冷却难题，保证了设备的持续稳定工作。

4、本发明采用优化的日字形磁路设计，背景场强高，外筒即使采用10-20mm厚的耐磨非磁性材料制作，其表面场强仍可高达4000-6000高斯，保证了设备的高效、大处理量分选及持久的寿命；同时本设备的给矿粒度范围广，在0.1-100mm给矿粒度范围均可适用，简化了现场分级作业，使之具有更为广泛的适用性。

5、本发明外筒的工作温度可达120℃以上，很好的解决了永磁筒式磁选机的高温消磁（105℃消磁）问题，使本发明能够得到更广泛的推广和应用。

总之，本发明很好的解决了普通筒式磁选机的多项问题，达到了预期的目的，属于国内外效果最好、技术最先进的强磁性矿物分选设备，它对给矿粒度、工作温度、处理量（特别适合大处理量）适应性强、工作可靠、操作维护方便，是目前最理想的强磁性矿物分选设备。同时适用范围广泛，冶金、煤炭、水泥、矿山、耐火材料、化工、建材、粮食等行业（一般都要求大处理量）选铁或除铁都适用，通过工厂试验和多个企业的水泥、煤炭、钢渣的选铁或除铁项目的试产，分选效果非常理想，反映良好，具有很高的市场前景和推广价值。

附图说明

图1是本发明主视图。

图2是本发明侧视图。

图3是图1 A向视图。

图4是本发明电磁筒剖面结构示意图。

图5是图4 B-B剖面结构示意图。

图6是图5 I处放大图。

图7是本发明励磁线圈俯视图。

图8是本发明铜管截面图。

图9是本发明整流控制柜操作面板示意图。

具体实施方式

由图1至9可知，本发明包括主体设备部分和整流控制柜部分，其特征在于：

主体设备部分包括主体支架1，固定安装在主体支架1上的电磁筒2，设置在主体支架1上、电磁筒2一侧的传动装置3，和设置在电磁筒2外部并固定在主体支架1上的上壳体4和下壳体6，其中上壳体4上部设置给矿口7，下壳体6下部设置非磁性物出口8和磁性物出口9；

所述的电磁筒2包括两端固定设置在主体支架1上的主轴11，设置在主轴11中部并绕主轴11旋转的外筒16，设置在外筒16内部并固定在主轴11上的磁轭26，及绕制在磁轭26上的励磁线圈18，其中励磁线圈18为内部通冷却水的铜管30绕制而成，且铜管30通过过线座23伸出外筒16与整流控制柜部分的输出电源连接，铜管30管内与外部循环冷却水***连通；

整流控制柜部分包括设置在整流控制柜上的提供励磁线圈18直流电源的变压器和整流模块，智能电流表和智能电压表，启动、控制、调节、指示及故障报警装置，及控制传动装置（3）电机、励磁线圈18和铜管30内循环冷却水***的控制模块。

本发明所述的电磁筒2包括通过固定座12和连接螺栓13固定在主体支架1上的主轴11，设置在主轴11上并绕主轴11旋转的外筒16、左轴承座14、右轴承座20、左右端盖19、左右轴承21和左右轴承端盖22，设置在主轴11一侧连接传动装置3的链轮15，及固定设置在主轴11上的磁轭26和绕制在磁轭26上的励磁线圈18。所述的主轴11两端设置有磁系角调节装置10，通过转动主轴上的调节螺母调整磁轭26在外筒16上激发的140°-160°的扇形强磁区与外筒16的角度位置。所述的外筒16外表轴向焊接刮板17，且刮板17随外筒转动的方向与吸力的方向相反，外筒16上吸附的强磁性颗粒在刮板17作用下顺刮板刮落至磁性物出口9。所述的励磁线圈18由铜管30逐层绕制在磁轭26上，励磁线圈18外周包裹有树脂绝缘板27，底部安装有非磁性底板29，顶部设置非磁性压板28，且非磁性压板28焊接在磁轭26上。所述的铜管30为中空管，管内通冷却水，管外套有热缩管31。所述的磁轭26由四块DT4材料构成的磁极通过螺栓连接并焊接在主轴中间板上，构成日字形磁路。所述的过线座23通过键25与主轴11连接，并且通过圆螺母24与主轴11紧固。所述的上壳体4与下壳体6通过连接螺栓5相互连接并固定在主体支架1上。

本发明结构原理：

本发明主体支架的上部设置电磁筒，在电磁筒的左侧设置传动装置，在电磁筒的外部设置上、下壳体，上壳体上部设置给矿口，下壳体下部设置磁性物和非磁性物出口，在电磁筒主轴的两端设置磁系角调节装置，其中电磁筒内部线圈连接冷却水循环的管路，冷却水启闭、励磁线圈和传动装置的电机通过整流控制柜给出的电信号控制。

主体设备部分：主体支架1的上部设置电磁筒2，在电磁筒2的左侧设置传动装置3，在电磁筒2的外部设置上壳体4、下壳体6，其中上壳体4与下壳体6通过连接螺栓5相互连接并固定在主体支架1上，上壳体4上部设置给矿口7，下壳体6下部设置非磁性物出口8和磁性物出口9，在电磁筒主轴的两端设置磁系角调节装置10，其中电磁筒2内部励磁线圈18连接冷却水循环的管路，励磁线圈18和传动装置3的电机则通过整流控制柜给出的电信号控制。所述的电磁筒2通过固定座12及连接螺栓13紧固并安装固定于主体支架1的上部。

整流控制柜部分：控制励磁线圈18的励磁和断磁，控制故障报警和复位，控制传动装置13中电机的转速，并通过电磁阀及冷却水循环泵控制线圈18中冷却水的循环与断开。

本发明电磁筒2主要包括主轴11、固定座12、连接螺栓13、左轴承座14、链轮15、外筒16、刮板17、励磁线圈18、左右端盖19、右轴承座20、左右轴承21、左右轴承端盖22、过线座23、圆螺母24、键25、磁轭26、树脂绝缘板27、非磁性压板28、非磁性底板29等。所述的主轴11与磁轭26焊接成一体后通过固定座12及连接螺栓13紧固并安装固定于主体支架1的上部。所述的外筒16外表轴向焊接刮板17，并与左右端盖19、左轴承座14、右轴承座20、链轮15、左右轴承21、左右轴承端盖22等组成一个可绕主轴旋转的整体。所述的励磁线圈18由铜管30外套热缩管31绕制在磁轭26上，其外周包裹树脂绝缘板27，底部安装非磁性底板29，顶部非磁性压板28焊接在磁轭26上，其中铜管30通过过线座23伸出外筒16与整流控制柜输出电源连接，并且管内与外部循环冷却水连通。所述的过线座23通过键25与主轴11连接，并且通过圆螺母24与主轴11紧固。所述的磁轭26由4块DT4材料构成的磁极通过螺栓连接并焊接在主轴中间板上，共同构成日字形磁路。

整流控制柜是内部水冷式电磁筒式磁选机的控制与指挥中心，由多个整流模块（变压、整流以提供励磁线圈18的直流电源）、智能电流表、智能电压表、各种启动、控制、调节、指示装置及故障报警装置构成的控制传动装置3的电机、励磁线圈18和铜管30内的循环冷却水***的控制***。

本发明的工作原理：

给矿前，首先打开冷却水阀（线圈由铜管绕制，内通冷却水冷却）、电源总开关，然后依次启动整流控制柜面板（图10）上的总启动、冷却水开（电磁阀）、电机启动、励磁启动。因电磁感应在矿粒分选区，即图2或图5所示的日字形磁路所激发的沿电磁筒16的外圆周140°-160°扇形范围内产生较高表面场强，当原矿颗粒通过给矿口7掉入该扇形区时，无磁或弱磁性颗粒直接从非磁性物出口8掉出，强磁性颗粒则被吸附到该表面范围，随外筒的转动（主轴11与磁轭26固定于主体支架1上，不旋转，外筒16则通过传动装置3带动链轮15、左右轴承21绕主轴旋转）带入无磁区而从磁性物出口9掉出。因为外筒的转动是连续的，给矿也是连续的，从而实现整个选别过程的连续性。

刮板17的作用是阻止被吸附的极强磁性颗粒（机械铁等）因重力不能克服吸力而一直吸附在筒体强磁区外表，因为刮板17随外筒转动时强行将被吸的磁性颗粒带入无磁区，而吸力的方向与刮板转动的方向相反，被吸的磁性颗粒有绕过刮板被吸入强磁区的趋向，而因重力的作用这些强磁性颗粒会顺刮板往下滑，这样更加远离磁筒外周并完全克服磁场吸力而掉进磁性物出矿口9。

磁系角调节装置10的作用是通过旋转磁系角调节螺母转动主轴（调整时先将固定座12上的紧固螺栓13拧松，完成后再紧固），调整磁系（磁轭26构成140°-160°的扇形强磁区）位置，使分选后的非磁性物和磁性物分别掉入非磁性物出口8和磁性物出口9，达到有效分离。

本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (9)

1.一种内部水冷电磁筒式磁选机，包括主体设备部分和整流控制柜部分，其特征在于：

主体设备部分包括主体支架（1），固定安装在主体支架（1）上的电磁筒（2），设置在主体支架（1）上、电磁筒（2）一侧的传动装置（3），和设置在电磁筒（2）外部并固定在主体支架（1）上的上壳体（4）和下壳体（6），其中上壳体（4）上部设置给矿口（7），下壳体（6）下部设置非磁性物出口（8）和磁性物出口（9）；

所述的电磁筒（2）包括两端固定设置在主体支架（1）上的主轴（11），设置在主轴（11）中部并绕主轴（11）旋转的外筒（16），设置在外筒（16）内部并固定在主轴（11）上的磁轭（26），及绕制在磁轭（26）上的励磁线圈（18），其中励磁线圈（18）为内部通冷却水的铜管（30）绕制而成，且铜管（30）通过过线座（23）伸出外筒（16）与整流控制柜部分的输出电源连接，铜管（30）管内与外部循环冷却水***连通；

整流控制柜部分包括设置在整流控制柜上的提供励磁线圈（18）直流电源的变压器和整流模块，智能电流表和智能电压表，启动、控制、调节、指示及故障报警装置，及控制传动装置（3）电机、励磁线圈（18）和铜管（30）内循环冷却水***的控制模块。

2.根据权利要求1所述的内部水冷电磁筒式磁选机，其特征在于所述的电磁筒（2）包括通过固定座（12）和连接螺栓（13）固定在主体支架（1）上的主轴（11），设置在主轴（11）上并绕主轴（11）旋转的外筒（16）、左轴承座（14）、右轴承座（20）、左右端盖（19）、左右轴承（21）和左右轴承端盖（22），设置在主轴（11）一侧连接传动装置（3）的链轮（15），及固定设置在主轴（11）上的磁轭（26）和绕制在磁轭（26）上的励磁线圈（18）。

3.根据权利要求2所述的内部水冷电磁筒式磁选机，其特征在于所述的主轴（11）两端设置有磁系角调节装置（10），通过转动主轴上的调节螺母调整磁轭（26）在外筒（16）上激发的140°-160°的扇形强磁区与外筒（16）的角度位置。

4.根据权利要求2所述的内部水冷电磁筒式磁选机，其特征在于所述的外筒（16）外表轴向焊接刮板（17），且刮板（17）随外筒（16）转动的方向与吸力的方向相反，外筒（16）上吸附的强磁性颗粒在刮板（17）作用下顺刮板刮落至磁性物出口（9）。

5.根据权利要求1所述的内部水冷电磁筒式磁选机，其特征在于所述的励磁线圈（18）由铜管（30）逐层绕制在磁轭（26）上，励磁线圈（18）外周包裹有树脂绝缘板（27），底部安装有非磁性底板（29），顶部设置非磁性压板（28），且非磁性压板（28）焊接在磁轭（26）上。

6.根据权利要求1或5所述的内部水冷电磁筒式磁选机，其特征在于所述的铜管（30）为中空管，管内通冷却水，管外套有热缩管（31）。

7.根据权利要求1或5所述的内部水冷电磁筒式磁选机，其特征在于所述的磁轭（26）由四块DT4材料构成的磁极通过螺栓连接并焊接在主轴中间板上，构成日字形磁路。

8.根据权利要求1所述的内部水冷电磁筒式磁选机，其特征在于所述的过线座（23）通过键（25）与主轴（11）连接，并且通过圆螺母（24）与主轴（11）紧固。

9.根据权利要求1所述的内部水冷电磁筒式磁选机，其特征在于所述的上壳体（4）与下壳体（6）通过连接螺栓（5）相互连接并固定在主体支架（1）上。

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