專利名稱：具有可控滑差的旋轉(zhuǎn)輥的用于鐵磁材料的磁分選機(jī)及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于根據(jù)材料的磁性進(jìn)行分選的設(shè)備，特別涉及一種具有可控滑差的旋轉(zhuǎn)輥的分選機(jī)。
背景技術(shù)：
眾所周知，磁分選機(jī)被設(shè)計(jì)用來(lái)從混合的材料流中提取所有具有導(dǎo)磁率的部分，以便將它們從其余的惰性材料中分離出來(lái)。通常的分選機(jī)基本上由用作驅(qū)動(dòng)輥的磁性帶輪組成，該磁性帶輪牽引一條輸送材料混合物的帶，該帶在惰輥周圍閉合成環(huán)。
使用具有不同磁場(chǎng)梯度的磁性帶輪來(lái)分選材料，該不同的磁場(chǎng)梯度適于將具有較高或較低導(dǎo)磁率的材料分離出來(lái)。在具有較低場(chǎng)梯度時(shí)，僅吸引具有較高導(dǎo)磁率的材料，而在具有較高場(chǎng)梯度時(shí)，既吸引具有較高導(dǎo)磁率的材料又吸引具有較低導(dǎo)磁率的材料。
已知分選機(jī)，特別是具有較高場(chǎng)梯度帶輪的分選機(jī)，缺點(diǎn)在于，由相應(yīng)的極性吸引的材料保持吸附于那些極性，直到傳送帶從輥?zhàn)由想x開為止，因而導(dǎo)致了被吸引的材料的脫落發(fā)生在很小的區(qū)域中。結(jié)果，具有較低導(dǎo)磁率和較高導(dǎo)磁率的材料落在同一個(gè)區(qū)域中，不得不在隨后進(jìn)行分選。
另外一個(gè)缺點(diǎn)源于這樣一個(gè)事實(shí)，即磁性材料夾帶了部分惰性材料，由于惰性材料保持夾持在感應(yīng)器(輥?zhàn)拥慕惶鏄O性)和被感應(yīng)的材料(所吸引的磁性材料)之間。因此，在這種情況下，還需要進(jìn)一步的工作來(lái)提高所分選材料的質(zhì)量。
另一種類型的磁分選機(jī)是渦流式分選機(jī)，該分選機(jī)用于分離非磁性的但卻導(dǎo)電的材料，例如鋁，銅，黃銅等。在這種情況下，設(shè)置了一種在纏繞有傳送帶的非磁性管內(nèi)部高速旋轉(zhuǎn)的磁輥。
輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)速必須非常高(如3000轉(zhuǎn)/分)以便在導(dǎo)電材料中感應(yīng)產(chǎn)生渦流，該渦流又由于磁場(chǎng)的快速變化而導(dǎo)致排斥所述材料，由此所述材料從材料混合物中分離出來(lái)。此外，為了獲得最大的操作效率，磁輥和非磁性管之間的間隙必須盡可能的小，并且由于這兩個(gè)部件之間的較高的相對(duì)轉(zhuǎn)速將引起過(guò)熱問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的在于提供一種沒有上述缺點(diǎn)的分選機(jī)。這一目的是通過(guò)這樣一種用于鐵磁材料的分選機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在該分選機(jī)中，惰輥用作纏繞在空轉(zhuǎn)管周圍的帶的驅(qū)動(dòng)輥，其中磁輥可以不同于該空轉(zhuǎn)管速度的速度在其內(nèi)部旋轉(zhuǎn)，這種方式與發(fā)生在渦流分選機(jī)中的情況相似，但是處于完全不同的速度范圍中。
這種分選機(jī)的第一大優(yōu)點(diǎn)源于這一事實(shí)，即控制相對(duì)于帶速度的輥速允許獲得相對(duì)的滑差，這極大降低了收縮效應(yīng)，并因此降低了惰性材料夾帶在磁性材料中的可能性。
另一大優(yōu)點(diǎn)在于，可控制的滑差允許通過(guò)在下落區(qū)域扇形釋放以使材料隨增加的導(dǎo)磁率而陸續(xù)釋放，來(lái)獲得具有不同導(dǎo)磁率材料的直接分選。


根據(jù)本發(fā)明的分選機(jī)的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)和特征將通過(guò)下面參照附圖對(duì)其若干實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明而使本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚，其中圖1是縱向斷面圖，示出了由本分選機(jī)所實(shí)現(xiàn)的材料分離和選擇效果；圖2是前視圖，示出了可控滑差系統(tǒng)的第一實(shí)施例；和圖3是與圖1相似的簡(jiǎn)圖，示出了設(shè)有附加裝置的本分選機(jī)的變型，其中附加裝置用于選取較高導(dǎo)磁率的材料。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1和2，可以看出，根據(jù)本發(fā)明的磁分選機(jī)通常包括在磁輥2和惰輥3的周圍形成封閉環(huán)路的傳送帶1，用于傳送材料混合物4。在所述材料混合物4中，材料的磁性形象地表示如下星形表示惰性材料，圓形表示低導(dǎo)磁率的材料，三角形表示中等導(dǎo)磁率的材料，以及矩形表示高導(dǎo)磁率的材料。
本發(fā)明的新穎性方面通過(guò)這樣的事實(shí)給出，即在這種用于鐵磁材料的分選機(jī)中，使用與用于非磁性材料的分選機(jī)類似的結(jié)構(gòu)帶1不是由輥?zhàn)?驅(qū)動(dòng)而是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的惰輥3驅(qū)動(dòng)，并且該帶1不是直接纏繞在輥?zhàn)?上，而是纏繞在非磁性材料(如不銹鋼，玻璃增強(qiáng)塑料等)制成的空轉(zhuǎn)管3’上，其中輥?zhàn)?以最小的間隙設(shè)置在該空轉(zhuǎn)管3’內(nèi)部。
如圖2所示，輥?zhàn)?在它的軸端部由軸承9支承，而空轉(zhuǎn)管3’又由輥?zhàn)?的軸來(lái)支承，其中空轉(zhuǎn)管3′通過(guò)軸承安裝在輥?zhàn)拥妮S上。輥?zhàn)?的轉(zhuǎn)速由電機(jī)減速器10或類似的來(lái)控制，以使得它的角速度在帶1的角速度的1％至200％之間，并且總之不同于100％，以便存在著導(dǎo)致輥?zhàn)?和空轉(zhuǎn)管3’之間發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的差異。
這種差異的目的在于獲得兩個(gè)具有相對(duì)滑差的表面以及因此兩種不同的速度，從而被吸引的材料在由與磁性區(qū)域相切180°所限定的路徑中，由于磁極性的逆轉(zhuǎn)或超前而傾向于相對(duì)于帶的傳送方向向后或向前旋轉(zhuǎn)。
這樣導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)了基本上所有的惰性材料都被釋放，并靠重力落在位于帶1垂直切線下方的第一下落區(qū)域5中。此外，還獲得了具有漸增導(dǎo)磁率材料的上述陸續(xù)釋放，隨著扇形一樣的分離導(dǎo)致它們下落至不同的下落區(qū)域6，7和8中。
換句話說(shuō)，材料的導(dǎo)磁率越大，其抵抗滑動(dòng)和離心力的共同作用的能力就越大。結(jié)果，每種材料在相應(yīng)于其磁性的點(diǎn)上離開帶1，而不會(huì)有由具有較高導(dǎo)磁率的材料所產(chǎn)生的收縮效應(yīng)影響其下落區(qū)域的情況發(fā)生。
應(yīng)該注意到，雖然優(yōu)選實(shí)施例使用電機(jī)減速器10來(lái)控制速度或輥?zhàn)?，但所述速度還可簡(jiǎn)單地由鍵接在輥?zhàn)?的軸上的離合器來(lái)控制(雖然在較小的速度范圍)。實(shí)際上，在沒有電機(jī)減速器10的情況下，帶1上的鐵磁材料自身的傳送易于進(jìn)入旋轉(zhuǎn)輥?zhàn)?中，一旦克服了初始慣性，該輥?zhàn)?在空轉(zhuǎn)時(shí)僅具有軸承9的旋轉(zhuǎn)摩擦力。
顯然這僅當(dāng)材料混合物4具有足夠的鐵磁材料濃度時(shí)才是可能的，而如果該濃度較低或該材料具有較低的導(dǎo)磁率，那么由于軸承9的摩擦力和/或輥?zhàn)?的慣性足以將輥?zhàn)铀俣缺３值陀趲?的速度，輥?zhàn)?可完全沒有驅(qū)動(dòng)裝置或離合器裝置。
很明顯在這兩種情況中，輥?zhàn)?的速度只能低于帶1的速度，但一般還優(yōu)選利用電機(jī)減速器10來(lái)使輥?zhàn)?以低于帶1速度的速度旋轉(zhuǎn)，即使在輥?zhàn)?以高速旋轉(zhuǎn)對(duì)于更有效地分選材料來(lái)說(shuō)是有利的時(shí)電機(jī)驅(qū)動(dòng)可允許輥?zhàn)?以更高速旋轉(zhuǎn)。
不考慮所使用的輥?zhàn)?的類型如何(電機(jī)驅(qū)動(dòng)的，離合器式的，或空轉(zhuǎn)的)，可通過(guò)如圖3所示的實(shí)施例來(lái)提高對(duì)具有較高導(dǎo)磁率的材料的分選。
在這種情況下，上述分選機(jī)被添加了可調(diào)整傾角的偏轉(zhuǎn)裝置11，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的傾角來(lái)使具有較高或較低導(dǎo)磁率的材料朝磁鼓12偏離，該磁鼓優(yōu)選地用永磁體，它的罩相對(duì)于輥?zhàn)?反向旋轉(zhuǎn)。
磁鼓12的位置優(yōu)選地是可調(diào)的，以便它允許將具有較高導(dǎo)磁率的材料從由偏轉(zhuǎn)裝置11朝下落區(qū)域8偏離的材料流中提取出來(lái)，隨后，該材料由反向旋轉(zhuǎn)的磁鼓12所翻轉(zhuǎn)，并釋放至收集區(qū)域13中。附加的偏轉(zhuǎn)裝置11和磁鼓12以及它們的可調(diào)性允許擴(kuò)展本分選機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域。
很明顯，根據(jù)本發(fā)明的磁分選機(jī)的上述說(shuō)明性實(shí)施例是允許進(jìn)行多種改進(jìn)的示例。特別是，輥?zhàn)?優(yōu)選地是永磁體類型，并且其可以用不同性質(zhì)的磁體和不同磁路，例如具有高梯度(500÷300Oe/cm)，極高梯度(300÷1000Oe/cm)和超高梯度(1000÷2000Oe/cm)的磁路，但它還可以是電磁型的。
同樣，帶1，空轉(zhuǎn)管3’和驅(qū)動(dòng)輥3可根據(jù)特定的生產(chǎn)需要來(lái)更改，并且可根據(jù)帶1的形狀和/或長(zhǎng)度來(lái)設(shè)置多于一個(gè)的惰輥。
權(quán)利要求
1.用于鐵磁材料的磁分選機(jī)，包括在磁輥(2)和至少一個(gè)惰輥(3)的周圍形成閉合環(huán)路的傳送帶(1)，其特征在于，所述至少一個(gè)惰輥(3)是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的，所述帶(1)不是直接纏繞在所述磁輥(2)上，而是纏繞在非磁性材料的空轉(zhuǎn)管(3’)上，其中磁輥(2)設(shè)置在所述空轉(zhuǎn)管內(nèi)部并且可相對(duì)于其滑動(dòng)，該磁分選機(jī)還包括用于將磁輥(2)的角速度控制在帶(1)的角速度的1％至200％范圍內(nèi)的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁分選機(jī)，其特征在于，用于控制磁輥(2)角速度的裝置由電機(jī)減速器(10)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁分選機(jī)，其特征在于，用于控制磁輥(2)角速度的裝置由鍵接在磁輥(2)的軸上的離合器組成。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的磁分選機(jī)，其特征在于，磁輥(2)在它的軸端部由軸承(9)支承，而空轉(zhuǎn)管(3’)通過(guò)軸承而被安裝于磁輥(2)的所述軸上。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的磁分選機(jī)，其特征在于，還包括位于磁輥(2)下方的傾角可調(diào)的偏轉(zhuǎn)裝置(11)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的磁分選機(jī)，其特征在于，還包括磁鼓(12)，優(yōu)選地為永磁體，它的罩相對(duì)于磁輥(2)以反向旋轉(zhuǎn)，并且位于具有較高導(dǎo)磁率的材料的下落區(qū)域(8)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁分選機(jī)，其特征在于，磁鼓(12)的位置是可調(diào)的。
8.操作用于鐵磁材料的磁分選機(jī)的方法，該磁分選機(jī)包括在磁輥(2)和至少一個(gè)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的惰輥(3)的周圍形成閉合環(huán)路的傳送帶(1)，所述帶(1)纏繞在非磁性材料的空轉(zhuǎn)管(3’)上，其中所述磁輥(2)設(shè)置在該空轉(zhuǎn)管內(nèi)部并且可相對(duì)于其滑動(dòng)，還設(shè)置有用于控制磁輥(2)的角速度的裝置，其特征在于，使磁輥(2)以帶(1)的角速度的1％至200％范圍內(nèi)的角速度旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
一種磁分選機(jī)，通常包括在磁輥(2)和惰輥(3)的周圍形成閉合環(huán)路的傳送帶(1)，用于傳送材料混合物(4)，其新穎性方面在于，帶(1)不是由輥?zhàn)?2)驅(qū)動(dòng)，而是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的惰輥(3)驅(qū)動(dòng)的，并且?guī)?1)不是直接纏繞在所述磁輥(2)上，而是纏繞在非磁性材料的空轉(zhuǎn)管(3’)上，其中磁輥(2)以最小的間隙設(shè)置在所述空轉(zhuǎn)管內(nèi)。因此，有可能得到兩個(gè)相對(duì)滑動(dòng)的表面和兩種不同的速度，從而吸引的材料在由與磁性區(qū)域相切180°所限定的路徑中，由于磁極性的逆轉(zhuǎn)或超前將傾向于相對(duì)于帶的傳送方向向后或向前旋轉(zhuǎn)。這樣導(dǎo)致了基本上所有的惰性材料都釋放，并靠重力落在位于帶(1)垂直切線下方的第一下落區(qū)域(5)中，此外，還導(dǎo)致了具有漸增導(dǎo)磁率材料的陸續(xù)釋放，隨著扇形一樣的分離使它們下落在不同的下落區(qū)域(6，7，8)中。
文檔編號(hào)B03C1/18GK1960808SQ200480043265
公開日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2004年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月7日
發(fā)明者達(dá)尼洛·墨爾泰尼 申請(qǐng)人:Sgm臺(tái)架股份公司