用于磁性分離器的鼓和相關(guān)生產(chǎn)方法
【專利說明】用于磁性分離器的鼓和相關(guān)生產(chǎn)方法
[0001]本發(fā)明涉及磁性分離器，特別是涉及一種用于中等強(qiáng)度磁性分離器的鼓和一種用于生產(chǎn)這種鼓的方法。
[0002]眾所周知，中等強(qiáng)度磁性分離器(MIMS)被設(shè)計(jì)為通過根據(jù)到鼓的距離以及所采用的磁體而產(chǎn)生范圍約為200-700mT的磁感的鼓吸引并移除鐵磁材料，應(yīng)用的磁體通常由釹鐵硼合金(Nd-Fe-B)制成。
[0003]MIMS可以被用作濕型高強(qiáng)度磁性分離器(WHIMS)的保護(hù)裝置，或被用作集中具有低磁化率的金屬礦物(如，鋅鐵礦、鈦鐵礦、一些類型的赤鐵礦等)的自主磁性分離器。
[0004]MIMS鼓的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)有具有高磁導(dǎo)率的鐵磁鋼筒體，在筒體的外側(cè)上形成縱向槽以容置設(shè)置在N-S極性交替的縱向排中的永磁體，即每排包括不同于相鄰兩排的極性的單一極性(如，US5636748)。磁體的這些排在鼓限定的弧(通常約為130° -160° )上延續(xù)，具有用于釋放鐵磁材料的最終區(qū)(在鼓的旋轉(zhuǎn)方向)，在最終區(qū)內(nèi)磁體逐步變細(xì)以遠(yuǎn)離筒體的外表面。然后通過繞筒體旋轉(zhuǎn)的非磁性材料的外殼將筒體包圍，提取包含待分離的鐵磁粒子的材料(礦物或其他)。
[0005]在現(xiàn)有技術(shù)的鼓中使用的磁體的大小相當(dāng)大，且通常地隨著鼓的直徑而增大，憑此沿磁性弧設(shè)置的縱向排的數(shù)目是相當(dāng)有限的，且考慮到鼓的制造公差以及磁體的大小，筒體和外殼之間的距離不能低于給定閾值。由于兩種缺點(diǎn)，已知鼓的這些幾何特征消極地影響它們的性能。
[0006]第一個(gè)嚴(yán)重的缺點(diǎn)是源自于該事實(shí):由于不同極性彼此遠(yuǎn)離，導(dǎo)致磁偶極子的長度(等于具有相同符號的兩個(gè)極性之間的距離)相當(dāng)長，具有如Mineral TechnologiesPty.Ltd.(Carrara，Qld-Australia)和 Longi MagnetC0.Ltd.(Fushun-China)市售的 MIMS的大約為200-400mm的值。因此，MIMS的有效表面上的磁場的值具有強(qiáng)烈的正弦波圖像，只在極性處以及靠近極性處(因此覆蓋不大于30%的磁性弧)具有標(biāo)稱值，然而磁性弧的其余部分的值顯著較低。
[0007]進(jìn)一步降低已知鼓的有效性的第二個(gè)缺點(diǎn)是，在市場上可獲得的上述MMS中的筒體和外殼之間的間隙至少為5mm，且必須加上范圍在1，5-5mm之間的外殼厚度，憑此磁體有效表面和處理過的材料之間的最小距離約為7-8mm。
[0008]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種克服上述缺點(diǎn)的MMS鼓。由于使用設(shè)置在較大數(shù)量的縱向排中的較小磁體，磁偶極子長度包括在從100_到150mm范圍內(nèi)的鼓實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。在從屬權(quán)利要求中公開了其他優(yōu)點(diǎn)特征。
[0009]因此，根據(jù)本發(fā)明的鼓的主要優(yōu)點(diǎn)是提供沿整個(gè)磁性弧的大體均勻的磁場，由于引起正弦波圖像的振幅非常有限的偶極子的有限長度，因此具有出現(xiàn)在幾乎100%磁性弧上的磁場的標(biāo)稱值。
[0010]由小磁體的使用造成的這種鼓的第二個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)是將筒體和外殼之間的間隙減小至不大于2mm的可能性，同樣由于以下描述的相關(guān)生產(chǎn)方法，無需冒著尤其在提供了如進(jìn)一步描述的內(nèi)部球形支撐物的優(yōu)選實(shí)施例中的鼓磨損的風(fēng)險(xiǎn)。
[0011]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，從本發(fā)明的實(shí)施例的以下詳細(xì)的描述，參考附圖，根據(jù)本發(fā)明的MMS鼓的這些以及其他優(yōu)點(diǎn)和特征將變得清楚，其中:
[0012]圖1是具有透視部分和放大細(xì)節(jié)的鼓的透視圖；
[0013]圖2是沿包括旋轉(zhuǎn)軸線A-A的中平面的縱剖面視圖；
[0014]圖3是橫剖面視圖。
[0015]參考這些圖，了解到，根據(jù)本發(fā)明的鼓慣例包括具有高磁導(dǎo)率的鐵磁材料(優(yōu)選為軟鋼)的筒體C，具有例如950mm的直徑以及35mm的厚度，在它的末端由兩個(gè)鋼制法蘭2封閉。設(shè)有用于軸承4和鎖定卡箍5的底座的兩個(gè)轂3沿筒體C的縱向軸線A-A被固定在法蘭2的中心。此外，用于調(diào)整承載磁體的筒體C的磁性弧的位置的臂B被固定到轂3中的一個(gè)上。
[0016]多個(gè)縱向槽6形成在筒體C的外側(cè)上并容置設(shè)在具有交替的N-S極性的縱向排中的Nd-Fe-B永磁體7 (圖1)。筒體C插入非磁性材料(例如具有4mm厚度Sm的AISI 316不銹鋼)的外殼M，在筒體C的末端由具有設(shè)置有用于軸承4的底座的凸緣轂MF的兩個(gè)法蘭F(同樣由AISI 316制成)封閉。轂MF的至少一個(gè)還設(shè)置有裝置，例如齒輪R，用于從發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)接收運(yùn)動(dòng)以驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)外殼M。
[0017]本發(fā)明的鼓的第一個(gè)新穎的方面在于采用較小的磁體以實(shí)現(xiàn)磁路的單個(gè)偶極子的長度D等于127_(圖3)，這轉(zhuǎn)而允許得到沿約150°的磁性弧的較大數(shù)量(在示例中為20)的交替的N-S縱向極性。更具體地，吸引磁性弧由前16個(gè)極性組成，材料釋放區(qū)10由后4個(gè)極性組成，后者容置在逐步加深的槽中。
[0018]應(yīng)當(dāng)注意的是，通過形成更深的縱向槽6，與適當(dāng)厚度的筒體C相結(jié)合的較小的磁體7的使用允許簡單地實(shí)現(xiàn)釋放區(qū)10中的磁體的逐步移動(dòng)。由于不必形成錐形磁體，所有磁體均是相同的，這簡化了鼓的制造，然而形成更深的槽6比將磁體錐形化更簡單且更便宜。
[0019]在其優(yōu)選實(shí)施例中，這種鼓的第二個(gè)新穎的方面由設(shè)置在磁體7中的棋盤式圖案中的多個(gè)可旋轉(zhuǎn)的球形支撐物8的存在實(shí)現(xiàn)，以將磁體的有效表面和非磁性外殼M的內(nèi)表面之間的間隙G減小至最小。支撐物8的球相對于磁體7的有效表面突出0.3-0.4mm并允許將有效表面和非磁性外殼M的內(nèi)表面之間的間隙G的值減小至不大于2_。
[0020]事實(shí)上，考慮到外殼M的制造公差是±lmm，即使在加上了由于朝向磁體的材料的引力的外殼M的變形的負(fù)制造公差的情況下，由于球?qū)⒒瑒?dòng)摩擦力變成充當(dāng)球軸承的滾動(dòng)摩擦力，支撐物8的球上內(nèi)表面的可能的滑動(dòng)將不會(huì)導(dǎo)致鼓的磨損。
[0021]優(yōu)選地，外殼M的外表面也涂有形成高摩擦層的雙組份環(huán)氧樹脂涂料，以改進(jìn)由磁體7吸引的鐵磁材料的提取并減小外殼M的磨損。適于這個(gè)目的的涂料的示例是由Leighs Paints (Bolton-GB)生產(chǎn)的 Epidek M377。
[0022]用于生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的鼓的方法可以總結(jié)為以下步驟:
[0023]a)在筒體C的末端焊接閉合法蘭2 ；
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