專利名稱：大型立環(huán)磁選機磁系結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及大型立環(huán)脈動高梯度磁選機，尤其是大型立環(huán)磁選機上的磁系結構。
背景技術：
鋼鐵エ業(yè)是國民經濟的重要產業(yè)之一，鐵礦石是鋼鐵エ業(yè)最基本的原料。當前我國エ業(yè)化、城鎮(zhèn)化加快發(fā)展，需要依靠大量的鋼鐵原料支撐，需要大量鐵礦石資源提供保障。然而，由于我國鐵礦石生產能力不足，使得我國鐵礦石對外依存度不斷提高。近幾年，我國鐵礦石進口數(shù)量迅猛增長2004年中國進ロ鐵礦石2. 08億噸，2009年進ロ鐵礦石數(shù)量達6. 28億噸，對外依存度由2004年的41%提高到2009年的69%。另外，世界三大鐵礦石供應商淡水河谷、力拓和必和必拓憑借其相對壟斷地位，使我國一直被動接受高企的進ロ鐵礦石價格，2009年63. 5%的粉礦到岸價格由74. O美元/噸上升到2010年的128美元/噸，2011年I月鐵礦石價格高歌猛進，突破了 151美元/噸。對外依存度的高企以及進ロ鐵礦石價格的逐年攀升，使中國鋼鐵業(yè)陷入前所未有的成本困境，全行業(yè)的利潤僅有2%左右。因此加大國內鐵礦資源開發(fā)カ度，提高國產礦的自給率，已經成為中國鋼鐵業(yè)應對不斷高企的成本危機，在危機面前生存、發(fā)展的關鍵。然而，中國鐵礦石資源絕大多數(shù)為貧礦，貧礦占總儲量的97. 5%，2003年中國國產鐵礦石的平均品位為40%，但目前已經降至25%左右，鐵礦石品位降低無疑將推高中國鐵礦石生產成本。因此，中國礦山企業(yè)必須通過技術和管理創(chuàng)新，采用先進、高效的大型采礦、選礦設備，大幅提高國有鐵礦石產量，并且大幅降低鐵礦石生產成本，才有可能在未來競爭中生存和發(fā)展。全世界已探明的鐵礦儲量為4千億噸，其中紅鐵礦(弱磁性鐵礦)占二分之一，隨著礦產大量開采，富礦越來越少和鐵礦石價格大幅攀升，原來的ー些含量不高的貧鐵礦正在開始大規(guī)模開發(fā)，選礦エ業(yè)的大型化、礦石貧細化、復雜化將成為世界性的發(fā)展趨勢，因而選礦企業(yè)迫切需要處理量大、選礦效率高、設備可靠性高、電耗低和生產成本低的大型弱磁鐵礦選礦設備，以降低生產成本，提高企業(yè)競爭力。申請人:早期研制的SLon立環(huán)脈動高梯度磁選機(專利號ZL86106144. 6)用于選別紅鐵礦等弱磁性礦石，具有優(yōu)異的選礦性能，但目前已開發(fā)的機型處理量較小，不能滿足國內外大型及超大型選礦廠的需求。國內其他磁選機生產廠家生產的最大磁選機的處理量也僅為70噸/h，同樣無法滿足國內外大型及超大型選礦廠的需求。
開發(fā)大型的立環(huán)脈動高梯度磁選機，提高其礦石處理能力，有助于降低鐵精礦生產成本，降低選別單位噸礦石的電耗，并可節(jié)約廠房用地，降低操作成本。但是，立環(huán)脈動高梯度磁選機設備的大型化需要克服諸多技術問題，其中，作為磁選機最重要組成部分的磁系結構，隨著設備的大型化,其重量和尺寸也隨之加大,如將磁選機上的立環(huán)加大到4m時，磁系結構的重量將高達260多噸，如此巨大的磁系如果再采用以往的結構型式將會給設備的加工、安裝、維護造成極大困難，因而需要在保證其性能的前提下進行重新設計。

發(fā)明內容
為滿足設備大型化的現(xiàn)實需求，本發(fā)明的目的在于提供ー種新型的立環(huán)脈動高梯度磁選機磁系結構，該磁系結構在大大提高磁選機處理能力的同時，還具有電耗低、設備加エ、安裝、維護容易的優(yōu)點。 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明大型立環(huán)脈動磁選機磁系結構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置有沿其前后方向中心線延伸的凹槽，該凹槽的橫向槽ロ寬度大于槽部寬度，并且在保證左右兩側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ー側設置有凸棱，底殼鐵軛包括左右間隔設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，缺ロ上側壁支撐在立板上端面上，立板前后方向的外側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。進ー步，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置的兩組螺栓相互連接固定，其中，靠近下沿的螺栓設置在前、后兩塊磁頭鐵軛向下延伸到所述凹槽中的連接板上。進ー步，所述凹槽的橫截面的形狀為等腰梯形。進ー步，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。磁系結構不僅關系到場強、漏磁、功耗等技術參數(shù)，而且關系到礦漿通路是否流暢，選礦指標的優(yōu)劣等問題。因此，磁系設計是制造優(yōu)質磁選機的關鍵，需要綜合考慮設備的分選空間、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，同時還要防止轉環(huán)抖動。將磁選機的立環(huán)直徑加大到4m，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，如果不對磁系結構進行改進，將使其加工、運輸、安裝、維護 都難以進行。本發(fā)明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構，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，同吋，為保證中間磁頭鐵軛在底殼鐵軛上的穩(wěn)定支撐，還專門設置了起輔助支撐作用的承重梁鐵軛。本發(fā)明組合式下鐵軛結構大大縮小了各組成部件的體積和重量，大大降低了加工、安裝、維護的難度，為磁系結構的大型化創(chuàng)造了條件。本發(fā)明根據磁系中磁力線傳導的特點，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4m的磁選機為例，中間磁頭鐵軛的重量50噸左右，通過設置凹槽，可節(jié)省鐵軛材料2噸左右。采用本發(fā)明磁系結構的立環(huán)直徑4m的磁選機，其干礦臺時處理能力可達到350-550T/h。


圖I (a)、(b)為現(xiàn)有立環(huán)脈動高梯度磁選機磁系結構示意 圖2 (a)、(b)為本發(fā)明磁系結構示意 圖3 (a)為中間磁頭鐵軛沿前后方向中心線的剖視 圖3 (b)為圖3 (a)中A-A視 圖4 (a)為底殼鐵輒結構意 圖4 (b)為圖4 Ca)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為缺ロ，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。
具體實施例方式下面結合附圖詳細說明本發(fā)明。如圖2 (a)、圖2 (b)所示，本發(fā)明磁系結構從上向下依次包括左上鐵軛11，右上鐵軛12，左中鐵軛21，右中鐵軛22，激磁線圈3和下鐵軛5，激磁線圈3與磁系中的背景磁場區(qū)域6之間由月牙板4進行隔離；其中，下鐵軛5由左下鐵軛51、中間磁頭鐵軛52、右下鐵軛53、底殼鐵軛54組合而成。如圖3 (a)、圖3 (b)所示，中間磁頭鐵軛52由前、后兩塊對接而成，前部磁頭鐵軛52-1和后部磁頭鐵軛52-2在相接合處通過分別靠近其上下沿設置的兩組螺栓52-3相互連接固定，其中，靠近下沿的螺栓52-3設置在前、后兩塊磁頭鐵軛向下延伸到凹槽52-4中的連接板上。中間磁頭鐵軛52的下端面上設置有沿其前后方向中心線延伸的凹槽52-4，該凹槽52-4的橫截面的形狀為等腰梯形，參見圖3(b)。根據磁系中磁力線的傳導路徑，在保證左右兩側磁頭鐵軛橫截面不至于磁飽和的情況下，凹槽52-4的橫截面尺寸盡可能大，參見圖 2 (b)。中間磁頭鐵軛52兩側下端分別固定有前后方向延伸的承重梁鐵軛52-7，兩承重梁鐵軛52-7背對中間磁頭鐵軛52 —側均設置有凸棱52-8。底殼鐵軛54包括左右間隔設置的兩塊底板54-1和分別固定在兩底板的前端和后端的兩塊立板54-2，底板54-1和立板54-2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邊齊平。中間磁頭鐵軛52的下端插裝在底殼鐵軛54的兩塊底板54_1之間，兩根承重梁鐵軛52-7上的凸棱52-8分別支撐在兩塊底板54-1上，底殼鐵軛54上的兩塊立板54_2則分別臥入中間磁頭鐵軛52前后端下 部形狀相配的缺ロ 52-6中，缺ロ 52-6的上側壁支撐在立板54-2的上端面上。中間磁頭鐵軛52的下端面與底板54-1的下表面齊平并相接成連續(xù)表面,立板54-2前后方向的外側表面與其上方的中間磁頭鐵軛52的外表面齊平并相接成連續(xù)表面。左下鐵軛51和右下鐵軛53分別與中間磁頭鐵軛52的左右兩側面無間隙地相接并坐落在底殼鐵軛54的兩塊底板54-1上，中間磁頭鐵軛52上的兩根承重梁鐵軛52-7同時分別與底板54-1和左、右下鐵軛無間隙相接。本發(fā)明中的下鐵軛5的各個組件均単獨加工，組裝吋，中間磁頭鐵軛52的前后兩部分分別起吊，就位后再用螺栓52-3連接成一整體。本發(fā)明通過設置底殼鐵軛54，保證了組合后的下鐵軛的整體性，并且，底殼鐵軛54在起支撐連接作用的同時，還承擔傳導磁力線的作用。參見圖2 (b),上鐵軛和中間磁頭鐵軛上除了設置礦漿流道之外，還設置有排氣通道，排氣通道位于前部，礦漿流道位于后部。從加工方便角度考慮，上述實施例中的中間磁頭鐵軛52根據其上前后排列的排氣通道和礦漿流道分成前后兩塊，排氣通道52-9位于前部磁頭鐵軛52-1上，礦漿流道52-5位于后部磁頭鐵軛52-2上。當然，采用前后兩塊磁頭鐵軛來組成中間磁頭鐵軛只是本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，除此之外，中間磁頭鐵軛也可由前后對接的多塊構成。另外，設置凹槽52-4的目的是在保證磁頭鐵軛磁力線傳導路徑上的橫截面面積的情況下減少鐵軛用材，減輕鐵軛重量，故，除了上述示例中的橫截面為等腰梯形的凹槽之夕卜，也可采用其他適當?shù)男螤睢?br> 權利要求
1.一種大型立環(huán)脈動磁選機磁系結構，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；其特征在于，所述下鐵軛由左下鐵軛、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設置有凸棱，底殼鐵軛包括左右間隔設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，缺口上側壁支撐在立板上端面上，立板前后方向的外側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。
2.如權利要求I所示的磁系結構，其特征在于，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置的兩組螺栓相互連接固定，其中，靠近下沿的螺栓設置在前、后兩塊磁頭鐵軛向下延伸到所述凹槽中的連接板上。
3.如權利要求I所示的磁系結構，其特征在于，所述凹槽的橫截面的形狀為等腰梯形。
4.如權利要求I所示的磁系結構，其特征在于，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邊齊平。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大型立環(huán)脈動磁選機磁系結構，該磁系結構包括上鐵軛，中鐵軛，激磁線圈，下鐵軛，月牙板；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，中間磁頭鐵軛的下端面上設置有凹槽，中間磁頭鐵軛兩側下端固定有承重梁鐵軛，底殼鐵軛包括兩塊底板和兩塊立板，中間磁頭鐵軛的下端插裝在兩塊底板之間，兩塊立板分別臥入中間磁頭鐵軛前后端下部的缺口中，缺口上側壁支撐在立板上端面上，左、右下鐵軛分別無間隙貼靠中間磁頭鐵軛左右兩側面坐落在所述底板上。本發(fā)明組合式下鐵軛結構大大縮小了各組成部件的體積和重量，大大降低了加工、安裝、維護的難度，為磁系結構的大型化創(chuàng)造了條件。
文檔編號B03C1/033GK102631987SQ201210133978
公開日2012年8月15日 申請日期2012年5月3日 優(yōu)先權日2012年5月3日
發(fā)明者劉向民, 葉和江, 曾曉燕, 朱格來, 熊大和, 胡偉 申請人:贛州金環(huán)磁選設備有限公司