[發明專利]高梯度強磁場水平復合聚磁輥

有效

• 申請號: 200810197908.0
• 申請日: 2008-11-27
• 公開（公告）號: CN101406860A
• 公開（公告）日: 2009-04-15
• 發明（設計）人: 潘志強
• 申請（專利權）人: 潘志強;黃永紅
• 主分類號: B03C1/031
• 分類號: B03C1/031
• 代理公司: 武漢開元專利代理有限責任公司
• 代理人: 胡鎮西

技術領域

本發明涉及利用永磁體磁源對弱磁性金屬礦粉進行分選或對非金屬礦粉進行排雜提純的干式或濕式磁選機，具體地指一種用于上述磁選機的高梯度強磁場水平復合聚磁輥。

背景技術

目前，永磁選礦設備因具有耗能少、成本低、操作方便、應用范圍寬等優點，已廣泛應用于礦產冶金、化工、環保等領域。近十年來，隨著稀土銣鐵硼高磁能級材料的不斷提升，使得很多弱磁性材料進入了磁選范疇。在各種干式或濕式磁選機中，磁輥的磁源材料能級和激磁技術進步所體現的高磁能級和高梯度，是目前磁選技術瞄準的重點研究方向。

公知的永磁高梯度強磁場聚磁輥，包括芯軸和安裝在芯軸上的柱狀磁輥主體，后者在磁系組合中主要應用高剩磁高矯頑力銣鐵硼材料為磁源。為了提高磁輥的磁能級和梯度、增強其對弱磁性礦物的分選能力，普遍采用與芯軸同軸心、且沿芯軸軸向挨個并列布置的圓形磁片或扇形磁片進行組合，相鄰圓形磁片或扇形磁片所對應的磁極極性相同，圓形磁片或扇形磁片間夾有高導磁激磁材料，由此聚合成軸向排列的聚磁輥。由于該結構聚磁輥的磁力線在其工作面上沿軸向呈正弦分布、沿圓周方向呈等值分布，每一磁片的邊端磁場最高，而中間磁場為零，其磁場梯度受邊端效應和對選料作用距離的影響較大，在磁選過程中與正向垂直下料的粉體接觸時，無論采用順流還是逆流方式磁選，其磁力峰值都不可能均衡地對所有選料的每一單體產生一致影響。實驗數據表明：上述聚磁輥的磁力峰值有效利用率低于50％，這樣在選礦作業中很容易產生漏選，降低收率和品位。

為了解決上述問題，科研人員試圖通過變更圓形磁片或扇形磁片組合體的相關設計參數來改善其磁選能力。但如果通過減小圓形磁片或扇形磁片組合體與外激磁體之間的距離來增加磁輥的磁能級，顯然會影響磁選的產量；如果通過減小圓形磁片或扇形磁片的厚度來減少磁力峰值與所選礦粉的平均距離，又會受到磁性材料脆性大、不容易加工成型的限制。

從另一方面看，圓形磁片或扇形磁片的軸向組合結構在生產大直徑高梯度強磁場(2特斯拉以上)聚磁輥時將帶來許多困難：不僅面積較大的磁材在壓鑄時壓強降低，會使磁材密度不夠，影響其磁能級；而且當圓形磁片或扇形磁片的直經超過400mm時，其外溢的磁力也會顯著下降，導致其磁選能力無法同步增大。

第三，圓形磁片或扇形磁片在軸向組合時，相鄰磁片之間的固定完全靠有機粘接材料作用，在粘接材料老化和強大的內應力作用下，磁片容易脫落，導致其使用壽命大幅下降。

第四，圓形磁片或扇形磁片在粘接過程中，因受磁力的排斥作用較大而難以控制，手工操作磁片粘接定位時，除手部易受傷外，各個磁片組合的表面也很難平整，須進行外圓精加工，但磁體材料又受居里溫度的限制，不可車銑加工，只能用大型磨床磨削，不但高精度大尺寸的外圓磨削設備很難尋求，而且磨削速度十分緩慢，導致加工效率低下、生產成本高昂。所以，目前國內直經超過300mm且磁能級達到2特斯拉以上的聚磁輥并不多見。

發明內容

本發明的目的就是要提供一種可充分發揮所有磁條的磁力峰值作用效果、有效提高磁選產品品位和收率、且結構簡單、加工容易、安全可靠、工作壽命長、適于超大直徑制作的高梯度強磁場水平復合聚磁輥。

為實現上述目的，本發明所設計的高梯度強磁場水平復合聚磁輥，包括磁輥芯軸，所述磁輥芯軸的外面同軸心套裝有磁扼輥筒，所述磁扼輥筒的外圓筒壁面上均勻開設有一圈軸向平行排列的、用于固定雙燕尾形永磁條的一級燕尾槽。所述雙燕尾形永磁條由在橫截面上呈現兩個燕尾形狀相對布置并連為一體的上燕尾形部分和下燕尾形部分組合而成，所述下燕尾形部分嵌置在與其形狀相匹配的一級燕尾槽中，所述上燕尾形部分伸出一級燕尾槽之外，所述相鄰上燕尾形部分之間形成二級燕尾槽，所述二級燕尾槽中嵌置有與其形狀相匹配的單燕尾形永磁條。所述雙燕尾形永磁條和單燕尾形永磁條的磁極從橫截面上看位于其燕尾形截面兩側，且單燕尾形永磁條的磁極極性與其兩邊相鄰的雙燕尾形永磁條的磁極極性相同。所述磁扼輥筒的兩端通過一對嵌裝在磁輥芯軸上的法蘭盤與磁輥芯軸連為一體，所述雙燕尾形永磁條和單燕尾形永磁條也被封裝鎖固在該對法蘭盤之間。

進一步地，所述雙燕尾形永磁條和單燕尾形永磁條均由若干個結構相同的小段磁塊沿軸向首尾銜接而成，各小段磁塊既可拆分開來又可組合在一起。由于小段磁塊的加工受磁性材料脆性的影響有限，容易高壓壓鑄加工成型，從而使磁塊的密度增加、磁能級增大。這樣，不僅可以靈活適應制作不同直徑和不同軸向長度的聚磁輥、特別是大尺寸聚磁輥的需要，而且可以相應減少小段磁塊的厚度來縮短磁力峰值對選料的作用距離，確保其磁選能力更為強大。