磁選機磁系磁系材料的選擇

在磁系設(shè)計中，需要根據(jù)各方面的具體情況來選擇永磁材料，可以把它們歸納為以下幾個方面:

①在指定的工作空間內(nèi)產(chǎn)生一個恒定的磁場。有些場合要求是磁力，而它和磁場有關(guān)，所以從實質(zhì)上說，要求的仍然是一個磁場;

②這個磁場必須有相對穩(wěn)定性，即受環(huán)境的溫度、濕度、振動和沖擊等因素影響較小;

③有一定的機械性能(如韌性、撓性和壓縮強度等);

④價格適中。

可做磁選機磁系的永磁材料有永磁鐵氧體、鋁鎳鈷、鐵鉻鈷與猛鋁鐵、稀土鈷永磁材料、鉑鈷貴金屬永磁材料以及釹鐵硼永磁材料等。國產(chǎn)磁選設(shè)備用的永磁材料主要是永磁鐵氧體（鍶鐵氧體、鋇鐵氧體），其次是稀土鈷永磁材料。

磁選機磁系半徑的大小對磁選機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，磁選機處理能力的提高幅度很顯著，繼續(xù)增大時，提高幅度就不明顯。

磁選機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，磁極上方各點的磁場強度均有增加，因為漏磁減小。寬度小的磁系，越靠近磁系邊緣，磁場強度越低，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。這是因為磁系兩端有磁通散放，這種特性和磁通散放的存在，設(shè)計磁選機的給礦口和排礦口寬度時應(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，從而提高磁選機的處理能力。

永磁磁選機磁系的高度對磁選機的磁極表面的平均磁場強度有一定影響。磁系中磁極組的截面積一定時，隨著磁極組高度的增大，磁極組表面的平均磁場強度增高，但當磁極組的高度增大到一定值時，磁極組表面的平均磁場強度增加的幅度就減小。

磁系是磁選機的重要組成部分，磁系按照磁極的配置方式可分為開放磁系和閉合磁系兩種。常用的磁選機多采用開放磁系。開放磁系按照磁極的排列特點又分為平面磁系、弧面磁系和塔形磁系3種。為平面磁系，其磁極排列為平面，帶式磁選機采用的是這種磁系；弧面磁系，其磁極排列為圓弧面，筒式磁選機采用的是這種磁系；塔形磁系，其磁極排列為塔形，某些磁力脫水格采用的是這種磁系。

大型立環(huán)磁選機磁系結(jié)構(gòu)專利目的

為滿足設(shè)備大型化的現(xiàn)實需求，《大型立環(huán)磁選機磁系結(jié)構(gòu)》的目的在于提供一種新型的立環(huán)脈動高梯度磁選機磁系結(jié)構(gòu)，該磁系結(jié)構(gòu)在大大提高磁選機處理能力的同時，還具有電耗低、設(shè)備加工、安裝、維護容易的優(yōu)點。

大型立環(huán)磁選機磁系結(jié)構(gòu)技術(shù)方案

《大型立環(huán)磁選機磁系結(jié)構(gòu)》大型立環(huán)脈動磁選機磁系結(jié)構(gòu)從上向下依次包括左、右上鐵軛，左、右中鐵軛，激磁線圈和下鐵軛，激磁線圈與磁系中的背景磁場區(qū)域之間由月牙板進行隔離；其中，下鐵軛由左下鐵軛、中間磁頭鐵軛、右下鐵軛、底殼鐵軛組合而成，中間磁頭鐵軛包括沿前后方向排列的若干塊，若干塊相互對接并通過螺栓相互連接固定成一整體，中間磁頭鐵軛的下端面上設(shè)置有沿其前后方向中心線延伸的凹槽，該凹槽的橫向槽口寬度大于槽部寬度，并且在保證左右兩側(cè)磁頭鐵軛橫截面不至于磁飽和的情況下凹槽的橫截面尺寸盡可能大，中間磁頭鐵軛兩側(cè)下端分別固定有前后方向延伸的承重梁鐵軛，該承重梁鐵軛在背對中間磁頭鐵軛一側(cè)設(shè)置有凸棱，底殼鐵軛包括左右間隔設(shè)置的兩塊底板和分別固定在兩底板的前端和后端的兩塊立板，中間磁頭鐵軛的下端插裝在所述兩塊底板之間，兩根承重梁鐵軛上的凸棱分別支撐在兩塊底板上，中間磁頭鐵軛的下端面與底板的下表面齊平并相接成連續(xù)表面，所述兩塊立板分別臥入中間磁頭鐵軛前后端下部形狀相配的缺口中，缺口上側(cè)壁支撐在立板上端面上，立板前后方向的外側(cè)表面與其上方的中間磁頭鐵軛的外表面齊平并相接成連續(xù)表面，左、右下鐵軛分別無間隙貼靠中間磁頭鐵軛左右兩側(cè)面坐落在所述底板上，兩承重梁鐵軛分別與相鄰各鐵軛無間隙相接。

進一步，所述中間磁頭鐵軛由前、后兩塊對接而成，兩塊磁頭鐵軛在相接合處通過分別靠近其上下沿設(shè)置的兩組螺栓相互連接固定，其中，靠近下沿的螺栓設(shè)置在前、后兩塊磁頭鐵軛向下延伸到所述凹槽中的連接板上。

進一步，所述凹槽的橫截面的形狀為等腰梯形。

進一步，所述底殼鐵軛中的所述底板和所述立板均為矩形板，并且，兩立板左右兩端分別與兩塊底板左右方向的外側(cè)邊齊平。

磁系是磁選機最重要的部分之一，其造價占主機的60%以上。磁系結(jié)構(gòu)不僅關(guān)系到場強、漏磁、功耗等技術(shù)參數(shù)，而且關(guān)系到礦漿通路是否流暢，選礦指標的優(yōu)劣等問題。因此，磁系設(shè)計是制造優(yōu)質(zhì)磁選機的關(guān)鍵，需要綜合考慮設(shè)備的分選空間、激磁功耗、背景場強、選礦性能、加工難度、材料消耗、安裝、維護等諸多因素，同時還要防止轉(zhuǎn)環(huán)抖動。

將磁選機的立環(huán)直徑加大到4米，磁選機的整機重量將接近380噸，其中的磁系重量將高達260多噸，如果不對磁系結(jié)構(gòu)進行改進，將使其加工、運輸、安裝、維護都難以進行。

大型立環(huán)磁選機磁系結(jié)構(gòu)改善效果

《大型立環(huán)磁選機磁系結(jié)構(gòu)》在滿足背景磁場強度要求、最大限度地減少漏磁的情況下，采用了組合式的下鐵軛結(jié)構(gòu)，首先將下鐵軛分成左、右下鐵軛和中間磁頭鐵軛三個主要大塊，其中的中間磁頭鐵軛又切分成前、后兩塊，然后再利用底殼鐵軛將三大塊組合成一整體，同時，為保證中間磁頭鐵軛在底殼鐵軛上的穩(wěn)定支撐，還專門設(shè)置了起輔助支撐作用的承重梁鐵軛。該發(fā)明組合式下鐵軛結(jié)構(gòu)大大縮小了各組成部件的體積和重量，降低了加工、安裝、維護的難度，為磁系結(jié)構(gòu)的大型化創(chuàng)造了條件。

《大型立環(huán)磁選機磁系結(jié)構(gòu)》根據(jù)磁系中磁力線傳導(dǎo)的特點，在保證鐵軛橫截面面積足夠，又不至于達到磁飽和的情況下，還首次采用了減輕中間磁頭鐵軛重量的措施。通過在中間磁頭鐵軛下端面上設(shè)置凹槽，既減少了磁頭鐵軛材料的使用量，又不會使磁頭鐵軛局部出現(xiàn)磁飽和。以立環(huán)直徑4米的磁選機為例，中間磁頭鐵軛的重量50噸左右，通過設(shè)置凹槽，可節(jié)省鐵軛材料2噸左右。

采用該發(fā)明磁系結(jié)構(gòu)的立環(huán)直徑4米的磁選機，其干礦臺時處理能力可達到350-550噸/小時。

《大型立環(huán)磁選機磁系結(jié)構(gòu)》涉及大型立環(huán)脈動高梯度磁選機，尤其是大型立環(huán)磁選機上的磁系結(jié)構(gòu)。

圖1（a）、（b）為2012年5月前立環(huán)脈動高梯度磁選機磁系結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2（a）、（b）為《大型立環(huán)磁選機磁系結(jié)構(gòu)》磁系結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3（a）為中間磁頭鐵軛沿前后方向中心線的剖視圖；

圖3（b）為圖3（a）中A-A視圖；

圖4（a）為底殼鐵軛結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4（b）為圖4（a）中B-B視圖。

圖中：1為上鐵軛，2為中鐵軛，3為激磁線圈，4為月牙板，5為下鐵軛，6為背景磁區(qū)域，11為左上鐵軛，12為右上鐵軛，21為左中鐵軛，22為右中鐵軛，51為左下鐵軛，52為中間磁頭鐵軛，53為右下鐵軛，54為底殼鐵軛，52-1為前部磁頭鐵軛，52-2為后部磁頭鐵軛，52-3為連接螺栓，52-4為凹槽，52-5為礦漿流道，52-6為缺口，52-7為承重梁鐵軛，52-8為凸棱，52-9為排氣通道，54-1為底板，54-2為立板。