[發(fā)明專利]一種溢流排出型磁力水力旋流器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310025036.0
• 申請(qǐng)日: 2013-01-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103056049A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李茂林;郭娜娜;崔瑞;鄭霞裕;顏亞梅;張仁丙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B04C9/00
• 分類號(hào): B04C9/00;B04C5/12;B04C5/103
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水力旋流器技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種溢流排出型磁力水力旋流器。

背景技術(shù)

水力旋流器自20世紀(jì)30年代出現(xiàn)以后，它的結(jié)構(gòu)和性能不斷地得到改進(jìn)和完善，已廣泛應(yīng)用于選礦、化工和石油等領(lǐng)域。水力旋流器的分級(jí)粒度不僅與粒度有關(guān)，而且與密度相關(guān)，即大直徑、低密度的顆粒進(jìn)入溢流，小直徑、高密度的顆粒進(jìn)入底流。在旋流器廣泛使用的鐵礦磨礦分級(jí)回路中，這一缺陷導(dǎo)致了：（1）已經(jīng)單體解離了的鐵礦物由于密度大進(jìn)入沉砂，繼續(xù)返回磨機(jī)磨礦，這既浪費(fèi)了能量，又造成了不必要的過(guò)磨；（2）鐵品位低的粗顆粒貧連生體由于密度低而進(jìn)入溢流，直接送入下段的磁選作業(yè)，這些顆粒進(jìn)入精礦產(chǎn)品勢(shì)必降低精礦品位，進(jìn)入尾礦則降低鐵的回收率。這一現(xiàn)象被稱為反富集，是選礦領(lǐng)域的一個(gè)沒(méi)有克服的技術(shù)難題。

針對(duì)這些問(wèn)題，國(guó)外曾做過(guò)研究：新西蘭弗里克（Frricker）研制了一種規(guī)格為Ф200mm圓周式馬鞍形電磁磁力旋流器；烏克蘭選煤設(shè)計(jì)院試制了混式電磁旋流器；英國(guó)博克斯馬格-拉皮德（Boxmag-Rapid）公司研制了MCTO型磁力旋流器，鑒于這類設(shè)備的磁場(chǎng)方向指向旋流器中心，使磁性顆粒富集在溢流中，所以被稱之為溢流排出型磁力水力旋流器。由于上述設(shè)備從旋流器頂蓋到柱體下端對(duì)應(yīng)的溢流管段都有磁場(chǎng)，微細(xì)粒磁性物料會(huì)吸在溢流管上，降低分級(jí)效率；柱體有磁場(chǎng)，椎體部分磁場(chǎng)很弱，有效磁場(chǎng)范圍小，仍有大量粒度合格的物料富集在沉砂中造成過(guò)磨，給后續(xù)選別作業(yè)帶來(lái)不良影響，所以沒(méi)有應(yīng)用于工業(yè)中。我國(guó)還未曾有這類設(shè)備的文章或報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，目的在于提供一種成本低、節(jié)約能耗、壽命長(zhǎng)、操作方便、分級(jí)效率高和適于工業(yè)應(yīng)用的溢流排出型磁力水力旋流器。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：溢流排出型磁力水力旋流器包括普通水力旋流器、四根繞有線圈的U形鐵芯和中心導(dǎo)磁棒。

普通水力旋流器由頂蓋、給礦段、柱體、上錐體、下錐體、溢流管和沉砂咀組成。頂蓋與給礦段的上端、給礦段的下端與柱體的上端、柱體的下端與上錐體的上端、上錐體的下端與下錐體的上端和下錐體的下端與沉砂咀的殼體分別通過(guò)法蘭同中心聯(lián)接。

溢流管與頂蓋的中心孔固定聯(lián)接，溢流管的下端位于柱體的中部或下部，中心導(dǎo)磁棒的上端通過(guò)2～4個(gè)連接翅片同中心地焊接在溢流管下端的端口，中心導(dǎo)磁棒的下端與上錐體的下端平齊，中心導(dǎo)磁棒的直徑為溢流管內(nèi)徑的0.2～0.3倍。

所述溢流管、連接翅片、中心導(dǎo)磁棒、上錐體和柱體分別采用導(dǎo)磁材料；頂蓋、給礦段和下錐體采用不導(dǎo)磁材料。

四根繞有線圈的U形鐵芯的一端分別焊接在伸出頂蓋的溢流管的外壁上，四根繞有線圈的U形鐵芯的另一端分別焊接在柱體的外壁上，四根繞有線圈的U形鐵芯呈“十”字形中心對(duì)稱布置。

溢流排出型磁力水力旋流器的磁場(chǎng)強(qiáng)度H＝(1～160)kA/m，磁場(chǎng)力HgradH＝(1～1320)×10⁹A²/m³。

在上述技術(shù)方案中：所述的四根繞有線圈的U形鐵芯的形狀和材質(zhì)均相同；所述線圈的磁通相同。

由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明將四根繞有線圈的鐵芯的一端分別焊接在溢流管上部的外壁上，四根鐵芯的另一端分別焊接在柱體外壁上。當(dāng)給四個(gè)線圈通電時(shí)該溢流排出型磁力水力旋流器里就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，徑向磁場(chǎng)強(qiáng)度隨著物料旋轉(zhuǎn)半徑的增大而呈先增大后減小的趨勢(shì)，溢流管下方的轉(zhuǎn)折點(diǎn)在最大切線速度軌跡面上。因此從本發(fā)明的周邊到最大切線速度軌跡面處，磁性顆粒除了受離心力和流體拖曳力外還受到指向中心的磁力，從而使單體磁性顆粒在溢流中富集，優(yōu)化了含磁性顆粒物料的分級(jí)分離。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）本發(fā)明成本低、壽命長(zhǎng)和操作方便。

2）給礦段采用不導(dǎo)磁材料，柱體采用導(dǎo)磁材料，故只有柱體的空間有磁場(chǎng)，而給礦段的空間沒(méi)有磁場(chǎng)。因此降低了微細(xì)粒磁性物料吸附在溢流管外壁上的幾率，提高了分級(jí)效率。

3）在溢流管下端設(shè)置了中心導(dǎo)磁棒，將磁場(chǎng)擴(kuò)大到上錐體，柱體和上錐體段都有磁場(chǎng)。在中心導(dǎo)磁棒段，指向中心的徑向磁場(chǎng)范圍是從旋流器周邊到最大切線速度軌跡面，有效磁場(chǎng)范圍大，所以能使粒度合格的物料富集在溢流中，減少過(guò)磨。

4）中心導(dǎo)磁棒能起到穩(wěn)定空氣柱的作用。

5）旋流器內(nèi)部的磁場(chǎng)強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)可調(diào)節(jié)。

因此，本發(fā)明具有成本低、節(jié)約能耗、壽命長(zhǎng)、操作方便、分級(jí)效率高和適于工業(yè)應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖；