在過(guò)去十年中,新的磁體材料和電路設(shè)計(jì)方法已經(jīng)允許制造以更高的場(chǎng)強(qiáng)運(yùn)行的磁選機(jī)。這些新一代磁選機(jī)越來(lái)越多地被用于滿足陶瓷和玻璃制造中使用的較高純度原料的需求。磁性清洗已經(jīng)應(yīng)用于諸如氧化鋁,二氧化硅,長(zhǎng)石,粘土,硼,鋰和氟石等基礎(chǔ)工業(yè)材料,以及一系列高科技和“專業(yè)”陶瓷礦物原料。隨著對(duì)這些磁選機(jī)的原理了解越來(lái)越多,磁選機(jī)應(yīng)用于陶瓷原料的清洗和凈化將有更大的發(fā)展空間。
顆粒和磁選機(jī)特性
當(dāng)受到磁場(chǎng)的影響時(shí),所有顆粒以特定的方式響應(yīng),分為三組之一:鐵磁性,順磁性或抗磁性。具有非常高的磁化率并被磁場(chǎng)強(qiáng)烈誘導(dǎo)的顆粒是鐵磁性的。具有低磁化率和對(duì)磁場(chǎng)的弱響應(yīng)的顆粒被稱為順磁性,而具有負(fù)磁化率(即非磁性)的顆粒被稱為反磁性。在磁選機(jī)的設(shè)計(jì)中,磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)梯度是影響分選的兩個(gè)主要變量。產(chǎn)生小于2000高斯或0.2特斯拉的磁場(chǎng)強(qiáng)度的磁選機(jī),這是常規(guī)永久鐵氧體磁體的上限,通常被稱為低強(qiáng)度磁選機(jī)。高強(qiáng)度磁選機(jī)通常在超過(guò)5000高斯或特特斯拉的地區(qū)運(yùn)行。磁場(chǎng)梯度是指磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化率或收斂速度,變化率或收斂速度越高,磁吸力越強(qiáng)。
在磁選機(jī)中產(chǎn)生磁梯度的最常見(jiàn)方法是將磁通線集中在電路內(nèi)的鋼極片上。 這可以通過(guò)將鋼極片放置在兩個(gè)磁體之間來(lái)簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)。 磁通將集中在鋼極片中,導(dǎo)致極高的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
磁力作用于顆粒的屬性見(jiàn)公式。
磁選方法
任何給定的磁選機(jī)上的磁場(chǎng)都是由永久磁鐵或電磁鐵產(chǎn)生的。 存在兩種不同類型的永磁體。 第一種是“鐵氧體”磁鐵,用于低強(qiáng)度磁選機(jī)。 鐵氧體是一種非常便宜的材料,中等能量產(chǎn)品高達(dá)?450萬(wàn)高斯(MGOe)。 (永磁體的能量乘積是其固有強(qiáng)度的相對(duì)量度)。鐵氧體磁體通常產(chǎn)生高達(dá)2000高斯(0.2特斯拉)的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
另一種類型的永磁體由稀土元素組成。 稀土磁體的出現(xiàn)允許在沒(méi)有外部能源的情況下工作的高強(qiáng)度磁路的設(shè)計(jì)。 釹基磁體的能量產(chǎn)品現(xiàn)在可達(dá)50MGOe。 稀土磁鐵用于收集順磁性礦物的各種類型的磁選機(jī)。 根據(jù)磁路,這些磁選機(jī)產(chǎn)生高達(dá)24,000高斯(2.4特斯拉)的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
電磁式磁選機(jī)通常使用螺線管電磁線圈進(jìn)行設(shè)計(jì)。 一些磁選機(jī)使用螺線管線圈的孔作為分選區(qū),而其他磁選機(jī)使用螺線管線圈將磁通量通過(guò)鋼或“C框架”電路傳送。 間隙中的磁場(chǎng) - 螺線管的孔或C框的間隙用作磁選機(jī)中的分選區(qū)。 電磁分離器通常運(yùn)行高達(dá)約20,000高斯(2特斯拉)。
磁選機(jī)的類型
固定式稀土永磁磁選機(jī)
固定永磁磁選機(jī) - 特別是板式,格柵式 - 代表了磁選技術(shù)的第一個(gè)工業(yè)應(yīng)用,也許是當(dāng)今最普遍的磁選機(jī)。 這些磁選機(jī)由布置在回路中并容納在不銹鋼外殼中的稀土永磁體組成。 物料流動(dòng)在永久磁鐵上方、或周圍流動(dòng),并且鐵質(zhì)材料被收集并保持在磁箱外。
這些磁選機(jī)通常用于從陶瓷原料收集鐵磁性鐵顆粒,以確保高產(chǎn)品質(zhì)量。 它們?cè)谔沾杉庸?yīng)用中也能很好地去除機(jī)器部件,管道,滑槽,料倉(cāng)和加工設(shè)備中磨損的細(xì)鐵。 兩種不同類型的固定永磁磁選機(jī)如圖1所示。
目前使用廣泛的是固定永磁體的磁選機(jī)主要是由于其生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)成本低。 此外,他們沒(méi)什么運(yùn)動(dòng)部件,維護(hù)費(fèi)用省。但是這些磁選機(jī)必須手動(dòng)清潔,因此最適合于僅存在微量鐵質(zhì)材料的應(yīng)用。
自卸式稀土磁選機(jī)
兩種不同類型的自卸式稀土磁選機(jī)提供高純度陶瓷原料的高分選效率:稀土滾筒和稀土磁輥。 這些磁選機(jī)產(chǎn)生高強(qiáng)度磁場(chǎng)并依賴于離心力來(lái)進(jìn)行分離。 通常,將進(jìn)給材料引入到旋轉(zhuǎn)磁性轉(zhuǎn)子中,并且非磁性材料以自然的軌跡排出。 磁性材料通過(guò)磁場(chǎng)被吸引到轉(zhuǎn)子上,并從非磁性粒子流中旋轉(zhuǎn)出來(lái)。
稀土磁滾筒磁選機(jī)由一個(gè)完全由旋轉(zhuǎn)鼓包圍的固定的軸安裝磁路組成(見(jiàn)圖2)。 磁路包括交替的稀土磁體和跨過(guò)120度弧的鋼桿件。 鋼桿被誘發(fā)并投射出高強(qiáng)度,高梯度的磁場(chǎng)。 鼓上的峰值磁場(chǎng)強(qiáng)度大約為7000高斯,并且有效地去除許多順磁物質(zhì)。
稀土滾筒可以高效處理相對(duì)粗糙(> 75微米)的材料,并適用于惡劣的環(huán)境。 例如,一個(gè)15英寸直徑滾筒可以處理每小時(shí)5噸,65到200目的鋯石。 該分離器已經(jīng)成功應(yīng)用于許多工業(yè)應(yīng)用,包括處理石英巖,藍(lán)晶石,長(zhǎng)石,霞石正長(zhǎng)巖和組合玻璃配料,以及清潔玻璃碎玻璃的應(yīng)用。 在大多數(shù)應(yīng)用中,單位容量在15英寸的范圍內(nèi)從3到5噸/英尺的筒寬度。
產(chǎn)生超過(guò)24,000高斯的峰值磁場(chǎng)強(qiáng)度的稀土磁輥(見(jiàn)圖3)對(duì)于從干燥工藝流中除去弱磁性礦物是非常有效的。 磁選機(jī)設(shè)計(jì)用于提供峰值分離效率,并且通常在需要高純度產(chǎn)品時(shí)使用。 該輥由與磁極引導(dǎo)到磁飽和點(diǎn)的鋼極片交替的釹鐵硼永磁體的盤構(gòu)成。 磁輥直徑通常為4和6英寸。
稀土磁輥一般會(huì)被配置為分離器中的頭帶輪, 使用細(xì)的傳送帶將物料輸送通過(guò)磁場(chǎng)。 當(dāng)進(jìn)料進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),非磁性顆粒在其自然軌跡中從輥排出。 順磁性或弱磁性顆粒被吸引到輥上并被偏轉(zhuǎn)到非磁性顆粒流中。 磁輥的構(gòu)造寬度為60英寸,典型進(jìn)料速率范圍為100至400磅/小時(shí)/英寸。
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