永磁高场强磁滤器制造技术

一种永磁高场强磁滤器，其特征在于：该磁滤器包括由采用若干个以同轴线方式串接在一起的永磁磁环（８）和挤压在每两相互叠放的永磁磁环间的高导磁轭片（９）构成的主磁系（２５），所述永磁磁环（８）的内环腔作为分选空间，且同一轭片（９）两侧的磁环极性相同；环绕永磁磁环的外环面以若干块扇形磁钢（７）进行铠装，构成辅助磁极（２６），使得每个磁环都受到上、下和外部三面的挤压以提高分选空间的磁通量，从而获得高的磁场强度。由于采用永磁磁环内环腔作为分选空间，在磁系设计中采用三面同极挤压技术构成闭合磁系，这也就确保了分选腔中心轴线上磁场强度能够达到１．３Ｔ。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及磁选机技术，具体说是涉及一种永磁高场强磁滤器。该 磁滤器可用于弱磁性矿物粉体提纯，或用作矿石中磁性矿物含量分析，还可 用于生产磁化水等。
技术介绍
鉴于永磁磁系不需激励功耗和冷却系统，且性能稳定，结构紧凑简单， 运行能耗低、操作维护方便等诸多优点，电磁设备的永磁化是人们不懈的追求，20世纪80年代高性能NdFeB永磁材料的问世为此提供了基础。当前，几乎 所有的弱磁场磁选设备和大多数中等场强的磁选机都采用了永磁磁系，但高 场强磁选机仍以电磁磁系为主，如何采用永磁材料进行合理的磁系、磁路设 计，使得分选区域能够获取高的磁场强度成为永磁磁选机研究的焦点之一。常见的永磁高场强有平环永磁高梯度磁选机、YG型永磁双立环高梯度 磁选机、多元高梯度永磁强磁选机、对极式永磁磁选机等。中南工业大学的陈荩、孙仲元、冯定五等人研制了平环永磁高梯度磁选 机，其磁系结构选择波状磁场多极永磁磁系，整个磁系由内、外磁系构成闭 合磁系，内、外磁系均为磁铁铠装挤压磁系，其中心线上的场强成正弦曲线 分布，波状磁场使分选空间的场强非均匀分布，颗粒在分选空间所受的磁力 也经历由强到弱，又由弱到强的周期性变化，物料在分选空间也会时而松散 时而紧密，有利于清除夹杂物。内、外磁系之间的分选间隙可调整，以适应 不同物料对分选场强的要求，磁介质振动系统由偏心轮、振动电机和回复弹 簧组成。内筒和磁介质固定于一起，并和磁介质一起沿轴向振动，外滚筒固定 不动。主要技术参数为最高背景场强1T，内筒直径X长282mmX450mm，筒 体转速30r/min，振动电机功率1. 5kw，磁介质振动频率24Hz，处理能 力l. 5t/h，分选空间宽度(径向)X长20mmX450腿，传动功率2. 5KW，磁介质 振动振幅1.5mm。马鞍山矿山研究院研制了YG型永磁双立环高梯度磁选机，该设备主要由永磁磁系、脉动机构、转环驱动机构及其它配套部件组成。其中永磁磁系由 上、下磁轭及磁极、导板和磁极保护罩等组成，上下磁极主要由钕铁硼和铁氧体磁块复合组成，在磁极间距为90ram时，产生的平均背景场强约O. 56T;转 环分成24个分选室，由导磁不锈钢焊接制成，各分选室内导磁钢板网和非导 磁钢板网相叠充填；脉动机构由跳台冲程相、驱动杆和隔膜等组成。常文臣在多元永磁高梯度磁选机的专利申请材料中提出了微导串并联永 磁磁路技术和多元高梯度聚磁介质的概念。其磁系是在基本磁源锶铁氧体上 落上一块聚磁板，再落上尺寸较小的高场强钕铁硼永磁体组成复合磁源，背 景场度可达0.7 0.9T，将n对(n=2、 4、 6…等偶数)相同复合磁源直接 串联；磁系之间无需磁轭铁和导磁板连接形成串联无导磁路，形成多个选别 空间，串联时两相邻复合磁源共用一块锶铁氧体，即在一块锶铁氧体的两边 各落上落上一块聚磁板，再落上尺寸较小的高场强钕铁硼永磁体而形成串联 复合磁源，再将偶数个无导串联磁路直接并联，并联磁路之间也无需磁轭铁 和导磁板，从而形成多个选别工作区的完全闭合串并联磁路。偶数个无导串 联磁路仅通过最外端两导磁板或磁轭铁的闭合作用即可组成串并联磁路；整 体结构上多个无导磁路均形成完全闭合磁路，最高背景场强O. 9T。捷克共和国采用两块对极的永磁体与铁轭组成大空腔窗框式的磁体结 构，与磁系围成的空腔外形相同的分选箱布置其中，分选箱内装聚磁介质。 单个磁极是由多个小的钕铁硼磁块组成的大磁块，每个磁块都装入不锈钢盒 而后焊接在不同规格的U形钢板上，再将两个U形钢板组装成由两个可以相互 移动的大磁块组成的封闭磁回路，在分选间隙为30mm时，闭合磁场背景均匀 磁感应强度可达O. 9T。在此基础上，长沙矿冶研究院与莫斯科矿业大学合作 研发了CR顶M型双箱往复式永磁高梯度磁选机并应用于长石、霞石和高岭土等 非金属矿除铁生产中，该机由两个往复直线运动分选箱、支撑限位导轨等组 成；双分选箱内装有多维聚磁分选介质堆，分选箱进入磁体时，介质表面磁 感应强度达1.3T以上、磁场梯度达106T/m以上。闭合磁场均匀背景磁感应强度 达O. 8T以上。还有一种带式永磁高梯度磁选机也采用了对极式的磁系结构，该机主要由永磁磁系、无极聚磁介质带、电磁振动线圈和机架组成。由铠装的钕铁硼磁铁(磁能积为255kJ/m3，剩余磁感应强度l. 1T)组成磁系，可以通过调整磁 系上下的磁极间距(20 150mm)来调整分选磁场的背景场强(0. 35 0. 70T)， 介质带由钢毛介质编织而成，介质带上装有两个电磁振动线圈，其产生的高 频低幅振动使物料分选的选择性提高。中国专利CN2522172Y公开了一种强磁力辊。这种磁力辊由稀土永磁强磁 环和高导磁材料的轭片串接而成。环形的导磁轭片与环形稀土永磁强磁体相 间交错排列，无磁芯轴从两种环的中心穿过，芯轴两端用无磁螺纹端盖固定。 这种强磁力辊主要特点是利用了永磁排斥状态聚磁技术，布置在任意一个环 形导磁轭片两边的环形稀土永磁强磁体都是同一极性，排斥状态聚磁技术使 得导磁轭片两边环形稀土永磁强磁体发出的磁通都被迫从环形轭片的外圆周 面挤出，从而形成了强磁力辊的工作磁感应强度和磁场梯度。采用无磁芯 轴和端盖主要是防止漏磁现象。这种强磁力辊的工作场强可达2T，磁场梯度 可达103T/m。以此强磁力辊为核心，可以构成永磁带式和筒式磁选机。综上所述，当前的永磁强磁选机大都采用了闭路磁系结构，由两块或两 块以上单独的磁铁来构建分选空间，虽然也采用了辅助磁铁铠装和挤压排斥 聚磁技术，但分选区域场强多在1T以下，难以满足分选弱磁性粉体的需要， 磁系设计有待进一步优化。
技术实现思路
本技术的目的是采用铠装堵漏和挤压聚磁技术进行磁系、磁路设计， 从而在分选区域获得1. 3T的高场强，从而改善分选效果并拓展永磁磁选设备 的应用领域，使之能够应用于矿石中磁性矿物含量的分析及磁化水、磁化肥的生产等。本技术的目的可通过下述技术措施来实现本技术的永磁高场强磁滤器包括由采用若干个以同轴线方式串接在 一起的永磁磁环和挤压在每两相互叠放的永磁磁环间的高导磁轭片构成的主 磁系，所述永磁磁环的内环腔作为分选空间，且同一轭片两侧的磁环极性相同；环绕永磁磁环的外环面以扇形磁钢进行铠装，构成辅助磁极，使得每个磁环都受到上、下和外部三面的挤压以提高分选空间的磁通量，从而获得高 的磁场强度。本技术中所述的永磁磁环采用轴向充磁方式，扇形磁钢采用两种形式的径向充磁方式， 一种内壁为N极，另一种外壁为N极，这两种充磁方向 的扇形磁钢紧紧环绕在永磁磁环的周围，每排环绕扇形磁钢的个数为360° /angle。块(angle。为扇形磁钢中心角，内外壁N极取决于环形磁钢挤压于高 轭导磁片处的极性)，扇形磁环内径同永磁磁环外径相当，而厚度略大约永磁 磁环厚度。所述永磁磁环和高导磁轭片的内、外径相同，并采用永磁排斥状态聚磁 技术将永磁磁环和高导磁轭片交替串接，布置在任意一个环形高导磁轭片两 边的永磁磁环都是同一极性，以永磁磁环和高导磁轭片内径围成的轴孔作为 分选空间，分选空间内可充填聚磁介质。所述辅助磁极由若干块360。/angle。块同规格的中心角为angle。的扇形 磁钢构成，该扇形磁钢的厚度为一片永磁磁环和一片高导磁轭片的厚度之和， 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁高场强磁滤器，其特征在于：该磁滤器包括由采用若干个以同轴线方式串接在一起的永磁磁环（８）和挤压在每两相互叠放的永磁磁环间的高导磁轭片（９）构成的主磁系（２５），所述永磁磁环（８）的内环腔作为分选空间，且同一轭片（９）两侧的磁环极性相同；环绕永磁磁环的外环面以若干块扇形磁钢（７）进行铠装，构成辅助磁极（２６），使得每个磁环都受到上、下和外部三面的挤压以提高分选空间的磁通量，从而获得高的磁场强度。

【技术特征摘要】
1、一种永磁高场强磁滤器，其特征在于该磁滤器包括由采用若干个以同轴线方式串接在一起的永磁磁环(8)和挤压在每两相互叠放的永磁磁环间的高导磁轭片(9)构成的主磁系(25)，所述永磁磁环(8)的内环腔作为分选空间，且同一轭片(9)两侧的磁环极性相同；环绕永磁磁环的外环面以若干块扇形磁钢(7)进行铠装，构成辅助磁极(26)，使得每个磁环都受到上、下和外部三面的挤压以提高分选空间的磁通量，从而获得高的磁场强度。2、 根据权利要求1所述的永磁高场强磁滤器，其特征在于所述永磁磁 环(8)采用轴向充磁方式，扇形磁钢(7)采用两种形式的径向充磁方式， 一种内壁为N极，另一种外壁为N极，扇形磁环内径同永磁磁环外径相当， 而厚度略大约永磁磁环厚度。3、 根据权利要求1所述的永磁高场强磁滤器，其特征在于所述永磁磁 环(8)和高导磁轭片(9)的内、外径相同，并采用永磁排斥状...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦红光，刘鹏，黄定国，马娇，金吉元，铁占续，高艳阳，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]