專利名稱：一種溢流排出型磁力水力旋流器的制作方法
一種溢流排出型磁力水力旋流器技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于水力旋流器技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種溢流排出型磁力水力旋流器。
背景技術(shù)：
水力旋流器自20世紀(jì)30年代出現(xiàn)以后，它的結(jié)構(gòu)和性能不斷地得到改進(jìn)和完善， 已廣泛應(yīng)用于選礦、化工和石油等領(lǐng)域。水力旋流器的分級(jí)粒度不僅與粒度有關(guān)，而且與密度相關(guān)，即大直徑、低密度的顆粒進(jìn)入溢流，小直徑、高密度的顆粒進(jìn)入底流。在旋流器廣泛使用的鐵礦磨礦分級(jí)回路中，這一缺陷導(dǎo)致了 (1)已經(jīng)單體解離了的鐵礦物由于密度大進(jìn)入沉砂，繼續(xù)返回磨機(jī)磨礦，這既浪費(fèi)了能量，又造成了不必要的過磨；(2)鐵品位低的粗顆粒貧連生體由于密度低而進(jìn)入溢流，直接送入下段的磁選作業(yè)，這些顆粒進(jìn)入精礦產(chǎn)品勢必降低精礦品位，進(jìn)入尾礦則降低鐵的回收率。這一現(xiàn)象被稱為反富集，是選礦領(lǐng)域的一個(gè)沒有克服的技術(shù)難題。
針對(duì)這些問題，國外曾做過研究新西蘭弗里克(Frricker)研制了一種規(guī)格為 Φ200mm圓周式馬鞍形電磁磁力旋流器；烏克蘭選煤設(shè)計(jì)院試制了混式電磁旋流器；英國博克斯馬格-拉皮德(Boxmag-Rapid)公司研制了 MCTO型磁力旋流器,鑒于這類設(shè)備的磁場方向指向旋流器中心，使磁性顆粒富集在溢流中，所以被稱之為溢流排出型磁力水力旋流器。由于上述設(shè)備從旋流器頂蓋到柱體下端對(duì)應(yīng)的溢流管段都有磁場，微細(xì)粒磁性物料會(huì)吸在溢流管上，降低分級(jí)效率；柱體有磁場，椎體部分磁場很弱，有效磁場范圍小，仍有大量粒度合格的物料富集在沉砂中造成過磨，給后續(xù)選別作業(yè)帶來不良影響，所以沒有應(yīng)用于工業(yè)中。我國還未曾有這類設(shè)備的文章或報(bào)道。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，目的在于提供一種成本低、節(jié)約能耗、壽命長、操作方便、分級(jí)效率高和適于工業(yè)應(yīng)用的溢流排出型磁力水 力旋流器。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是溢流排出型磁力水力旋流器包括普通水力旋流器、四根繞有線圈的U形鐵芯和中心導(dǎo)磁棒。
普通水力旋流器由頂蓋、給礦段、柱體、上錐體、下錐體、溢流管和沉砂咀組成。頂蓋與給礦段的上端、給礦段的下端與柱體的上端、柱體的下端與上錐體的上端、上錐體的下端與下錐體的上端和下錐體的下端與沉砂咀的殼體分別通過法蘭同中心聯(lián)接。
溢流管與頂蓋的中心孔固定聯(lián)接，溢流管的下端位于柱體的中部或下部，中心導(dǎo)磁棒的上端通過2 4個(gè)連接翅片同中心地焊接在溢流管下端的端口，中心導(dǎo)磁棒的下端與上錐體的下端平齊,中心導(dǎo)磁棒的直徑為溢流管內(nèi)徑的O. 2 O. 3倍。
所述溢流管、連接翅片、中心導(dǎo)磁棒、上錐體和柱體分別采用導(dǎo)磁材料；頂蓋、給礦段和下錐體采用不導(dǎo)磁材料。
四根繞有線圈的U形鐵芯的一端分別焊接在伸出頂蓋的溢流管的外壁上，四根繞有線圈的U形鐵芯的另一端分別焊接在柱體的外壁上，四根繞有線圈的U形鐵芯呈“十”字形中心對(duì)稱布置。
溢流排出型磁力水力旋流器的磁場強(qiáng)度H = (I 160)kA/m,磁場力HgradH = (I 1320) X 109A2/m3。
在上述技術(shù)方案中所述的四根繞有線圈的U形鐵芯的形狀和材質(zhì)均相同；所述 線圈的磁通相同。
由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明將四根繞有線圈的鐵芯的一端分別焊接在溢流管 上部的外壁上，四根鐵芯的另一端分別焊接在柱體外壁上。當(dāng)給四個(gè)線圈通電時(shí)該溢流排 出型磁力水力旋流器里就會(huì)產(chǎn)生磁場，徑向磁場強(qiáng)度隨著物料旋轉(zhuǎn)半徑的增大而呈先增大 后減小的趨勢，溢流管下方的轉(zhuǎn)折點(diǎn)在最大切線速度軌跡面上。因此從本發(fā)明的周邊到最 大切線速度軌跡面處，磁性顆粒除了受離心力和流體拖曳力外還受到指向中心的磁力，從 而使單體磁性顆粒在溢流中富集，優(yōu)化了含磁性顆粒物料的分級(jí)分離。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)
I)本發(fā)明成本低、壽命長和操作方便。
2)給礦段采用不導(dǎo)磁材料，柱體采用導(dǎo)磁材料，故只有柱體的空間有磁場，而給礦 段的空間沒有磁場。因此降低了微細(xì)粒磁性物料吸附在溢流管外壁上的幾率，提高了分級(jí) 效率。
3)在溢流管下端設(shè)置了中心導(dǎo)磁棒，將磁場擴(kuò)大到上錐體，柱體和上錐體段都有 磁場。在中心導(dǎo)磁棒段，指向中心的徑向磁場范圍是從旋流器周邊到最大切線速度軌跡面， 有效磁場范圍大，所以能使粒度合格的物料富集在溢流中，減少過磨。
4)中心導(dǎo)磁棒能起到穩(wěn)定空氣柱的作用。
5)旋流器內(nèi)部的磁場強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)可調(diào)節(jié)。
因此，本發(fā)明具有成本低、節(jié)約能耗、壽命長、操作方便、分級(jí)效率高和適于工業(yè)應(yīng) 用的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖2是圖1的A-A剖視圖3是圖1的B-B剖視圖4是圖3中的溢流管3、連接翅片4和中心導(dǎo)磁棒5的局部放大圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，并非對(duì)其保護(hù)范圍的限 制
實(shí)施例1
一種溢流排出型磁力水力旋流器。如圖1所示，溢流排出型磁力水力旋流器包括 普通水力旋流器、四根繞有線圈I的U形鐵芯2和中心導(dǎo)磁棒5。
普通水力旋流器由頂蓋11、給礦段IO、柱體9、上錐體8、下錐體7、溢流管3和沉砂 咀6組成。頂蓋11與給礦段10的上端、給礦段10的下端與柱體9的上端、柱體9的下端 與上錐體8的上端、上錐體8的下端與下錐體7的上端和下錐體7的下端與沉砂咀6的殼體分別通過法蘭同中心聯(lián)接。
溢流管3與頂蓋11的中心孔固定聯(lián)接，溢流管3的下端位于柱體9的中部。如圖1和圖4所示，中心導(dǎo)磁棒5的上端通過4個(gè)連接翅片4同中心地焊接在溢流管3下端的 端口，中心導(dǎo)磁棒5的下端與上錐體8的下端平齊，中心導(dǎo)磁棒5的直徑為溢流管3內(nèi)徑的O.2 O. 25 倍。
所述溢流管3、連接翅片4、中心導(dǎo)磁棒5、上錐體8和柱體9分別采用導(dǎo)磁材料； 頂蓋11、給礦段10和下錐體7采用不導(dǎo)磁材料。
如圖1和圖2所示，四根繞有線圈I的U形鐵芯2的一端分別焊接在伸出頂蓋11 的溢流管3的外壁上，如圖1和圖3所示，四根繞有線圈I的U形鐵芯2的另一端分別焊接 在柱體9的外壁上，四根繞有線圈I的U形鐵芯2呈“十”字形中心對(duì)稱布置。
本實(shí)施例的磁場強(qiáng)度H = (I 160)kA/m,磁場力HgradH = (I 1320) X IO9A2/m3。
在本實(shí)施例中所述的四根繞有線圈I的U形鐵芯2的形狀和材質(zhì)均相同；所述線 圈I的磁通相同；所述的給礦段10、柱體9、上錐體8和下錐體7均為空心狀。
實(shí)施例2
一種溢流排出型磁力水力旋流器。除下述技術(shù)參數(shù)外，其余同實(shí)施例1。
溢流管3與頂蓋11的中心孔固定聯(lián)接，溢流管3的下端位于柱體9的下部。如圖1和圖4所示，中心導(dǎo)磁棒5的上端通過2 3個(gè)連接翅片4同中心地焊接在溢流管3下端 的端口，中心導(dǎo)磁棒5的下端與上錐體8的下端平齊，中心導(dǎo)磁棒5的直徑為溢流管3內(nèi)徑 的O. 25 O. 30倍。
本具體實(shí)施方式
將四根繞有線圈I的U形鐵芯2的一端分別焊接在溢流管3上部 的外壁上，四根鐵芯2的另一端分別焊接在柱體9外壁上。當(dāng)給四個(gè)線圈I通電時(shí)該溢流 排出型磁力水力旋流器里就會(huì)產(chǎn)生磁場，徑向磁場強(qiáng)度隨著物料旋轉(zhuǎn)半徑的增大而呈先增 大后減小的趨勢，溢流管3下方的轉(zhuǎn)折點(diǎn)在最大切線速度軌跡面上。因此從本具體實(shí)施方 式的周邊到最大切線速度軌跡面處，磁性顆粒除了受離心力和流體拖曳力外還受到指向中 心的磁力，從而使單體磁性顆粒在溢流中富集，優(yōu)化了含磁性顆粒物料的分級(jí)分離。
本具體實(shí)施方式
與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)
I)本具體實(shí)施方式
成本低、壽命長和操作方便。
2)給礦段10采用不導(dǎo)磁材料，柱體9采用導(dǎo)磁材料，故只有柱體9的空間有磁場， 而給礦段10的空間沒有磁場。因此降低了微細(xì)粒磁性物料吸附在溢流管外壁上的幾率，提 高了分級(jí)效率。
3)在溢流管3的下端設(shè)置了中心導(dǎo)磁棒5，將磁場擴(kuò)大到上錐體8，柱體9和上錐 體8段都有磁場。在中心導(dǎo)磁棒5段，指向中心的徑向磁場范圍是從旋流器周邊到最大切 線速度軌跡面，有效磁場范圍大，所以能使粒度合格的物料富集在溢流中，減少過磨。
4)中心導(dǎo)磁棒5能起到穩(wěn)定空氣柱的作用。
5 )本具體實(shí)施方式
內(nèi)部的磁場強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)可調(diào)節(jié)。
因此，本具體實(shí)施方式
具有成本低、節(jié)約能耗、壽命長、操作方便、分級(jí)效率高和適 于工業(yè)應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種溢流排出型磁力水力旋流器，其特征在于所述溢流排出型磁力水力旋流器包括普通水力旋流器、四根繞有線圈(I)的U形鐵芯(2)和中心導(dǎo)磁棒(5)；普通水力旋流器由頂蓋(11)、給礦段(10)、柱體(9)、上錐體(8)、下錐體(7)、溢流管(3)和沉砂咀(6)組成；頂蓋(11)與給礦段(10)的上端、給礦段(10)的下端與柱體(9)的上端、柱體(9)的下端與上錐體(8)的上端、上錐體(8)的下端與下錐體(7)的上端和下錐體(7)的下端與沉砂咀￠)的殼體分別通過法蘭同中心聯(lián)接；溢流管(3)與頂蓋(11)的中心孔固定聯(lián)接，溢流管(3)的下端位于柱體(9)的中部或下部，中心導(dǎo)磁棒(5)的上端通過2 4個(gè)連接翅片(4)同中心地焊接在溢流管(3)下端的端口，中心導(dǎo)磁棒(5)的下端與上錐體(8)的下端平齊，中心導(dǎo)磁棒(5)的直徑為溢流管 ⑶內(nèi)徑的O. 2 O. 3倍；所述溢流管(3)、連接翅片(4)、中心導(dǎo)磁棒(5)、上錐體(8)和柱體(9)分別采用導(dǎo)磁材料；頂蓋(11)、給礦段(10)和下錐體(7)分別采用不導(dǎo)磁材料；四根繞有線圈⑴的U形鐵芯⑵的一端分別焊接在伸出頂蓋(11)的溢流管(3)的外壁上，四根繞有線圈(I)的U形鐵芯(2)的另一端分別焊接在柱體(9)的外壁上，四根繞有線圈(I)的U形鐵芯(2)呈“十”字形中心對(duì)稱布置；溢流排出型磁力水力旋流器的磁場強(qiáng)度H = (I 160)kA/m,磁場力HgradH = (I 1320) X 109A2/m3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溢流排出型磁力水力旋流器，其特征在于所述的四根繞有線圈(I)的U形鐵芯(2)的形狀和材質(zhì)均相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的溢流排出型磁力水力旋流器，其特征在于所述線圈(I) 的磁通相同。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種溢流排出型磁力水力旋流器。其技術(shù)方案是溢流管(3)的下端位于柱體(9)的中部或下部。中心導(dǎo)磁棒(5)上端通過2~4個(gè)連接翅片(4)焊接在溢流管(3)下端端口，中心導(dǎo)磁棒(5)下端與上錐體(8)下端平齊，其直徑為溢流管(3)內(nèi)徑的0.2~0.3倍。溢流管(3)、連接翅片(4)、中心導(dǎo)磁棒(5)、上錐體(8)和柱體(9)均采用導(dǎo)磁材料；頂蓋(11)、給礦段(10)和下錐體(7)采用不導(dǎo)磁材料。四根繞有線圈(1)的U形鐵芯(2)的一端分別焊接在伸出頂蓋(11)的溢流管(3)外壁上，四根繞有線圈(1)的U形鐵芯(2)的另一端分別焊接在柱體(9)外壁上，繞有線圈(1)的U形鐵芯(2)呈“十”字形中心對(duì)稱布置。本發(fā)明具有成本低、節(jié)約能耗、壽命長、操作方便、分級(jí)效率高和適于工業(yè)應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B04C5/103GK103056049SQ20131002503
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月23日
發(fā)明者李茂林, 郭娜娜, 崔瑞, 鄭霞裕, 顏亞梅, 張仁丙 申請人:武漢科技大學(xué)