專利名稱：用于粉煤灰除鐵的立環(huán)磁選機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種磁選設備，尤其涉及一種用于粉煤灰除鐵的立環(huán)磁選機。
背景技術：
目前立環(huán)在結構設計上針對的是磁選而不是除鐵，原設備所采用的磁性介質為圓柱形介質棒，現在用于除鐵時，由于介質棒之間的間隙較大，在粉煤灰除鐵過程中，可能有部分粒度細小、磁性較弱的顆粒透過磁介質不被吸附，降低除鐵效果。第一，目前的立環(huán)磁選機其使用目的主要是在弱磁性鐵礦石中選鐵，最終需要選出具有一定品位的鐵礦石，因此在結構和磁場強度設計上主要是針對選鐵而不是除鐵。立環(huán)式磁選機在磁性介質的設計上采用圓棒形不銹鋼介質，同時，在磁選過程中，出于選鐵的目的，介質之間的設計間距較大，以便使鐵礦石不會堵塞介質棒。而如果在粉煤灰磁選除鐵過程中，過大的介質間距就會使粉煤灰中的細小、磁性相對較弱的顆粒透過介質而不被介質吸附，從而降低磁選的效果。第二，在傳統(tǒng)的選鐵應用中，給料與出料方式采用上給料下出料的方式。但在粉煤灰除鐵過程中，由于鐵礦物的磁性很弱，如果采取上給料的方式，鐵質礦物有可能在重力作用下透過介質而不被吸附，降低了磁選除鐵的效果。因此，有必要設計一種新型磁選設備，以便克服上述缺陷。

發(fā)明內容
針對現有技術的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種徹底去除粉煤灰中的鐵礦石的磁選設備。本發(fā)明用于粉煤灰除鐵的立環(huán)磁選機包括轉環(huán)、感應介質、上鐵軛、下鐵軛、勵磁線圈、進料口、尾礦斗和沖水裝置。其中，感應介質安裝在轉環(huán)中，勵磁線圈設置在上鐵軛和下鐵軛周圍，以使上鐵軛和下鐵軛成為一對產生垂直方向磁場的磁極，所述上鐵軛和下鐵軛分別設置在轉環(huán)下方的環(huán)內、環(huán)外兩側，其中，所述感應介質為多層鋼板網，每層鋼板網由絲梗編成，所述絲梗的邊緣具有棱狀尖角，所述上鐵軛與進料口連接，所述下鐵軛與用于出料的尾礦斗連接，所述沖水裝置位于轉環(huán)上方。優(yōu)選地，所述進料口與上鐵軛的側部連接。優(yōu)選地，所述立環(huán)磁選機還包括冷卻裝置，所述冷卻裝置是設置在勵磁線圈周圍的均壓腔水套。優(yōu)選地，所述鋼板網由lCrl7制成。 優(yōu)選地，所述勵磁線圈是雙玻璃絲包漆包鋁扁線電磁線圈。優(yōu)選地，鋼板網的介質層間距為2_5mm。優(yōu)選地，鋼板網的介質層間距為3mm。優(yōu)選地，鋼板網的厚度0. 8-1. 5mm,網格大小為3_X8mm_8_X 15_，絲梗寬度 l-2mm。
優(yōu)選地，鋼板網的厚度1mm，網格大小為5mmX 10mm，絲梗寬度1. 6mm。優(yōu)選地，所述立環(huán)磁選機還包括脈動機構，所述脈動機構通過橡膠鼓膜與尾礦斗相連。采用本發(fā)明的磁選設備，鐵去除效果提高了 20%以上，鐵的有效去除率由原來的 60%提高到80%，這極大地緩解了后續(xù)工藝溶液中除鐵的壓力，從而降低了生產成本，提高了生產效率。


圖1是本發(fā)明用于粉煤灰除鐵的立環(huán)磁選機的結構示意圖；圖2是本發(fā)明中作為感應介質的鋼板網的結構示意圖；圖3 (a)、(b)為采用鋼板網作為感應介質時感應區(qū)域中感應場強隨直線變化的模擬計算效果圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明用于粉煤灰除鐵的立環(huán)磁選機包括轉環(huán)101、感應介質102、 上鐵軛103、下鐵軛104、勵磁線圈105、進料口 106和尾礦斗107，還包括脈動機構108和沖水裝置109。轉環(huán)101為圓環(huán)形載體，其中載有感應介質102，轉環(huán)101旋轉時，帶動感應介質 102以及感應介質102吸附的物質運動，以便完成物料分選。轉環(huán)101可以任何適合的材料制成，例如碳鋼等。電機或其他驅動裝置可以為轉環(huán)101提供動力，使得轉環(huán)101能夠按照設定速度轉動。優(yōu)選地，在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，轉環(huán)101轉動速度是連續(xù)可調的，可以根據不同物料或者同種物料不同輸入條件調節(jié)轉環(huán)旋轉速度，以便達到最佳處理效果。當物料的含鐵量或者處理量等參數低于預定值時，采用較低的轉速，例如3轉/分鐘，使鐵磁性雜質與磁場充分作用，并被吸附到感應介質網上選出。這樣還可以減少非磁性礦物(粉煤灰)混入精礦中，提高了精礦產率。感應介質102安裝在轉環(huán)中，勵磁線圈105產生的磁場使得上鐵軛103和下鐵軛 104成為一對產生垂直方向磁場的磁極，上鐵軛103和下鐵軛104設置在轉環(huán)101下方的內外兩側，以使轉環(huán)101在磁極間立式旋轉。當轉環(huán)101旋轉時，轉環(huán)101中的感應介質102 會經過上鐵軛103和下鐵軛104構成的磁極對磁化除鐵。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述感應介質102優(yōu)選為多層鋼板網。鋼板網由不銹鋼制成，優(yōu)選地由lCrl7制成。每層鋼板網由絲梗編成，網格為菱形。所述絲梗的邊緣具有棱狀尖角，所述上鐵軛103與進料口 106連接，所述下鐵軛104與用于出料的尾礦斗107連接。由于作為感應介質102的鋼板網的邊緣為棱角狀，因此，介質的尖端磁場更強，從而產生更好的磁選效果。優(yōu)選地，在本發(fā)明中，由于縮小感應介質層102之間的間距，可以使粉煤灰顆粒直接接觸感應介質102，從而避免了磁性顆粒透過介質而未能去除的現象發(fā)生。鋼板網的介質層間距為2-5mm。更優(yōu)選地，鋼板網的介質層間距為3mm。
本發(fā)明中，勵磁線圈105為雙玻璃絲包漆包鋁扁線，所述雙玻璃絲包漆包鋁扁線是為實心導體，相對于傳統(tǒng)的空心銅管電磁線圈，大大提高了占空比，加強了聚磁效果，改善了磁場分布，并降低了電耗。勵磁線圈105電流采用連續(xù)可調控制，因而磁場也連續(xù)可調。優(yōu)選地，本發(fā)明用于粉煤灰除鐵的立環(huán)磁選機還包括脈動機構108，所述脈動機構 108通過橡膠鼓膜111與尾礦斗107相連。所述脈動機構可以由偏心連桿機構實現，脈動機構108與尾礦斗107相連，從而使脈動機構108所產生的交變力推動橡膠鼓膜111往復運動，可以使得尾礦斗107中的礦漿產生脈動。沖水裝置109位于轉環(huán)101的上方，用于利用水流將磁性物料沖入精礦斗中。沖水裝置109可以是各種適合的沖水、噴淋裝置，例如噴頭、水管等。所述進料口 106與上鐵軛103的側部連接，以使粉煤灰從轉環(huán)的側部流入。進料口 106可以使料斗或進料管。用于入礦的進料口 106以較小的落差進入上鐵軛103，避免了磁性顆粒由于重力作用而透過感應介質102的現象發(fā)生，從而提高了磁選除雜的效果。優(yōu)選地，所述立環(huán)磁選機還包括冷卻裝置112，所述冷卻裝置112設置在勵磁線圈周圍，用于降低勵磁線圈的工作溫度，所述冷卻裝置為均壓腔水套。產生強磁場的立環(huán)磁選機工作時，勵磁線圈105會產生大量的熱量，有可能導致線圈過熱燒毀，這是對磁選機危害最大的隱患。如何能更好的把這些熱量散發(fā)出來，使線圈的溫度盡可能地降低，一直是技術難題。本發(fā)明采用均壓腔水套作為冷卻裝置，避免了以往冷卻方式中的各種弊端，保證了設備安全穩(wěn)定運轉。均壓腔水套優(yōu)選地采用不銹鋼材料制成，從而不易結垢。由于在水套的進出水處均安裝均壓腔，所述均壓腔保證了水均勻地流經每一層水套，并在套內各處充滿。從而防止局部水路短路，影響散熱。每層水套的水道橫截面積很大，可完全避免水垢堵塞，即使有一處發(fā)生堵塞，也不影響水套中循環(huán)水的正常流動。而且水套與線圈大面積緊密接觸，可將線圈產生的大部分熱量通過水流帶走。均壓腔水套與普通空心銅管散熱相比，散熱效率高，繞組溫升低，設備勵磁功率低。在額定勵磁電流是40A的情況下，與采用普通空心銅管散熱的磁選機相比，勵磁功率可由!35kw 降至 21kw。在利用本發(fā)明的磁選設備工作時，進料的礦漿從側部沿上鐵軛103的縫隙流經轉環(huán)101，由于轉環(huán)101內的感應介質102在背景磁場中被磁化，感應介質102表面形成梯度極高的磁場，礦漿中磁性顆粒在這種極高磁場作用下吸著在感應介質102表面，并隨轉環(huán) 101轉動，并被帶至轉環(huán)101頂部的無磁場區(qū)，再通過位于頂部的沖水裝置109沖水將磁性物料沖入精礦斗中，而非磁性顆粒則沿下鐵軛104的縫隙流入尾礦斗107中，進而由尾礦斗 107的尾礦口排出。在本發(fā)明的實施例1中背景磁場強度12000GS，勵磁電流40A，鋼板網的材質為lCrl7，鋼板網的介質層間距為3mm，厚度1mm，網格大小5mmX 10mm,絲梗寬度1. 6mm,棱角方向朝上，此時，網狀介質節(jié)點場強可達22000GS，比傳統(tǒng)立式轉環(huán)感應式濕法強磁選機提高20%。實施例2 背景磁場強度12000GS，勵磁電流40A，鋼板網的材質為lCrl7，鋼板網的介質層間距為2mm，厚度1mm，網格大小3mmX8mm，絲梗寬度1mm，棱角方向朝上，此時，網狀介質節(jié)點場強可達20000( 。實施例3 背景磁場強度12000GS，勵磁電流50A，鋼板網的材質為lCrl7，鋼板網的介質層間距為5mm，厚度1. 5mm,網格大小5mmX 10mm,絲梗寬度2mm，棱角方向朝上，此時，網狀介質節(jié)點場強可達22000Gs。鋼板網介質與棒狀介質相比，介質的表面積提高5倍以上，磁吸附能力大大增加， 磁性物質被吸附的幾率大大增加，而且，鋼板網棱角處感應的磁場強度與梯度也比棒狀介質大大提高。采用本發(fā)明用于粉煤灰除鐵的立環(huán)磁選機，應用鋼板網感應介質層后的磁場分布圖如圖3(a)所示。每一縱列的小平行四邊形表示一層介質網的橫截面，圖中模擬了 5層介質網的磁場介質網的情況，絲梗形成的網格的橫截面為平行四邊形。以中間的小平行四邊形為例，如圖所示，在該平行四邊形上作了一條特征直線，圖3(b)示出了模擬計算感應場強隨直線的變化規(guī)律?？梢钥闯?，其尖端產生的感應場強最高，可以達到22000GS，即2. 2T。上述磁場模擬計算是采用Ansoft Maxwell 10軟件實現的。AnsoftMaxwell 10為 Ansoft公司發(fā)布的電磁分析軟件，主要建立在maxwell方程基礎上進行有限元分析，是功能強大的電磁場仿真工具。主要用來分析二維和三維的電磁部件，例如電機、變壓器、激勵器以及其他電氣和機電設備，其應用領域遍及汽車、軍事、宇航和工業(yè)應用等。盡管本發(fā)明是通過上述的優(yōu)選實施方式進行描述的，但是其實現形式并不局限于上述的實施方式。應該認識到在不脫離本發(fā)明主旨的情況下，本領域技術人員可以對本發(fā)明做出不同的變化和修改。
權利要求
1.一種用于粉煤灰除鐵的立環(huán)磁選機，其特征在于，所述立環(huán)磁選機包括轉環(huán)、感應介質、上鐵軛、下鐵軛、勵磁線圈、進料口、尾礦斗和沖水裝置，感應介質安裝在轉環(huán)中，勵磁線圈設置在上鐵軛和下鐵軛周圍，以使上鐵軛和下鐵軛成為一對產生垂直方向磁場的磁極，所述上鐵軛和下鐵軛分別設置在轉環(huán)下方的環(huán)內、環(huán)外兩側，其中，所述感應介質為多層鋼板網，每層鋼板網由絲梗編成，所述絲梗的邊緣具有棱狀尖角，所述上鐵軛與進料口連接，所述下鐵軛與用于出料的尾礦斗連接，所述沖水裝置位于轉環(huán)上方。
2.根據權利要求1所述的立環(huán)磁選機，其特征在于，所述進料口與上鐵軛的側部連接。
3.根據權利要求1所述的立環(huán)磁選機，其特征在于，所述立環(huán)磁選機還包括冷卻裝置， 所述冷卻裝置是設置在勵磁線圈周圍的均壓腔水套。
4.根據權利要求1-3中任何一項所述的立環(huán)磁選機，其特征在于，所述鋼板網由lCrl7 制成。
5.根據權利要求1-3中任何一項所述的立環(huán)磁選機，其特征在于，所述勵磁線圈是雙玻璃絲包漆包鋁扁線電磁線圈。
6.根據權利要求1中任何一項所述的立環(huán)磁選機，其特征在于，鋼板網的介質層間距為 2-5mm0
7.根據權利要求6所述的立環(huán)磁選機，其特征在于，鋼板網的介質層間距為3mm。
8.根據權利要求6所述的立環(huán)磁選機，其特征在于，鋼板網的厚度0.8-1. 5mm,網格大小為 3mmX8mm-8mmX 15mm，絲梗寬度 l_2mm。
9.根據權利要求8所述的立環(huán)磁選機，其特征在于，鋼板網的厚度1mm，網格大小為 5mmX 10mm,絲梗寬度 1. 6mm。
10.根據權利要求1-3中任何一項所述的立環(huán)磁選機，其特征在于，所述立環(huán)磁選機還包括脈動機構，所述脈動機構通過橡膠鼓膜與尾礦斗相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于粉煤灰除鐵的立環(huán)磁選機，所述立環(huán)磁選機包括轉環(huán)、感應介質、上鐵軛、下鐵軛、勵磁線圈、進料口、尾礦斗和沖水裝置。其中，感應介質安裝在轉環(huán)中，勵磁線圈設置在上鐵軛和下鐵軛周圍，以使上鐵軛和下鐵軛成為一對產生垂直方向磁場的磁極，所述上鐵軛和下鐵軛分別設置在轉環(huán)下方的環(huán)內、環(huán)外兩側，其中，所述感應介質為多層鋼板網，每層鋼板網由絲梗編成，所述絲梗的邊緣具有棱狀尖角，所述上鐵軛與進料口連接，所述下鐵軛與用于出料的尾礦斗連接，所述沖水裝置位于轉環(huán)上方。采用本發(fā)明，鐵去除效果提高了20％，鐵的有效去除率由原來的60％提高到80％，緩解了后續(xù)工藝溶液中除鐵的壓力，降低了生產成本，提高了生產效率。
文檔編號B03C1/025GK102172561SQ20111004343
公開日2011年9月7日 申請日期2011年2月23日 優(yōu)先權日2010年2月23日
發(fā)明者南清安, 呂颯, 張文輝, 徐少南, 王永旺, 郭昭華, 韓建國, 魏存弟 申請人:中國神華能源股份有限公司, 神華準格爾能源有限責任公司