大顆粒磁選機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計
設(shè)計磁選設(shè)備的關(guān)鍵是在保證分選工藝指標(biāo)和處理量指標(biāo)的前提下,通過合理利用磁性材料優(yōu)化磁路設(shè)計和礦漿流動設(shè)計,從而設(shè)計出節(jié)水節(jié)電的優(yōu)質(zhì)高效的磁選機(jī)。TD0408型新型大顆粒磁選機(jī)試驗樣機(jī)的設(shè)計即體現(xiàn)了上述要求。
在磁路設(shè)計方面,利用CAE軟件設(shè)計了自由NdFeB永磁材料制成的新型擠壓式磁系。它可在筒體表面附近產(chǎn)生均勻的磁場,由于充分利用了該材料的優(yōu)點,從而優(yōu)化了磁系的磁場分布。該磁系磁場分布特性的2D仿真見圖2,由圖2可以看出,等磁感應(yīng)強(qiáng)度線分布比較均勻,筒表的切向力大大降低。由計算分析結(jié)果得出的部分參數(shù)與傳統(tǒng)磁選機(jī)對比結(jié)果見表1。由表1可以看出,TD型磁選機(jī)較CTN型磁選機(jī)提高了分選空間的磁感應(yīng)強(qiáng)度值,且磁場梯度值保持基本不變,故磁場力得到了增強(qiáng)。另外,傳統(tǒng)永磁筒式磁選機(jī)礦漿在圓筒外壁通過,磁性礦粒所受重力的法向分力與磁力相反。而新型磁選機(jī)礦漿在圓筒的內(nèi)壁通過,磁性礦粒所受重力的法向分力與磁力一致。這相當(dāng)于磁性顆粒上施加了一個有效的9.8N/kg的比磁力,重力可被視為疊加在磁場上的“正的”磁力,按照競爭力理論,這將會提高分選效果。
在優(yōu)化礦漿流動設(shè)計方面,由于磁系布置在筒體外側(cè),礦漿的筒體內(nèi)通過,這不僅簡化了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),減少了加工制造成本,而且使大顆粒物料可以順利通過重介質(zhì)回收流程。另外,傳統(tǒng)CTN1050型磁選機(jī)分選路徑為700~800mm、CTN1250型磁選機(jī)為840~960mm。由于新型大顆粒磁選機(jī)的礦漿在筒體內(nèi)側(cè)流動,故其可更經(jīng)濟(jì)地為磁性顆粒的回收提供更長的分選路徑,從而保證了極細(xì)磁性顆粒的回收率。
TD0408型新型大顆粒磁選機(jī)試驗樣機(jī)由托輪、給料斗、筒體、精礦斗、磁系、磁軛、擋水板和卸礦裝置等部分組成(圖3)。筒體內(nèi)徑ф400mm,有效長度800mm,磁系固定,筒體旋轉(zhuǎn),磁極包角可調(diào)。其主要特征是:①新型擠壓式磁系布置在筒體的外側(cè),呈環(huán)形分布;②物料在筒體內(nèi)側(cè)通過,內(nèi)壁上的擋水板可以起到阻擋限速的作用。擋水板上的開品可以允許大顆粒的順利通過;③筒體兩端與托輪相連,系統(tǒng)通過托輪等傳動裝置提供動力;④給料斗和精礦斗分別設(shè)在筒體的兩側(cè)。
該機(jī)的工作過程是:電機(jī)通過驅(qū)動托輪等減速機(jī)構(gòu)帶動筒體旋轉(zhuǎn),進(jìn)入分選空間的料漿在前進(jìn)的同時隨著筒體的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生附加徑向流動,通過布置在筒體外側(cè)的磁系的磁力作用使料漿中的磁性成分附著于筒體的內(nèi)壁上。隨著筒體的轉(zhuǎn)動,當(dāng)磁性物料運(yùn)動到筒體上部時,在卸礦裝置的作用下跌落到精礦斗中。而料漿中的非磁性成分由于受本身重力的作用,當(dāng)上升到一定高度時就會向下跌落,并隨著料漿一起向前運(yùn)動,進(jìn)入尾礦槽,從而實現(xiàn)了磁性物料和非磁性物料的分選。
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