CN201815376U - 立环式脉动高梯度超导磁选机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于磁选设备，特别涉及一种立环式脉动高梯度超导磁选机，其包含有：脉动机构、脉动冲程箱、给矿斗、精矿斗、冲洗水管、尾矿管、分选腔、分选环、分选环驱动机构、脱磁器、机架、液位箱和磁系，所述的磁系为超导磁系，超导磁系安设在分选环的下端，超导磁系下方通过尾矿通道与脉动冲程箱相连，超导磁系的侧面装有液位箱。本实用新型在现有技术的基础上提高高梯度磁选机的磁场强度，有效降低高梯度磁选机的能耗，提高分选效率，拓宽高梯度磁选机的应用范围。
Description
技术领域
本实用新型属于磁选设备，特别涉及一种立环式脉动高梯度超导磁选机。
背景技术
高梯度磁选理论的提出给磁选矿界以质的飞跃，使能够磁选的矿物种类增多，粒度上、下限变宽。在处理低含量磁性物和细粒级磁性物的场合中先后出现的连续高梯度磁选机有电磁平环式强磁高梯度磁选机、永磁和电磁立环高梯度磁选机等。这些设备广泛应用于分选弱磁性细粒嵌布的矿石、含金尾矿的回收利用、从矿砂中回收针铁矿石及金红石、分选工业矿物，如高岭土、萤石、磷灰石、从粉煤中分离黄铁矿及灰分、钢铁厂和发电厂的废水处理等工业生产中。
但这些设备普遍存在磁场较低、能耗高或者分选效率低等缺点，特别是当这些设备应用于核电工业中放射性固体的分离、气体的磁性过滤及全血的磁性分离等场合时，这些缺点尤为突出。
实用新型内容
本实用新型的目的解决现有技术中的磁选机存在的磁场较低、能耗高或者分选效率低的缺点，提供一种立环式脉动高梯度超导磁选机，在原有基础上提高高梯度磁选机的磁场强度，有效降低高梯度磁选机的能耗，提高分选效率，拓宽高梯度磁选机的应用范围。
本实用新型的发明目的是通过以下技术方案实现的。
立环式脉动高梯度超导磁选机，包含有：脉动机构、脉动冲程箱、给矿斗、精矿斗、冲洗水管、尾矿管、分选腔、分选环、分选环驱动机构、脱磁器、机架、液位箱和磁系。所述的磁系为超导磁系，超导磁系安设在分选环的下端，超导磁系下方通过尾矿通道与脉动冲程箱相连，超导磁系的侧面装有液位箱。
为更好完成本实用新型的任务，还可以采取以下技术措施：
立环式脉动高梯度超导磁选机，包含有间隙调节装置。间隙调节装置由螺栓、螺帽和弹簧垫片固定在燕尾板上。
本实用新型的立环式脉动高梯度超导磁选机中的超导磁系由置于杜斯罐中的激磁线圈、磁轭、制冷系统和非导磁固定脚组成；超导磁系由非导磁材料固定脚固定在杜斯罐中，超导磁系位置在分选环下端90°～100°的范围。
杜斯罐为双层金属制，两层金属壁都涂满银，两层壁间为真空。激磁线圈具有一个轴、一个第一末端和一个第二末端，缠绕轴上的每一束绕线圈均沿轴缠绕、并向排置。
制冷系统，包括液化空气、压力表、温度表、液阀和气阀。
超导磁系磁轭是由两组径向长度不同的磁轭块逐项间隔叠加组成。
本实用新型具有已应用于工业生产的各种高梯度磁选机的优点：磁场与电磁磁选机的磁场一致，磁场分布合理，磁场可调、分选精度高、设备运转可靠、操作简便，可以有效地分选低含量和细粒级弱磁性矿物，同时还具有本身独特的优势：磁场可调范围由原来的4000～12000Gs提到了4000～40000Gs甚至更高，能耗减少了70％以上，分选精度可提高5～8％，可以有效地分选含量极低和微细粒级弱磁性矿物，也可以应用于多种尖端科学实验和生产中。
附图说明
图1是本实用新型主剖结构示意图；
图2是本实用新型左剖结构示意图；
图3是本实用新型的杜斯罐主剖结构示意图；
图4是本实用新型的超导磁系主剖结构示意图；
图5是本实用新型的超导磁系左剖结构示意图；
图6是本实用新型的超导磁系俯剖结构示意图；
图7是本实用新型的上磁轭主剖结构示意图；
图8是本实用新型的间隙调节装置主剖结构示意图；
图9是本实用新型的间隙调节装置左剖结构示意图。
其中：1-脉动机构；2-脉动冲程箱；3-磁轭；4-激磁线圈；5-分选环；6-给矿斗；7-精矿斗；8-冲洗水管；9-脱磁器；10-冲洗水箱；11-钢制外壳；12-杜斯罐；13-尾水管；14-尾矿管；15-机架；16-驱动机构调节装置；17-分选环驱动机构；18-减速机；19-间隙调节装置；20-传动轴；21-聚磁介质；22-辐板；23-聚磁介质盒；24-下磁轭；25-燕尾板；26-上磁轭；27-液位箱；28-尾矿通道；29-液位箱排矿管；30-月牙板；31-杜斯罐内壁；32-杜斯罐外壁；33-压力表；34-低温温度表；35-气阀；36-液阀；37-非导磁固定脚；38-转珠轴承；39-弹簧垫片；40-螺帽；41-螺栓；42-分选腔。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的结构和工作过程进行说明。
在图1、图2所示本实用新型立环脉动超导高梯度磁选机主剖、左剖结构示意图中，分选环5为立式装配，由20个聚磁介质盒23构成，聚磁介质盒23装 有聚磁介质21；分选环5通过辐板22，固定在传动轴20上，传动轴20支撑在左右两个转珠轴承38上，转珠轴承38间隙调节装置19连接在燕尾板25上，燕尾板25固定在机架15上；传动轴20右端连接到可调转速的分选环驱动机构17上；分选环驱动机构17通过驱动机构调节装置16固定在机架15上，并通过驱动机构调节装置16调节分选环驱动机构17的高度，使之和传动轴20始终保持在同一条直线上。超导磁系位于分选环5的下端左、右90°～100°的范围内并固定在机架15上。超导磁系下部通过尾矿通道28与脉动冲程箱2连接；脉动冲程箱2由脉动机构1驱动，同时连接到液位箱27。冲洗水管8位于分选环5的上面，给矿斗6，冲洗水水箱8位于分选环5内的左右后面两侧，精矿箱7位于分选环5内的左右上面两侧。
在图3所示本实用新型的杜斯罐12主剖结构示意图中，杜斯罐内装有激磁线圈4、磁轭3、制冷系统和非导磁固定脚37。空气液化通过液阀36进去杜斯罐12，由于液化空气可以获得81K的低温，有效保证了激磁线圈4达到超导状态的临界温度，杜斯罐12内的温度由低温温度表34实时监控。由于液化空气的气化，杜斯罐内的气压会逐步增大，杜斯罐内的气压由压力表33实时监控，当罐内压力达到一定压力时，可以通过气阀35排出气化的液化空气，保证罐内的压力在技术容许范围内。杜瓦罐中的压力和温度可以通过压力表33和温度表36进行实时监控。超导磁系，由非导磁材料固定脚39固定在杜斯罐12中。
杜斯罐为双层金属制，两层金属壁都涂满银，两层壁间为真空。两层胆壁上的银可以防止辐射散热，真空能防止对流和传导散热，使盛在瓶里的液化气体，温度不易发生变化。
激磁线圈4，由性能优良、临界温度为108K的铋锶钙铜氧化物材料制成，其超导特性和相应的高电流密度特性在较高的温度(108K)下实现。
在图4～图6所示本实用新型的超导磁系主剖、左剖、俯剖结构示意图中，上磁轭26和下磁轭24的磁系包角为90°～100°。激磁线圈形成的感应磁场足够大，可以减少磁系包角；上磁轭26和下磁轭24可以有效的减少磁漏，降低对操作人员的损害，同时也可以起到节能作用。磁轭3与杜斯罐内壁31之间设有具有隔热功能的月牙板30。上磁轭26开有尾水管13，有利于设备自动调节液位；下磁轭24开有尾矿通道28，有利于脉动矿浆漂洗吸附在聚磁介质21上的磁性物。
在图7所示本实用新型的上磁轭主剖结构示意图中，磁轭块由导磁不锈钢制成，磁轭由由两组径向长度不同的磁轭块逐项间隔叠加组成。这种结构不仅保证激磁线圈4有足够的制冷接触面积，以使其达到超导状态，而且可以有效聚集磁力线。
在图8～图9所示本实用新型的间隙调节装置19主剖、左剖结构示意图中，传动轴20通过转珠轴承38固定在间隙调节装置19下板上，间隙调节装置19由螺栓41、螺帽40和弹簧垫片39固定在燕尾板25上。通过调节螺帽40带动间隙调节装置19升降来调节分选环5和超导磁体之间的距离。距离小，磁场大；距离大，磁场小。
本实用新型的工作流程如下：
激磁线圈4通以直流电，在分选区产生感应磁场，位于分选区的磁介质表面产生非均匀磁场即高梯度磁场；转环作顺时针旋转，将磁介质不断送入和运出分选区；矿浆从给矿斗给入，沿上铁扼缝隙流经转环。矿浆中的磁性颗粒吸附在磁介质表面上，被转环带至顶部无磁场区，经冲洗水冲入精矿斗；非磁性颗粒在重力、脉动流体力的作用下穿过磁介质堆，沿下铁扼缝隙流入尾矿斗排走。该机的转环采用立式旋转方式，对于每一组磁介质而言，冲洗磁性精矿的 方向与给矿方向相反，粗颗粒不必穿过磁介质堆便可冲洗出来。该机的脉动机构驱动矿浆产生脉动，可使分选区内矿粒群保持松散状态，使磁性矿粒更容易被磁介质捕获，使非磁性矿粒尽快穿过磁介质堆进入到尾矿中去。反冲精矿和矿浆脉动可防止磁介质堵塞；脉动分选可提高磁性精矿的质量。这些措施保证了该机具有较大的富集比、较高的分选效率和较强的适应能力。
设备运行时，当激磁线圈4通入一定大小的电流时，由于激磁线圈4处于超导(零电阻)状态下，即可产生很大的感应磁场，待感应磁产生后，调小通入电流至微弱状态既可保证感应磁场的持续，从而达到本实用新型节能的目的。感应磁场在分选区内形成N极和S极闭合磁场，该磁场磁力线经过聚磁介质盒23内的聚磁介质21时，磁场得到加强，从而形成高梯度磁场。磁场大小的调节，通过间隙调节装置19调节分选环5和超导磁体之间的距离来实现。
矿浆通过给矿斗6，进入分选环5内，矿浆中的磁性物质被吸附在聚磁介质盒23内的聚磁介质21上。脉动机构1驱动脉动冲程箱2，使得矿浆在分选环和尾矿通道中产生脉动，从而达到漂洗吸附在聚磁介质21上的磁性物质，脱去夹杂的非磁性物质的目的。随着分选环5转到磁性矿物卸矿区时，脱磁器9对吸附在聚磁介质21上的磁性物质进行脱磁，再由冲洗水管8的冲洗水将磁性物质冲洗到精矿斗7。非磁性物质通过尾矿通道28和尾矿管14排出。分选时分选腔42内的液位主要由液位箱19控制，当分选腔42中的液位较高时，矿浆可通过尾水管13排出。
本实施例在设备运转过程中，脉动机构的电机和分选轮的驱动机构的电机均采用调速电机；杜瓦罐中的压力和温度可以通过压力表和温度表进行实时监控；磁场的大小通过间隙调节机构调节分选环和超导磁体之间的距离来调节，运行过程容易控制。
Claims (10)
1.一种立环式脉动高梯度超导磁选机，包含有：脉动机构(1)、脉动冲程箱(2)、给矿斗(6)、精矿斗(7)、冲洗水管(8)、尾矿管(14)、分选腔(42)、分选环(5)、分选环驱动机构(17)、脱磁器(9)、机架(15)、液位箱(27)和磁系，其特征是：所述的磁系为超导磁系，超导磁系安设在分选环(5)的下端，超导磁系下方通过尾矿通道(28)与脉动冲程箱(2)相连，超导磁系的侧面装有液位箱(27)。
2.根据权利要求1所述的立环式脉动高梯度超导磁选机，其特征在于：还包含有间隙调节装置(19)。
3.根据权利要求2所述的立环式脉动高梯度超导磁选机，其特征在于：间隙调节装置(19)由螺栓(41)、螺帽(40)和弹簧垫片(39)固定在燕尾板(25)上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的立环式脉动高梯度超导磁选机，其特征在于：超导磁系由置于杜斯罐(12)中的激磁线圈(4)、磁轭(3)、制冷系统和非导磁固定脚(37)组成。
5.根据权利要求4所述的立环式脉动高梯度超导磁选机，其特征在于：超导磁系由非导磁固定脚(37)固定在杜斯罐(12)中。
6.根据权利要求5所述的立环式脉动高梯度超导磁选机，其特征在于：超导磁系在分选环(5)下端90°～100°的范围。
7.根据权利要求4所述的立环式脉动高梯度超导磁选机，其特征在于：杜斯罐为双层金属制，两层金属壁都涂满银，两层壁间为真空。
8.根据权利要求4所述的立环式脉动高梯度超导磁选机，其特征在于：激磁线圈(4)具有一个轴、一个第一末端和一个第二末端，缠绕轴上的每一束绕线圈均沿轴缠绕、并向排置。
9.根据权利要求4所述的立环式脉动高梯度超导磁选机，其特征在于：制冷系统，包括液化空气、压力表(33)、低温温度表(34)、液阀(36)和气阀(35)。
10.根据权利要求4所述的立环式脉动高梯度超导磁选机，其特征在于：磁轭(3)是由两组径向长度不同的磁轭块逐项间隔叠加组成。
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