一种用于细粒嵌布矿物分选的干式永磁磁辊制造技术

一种用于细粒嵌布矿物分选的干式永磁磁辊，其特征在于：所述磁辊包括磁辊芯轴，以与磁辊芯轴同轴心的方式套装在磁辊芯轴上的非导磁圆筒，在非导磁圆筒上依次间隔套装有不锈钢圆环和低碳钢圆环；环绕每个低碳钢圆环的外环面安装有由若干个间隔设置的扇形磁体、隔磁材料体构成的磁体环，环绕每个不锈钢圆环的外环面安装有非导磁材料环；所述磁辊的最外层设置有不锈钢包裹层；所述扇形磁体在整个辊子的轴向和圆周方向上呈N、S极交替排列，且磁极成对出现，每个磁极相邻的磁极都是异性磁极。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是矿物加工工程领域的磁性矿物分选设备，尤其适用于细粒嵌布铁矿料的磁选，具体的说涉及一种用于细粒嵌布矿物分选的干式永磁磁辊。本专利技术的磁辊也可用于从非磁性物料中剔除磁性杂质和提纯磁性材料，还可用于冶金、化工、水泥、粮食等部门以及炉渣处理等方面。
技术介绍
磁选是物料分离处理技术中的一种重要方法，其工艺具有洁净无污染的特点。永磁磁选设备因其具有能耗少、成本低、结构简单、操作方便，无污染或污染少而被广泛应用于矿物加工领域。近年来，永磁材料尤其是钕铁硼永磁材料的性能得到了很大的提高，工业上已能批量生产磁能积达到420kJ / m3以上的烧结钕铁硼永磁材料，为永磁磁选设备的发展提供了条件。随着我国对铁矿石的需求日益增加，为了保证资源的有效利用，必须开发利用大量的极贫矿和表外矿，加之开采技术的提高，导致采出矿石的贫化率上升。为了提高入选矿石品位，减少磨矿能耗，需对矿料提前进行预选，抛弃一部分废矿。目前，广泛应用的大块矿石干式永磁磁选机和磁滑轮，如马鞍山矿山研究院研制的CTDG系列和北京矿冶研究总院研制CT系列等磁选设备，可提前抛弃109Γ30%的尾矿，虽然在一定程度上提高了入磨前铁矿品位，减少了入磨量，降低了能耗，但这种磁滑轮干选机只适用于6mm以上粒度的矿料分选，对于原矿品位低，嵌布粒度细的矿物已不再适用，湿法分选虽能处理细粒度矿料， 但在极寒和缺水的地区却受到了极大的限制。此外，现在通用的磁选机磁系，不但磁极数目少，而且在矿粒运动的路程上，磁力大小很不均勻，这使得选矿的两个指标——回收率和品位发生矛盾，为提高回收率，要求提高磁力，但是非磁性夹带物的数量也随着增加，从而使品位下降；反之，为提高品位，要求降低磁力，但部分磁性物也会损失，使回收率降低。中国专利CN2220900Y、CN2915265Y均涉及到滚筒式磁选机，但上述磁选机在使用过程中主要存在以下问题磁场的磁极是传统的沿圆筒的圆周方向交替变化；磁体的固定方式有问题， 造成磁场得不到有效的利用。传统的的磁辊为了提高磁辊的磁能级和梯度、增强其对弱磁性矿物的分选能力，采用与芯轴同轴心、且沿芯轴轴向挨个并列布置的圆形磁片或扇形磁片进行组合，相邻圆形磁片或扇形磁片所对应的磁极极性相同，圆形磁片或扇形磁片间夹有高导磁激磁材料，由此聚合成轴向排列的聚磁磁辊，该结构聚磁辊的磁场强度虽然在一定程度上又所提高，但磁场作用深度会受到影响，同时磁力线在工作面上沿轴上呈周期性变化，沿圆周方向近似等值分布，每一磁片的边段磁场最高，而中间磁场最弱，在分选过程中轴方向上磁场周期性变化导致磁力强部位吸附的矿料较多，磁力弱的地方几乎不会吸附物料，导致物料不能均勻分散，产生非磁性物料的夹杂，影响产品品位和回收率。
技术实现思路
本专利技术的目的正是上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种用于细粒嵌布矿物分选的干式永磁磁辊。该磁辊能大限度发挥磁体的磁场作用，磁场作用力大，磁程深，高效利用了磁辊的磁场作用，能有效提高产品品位和回收率，节约矿产资源，且结构简单。本专利技术的目的可通过下述技术措施来实现本专利技术用于细粒嵌布矿物分选的干式永磁磁辊包括磁辊芯轴，以与磁辊芯轴同轴心的方式套装在磁辊芯轴上的非导磁圆筒，在非导磁圆筒上依次间隔套装有不锈钢圆环和低碳钢圆环；环绕每个低碳钢圆环的外环面安装有由若干个间隔设置的扇形磁体、梯形隔磁材料体构成的磁体环，低碳钢的导磁率低于电工纯铁，但饱和磁化强度与电工纯铁相近，由于其成本较低，中低性能的磁辊一般采用此种材料，环绕每个不锈钢圆环的外环面安装有非导磁材料环；所述磁辊的最外层设置有不锈钢包裹层；所述扇形磁体在整个辊子的轴向和圆周方向上呈N、S极交替排列，且磁极成对出现，每个磁极相邻的磁极都是异性磁极，扇形磁体采用高性能钕铁硼(NdFeB)稀土永磁体，永磁体的体积和轴向尺寸对磁辊的工作表面磁感应强度也有一定的影响，较高的磁场强度，一般要求磁体环的轴向尺寸设计的大一些， 在实践中，要根据实际需要，确定永磁体相应的体积和轴向尺寸。本专利技术中所述非导磁圆筒的内径大于磁辊芯轴的外径；所述非导磁圆筒两端分别通过嵌装在磁辊芯轴上的法兰盘通过螺栓与磁辊芯轴结合，且所述法兰盘的外径与整个磁辊的直径相等，非导磁圆筒、芯轴、法兰盘和连接螺栓为不锈钢或无磁钢。本专利技术中所述的环绕每个不锈钢圆环的外环面安装的非导磁材料环是由通过焊接方式组合在一起的磁钢隔离环和磁钢隔离环筋构成。本专利技术的结构原理及有益效果如下本专利技术的干式永磁磁辊包括分别将低碳钢和不锈钢加工成内径相同、外径稍有不同且厚度不同的两种圆环，将其依次交替套装于与之内经相配合的由非导磁性材料做成的套筒上，焊接后再加工成一个整管，完成磁辊的基体；将高能钕铁硼永磁扇形磁体360°均勻布置于环形低碳钢的外环面，在圆周和轴方向，磁极均以一N_S_N_S_交替配对排列，也就是每个磁极相邻的磁极都是异性磁极，展开后纵横皆为偶数，并将相邻磁极之间用非导磁性材料隔开，低碳钢环成为永磁体发出的磁通量的通道，圆周方向任意相邻的两块磁钢皆构成了磁回路，减少了漏磁，同时采用大体积扇形永磁体，并将磁体轴向尺寸设计大一些，可确保在一定背景磁场强度下，获得较大的磁场深度。在整个磁辊表面，空间磁场沿圆周方向周期性分布，沿轴向呈近似等值磁场分布，所有磁场最强点的轴向连线形成一条条近似峰值场强线，磁辊旋转时，轴向上每一条近似峰值场强线都无遗漏的映射至物料表面，在一定程度上避免了选矿作业中的漏选和传统磁辊不能有效分散物料的缺点，多磁极的应用可以保证在与常规磁选机表面的场强相当的情况下，由于磁场梯度大，在一定的工作范围之内具有较大的磁场力，所述磁辊高效利用了扇形永磁体的磁场作用，有助于提高产品品位和回收率。附图说明图1为磁辊整体结构示意图。图2为图1的轴向剖切结构示意图。图3为图1的径向剖切结构示意图。图4为磁体布置局部示意图。图5磁钢隔离环示意图。图6磁钢隔离筋示意图。图7为图5、图6组合示意图。图8为图7的A-A剖面示意图。图中序号1、芯轴2、无磁螺栓3、不锈钢包裹层4、扇形磁体5、不锈钢圆环 6、低碳钢圆环7、磁钢隔离环8、磁钢隔离环筋9、非导磁圆筒10、法兰盘。具体实施例方式本专利技术以下将结合实施列(附图)做进一步描述如图1、2所示，本专利技术的用于细粒嵌布矿物分选的干式永磁磁辊，其特征在于所述磁辊包括芯轴1，以与芯轴1同轴心的方式套装在芯轴1上的非导磁圆筒9，在非导磁圆筒9上依次间隔套装有不锈钢圆环5和低碳钢圆环6 ；环绕每个低碳钢圆环6的外环面安装有由若干个间隔设置的扇形磁体4、在轴向方向，相邻两块扇形磁体4之间通过磁钢隔离环7和磁钢隔离环筋8隔开，磁钢隔离环7和磁钢隔离环筋8均为非导磁性材料，且焊接组合一起 (参见图5、6、7、8)，该结构具有节省用料，便于加工成型之特点；在圆周方向上，相邻两块磁钢4之间用梯形隔磁材料填充，若干个间隔设置的扇形磁体4、梯形隔磁材料体和低碳钢环 6构成磁体环(参见图3)，所述磁辊的最外层设置有不锈钢包裹层3 ；所述扇形磁体在整个辊子的轴向和圆周方向上均呈N、S极交替排列，且磁极成对出现，每个磁极相邻的磁极都是异性磁极(参见图2、4)；所述非导磁圆筒9的内径大于芯轴1的外径；所述非导磁圆筒9 两端分别与磁辊直径相等且嵌装在芯轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于细粒嵌布矿物分选的干式永磁磁辊，其特征在于：所述磁辊包括磁辊芯轴，以与磁辊芯轴同轴心的方式套装在磁辊芯轴上的非导磁圆筒，在非导磁圆筒上依次间隔套装有不锈钢圆环和低碳钢圆环；环绕每个低碳钢圆环的外环面安装有由若干个间隔设置的扇形磁体、隔磁材料体构成的磁体环，环绕每个不锈钢圆环的外环面安装有非导磁材料环；所述磁辊的最外层设置有不锈钢包裹层；所述扇形磁体在整个辊子的轴向和圆周方向上呈Ｎ、Ｓ极交替排列，且磁极成对出现，每个磁极相邻的磁极都是异性磁极。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：焦红光，刘松，田中良，朱金波，吴金保，张明旭，闵凡飞，王超，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：34