CN103846155A - 永磁磁选柱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种永磁磁选柱，其包括外筒体、溢流箱和精矿斗，外筒体的顶端穿过溢流箱底壁的中部，溢流箱的底壁上开设有尾矿口，外筒体的底壁上开设有用于连通精矿斗的精矿漏孔，精矿斗的底部开设有精矿出口；外筒体内固定安装有中心轴，中心轴的下部固定套装有永磁磁系，中心轴上转动安装有套设在内筒体外部且由电机驱动的转筒；外筒体的底部套装有环形水箱，外筒体的筒壁上间隔环设有多个与水箱连通的内冲水口；外筒体的中下部套装有环形进矿箱，外筒体的筒壁上间隔环设有多个与进矿箱连通的内进矿口。本发明具有结构简单、运行稳定可靠、耗水量小和跑尾少的优点。

Description

永磁磁选柱

技术领域

本发明涉及磁选柱领域，具体的说是一种永磁磁选柱。

背景技术

铁粉中掺杂的硅和其它非金属矿物杂质会影响铁粉的品味，根据细铁粉在弱磁场中发生磁团聚的现象，早前市场上出现了磁聚机，对提高品位有一定效果，但其耗水量大，效率低，另外，受生产条件限制，其工作状态不稳定，现已很少应用。目前常用的提高铁精粉品味的设备是电磁磁选柱，它属于一种电磁弱磁场磁重选机，磁力为主，重力为辅，因其具有使用范围广和磁选效果好的优点而被广泛使用。在实际生产中，现有的电磁磁选柱还存在如下缺点：1）由于结构和设计原理的缺陷，其耗水量大且跑尾多，资源和能源浪费严重；体积大，不便于安装等；2）由于采用电磁铁作为磁力产生部件，需要的电器部件多，控制复杂，易发生电器故障，运行不稳定。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、运行稳定可靠、耗水量小且跑尾少的永磁磁选柱。

为解决上述技术问题，本发明的永磁磁选柱包括顶端敞口的外筒体、安装在外筒体顶部的溢流箱和安装在外筒体底部的精矿斗，其结构特点是所述外筒体的顶端穿过溢流箱底壁的中部，溢流箱的底壁上开设有尾矿口，外筒体的底壁上开设有用于连通精矿斗的精矿漏孔，精矿斗的底部开设有精矿出口，精矿出口上安装有精矿阀；所述外筒体内固定安装有沿其中轴线方向延伸的中心轴且该中心轴的顶端固定在溢流箱的顶壁上，中心轴的下部固定套装有永磁磁系，中心轴上转动安装有套设在永磁磁系外部且由电机驱动的转筒；所述外筒体的底部套装有环形水箱，水箱上开设有外冲水口，外筒体的筒壁上间隔环设有多个与水箱连通的内冲水口；所述外筒体的中下部套装有环形进矿箱，进矿箱上开设有外进矿口，外筒体的筒壁上间隔环设有多个与进矿箱连通的内进矿口。

采用上述结构，转筒与外筒体之间形成分选腔，永磁磁系在分选腔内形成弱磁场区，矿浆通过外进矿口进入进矿箱，再经各个内进矿口进入分选腔。压力冲洗水通过外冲水口进入水箱，再经各个内冲水口进入分选腔，将矿浆冲散，提高矿浆分散性，冲洗水和矿浆均可在分选腔内形成旋流，调节精矿斗底部的精矿阀，冲散的矿浆随水流旋转并沿轴向向上流动，磁性铁粉被磁化并吸附在转筒的表面，转筒在电机的带动下转动，磁性铁粉跟随转筒转动，在磁力和重力共同作用下，磁性铁粉沿转筒表面向下滑动，并最终在转筒最下端的无磁区与转筒脱落，通过精矿漏孔漏入精矿斗。在矿浆下滑的过程中，冲洗水流将夹杂的非磁性杂质淘洗出来，非磁性杂质随水流向上，经过外筒体的顶端开口进入溢流箱，之后再经由尾矿口排出。同时，较细的磁性铁粉由于所受磁力较小，在分选腔里向上移动时，受磁场磁化发生磁聚，形成较大团，吸附在转筒表面并翻滚向下滑落，冲洗水流对其淘洗，夹杂的非磁性颗粒排尾，经过多次翻滚淘洗所得到高品位的铁精粉也沿转筒的柱面滑落到精矿斗内。可见，本设备兼具有磁选机和磁聚机的作用，经过多次淘洗，非磁性杂质的滤除效果明显，耗水量小且跑尾少，整体结构简单，运行稳定可靠。

所述永磁磁系包括固定套装在中心轴上的内筒体和分层排布在内筒体柱面周圈的多块永磁体，其中，内筒体也就是磁系中磁轭，它的材质是低碳钢。每层均包括多块永磁体且每层上的各永磁体沿内筒体的柱面周圈间隔环布，同一层上的各永磁体的极性统一朝向内或朝向外，相邻层永磁体的极性朝向相反且相邻层上的各块永磁体交错排布。

永磁磁系利用永磁体形成，不需要电器控制，具有结构简单，运行稳定可靠的优点。采用上述永磁磁系，相邻层上的磁场强度的极性相反，铁粉颗粒在第一层的极性磁区上被磁化之后，随转筒转动到第一层的空白磁区，由于空白磁区不具有吸附力，因此该颗粒在重力的作用下滑落到第二层上具有相反极性的磁区，颗粒发生翻转跳动并被第二层上的磁区进行反向极化，……依次类推，直到铁粉颗粒经由最底层的空白磁区滑落。该种磁系的优点是：配合转筒的转动，磁性颗粒在磁力和重力作用下沿轴向翻滚向下移动，颗粒进行翻转跳动时，其上吸附的非磁性杂质可被抖落，在冲洗水的冲刷淘洗作用下，杂质的滤除作用更明显。

所述溢流箱的底壁倾斜设置，所述尾矿口开设在溢流箱底壁的相对低端。采用该种倾斜设置的溢流箱底壁，使得杂质在重力作用下沿倾斜的底壁面滑落，更加有助于杂质排出。

所述转筒的顶部固接有一转动套装在中心轴上的转套，该转套穿出外筒体并向上延伸至靠近溢流箱顶壁的位置处截止，所述电机安装在溢流箱上且电机的动力输出轴通过动力传动机构与转套的顶部动力连接。

所述动力传动机构包括安装在转套顶端的从动皮带轮、安装在电机动力输出轴上的主动皮带轮以及连接主动皮带轮和从动皮带轮之间的皮带；所述电机安装在溢流箱的外侧箱壁上，溢流箱的箱壁上开设有供上述皮带穿过的皮带穿装口。采用皮带传动的形式，结构简单，传动可靠，实现方便。

所述溢流箱内横设有一隔板且该隔板上开设有供转套穿过的隔板通孔。设置隔板用于将溢流箱上部的动力传动部件与矿浆液体隔离，避免影响动力传动。

所述隔板上开设有隔板观察窗，溢流箱的顶壁上与隔板观察窗正上方对应的位置上开设有溢流箱观察窗。透过隔板观察窗和溢流箱观察窗，可以观察溢流箱内的溢流情况，方便对进水量、进矿量以及精矿排出量进行控制。

所述内进矿口和内冲水口均为切向进口且利用各个内进矿口和内冲水口在外筒体中分别形成矿浆旋流和冲水旋流，上述两旋流的旋向相反。采用该种切向进口的方式，使得冲洗水和矿浆均沿切向进入分选腔，形成矿浆旋流和冲水旋流，两旋流旋向相反使得两股旋流发生对冲，更加有利于将矿浆打散，保证杂质能够被充分滤除。

综上所述，本发明具有结构简单、运行稳定可靠、耗水量小和跑尾少的优点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中A-A方向的剖视图；

图3为图1中B-B方向的剖视图；

图4为本发明中内筒体柱面上的磁系展开放大图。

具体实施方式

参照附图，本发明的永磁磁选柱包括顶端敞口的外筒体1、安装在外筒体1顶部的溢流箱2和安装在外筒体1底部的精矿斗3，外筒体1的顶端穿过溢流箱2底壁的中部，溢流箱2的底壁上开设有尾矿口4。其中，为了方便杂质排出，溢流箱2的底壁倾斜设置，尾矿口4开设在溢流箱2底壁的相对低端。外筒体1的底壁上开设有用于连通精矿斗3的精矿漏孔5，精矿斗3的底部开设有精矿出口6，精矿出口6上安装有精矿阀26。外筒体1内固定安装有沿其中轴线方向延伸的中心轴7且该中心轴7的顶端固定在溢流箱2的顶壁上，中心轴7的下部固定套装有永磁磁系，中心轴7上转动安装有套设在永磁磁系外部且由电机9驱动的转筒10。外筒体1的底部套装有环形水箱11，水箱11上开设有外冲水口12，外筒体1的筒壁上间隔环设有多个与水箱11连通的内冲水口13。外筒体1的中下部套装有环形进矿箱14，进矿箱14上开设有外进矿口15，外筒体1的筒壁上间隔环设有多个与进矿箱14连通的内进矿口16。

上述结构中，转筒10与外筒体1之间形成分选腔，永磁磁系在分选腔内形成弱磁场区，矿浆通过外进矿口15进入进矿箱14，再经各个内进矿口16进入分选腔。压力冲洗水通过外冲水口12进入水箱11，再经各个内冲水口13进入分选腔，冲洗水和矿浆均可在分选腔内形成旋流，调整精矿斗3底部精矿阀26，具有一定压力的冲洗水将矿浆冲散，冲散的矿浆随水流旋转并沿轴向向上流动，磁性铁粉被磁化并吸附在转筒10的表面，转筒10在电机9的带动下转动，磁性铁粉跟随转筒10转动，在重力作用下，磁性铁粉沿转筒10表面向下滑动，并最终在转筒10最下端的无磁区与转筒脱落，通过精矿漏孔5漏入精矿斗3。在矿浆下滑的过程中，冲洗水流将夹杂的非磁性杂质淘洗出来，非磁性杂质随水流向上，经过外筒体1的顶端开口进入溢流箱2，之后再经由尾矿口4排出。同时，较细的磁性铁粉由于所受磁力较小，在分选腔里向上移动时，受磁场磁化发生磁聚，形成较大团，吸附在转筒10的表面并翻滚向下滑落，冲洗水流对其进行淘洗，夹杂的非磁性颗粒排尾，经过多次翻滚淘洗所得到高品位的铁精粉也沿转筒10的柱面滑落到精矿斗3内。

参照附图，本发明的永磁磁系包括固定套装在中心轴7上的内筒体8和分层排布在内筒体8柱面周圈的多块永磁体17。其中，内筒体8也就是磁系中磁轭，它的材质是低碳钢。每层均包括多块永磁体17且每层上的各永磁体17沿内筒体8的柱面周圈间隔环布，同一层上的各永磁体17的极性统一朝向内或朝向外，相邻层永磁体17的极性朝向相反且相邻层上的各块永磁体17交错排布。其中，所谓极性统一朝向内或朝向外，指的是在同一层上的永磁体17要么N极向外、S极向内，要么S极向外、N极向内，每一层所形成的磁力线均呈辐射状向内或向外。上述永磁磁系利用永磁体17形成，不需要电器控制，具有结构简单、运行稳定可靠的优点。上述永磁磁系中，相邻层上的磁场强度的极性相反，铁粉颗粒在第一层的极性磁区上被极化之后，随转筒10转动到第一层的空白磁区，由于空白磁区不具有吸附力，因此该颗粒在重力的作用下滑落到第二层上具有相反极性的磁区，颗粒发生翻转跳动并被第二层上的磁区进行反向极化，……依次类推，直到铁粉颗粒经由最底层的空白磁区滑落。如图4所示，在磁系展开图上，N极性磁区171和S极性磁区172交替分布在各层，各层上极性磁区之间的间隔为空白磁区170。图中的箭头方向示意了其中某些铁粉颗粒的下落轨迹。由于相邻层之间磁区的极性相反，例如，铁粉颗粒被S极性磁区磁化后，随即落入下一层的N极性磁区，进行反向极化，在反向极化的过程中，颗粒发生翻转跳动，此时，颗粒上粘附的非磁性杂质可被抖落，在冲洗水的冲刷淘洗作用下，杂质的滤除作用更明显。

参照附图，对于内筒体8和中心轴7之间的连接，中心轴7的柱面周圈间隔环设有多根不导磁的支撑板25，支撑板25与内筒体8的内壁固接。为了适用于上述的磁系设置，内筒体8的形状优选为多棱柱状，各块永磁体17安装在多棱柱的棱面上。另外，由于每层上的永磁体17需要间隔设置，因此，多棱柱的棱数为偶数。如图2所示的内筒体8的形状为八棱柱的形状，如图1和图4所示，磁系共分成十一层。

参照附图，转筒10的顶部固接有一转动套装在中心轴7上的转套18，该转套18穿出外筒体1并向上延伸至靠近溢流箱2顶壁的位置处截止，电机9安装在溢流箱2上且电机9的动力输出轴通过动力传动机构与转套18的顶部动力连接。

参照附图，动力传动机构包括安装在转套18顶端的从动皮带轮19、安装在电机9动力输出轴上的主动皮带轮20以及连接主动皮带轮20和从动皮带轮19之间的皮带21；电机9安装在溢流箱2的外侧箱壁上，溢流箱2的箱壁上开设有供上述皮带21穿过的皮带穿装口22。本发明中优选的传动方式为皮带传动，当然，根据实际需要，也可采用齿轮或变速箱等各种常规传动方式。

参照附图，溢流箱2内横设有一隔板23且该隔板23上开设有供转套18穿过的隔板通孔24。隔板23用于将溢流箱2上部的动力传动部件与下部矿浆液体隔离，避免影响动力传动。其中，隔板23上开设有隔板观察窗27，溢流箱2的顶壁上与隔板观察窗27正上方对应的位置上开设有溢流箱观察窗28。透过隔板观察窗27和溢流箱观察窗28，可以观察溢流箱2内的溢流情况，方便对进水量、进矿量以及精矿排出量进行控制。

参照附图，内进矿口16和内冲水口13均为切向进口且利用各个内进矿口16和内冲水口13在外筒体1中分别形成矿浆旋流和冲水旋流，上述两旋流的旋向相反。两旋流旋向相反使得两股旋流发生对冲，更加有利于将矿浆打散，保证杂质能够被充分滤除。

综上所述，本发明不限于上述具体实施方式。本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可做若干的更改和修饰。本发明的保护范围应以本发明的权利要求为准。

Claims (8)

1.一种永磁磁选柱，包括顶端敞口的外筒体（1）、安装在外筒体（1）顶部的溢流箱（2）和安装在外筒体（1）底部的精矿斗（3），其特征是所述外筒体（1）的顶端穿过溢流箱（2）底壁的中部，溢流箱（2）的底壁上开设有尾矿口（4），外筒体（1）的底壁上开设有用于连通精矿斗（3）的精矿漏孔（5），精矿斗（3）的底部开设有精矿出口（6），精矿出口（6）上安装有精矿阀（26）；所述外筒体（1）内固定安装有沿其中轴线方向延伸的中心轴（7）且该中心轴（7）的顶端固定在溢流箱（2）的顶壁上，中心轴（7）的下部固定套装有永磁磁系，中心轴（7）上转动安装有套设在永磁磁系外部且由电机（9）驱动的转筒（10）；所述外筒体（1）的底部套装有环形水箱（11），水箱（11）上开设有外冲水口（12），外筒体（1）的筒壁上间隔环设有多个与水箱（11）连通的内冲水口（13）；所述外筒体（1）的中下部套装有环形进矿箱（14），进矿箱（14）上开设有外进矿口（15），外筒体（1）的筒壁上间隔环设有多个与进矿箱（14）连通的内进矿口（16）。

2.如权利要求1所述的永磁磁选柱，其特征是所述永磁磁系包括固定套装在中心轴（7）上的内筒体（8）和分层排布在内筒体（8）柱面周圈的多块永磁体（17），每层均包括多块永磁体（17）且每层上的各永磁体（17）沿内筒体（8）的柱面周圈间隔环布，同一层上的各永磁体（17）的极性统一朝向内或朝向外，相邻层永磁体（17）的极性朝向相反且相邻层上的各块永磁体（17）交错排布。

3.如权利要求1所述的永磁磁选柱，其特征是所述溢流箱（2）的底壁倾斜设置，所述尾矿口（4）开设在溢流箱（2）底壁的相对低端。

4.如权利要求1所述的永磁磁选柱，其特征是所述转筒（10）的顶部固接有一转动套装在中心轴（7）上的转套（18），该转套（18）穿出外筒体（1）并向上延伸至靠近溢流箱（2）顶壁的位置处截止，所述电机（9）安装在溢流箱（2）上且电机（9）的动力输出轴通过动力传动机构与转套（18）的顶部动力连接。

5.如权利要求4所述的永磁磁选柱，其特征是所述动力传动机构包括安装在转套（18）顶端的从动皮带轮（19）、安装在电机（9）动力输出轴上的主动皮带轮（20）以及连接主动皮带轮（20）和从动皮带轮（19）之间的皮带（21）；所述电机（9）安装在溢流箱（2）的外侧箱壁上，溢流箱（2）的箱壁上开设有供上述皮带（21）穿过的皮带穿装口（22）。

6.如权利要求5所述的永磁磁选柱，其特征是所述溢流箱（2）内横设有一隔板（23）且该隔板（23）上开设有供转套（18）穿过的隔板通孔（24）。

7.如权利要求6所述的永磁磁选柱，其特征是所述隔板（23）上开设有隔板观察窗（27），溢流箱（2）的顶壁上与隔板观察窗（27）正上方对应的位置上开设有溢流箱观察窗（28）。

8.如权利要求1-7中任一项所述的永磁磁选柱，其特征是所述内进矿口（16）和内冲水口（13）均为切向进口且利用各个内进矿口（16）和内冲水口（13）在外筒体（1）中分别形成矿浆旋流和冲水旋流，上述两旋流的旋向相反。

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