稀土永磁滚筒式磁选机在磨料行业中的应用

1 前言

磨料中混杂于结晶中的铁杂质及破碎加工过程中混入铁磁性物质在制造磨具中会造成大量铁斑。不仅影响外观质量，降低磨料的磨削性能，而且使磨具质量下降甚至造成废品，因此，磁选除铁对于任何一种磨料的制粒工序都是必不可少的，用于磨粒磁选的设备主要有三锟电磁磁选机。近二十年来，随着稀土永磁磁体的应用，磁选技术得到了惊人的发展。稀土永磁体具有优良的性能，可以制成各种性能优良的稀土永磁磁选机，采用钕铁硼磁体制造的稀土永磁筒式磁选机与电磁磁选机相比具有几个明显优点(1)永磁体不须电源本身就有磁性，也不须任何冷却液体。故磁选机的结构简单，成本及维护费用都低。(2)磁场强度稳定。本文介绍一种稀土永磁筒式磁选机的结构，工作原理及在磨料行业应用状况，旨在增进了解能制定一套合理的磨料行业磁选工艺。

2 稀土永磁滚筒式磁选机的研制

2.1 滚筒式磁选机的结构

用于磨料磁选的永磁滚筒式干式磁选机采用多滚筒倾斜布置，在单台设置上采用弱中强三种不同场强，使之具有弱、中、强磁选机连续磁选的效果。主要有料斗、电磁振动给料机的装置，磁系摇摆装置等部分组成。物料由料斗进入电磁振动给料机，通过调整给料机的振幅来实现给料。机体上设有三个出料口，前一个是非磁性物出料口，后一个是磁性物出料口，中间是混合物出料口。滚筒采用固定磁系与摇摆磁系相结合的磁系结构。作业时根据磨料中磁性颗粒的磁性、粒度、比重及对产品质量的要求，调节滚筒传递，给料层厚度和调整板与滚筒的位置，使其达到最佳分选效果。

2.2 滚筒式磁选机的工作原理

物料的磁选是在永磁滚筒非均匀磁场中借助于磁力与机械力对颗粒的作用，来实现对物料分选的。当被选物料通过磁场时，由于磁性颗粒与非磁性颗粒所受磁力的不同，磁性颗粒在扇形磁场区内受磁力作用吸附在圆筒表面，并做多次磁翻滚脱离磁场区后，从磁性物出口排出。非磁性颗粒在离心力的作用下。被抛离滚筒表面从前一个非磁性物出口排出，中间口排出的颗粒为混合物料。

2.3 磁路设计与磁力计算

筒式磁选机磁系采用钕铁硼磁体组合而成，开放式磁路设计，并将磁系设计成渐开现状。通过我们多年的深入研究。我们将上面第一锟的磁系设计成沿滚筒轴向同极，滚筒圆周方向N·S排列，并采用摇摆动磁系。下面两锟设计成滚筒圆周方向同极，滚筒轴向N·S排列，采用固定磁系。

物料在分选时所受力磁力的计算：

磁力：Fm=mXHdH/dx

式中：m为物料颗粒质量，X为磁化率，H为磁场强度，dH/dx 为磁场梯度。

从式中可以看出，只有采用合理的磁场强度和磁场梯度，才能提高磁力。

2.4 滚筒式磁选机的主要技术参数

三锟永磁磁选机的主要技术性能如下：

1. 滚筒直径 400mm

2. 滚筒有效长度 750mm

3. 生产能力 1.5～3t/h

4. 入选粒度 0.045～6mm

5. 滚筒转数 50～260r/min

6. 滚筒表面最高磁感应强度 第一锟 300mT 第二锟 350mT 第三锟 ≥450Mt

7. 传动功率 1.5kw

8. 外形尺寸 1770×1780×2400(mm)

9. 机重1.5t

3 筒式磁选机在磨料行业的应用

采用三锟永磁磁选机对河南某厂黑碳化硅棕刚玉磁选结果如表1

表1

对山东某大型企业棕刚玉磁选结果如表2

表2

对四川某大型企业白刚玉磁选结果如表3

表3

4 结论

4.1 稀土永磁三锟筒式磁选机与三锟电磁磁选机相比，具有节约能源、工作安全可靠、调整方便、维修费用低等特点，尤其是在大生产中显示了它独特的优越性。

4.2 采用钕铁硼磁体组装的筒式磁选机、磁场强度高、梯度合理，第一锟采用摇摆动磁系，在分选过程中，铁磁性物质在滚筒表面翻滚摇摆不结磁团磨料与铁杂质分离彻底，特别适合磁性物含量高的细粉磨粉的磁选。

4.3 在磨料生产中，可以部分取代用酸洗洗去除磁性物质的工艺，减化了工艺流程，保护了环境。

参考文献

1 孟庆辉、李印江主编《磨料磨具技术手册》1993年10月第一版。