提高永磁强磁场作用深度的磁系设计方法及磁选设备

摘要

本发明属于矿物除铁磁选设备技术领域。一种提高永磁强磁场作用深度的磁系设计方法及磁选设备，其是通过将若干个方形永磁磁块的N极与N极、S极与S极相对间隙层叠排列并压紧形成挤出磁系磁组单元；将若干组层数相同的挤出磁系磁组单元按间距L横向相对排列，且相邻两组挤出磁系磁组单元的层与层之间对应的挤出的条形磁场极性相反。本发明的矿物分选的工作场强较高，对矿物的捕获能力较强；分选的路径较长，磁性矿物的回收率较高。

说明书

技术领域

本发明属于矿物除铁磁选设备技术领域，具体涉及一种提高永磁强磁场作用深度的磁系设计方法及磁选设备。

背景技术

常规非金属矿除铁设备由于磁性材料及磁系结构设计的局限，磁系场强不高，且磁系多为开放式磁系结构，场强随着距离的增加而逐渐减小，磁场的作用深度较小，随着料层厚度的增加，其筛选效率明显下降，从而直接影响设备处理量及除铁效果。因此，如何实现磁系作用深度的提高和如何在实际应用中实现均匀强磁磁选的技术效果是本申请所面临解决的技术问题。

发明内容

    本发明的目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种结构设计合理，磁场强度强、作用深度深、磁场均匀，且分选效果好的提高永磁强磁场作用深度的磁系设计方法及磁选设备。

为达到上述目的，所采取的技术方案是：

一种提高永磁强磁场作用深度的磁系设计方法，将若干个方形永磁磁块的N极与N极、S极与S极相对间隙层叠排列并压紧形成挤出磁系磁组单元，将原本方形永磁磁块的N极、S极的平面磁场转化为沿方形永磁磁块的磁块间隙挤压出的条形磁场；将若干组层数相同的挤出磁系磁组单元按间距L横向相对排列，且相邻两组挤出磁系磁组单元的层与层之间对应的挤出的条形磁场极性相反，形成一个长条形的磁系闭合的均匀闭合强磁组单元，将挤出磁系磁组单元的开放挤出磁场转化为均匀闭合的强磁场，同时磁场极性沿竖向交替变化。

将若干组均匀闭合强磁组单元沿纵向排列，纵向的相邻两均匀闭合强磁组单元层与层之间对应的挤出的条形磁场极性相同。

一种非金属矿除铁用均匀强磁场磁选设备，包括机架、设置在机架上的料仓、设置在料仓底部的振动给料器、设置在振动给料器下料端的磁选装置、以及设置在磁选装置下部的非磁性物料仓和磁性物料仓，所述的磁选装置包括设置在机架上的磁系固定框、设置在磁系固定框内的均匀闭合强磁组单元、呈网格圆盘形的聚磁介质网盘、驱动聚磁介质网盘转动的转轴和动力机构，所述的均匀闭合强磁组单元包括W组沿横向按间距L排列挤出磁系磁组单元，所述的挤出磁系磁组单元由若干个方形永磁磁块的N极与N极、S极与S极相对间隙层叠排列并由磁系固定框固定设置而成，相邻两组挤出磁系磁组单元的层与层之间对应的永磁磁块的极性相反，所述的聚磁介质网盘的数量为（W-1）个，且聚磁介质网盘的一部分匹配设置在相邻两组挤出磁系磁组单元之间，聚磁介质网盘另一部分设置在磁系外侧，所述的非磁性物料仓和磁性物料仓分别对应设置在聚磁介质网盘两部分的下部。

所述的聚磁介质网盘为多层网格状的聚磁介质网间隔设置而成，相邻两聚磁介质网的间距为筛选矿物最大颗粒的2-3倍。

所述的磁系固定框内的均匀闭合强磁组单元沿纵向排列有若干组，相邻两组均匀闭合强磁组单元层与层之间对应的永磁磁块极性相同。

所述的动力机构包括电机、减速器和联轴器。

所述的振动给料器下端并排设置有多个振动分料盘，各个振动分料盘匹配对应与两组挤出磁系磁组单元之间间距为L的筛选间隙。

采用上述技术方案，所取得的有益效果是：

①本发明通过对均匀闭合强磁组单元在三维空间上进行叠加排列，设备的处理量与叠加数量呈线性关系，设备的处理量可进行有效放大；设备的除铁效果与叠加数量呈正相关，增加叠加层数可优化分选指标；因此通过简单的叠加实现处理量的放大与分选效果的优化，长方体磁系结构中布满了磁系组，相比于圆周磁系，空间利用率大幅提高，结构紧凑；

②本发明的磁选设备，矿物分选的工作场强较高，对矿物的捕获能力较强；分选的路径较长，磁性矿物的回收率较高；通过简单的叠加，设备的处理量及分选性能得到加大和优化；且设备结构紧凑，占用场地少。

附图说明

图1为本发明的挤出磁系磁组单元的结构示意图。

图2为本发明的均匀闭合强磁组单元的结构示意图。

图3为本发明均匀闭合强磁组单元横向和纵向叠加结构示意图。

图4为聚磁介质网盘的布置结构示意图。

图5为本发明的非金属矿除铁用均匀强磁场磁选设备的结构示意图。

图6为图5的俯视结构示意图、

图中序号：1为永磁磁块、2为挤出磁系磁组单元、3为均匀闭合强磁组单元、4为机架、5为料仓、6为振动给料器、7为非磁性物料仓、8为磁性物料仓、9为磁系固定框、10为聚磁介质网盘、11为动力机构、12为轴承座、13为转轴、14为电机、15为减速器、16为联轴器、17为振动分料盘。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明。

实施例一：参见图1-图3，一种提高永磁强磁场作用深度的磁系设计方法，将若干个方形永磁磁块1的N极与N极、S极与S极相对间隙层叠排列并压紧形成挤出磁系磁组单元2，从而将原本方形永磁磁块1的N极、S极的平面磁场转化为沿相邻两个方形永磁磁块的磁块间隙挤压出的条形磁场；将若干组层数相同的挤出磁系磁组单元2按间距L横向相对排列，且相邻两组挤出磁系磁组单元2的层与层之间对应的挤出的条形磁场极性相反，形成一个长条形的磁系闭合的均匀闭合强磁组单元3，将挤出磁系磁组单元2的开放挤出磁场转化为均匀闭合的强磁场，同时磁场极性沿竖向交替变化，将若干组均匀闭合强磁组单元沿纵向排列，纵向的相邻两均匀闭合强磁组单元层与层之间对应的挤出磁系极性相同，由此在三维空间内形成一个可根据不同的处理量而进行设计的筛选磁系。

实施例二：参见图1-图6，一种非金属矿除铁用均匀强磁场磁选设备，包括机架4、设置在机架4上的料仓5、设置在料仓5底部的振动给料器6、设置在振动给料器6下料端的磁选装置、以及设置在磁选装置下部的非磁性物料仓7和磁性物料仓8，所述的磁选装置包括设置在机架4上的磁系固定框9、设置在磁系固定框9内的均匀闭合强磁组单元3、呈网格圆盘形的聚磁介质网盘10、驱动聚磁介质网盘10转动并通过轴承座12设置在机架4上的转轴13和动力机构，所述的动力机构包括电机14、减速器15和联轴器16，所述的聚磁介质网盘10为多层网格状的聚磁介质网间隔设置，相邻两聚磁介质网的间距为筛选矿物最大颗粒的2-3倍，所述的均匀闭合强磁组单元3包括W组沿横向按间距L排列挤出磁系磁组单元2，所述的挤出磁系磁组单元2由若干个方形永磁磁块1的N极与N极、S极与S极相对间隙层叠排列并由磁系固定框9固定设置而成，相邻两组挤出磁系磁组单元2的层与层之间对应的永磁磁块1的极性相反，所述的聚磁介质网盘10的数量为（W-1）个，且聚磁介质网盘10的一部分匹配设置在相邻两组挤出磁系磁组单元2之间，聚磁介质网盘10另一部分设置在磁系固定框外侧，所述的非磁性物料仓7和磁性物料仓8分别对应设置在聚磁介质网盘两部分的下部，所述的磁系固定框内的均匀闭合强磁组单元沿纵向排列有若干组，根据不同的处理量进行设计，相邻两组均匀闭合强磁组单元层与层之间对应的永磁磁块极性相同。

本发明的工作原理是：在由均匀闭合强磁组单元形成的间距为L的条形封闭强磁场内布置由多层网状聚磁介质网形成的聚磁介质网盘，聚磁介质网的层数A根据入料粒度确定，以保证物料沿筛网间距为L/(A+1)给入时不发生堵塞为宜。这样在长方体空间磁场内布置了（W-1）个相互平行的聚磁介质网盘，设备的处理量与（W-1）值存在线性关系，因此设备的处理量可以得到有效放大；设备的分选效果与挤出磁系磁组单元的竖向层数B值正相关，因此可以根据矿物的分选要求对设备的分选效果进行优化。在此基础上将聚磁介质网盘设计为半径为R的圆形，固定于均匀闭合强磁组单元外侧的转轴上，这样网状聚磁介质网盘有近半圆周位于均匀闭合强磁组单元内侧，另半圆周位于均匀闭合强磁组单元外侧。矿物自料仓进入振动给料器，在沿振动导料槽内形成均匀的料层，然后进入振动分料盘，将物料均匀地分为若干等份，在振动及重力作用下下滑至磁系横向间隙，矿物沿着均匀闭合强磁组单元内侧间距为L的间隙给入时，磁性矿物附着于网状介质上，随着聚磁介质网盘的旋转，在磁力线走向交替变化的磁场的作用下，磁性矿物沿着聚磁介质网不断翻转，将夹杂的非磁性物排除，最终磁性矿物随着聚磁介质网旋转至磁系作用范围之外时，脱离聚磁介质网，完成分选过程。