一种磁选机滚筒的耐磨处理方法、耐磨磁选机滚筒

摘要

本发明提供了一种磁选机滚筒的耐磨处理方法，包括如下步骤：将磁选机滚筒预先清理后装进模具中，将聚氨酯预聚体浇注到模具中，并将模具加热至100-120℃硫化30-60min；其中，所述聚氨酯预聚体为选择PTMG、TDI、MDI以及NDI中的任意一种原料体系聚合而成；将经过上述步骤处理过的磁选机滚筒脱模后，自然放置一段时间，即可。还提供了一种耐磨磁选机滚筒，包括滚筒基体以及包覆在滚筒基体外侧的耐磨层，所述耐磨层采用聚氨酯预聚体浇注而成。本发明实施例的耐磨磁选机滚筒使用寿命长，耐磨性耐冲击性耐老化性得到了大力的提升。

说明书

技术领域

本发明涉及矿选领域，具体而言，涉及一种磁选机滚筒的耐磨 处理方法、耐磨磁选机滚筒。

背景技术

磁选机是在产业界使用最广泛的、通用性高的机种之一，适用 于具有磁性差异物质的分离，磁选机广泛应用于矿业、木材业、窑 业、化学、食品等行业，尤其在进行选矿过程中尤为常用。但是比 较让选矿行业头疼的在于磁选机滚筒的耐磨问题，因为磁选机滚筒 的耐磨寿命和选矿企业生产效率及成本息息相关，提高磁选机滚筒 的寿命可以给企业创造无形的经济效益，因此各选矿企业都在寻找 提高磁选机滚筒耐磨性的方法。

现有技术中，比较常用的方法主要有以下几种：第一是在滚筒 上包橡胶，这种方式属于磁选机较传统处理方式，也是目前应用最 广的技术，优点为价格低，易操作；缺点为耐老化差，寿命短，影 响选矿生产效率，局部磨损漏洞不易修补。第二种是采用喷涂涂料 的方式，比如耐磨聚脲、聚氨脂等材料，属于近几年比较新兴的技 术。优点为整体效果好，理论寿命可达18个月，实际寿命为8-12 个月，局部磨损后也易修补。缺点为现场施工难度大、首期投入成 本高，喷涂设备约20万左右。第三种是在滚筒上包陶瓷片，陶瓷在 磁选机上的应用已经较为普遍，目前已经获得各大企业的认可。优 点为正常磨损寿命可达两年，施工处理有一定的技术要求，成本低， 局部磨损后可修复，也是目前磁选机耐磨处理的最好方案。缺点为 施工要求较高，陶瓷片很不耐冲击。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁选机滚筒的耐磨处理方法，所述 的处理方法解决了以上出现的各种技术问题，具有处理方法成本低、 方法简单、操作方便、处理后应用时耐磨性耐冲击性耐老化性得到 了大力的提升，大大延长了滚筒的使用寿命等优点。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明实施例提供了一种磁选机滚筒的耐磨处理方法，包括如 下步骤：

(A)将磁选机滚筒预先清理后装进模具中，将聚氨酯预聚体 浇注到模具中，并将模具加热至100-120℃硫化30-60min；其中， 所述聚氨酯预聚体为选择PTMG、TDI、MDI以及NDI中的任意一 种原料体系聚合而成；

(B)将经过上述步骤处理过的磁选机滚筒脱模后，自然放置 一段时间，即可。

现有技术中，只有增强磁选机滚筒的耐磨性，才能延长磁选机 的寿命，不会影响正常生产的周期，因此这也是对滚筒进行耐磨处 理的初衷，但是其比较常用的方法均因存在成本高、寿命短不耐冲 击以及现场施工难度大等各种原因，影响了其方法的继续推广力度， 本发明为了解决上述出现的各种技术问题，提供了一种行之有效的 磁选机滚筒的耐磨处理方法，不但方法简单、操作方便而且通过耐 磨处理后，磁选机的使用寿命大大得到了延长，使用现有技术中的 方法一般在2-3个月包覆在滚筒外的耐磨层即开始脱落，最多使用 时间只能在8-12个月之间，但是经过本发明的耐磨处理方法后其可 保证在10个月内耐磨层不会出现任何脱落现象，使用年限可达3 年以上，甚至可达5年之久。另外，经过本发明的耐磨处理后，磁 选机滚筒本身的耐磨性耐冲击性耐老化性也能得到了大力的提升。

在本发明中，需要先将磁选机滚筒预先清理后装进模具中，在 这个步骤中，预先清理的具体步骤包括：采用目粒度为80目以上的 棕刚玉砂对磁选机滚筒喷砂处理后，再采用溶剂清洗，300-350℃条 件下除去磁选机滚筒表层的油污，最后喷高压气清洁，即可。其中， 优选采用目粒度为80-100目的棕刚玉砂，另外溶剂清洗时可采用二 氯甲烷或工业酒精清洗磁选机滚筒2-3次。因为用棕刚玉砂进行喷 砂处理时，可以增加筒体的粗糙度使其达到sa2.5级，这样可以进 一步增强外层包覆的耐磨层与滚筒表面的附着力，而棕刚玉砂的目 粒度如果颗粒过大在喷砂处理时不好操作，而且效果不好，因此目 粒度最好控制在适宜的范围内。

喷砂处理过后，采用溶剂进行清洗以去除灰尘、杂质以及油脂 等，比较常用的为二氯甲烷或工业酒精，冲洗2-3次即可达到清洗 的目的。紧接着在滚筒表面可能还残留一些油脂，可在300-350℃ 条件下对滚筒进行加热，因为要去除的为油脂如果温度太低可能达 不到清理彻底的要求，因此加热温度需要控制。经过上述步骤后滚 筒表面清理的已经比较干净，再用净化过的高压气对筒体表面清洁， 使得滚筒表面无油、无尘。

在本发明中，将磁选机滚筒装进模具之前不但磁选机滚筒需要 做一些清理的预处理工作，对模具也要做一些处理工作，预处理的 具体步骤包括：调整模具的设计精度在1mm以下，并对模具调整同 心度以及在其表面喷涂铁氟龙用于防粘。有时根据实际情况的需求 需要浇注耐磨层的厚度不同，则对模具的要求不同，但是本发明的 模具通过大量的创造性实验精度已经大大提升，其设计精度可控制 在1mm以下，完全可以做到免加工。还有，由于磁选机滚筒式采用 4-5mm不锈钢制作，不锈钢太薄做出来的滚筒的同心度(两端法兰 同心度达到了要求)都很差，误差在3-5mm，本发明为了降低因滚 筒同心度差摩擦力不均匀的问题在模具上提高了同心度(以两端法 兰为参照)，同时模具表面光洁度也达到了一定的要求并做了喷涂铁 氟龙防粘处理，免去使用国家禁止的脱模剂的使用以及对环境的污 染。模具在使用前为了提高可操作性一般先预热到90-100℃，实际 操作时在烘箱中进行即可。

值得注意的地方在于，将磁选机滚筒预先清理后装进模具后， 就可以将聚氨酯预聚体浇注到模具中，浇注的过程至关重要，一般 采用法国博雷三组份的万能浇注机进行，而且浇注时间也要有把控， 因为预聚体均有凝胶时间因此其浇注时间不能太慢要控制好时间， 浇注时间最好控制在8-18min之间。更进一步的，针对不同的预聚 体其浇注时间还要加以区别控制。实际矿选过程中，有的磁选机是 用在铁矿粗选抛尾工段处理的矿石粒度≥12mm，此时工况相对恶 劣，耐磨处理时最好选择NDI原料体系聚合而成的聚氨酯预聚体进 行浇注操作，这种体系形成的预聚体浇注操作时最好控制在8-9min 之间；还有一些磁选机用在铁矿选矿厂二三段时矿石粒度达到 100-200目，工况相对较好的情况，此时耐磨处理时最好选择PTMG、 TDI以及MDI中的任意一种原料体系聚合而成的聚氨酯预聚体进行 浇注操作，优选PTMG原料体系或TDI原料体系，这种体系形成的 预聚体浇注操作时最好控制在10-18min之间，时间相对较长。可见 在具体选择浇注预聚体时也是有考究的，而且发明人为了确定较优 的预聚体选择也是付出了大量的创造性劳动。

浇注完成后，将模具加热至100-120℃硫化30-60min，以促进 线性高分子发生交联作用而形成网状高分子，时间太短温度太低其 硫化的速度以及效果比较差，因此最好采取高温硫化的方式，为了 增强效果最好恒温维持在100℃。这属于第一次硫化操作，脱模后 还要将滚筒放入恒温烘箱中进行第二次硫化操作，将磁选机滚筒在 100-120℃的条件下硫化15-24h，这样经过第二次硫化操作后其耐磨 层的综合性能得以提升。

除了高温硫化后，还可采用常温自然硫化的方式进行，在常温 下自然放置48h以上，最后检验其浇注的耐磨层是否有明显的缺损、 气泡、色差，如完好则完成整个耐磨处理操作。

本发明实施例还提供了一种耐磨磁选机滚筒，包括滚筒基体以 及包覆在滚筒基体外侧的耐磨层，所述耐磨层采用聚氨酯预聚体浇 注而成。本发明实施例的耐磨磁选机滚筒使用寿命长，耐磨性耐冲 击性耐老化性能佳。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明实施例提供了一种磁选机滚筒的耐磨处理方法，经 过本发明的耐磨处理后，磁选机滚筒本身的耐磨性耐冲击性耐老化 性也能得到了大力的提升，大大延长了寿命，传统的处理耐磨方式 一般一台磁选机滚筒耐磨层的修复需要3-5天，因其寿命短停机修 复的时间大大的浪费每年需修复1-5次，本发明每年只需修复0.2-1 次，修复时间上缩短了很多，同时也提高了选矿企业的上产效率；

(2)创造性的采用浇注聚氨酯预聚体的方式，颠覆了以往直接 在表面包覆耐磨层的方式，通过本发明的处理方法使得耐磨层能够 更牢固的包覆在磁选机滚筒的表面，不易损坏使用时间持久，而且 不会影响磁选机的正常工作效率；

(3)针对不同工段的磁选机选择不同原料体系的聚氨酯预聚体 进行耐磨处理，为本领域的磁选机滚筒的耐磨处理技术提供了可参 考的数据，使其适用性更强，更易于技术的广泛推广。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本 领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视 为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件 或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均 为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1

磁选机滚筒的具体耐磨处理方法如下：

1)在机器检修期，将磁选机滚筒从磁选机上拆卸后进行如下预 处理：采用目粒度为80目以上的棕刚玉砂对磁选机滚筒喷砂处理， 采用二氯甲烷为溶剂清洗磁选机滚筒2-3次，300-350℃条件下除去 磁选机滚筒表层的油污，最后用净化过的高压气体对筒体进行表面 清洁，做到表面无油、无尘；

2)把彻底清洁的筒体装配进模具，事先调整模具的设计精度在 1mm以下，并提高同心度(以两端法兰为参照)与在模具表面做了 喷涂铁氟龙防粘处理；

3)选择以MDI原料体系聚合而成的聚氨酯预聚体浇注到模具 中，浇注时间控制在8-18min之间；

4)将模具放入恒温烘箱加热至100℃保持30-60min；

5)拆除模具后，常温自然放置硫化48h，检验经过浇注后形成 的耐磨层是否有明显的缺损、气泡、色差，若无可直接将滚筒安装 好使用。

实施例2

用于处理颗粒度为12mm以上的矿石磁选机滚筒的具体耐磨处 理方法如下：

1)在机器检修期，将磁选机滚筒从磁选机上拆卸后进行如下预 处理：采用目粒度为80-100目的棕刚玉砂对磁选机滚筒喷砂处理， 采用工业酒精为溶剂清洗磁选机滚筒2-3次，300-350℃条件下除去 磁选机滚筒表层的油污，最后用净化过的高压气体对筒体进行表面 清洁，做到表面无油、无尘；

2)把彻底清洁的筒体装配进模具，事先调整模具的设计精度在 1mm以下，并提高同心度(以两端法兰为参照)与在模具表面做了 喷涂铁氟龙防粘处理，并将模具进入烘箱加热至90℃；

3)选择以NDI原料体系聚合而成的聚氨酯预聚体预先加热到 90℃，然后浇注到模具中，浇注时间控制在8-9min之间；

4)将模具放入恒温烘箱加热至120℃保持60min；

5)拆除模具后，滚筒再次放入恒温烘箱加热至100℃的条件下 硫化15-24h；

6)常温自然放置硫化50h，检验经过浇注后形成的耐磨层是否 有明显的缺损、气泡、色差，若无可直接将滚筒安装好使用。

实施例3

用于处理目粒度为100目以上的矿石磁选机滚筒的具体耐磨处 理方法如下：

1)在机器检修期，将磁选机滚筒从磁选机上拆卸后进行如下预 处理：采用目粒度为80-100目的棕刚玉砂对磁选机滚筒喷砂处理， 采用工业酒精为溶剂清洗磁选机滚筒2-3次，300-350℃条件下除去 磁选机滚筒表层的油污，最后用净化过的高压气体对筒体进行表面 清洁，做到表面无油、无尘；

2)把彻底清洁的筒体装配进模具，事先调整模具的设计精度在 1mm以下，并提高同心度(以两端法兰为参照)与在模具表面做了 喷涂铁氟龙防粘处理，并将模具进入烘箱加热至90℃；

3)选择以TDI原料体系聚合而成的聚氨酯预聚体预先加热到 80℃，然后浇注到模具中，浇注时间控制在10-18min之间；

4)将模具放入恒温烘箱加热至110℃保持30min；

5)拆除模具后，滚筒再次放入恒温烘箱加热至100℃的条件下 硫化15h；

6)常温自然放置硫化50h，检验经过浇注后形成的耐磨层是否 有明显的缺损、气泡、色差，若无可直接将滚筒安装好使用。

实施例4

用于处理目粒度为100目以上的矿石磁选机滚筒的具体耐磨处 理方法如下：

1)在机器检修期，将磁选机滚筒从磁选机上拆卸后进行如下预 处理：采用目粒度为80-100目的棕刚玉砂对磁选机滚筒喷砂处理， 采用二氯甲烷为溶剂清洗磁选机滚筒3次，320℃条件下除去磁选机 滚筒表层的油污，最后用净化过的高压气体对筒体进行表面清洁， 做到表面无油、无尘；

2)把彻底清洁的筒体装配进模具，事先调整模具的设计精度在 1mm以下，并提高同心度(以两端法兰为参照)与在模具表面做了 喷涂铁氟龙防粘处理，并将模具进入烘箱加热至90℃；

3)选择以PTMG原料体系聚合而成的聚氨酯预聚体预先加热 到100℃，然后浇注到模具中，浇注时间控制在10-18min之间；

4)将模具放入恒温烘箱加热至120℃保持60min；

5)拆除模具后，滚筒再次放入恒温烘箱加热至120℃的条件下 硫化24h；

6)常温自然放置硫化49h，检验经过浇注后形成的耐磨层是否 有明显的缺损、气泡、色差，若无可直接将滚筒安装好使用。

实验例1

将经过本发明实施例1-4耐磨处理后的耐磨层与现有技术中采 用陶瓷片包覆处理后的耐磨层(比较例1)、聚氨酯材料直接喷涂处 理后的耐磨层(比较例2)的物理性能进行对比，具体结果如下：

从上表中可以看出，本发明实施例的处理方法处理后的各方面 物理性能均较优，而且经过使用发现本发明实施例的使用寿命可达 3-5年，而比较例1的使用寿命仅为1年，比较例2的使用寿命仅 为8-12个月，本发明采用浇注聚氨酯的方法处理后的寿命可达聚氨 酯直接喷涂方式的3-5倍，而且本发明由于相对延长了机械的使用 寿命，提高了生产效率，生产成本也得到了降低。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到， 在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和 修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的 所有这些变化和修改。