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1、(10)申请公布号 CN 102357410 A (43)申请公布日 2012.02.22 CN 102357410 A *CN102357410A* (21)申请号 201110320476.X (22)申请日 2011.10.20 B03C 1/02(2006.01) (71)申请人 安徽理工大学 地址 232001 安徽省淮南市舜耕中路 168 号 (72)发明人 焦红光 刘松 田中良 朱金波 吴金保 张明旭 闵凡飞 王超 (74)专利代理机构 郑州中民专利代理有限公司 41110 代理人 郭中民 张国防 (54) 发明名称 一种用于细粒嵌布矿物分选的干式永磁磁辊 (57) 摘要 一种用。
2、于细粒嵌布矿物分选的干式永磁磁 辊， 其特征在于 ： 所述磁辊包括磁辊芯轴， 以与磁 辊芯轴同轴心的方式套装在磁辊芯轴上的非导磁 圆筒， 在非导磁圆筒上依次间隔套装有不锈钢圆 环和低碳钢圆环 ； 环绕每个低碳钢圆环的外环面 安装有由若干个间隔设置的扇形磁体、 隔磁材料 体构成的磁体环， 环绕每个不锈钢圆环的外环面 安装有非导磁材料环 ； 所述磁辊的最外层设置有 不锈钢包裹层 ； 所述扇形磁体在整个辊子的轴向 和圆周方向上呈 N、 S 极交替排列， 且磁极成对出 现， 每个磁极相邻的磁极都是异性磁极。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书。
3、 1 页 说明书 3 页 附图 3 页 CN 102357420 A1/1 页 2 1. 一种用于细粒嵌布矿物分选的干式永磁磁辊， 其特征在于 ： 所述磁辊包括磁辊芯 轴， 以与磁辊芯轴同轴心的方式套装在磁辊芯轴上的非导磁圆筒， 在非导磁圆筒上依次间 隔套装有不锈钢圆环和低碳钢圆环 ； 环绕每个低碳钢圆环的外环面安装有由若干个间隔设 置的扇形磁体、 隔磁材料体构成的磁体环， 环绕每个不锈钢圆环的外环面安装有非导磁材 料环 ； 所述磁辊的最外层设置有不锈钢包裹层 ； 所述扇形磁体在整个辊子的轴向和圆周方 向上呈 N、 S 极交替排列， 且磁极成对出现， 每个磁极相邻的磁极都是异性磁极。 2. 根。
4、据权利要求 1 所述的用于细粒嵌布矿物分选的干式永磁磁辊， 其特征在于 ： 所述 非导磁圆筒的内径大于磁辊芯轴的外径 ； 所述非导磁圆筒两端分别通过嵌装在磁辊芯轴上 的法兰盘与磁辊芯轴结合， 且所述法兰盘的外径与整个磁辊的直径相等。 3. 根据权利要求 1 所述的用于细粒嵌布矿物分选的干式永磁磁辊， 其特征在于 ： 环绕 每个不锈钢圆环的外环面安装的非导磁材料环是由通过焊接方式组合在一起的磁钢隔离 环和磁钢隔离环筋构成。 权 利 要 求 书 CN 102357410 A CN 102357420 A1/3 页 3 一种用于细粒嵌布矿物分选的干式永磁磁辊 技术领域 0001 本发明涉及的是矿物加。
5、工工程领域的磁性矿物分选设备， 尤其适用于细粒嵌布铁 矿料的磁选， 具体的说涉及一种用于细粒嵌布矿物分选的干式永磁磁辊。本发明的磁辊也 可用于从非磁性物料中剔除磁性杂质和提纯磁性材料， 还可用于冶金、 化工、 水泥、 粮食等 部门以及炉渣处理等方面。 技术背景 0002 磁选是物料分离处理技术中的一种重要方法， 其工艺具有洁净无污染的特点。永 磁磁选设备因其具有能耗少、 成本低、 结构简单、 操作方便， 无污染或污染少而被广泛应用 于矿物加工领域。 近年来， 永磁材料尤其是钕铁硼永磁材料的性能得到了很大的提高， 工业 上已能批量生产磁能积达到 420kJ m3以上的烧结钕铁硼永磁材料， 为永磁。
6、磁选设备的发 展提供了条件。 随着我国对铁矿石的需求日益增加， 为了保证资源的有效利用， 必须开发利 用大量的极贫矿和表外矿， 加之开采技术的提高， 导致采出矿石的贫化率上升。 为了提高入 选矿石品位， 减少磨矿能耗， 需对矿料提前进行预选， 抛弃一部分废矿。 目前， 广泛应用的大 块矿石干式永磁磁选机和磁滑轮， 如马鞍山矿山研究院研制的 CTDG 系列和北京矿冶研究 总院研制 CT 系列等磁选设备， 可提前抛弃 10%30% 的尾矿， 虽然在一定程度上提高了入磨 前铁矿品位， 减少了入磨量， 降低了能耗， 但这种磁滑轮干选机只适用于 6mm 以上粒度的矿 料分选， 对于原矿品位低， 嵌布粒度。
7、细的矿物已不再适用， 湿法分选虽能处理细粒度矿料， 但在极寒和缺水的地区却受到了极大的限制。 此外， 现在通用的磁选机磁系， 不但磁极数目 少， 而且在矿粒运动的路程上， 磁力大小很不均匀， 这使得选矿的两个指标回收率和品 位发生矛盾， 为提高回收率， 要求提高磁力， 但是非磁性夹带物的数量也随着增加， 从而使 品位下降 ； 反之， 为提高品位， 要求降低磁力， 但部分磁性物也会损失， 使回收率降低。中国 专利 CN2220900Y、 CN2915265Y 均涉及到滚筒式磁选机， 但上述磁选机在使用过程中主要存 在以下问题 ： 磁场的磁极是传统的沿圆筒的圆周方向交替变化 ； 磁体的固定方式有问。
8、题， 造成磁场得不到有效的利用。传统的的磁辊为了提高磁辊的磁能级和梯度、 增强其对弱磁 性矿物的分选能力， 采用与芯轴同轴心、 且沿芯轴轴向挨个并列布置的圆形磁片或扇形磁 片进行组合， 相邻圆形磁片或扇形磁片所对应的磁极极性相同， 圆形磁片或扇形磁片间夹 有高导磁激磁材料， 由此聚合成轴向排列的聚磁磁辊， 该结构聚磁辊的磁场强度虽然在一 定程度上又所提高， 但磁场作用深度会受到影响， 同时磁力线在工作面上沿轴上呈周期性 变化， 沿圆周方向近似等值分布， 每一磁片的边段磁场最高， 而中间磁场最弱， 在分选过程 中轴方向上磁场周期性变化导致磁力强部位吸附的矿料较多， 磁力弱的地方几乎不会吸附 物料。
9、， 导致物料不能均匀分散， 产生非磁性物料的夹杂， 影响产品品位和回收率。 发明内容 0003 本发明的目的正是上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种用于细粒嵌布 矿物分选的干式永磁磁辊。该磁辊能大限度发挥磁体的磁场作用， 磁场作用力大， 磁程深， 说 明 书 CN 102357410 A CN 102357420 A2/3 页 4 高效利用了磁辊的磁场作用， 能有效提高产品品位和回收率， 节约矿产资源， 且结构简单。 0004 本发明的目的可通过下述技术措施来实现 ： 本发明用于细粒嵌布矿物分选的干式永磁磁辊包括磁辊芯轴， 以与磁辊芯轴同轴心的 方式套装在磁辊芯轴上的非导磁圆筒， 在非导磁。
10、圆筒上依次间隔套装有不锈钢圆环和低碳 钢圆环 ； 环绕每个低碳钢圆环的外环面安装有由若干个间隔设置的扇形磁体、 梯形隔磁材 料体构成的磁体环， 低碳钢的导磁率低于电工纯铁， 但饱和磁化强度与电工纯铁相近， 由于 其成本较低， 中低性能的磁辊一般采用此种材料， 环绕每个不锈钢圆环的外环面安装有非 导磁材料环 ； 所述磁辊的最外层设置有不锈钢包裹层 ； 所述扇形磁体在整个辊子的轴向和 圆周方向上呈 N、 S 极交替排列， 且磁极成对出现， 每个磁极相邻的磁极都是异性磁极， 扇形 磁体采用高性能钕铁硼 （NdFeB） 稀土永磁体， 永磁体的体积和轴向尺寸对磁辊的工作表面 磁感应强度也有一定的影响， 。
11、较高的磁场强度， 一般要求磁体环的轴向尺寸设计的大一些， 在实践中， 要根据实际需要， 确定永磁体相应的体积和轴向尺寸。 0005 本发明中所述非导磁圆筒的内径大于磁辊芯轴的外径 ； 所述非导磁圆筒两端分别 通过嵌装在磁辊芯轴上的法兰盘通过螺栓与磁辊芯轴结合， 且所述法兰盘的外径与整个磁 辊的直径相等， 非导磁圆筒、 芯轴、 法兰盘和连接螺栓为不锈钢或无磁钢。 0006 本发明中所述的环绕每个不锈钢圆环的外环面安装的非导磁材料环是由通过焊 接方式组合在一起的磁钢隔离环和磁钢隔离环筋构成。 0007 本发明的结构原理及有益效果如下 ： 本发明的干式永磁磁辊包括分别将低碳钢和不锈钢加工成内径相同、。
12、 外径稍有不同且 厚度不同的两种圆环， 将其依次交替套装于与之内经相配合的由非导磁性材料做成的套筒 上， 焊接后再加工成一个整管， 完成磁辊的基体 ； 将高能钕铁硼永磁扇形磁体360o均匀布置 于环形低碳钢的外环面， 在圆周和轴方向， 磁极均以NSNS交替配对排列， 也就是 每个磁极相邻的磁极都是异性磁极， 展开后纵横皆为偶数， 并将相邻磁极之间用非导磁性 材料隔开， 低碳钢环成为永磁体发出的磁通量的通道， 圆周方向任意相邻的两块磁钢皆构 成了磁回路， 减少了漏磁， 同时采用大体积扇形永磁体， 并将磁体轴向尺寸设计大一些， 可 确保在一定背景磁场强度下， 获得较大的磁场深度。 在整个磁辊表面，。
13、 空间磁场沿圆周方向 周期性分布， 沿轴向呈近似等值磁场分布， 所有磁场最强点的轴向连线形成一条条近似峰 值场强线， 磁辊旋转时， 轴向上每一条近似峰值场强线都无遗漏的映射至物料表面， 在一定 程度上避免了选矿作业中的漏选和传统磁辊不能有效分散物料的缺点， 多磁极的应用可以 保证在与常规磁选机表面的场强相当的情况下， 由于磁场梯度大， 在一定的工作范围之内 具有较大的磁场力， 所述磁辊高效利用了扇形永磁体的磁场作用， 有助于提高产品品位和 回收率。 附图说明 0008 图 1 为磁辊整体结构示意图。 0009 图 2 为图 1 的轴向剖切结构示意图。 0010 图 3 为图 1 的径向剖切结构。
14、示意图。 0011 图 4 为磁体布置局部示意图。 0012 图 5 磁钢隔离环示意图。 说 明 书 CN 102357410 A CN 102357420 A3/3 页 5 0013 图 6 磁钢隔离筋示意图。 0014 图 7 为图 5、 图 6 组合示意图。 0015 图 8 为图 7 的 A-A 剖面示意图。 0016 图中序号 ： 1、 芯轴 2、 无磁螺栓 3、 不锈钢包裹层 4、 扇形磁体 5、 不锈钢圆环 6、 低碳钢圆环 7、 磁钢隔离环 8、 磁钢隔离环筋 9、 非导磁圆筒 10、 法兰盘。 0017 具体实施方式 0018 本发明以下将结合实施列 （附图） 做进一步描述 。
15、： 如图 1、 2 所示， 本发明的用于细粒嵌布矿物分选的干式永磁磁辊， 其特征在于 ： 所述磁 辊包括芯轴1， 以与芯轴1同轴心的方式套装在芯轴1上的非导磁圆筒9， 在非导磁圆筒9上 依次间隔套装有不锈钢圆环 5 和低碳钢圆环 6 ； 环绕每个低碳钢圆环 6 的外环面安装有由 若干个间隔设置的扇形磁体 4、 在轴向方向， 相邻两块扇形磁体 4 之间通过磁钢隔离环 7 和 磁钢隔离环筋 8 隔开， 磁钢隔离环 7 和磁钢隔离环筋 8 均为非导磁性材料， 且焊接组合一起 （参见图 5、 6、 7、 8） ， 该结构具有节省用料， 便于加工成型之特点 ； 在圆周方向上， 相邻两块磁 钢 4 之间用。
16、梯形隔磁材料填充， 若干个间隔设置的扇形磁体 4、 梯形隔磁材料体和低碳钢环 6 构成磁体环 （参见图 3） ， 所述磁辊的最外层设置有不锈钢包裹层 3 ； 所述扇形磁体在整个 辊子的轴向和圆周方向上均呈 N、 S 极交替排列， 且磁极成对出现， 每个磁极相邻的磁极都 是异性磁极 （参见图 2、 4） ； 所述非导磁圆筒 9 的内径大于芯轴 1 的外径 ； 所述非导磁圆筒 9 两端分别与磁辊直径相等且嵌装在芯轴 1 上的法兰盘 10 通过无磁螺栓 2 固定， 使得整个磁 路压紧固接为一体， 构成完整的磁辊。 0019 所述的扇形磁体 4 可以采用高压压铸成型， 无须后期磨削加工。 0020 所。
17、述的磁钢隔离环 7、 磁钢隔离环筋 8、 梯形隔磁材料体 （参见图 3） 可采用廉价的 树脂、 沥青和非导磁金属体等。所述的非导磁圆筒 9 和法兰盘 10 为铝合金或奥氏体不锈钢 等非导磁性材料， 不锈钢包裹层 3 可采用 1mm 以下厚度不锈钢板材制作。 说 明 书 CN 102357410 A CN 102357420 A1/3 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102357410 A CN 102357420 A2/3 页 7 图 3 图 4 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 102357410 A CN 102357420 A3/3 页 8 图 7 图 8 说 明 书 附 图 CN 102357410 A 。