磁選機(jī)磁系簡介

磁系是磁選機(jī)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(jī)多采用開放磁系。開放磁系按照磁極的排列特點(diǎn)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(jī)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(jī)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。

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，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，磁極組表面的平均磁場強(qiáng)度增加的幅度就減小。

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)計磁選機(jī)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(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。

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，磁選機(jī)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。

可做磁選機(jī)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。

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(shí)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(jī)械性能(如韌性、撓性和壓縮強(qiáng)度等);

④價格適中。

大型立環(huán)磁選機(jī)磁系結(jié)構(gòu)專利目的

為滿足設(shè)備大型化的現(xiàn)實(shí)需求，《大型立環(huán)磁選機(jī)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(jī)磁系結(jié)構(gòu)，該磁系結(jié)構(gòu)在大大提高磁選機(jī)處理能力的同時，還具有電耗低、設(shè)備加工、安裝、維護(hù)容易的優(yōu)點(diǎn)。

大型立環(huán)磁選機(jī)磁系結(jié)構(gòu)技術(shù)方案

《大型立環(huán)磁選機(jī)磁系結(jié)構(gòu)》大型立環(huán)脈動磁選機(jī)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(jìn)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(jìn)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(jìn)一步，所述凹槽的橫截面的形狀為等腰梯形。

進(jìn)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(jī)最重要的部分之一，其造價占主機(jī)的60%以上。磁系結(jié)構(gòu)不僅關(guān)系到場強(qiáng)、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(biāo)的優(yōu)劣等問題。因此，磁系設(shè)計是制造優(yōu)質(zhì)磁選機(jī)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(qiáng)、選礦性能、加工難度、材料消耗、安裝、維護(hù)等諸多因素，同時還要防止轉(zhuǎn)環(huán)抖動。

將磁選機(jī)的立環(huán)直徑加大到4米，磁選機(jī)的整機(jī)重量將接近380噸，其中的磁系重量將高達(dá)260多噸，如果不對磁系結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，將使其加工、運(yùn)輸、安裝、維護(hù)都難以進(jìn)行。

大型立環(huán)磁選機(jī)磁系結(jié)構(gòu)改善效果

《大型立環(huán)磁選機(jī)磁系結(jié)構(gòu)》在滿足背景磁場強(qiáng)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(hù)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(jī)磁系結(jié)構(gòu)》根據(jù)磁系中磁力線傳導(dǎo)的特點(diǎn)，在保證鐵軛橫截面面積足夠，又不至于達(dá)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(jī)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(jī)，其干礦臺時處理能力可達(dá)到350-550噸/小時。

《大型立環(huán)磁選機(jī)磁系結(jié)構(gòu)》涉及大型立環(huán)脈動高梯度磁選機(jī)，尤其是大型立環(huán)磁選機(jī)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(jī)磁系結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2（a）、（b）為《大型立環(huán)磁選機(jī)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。