賈印豐 王 棣

遼寧環(huán)宇礦業(yè)咨詢有限公司

永磁滾筒式磁選機(jī)的分析和設(shè)計(jì)

賈印豐 王 棣

遼寧環(huán)宇礦業(yè)咨詢有限公司

磁選主要是在不均勻的磁場中采用礦物間的磁性差異對各種礦物進(jìn)行分離的一種選礦方式。磁選在當(dāng)前的黑色金屬礦石的類別選擇中廣泛應(yīng)用，同時(shí)對有色和稀有金屬礦石的精選，重介質(zhì)選礦中介質(zhì)的回收，從非金屬礦物原料中除去含鐵雜質(zhì)，排出鐵物保護(hù)破碎機(jī)和其他設(shè)備，從冶煉產(chǎn)生的鋼渣中回收廢鋼以及從生產(chǎn)和生活污水中除去污染物等。磁選機(jī)主要應(yīng)用在冶金及其它行業(yè)，也能夠作為回收重介質(zhì)設(shè)備。因?yàn)橥彩酱胚x機(jī)在運(yùn)行中穩(wěn)定可靠，并且其運(yùn)行成本低，所以，其有著非常重要的作用。本文主要就對永磁滾筒式磁選機(jī)的分析和設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

永磁滾筒式；磁選機(jī)；設(shè)計(jì)

1　永磁滾筒式磁選機(jī)工作原理

磁選的實(shí)質(zhì)：即磁選是利用磁力和機(jī)械力對不同磁性礦粒的不同作用而實(shí)現(xiàn)的。

磁選機(jī)主要由磁系、滾筒、槽體、機(jī)架、傳動裝置等五部分組成。磁系在滾筒內(nèi)軸上呈下垂位置、通過軸兩端支承固定在機(jī)架下。滾筒可單獨(dú)轉(zhuǎn)動，電機(jī)通過減速機(jī)、鏈條、鏈輪帶動滾筒轉(zhuǎn)動。槽體與筒體全部安裝在架子上，筒體中心與槽體半徑圓心重合，筒體中心可進(jìn)行水平方向和垂直方向調(diào)整。當(dāng)來料進(jìn)入給料箱后，將大塊物料過濾并均勻地分配來料。通過磁滾筒工作場時(shí)將介質(zhì)顆粒吸在滾筒表面，由連續(xù)轉(zhuǎn)動的滾筒運(yùn)輸?shù)骄V排料口脫料。尾礦由液流口和兩個(gè)調(diào)控口組成，進(jìn)入機(jī)內(nèi)的大顆粒非磁性物流入調(diào)控口后，定期排出，其它液體尾礦經(jīng)液流口排出。、磁選機(jī)的磁系將采用新型永磁磁路，漏磁少，磁場強(qiáng)度高，作用深度大，不易退磁。槽體采用筒型結(jié)構(gòu)，功能多，處理能力大，回收率高，運(yùn)行平穩(wěn)可靠，操作維護(hù)簡便，耗能低。

磁選機(jī)與選煤設(shè)備配套數(shù)量：最小選煤廠至少也要兩臺，120萬噸選煤廠，配四臺3100mm磁選機(jī)比較適宜；也可根據(jù)實(shí)際需要配置。

2　磁選機(jī)使用的磁性材料及其特性

2.1鐵氧體永磁材料特性

鐵氧體永磁是金屬氧化物的陶瓷材料，結(jié)晶結(jié)構(gòu)屬于磁鉛石型的單軸六角品系。鐵氧體永磁材料的優(yōu)點(diǎn)是具有相當(dāng)高的矯頑力，故適于退磁場較大的條件下使用。鐵氧體的電阻率比金屬磁性材料高得多，所以在高頻下也可使用。它最大磁能積雖不大，但最大回復(fù)磁能積卻很大，因此也適于做動態(tài)條件下的永磁體。鐵氧體的另一個(gè)特點(diǎn)是退磁曲線的很大一部分接近直線，工作穩(wěn)定。直線部分的斜率接近于回復(fù)磁導(dǎo)率。此外鐵牡體比重較小(4～5.2g/cm3)，原材料價(jià)格低廉，制造工藝簡單。采用鐵氧體材料成本及重量都低。鐵氧休的居里溫度為450℃，其機(jī)械強(qiáng)度和剛度較大，可直接壓制成型，必要時(shí)也可磨削加工。

2.2釹鐵硼永磁材料特性

隨著我國磁材料行業(yè)的發(fā)展，新型磁性材料有了長足的進(jìn)步，其中，釹鐵硼磁性材料具有磁力強(qiáng)，性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，因而獲得了廣泛地應(yīng)用。應(yīng)用新型釹鐵硼磁系不僅磁力強(qiáng)，磁場作用深度大，磁場特性合理，重量輕和便于組裝，而且使永磁大塊磁選機(jī)的工藝指標(biāo)得到改善，拋廢品味和磁性鐵回收率達(dá)到較高水平。如果用戶為了減少設(shè)備投資，選用鐵氧體磁系，選別指標(biāo)必然下降。

3　磁選機(jī)的磁系結(jié)構(gòu)參數(shù)

3.1磁系的極面寬和極隙寬的比值

極面寬和極隙寬的比值對磁場特性有很大的影響。在磁選分離過程中，一般要求磁性礦粒在隨運(yùn)輸裝置(如圓筒、皮帶)移動的過程中受到較均勻的磁力，以保證運(yùn)輸裝置順利搬運(yùn)出磁性產(chǎn)品和防止磁性礦粒脫落。

3.2磁系的極距

磁選機(jī)磁系的重量和磁系的極距有關(guān)，極距愈小，磁系重量愈輕。由于這種理由，似乎磁選機(jī)采用小極距磁系是合理的?？墒?，極距小，離開磁極表面的磁場強(qiáng)度下降過快，而在選分大塊礦石時(shí)，一部分礦石將處在磁場強(qiáng)度過低的區(qū)域，礦石會損失到非磁性產(chǎn)品中去。磁系的高度：永磁磁選機(jī)磁系的高度對磁選機(jī)的磁極表面的平均磁場強(qiáng)度有一定影響。磁系中磁極組的截面積一定時(shí)，隨著磁極組高度的增大，磁極組表面的平均磁場強(qiáng)度增高，但當(dāng)磁極組的高度增大到一定值時(shí)，磁極組表面的平均磁場強(qiáng)度增加的幅度就減小。

3.3磁系的寬度

磁選機(jī)磁系的寬度是指磁系沿圓筒軸向方向的長度。磁系寬度不同，磁場強(qiáng)度沿軸向方向的變化也不同。磁系寬度增大后，磁極上方各點(diǎn)的磁場強(qiáng)度均有增加，因?yàn)槁┐艤p小。寬度小的磁系，越靠近磁系邊緣，磁場強(qiáng)度越低，下降幅度很大，而寬度大的磁系，在很大范圍內(nèi)磁場是均勻的。寬的磁系在圓筒軸向方向上的磁場分布具有中間段高兩端低的特性。這是因?yàn)榇畔祪啥擞写磐ㄉ⒎?，這種特性和磁通散放的存在，設(shè)計(jì)磁選機(jī)的給礦口和排礦口寬度時(shí)應(yīng)加以考慮。磁系寬度決定著給礦寬度，因而也就決定著磁選機(jī)的處理能力。增加磁系寬度必然要增加筒長，從而提高磁選機(jī)的處理能力。

3.4磁系的半徑

磁選機(jī)磁系半徑的大小對磁選機(jī)單位筒長的處理能力有很大的影響。隨著磁系半徑的加大(即筒徑加大)，選別工作區(qū)相應(yīng)的加長，在磁系內(nèi)可安排更多的磁極，對提高精礦品味和回收率都有所幫助。磁系半徑加大的結(jié)果，不僅磁極的平均磁場強(qiáng)度有所提高，而且選別工作區(qū)高度也有所增加。它們之間的關(guān)系是非線性的。磁系半徑在某一范圍內(nèi)增大時(shí)，磁選機(jī)處理能力的提高幅度很顯著，繼續(xù)增大時(shí)，提高幅度就不明顯。

3.5磁系的包角

干選塊狀礦石用的磁滑輪磁系包角多為360°，筒式磁選機(jī)為90°～180°(選出非磁性尾礦時(shí)，采用小的磁系包角，而選出磁性精礦時(shí)，采用大的磁系包角)。干選細(xì)粒礦石用的筒式磁選機(jī)的磁系包角為(2/3～3/4)×360°(同心圓缺磁系)和360°(同心磁系或偏心磁系)。濕式筒式磁選機(jī)的磁系包角一般為106°～128°。

結(jié)語

本文從磁路特性和機(jī)械特性入手，采用均勻布置釹鐵硼磁體方式，使磁場在磁極中線處下降幅度明顯減小。通過理論計(jì)算確定磁極高度。在磁極間隙中間加入輔助磁極，使磁場在磁極間隙處下降幅度明顯減小，進(jìn)而使整個(gè)磁選機(jī)表面磁場接近均勻。

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