磁力调控型重介质旋流器

权利要求书： 1.一种磁力调控型重介质旋流器，其特征在于：包括旋流器主体、磁力调控装置和溢流导磁棒结构，所述磁力调控装置安装在所述旋流器主体的上部外且用于给旋流器主体内部施加可调控磁场，所述溢流导磁棒结构从所述旋流器主体的顶部沿旋流器主体的中轴线插入旋流器主体内；所述旋流器主体包括旋流器柱段(4)、旋流器上锥段(6)、旋流器下锥段(12)、旋流器底流口(13)、旋流器盖板(8)和旋流器入料段(3)，所述旋流器柱段(4)、旋流器上锥段(6)、旋流器下锥段(12)和旋流器底流口(13)从上至下依次设置，所述旋流器柱段(4)的下端与旋流器上锥段(6)的上端固定连接，所述旋流器上锥段(6)的下端与旋流器下锥段(12)的上端固定连接，所述旋流器下锥段(12)的下端与旋流器底流口(13)的上端固定连接，所述旋流器盖板(8)设置在旋流器柱段(4)的顶部且与旋流器柱段(4)密封固定连接，所述旋流器入料段(3)设置在旋流器柱段(4)的上部且靠近旋流器盖板(8)处，所述旋流器入料段(3)与旋流器柱段(4)的内壁相切；

所述磁力调控装置包括圆周式铁芯和环形励磁线圈(2)，所述圆周式铁芯包括上圆周式铁芯(7?1)和下圆周式铁芯(7?2)，所述下圆周式铁芯(7?2)设置在上圆周式铁芯(7?1)的下方，所述上圆周式铁芯(7?1)的下端与下圆周式铁芯(7?2)的上端固定连接，所述环形励磁线圈(2)安装在上圆周式铁芯(7?1)内；

所述溢流导磁棒结构包括溢流管铁芯(1)、导磁棒(11)和三个连接翅片(10)，所述溢流管铁芯(1)为圆管状结构，三个所述连接翅片(10)均匀焊接在溢流管铁芯(1)的下端内侧，所述导磁棒(11)的上端设置在三个连接翅片(10)之间，所述导磁棒(11)的上端外侧与三个连接翅片(10)的内侧均焊接，所述导磁棒(11)和三个连接翅片(10)均位于所述旋流器主体内，所述溢流管铁芯(1)的下端依次穿过上圆周式铁芯(7?1)的顶部中心、环形励磁线圈(2)的中心和旋流器盖板(8)的中心，所述溢流管铁芯(1)的下部位于旋流器柱段(4)内，所述导磁棒(11)的下端面与旋流器上锥段(6)的下端面平齐，所述溢流管铁芯(1)与旋流器盖板(8)之间设置有O形密封圈(9)；

所述导磁棒(11)由上圆柱部分(11?1)和下倒圆台部分(11?2)组成，所述上圆柱部分(11?1)和下倒圆台部分(11?2)均为实心结构，所述下倒圆台部分(11?2)的上端面与旋流器上锥段(6)的上端面平齐。

2.按照权利要求1所述的一种磁力调控型重介质旋流器，其特征在于：所述上圆周式铁芯(7?1)为一端开口、一端封闭的圆柱状结构，所述下圆周式铁芯(7?2)为两端开口的圆柱状结构，所述下圆周式铁芯(7?2)套设在旋流器柱段(4)的上部外壁上且与旋流器柱段(4)的外壁相焊接，所述上圆周式铁芯(7?1)的封闭端向上设置且上圆周式铁芯(7?1)扣设在旋流器盖板(8)的上方，所述旋流器入料段(3)的一端穿过下圆周式铁芯(7?2)。

3.按照权利要求1或2所述的一种磁力调控型重介质旋流器，其特征在于：所述旋流器盖板(8)的顶面与下圆周式铁芯(7?2)的顶面平齐，所述环形励磁线圈(2)的底面与旋流器盖板(8)的顶面之间留有距离；所述上圆周式铁芯(7?1)的下端与下圆周式铁芯(7?2)的上端通过第一法兰(5?1)、第二法兰(5?2)和第一螺栓(14)固定连接，所述第一法兰(5?1)设置在上圆周式铁芯(7?1)的下端外周，所述第二法兰(5?2)设置在下圆周式铁芯(7?2)的上端外周，所述第一法兰(5?1)、第二法兰(5?2)通过第一螺栓(14)相连接。

4.按照权利要求1所述的一种磁力调控型重介质旋流器，其特征在于：所述上圆柱部分(11?1)的直径为溢流管铁芯(1)内径的0.2～0.3倍。

5.按照权利要求1所述的一种磁力调控型重介质旋流器，其特征在于：所述下倒圆台部分(11?2)的外侧面与下倒圆台部分(11?2)的中轴线之间的夹角α为1°～5°。

6.按照权利要求1所述的一种磁力调控型重介质旋流器，其特征在于：所述旋流器盖板(8)、旋流器入料段(3)、旋流器下锥段(12)、旋流器底流口(13)均由非导磁材料制成，所述导磁棒(11)、连接翅片(10)、旋流器柱段(4)、旋流器上锥段(6)、圆周式铁芯(7)和溢流管铁芯(1)均采用导磁材料制成。

7.按照权利要求1或2所述的一种磁力调控型重介质旋流器，其特征在于：所述旋流器柱段(4)和旋流器底流口(13)均为空心圆柱结构，所述旋流器上锥段(6)和旋流器下锥段(12)均为倒空心圆台结构；所述旋流器柱段(4)的下端与旋流器上锥段(6)的上端之间、旋流器上锥段(6)的下端与旋流器下锥段(12)的上端之间、旋流器下锥段(12)的下端与旋流器底流口(13)的上端之间均通过第三法兰(5?3)、第四法兰(5?4)和第二螺栓(15)固定连接。

说明书： 一种磁力调控型重介质旋流器技术领域[0001] 本发明属于煤炭分选设备技术领域，具体是涉及一种磁力调控型重介质旋流器。背景技术[0002] 目前，在资源紧缺和生态环境双重压力下，高效、节能、环保日益成为新型选矿设备和工艺的必然趋势。将磁场与旋流器进行复合，按磁性矿物的使用目的不同可分为磁力

捕收型水力旋流器和磁力调控型重介质旋流器。对于磁力捕收型水力旋流器，其是以水力

旋流器为基础，通过外加磁场来解决磨矿分级过程中水力旋流器的反富集问题和含磁性颗

粒矿浆的脱水、脱泥作业、磁性颗粒的富集作业等；对于磁力调控型重介质旋流器，则是以

重介质旋流器为基础，通过外加磁场来控制重介质在旋流器内的分布规律，其中大都是通

过外加磁场来提高重介质密度和旋流器分选效率，还鲜有利用外加磁场来提高重悬浮液稳

定性和重介质旋流器分选精度的报道。

[0003] 针对磨矿分级过程中水力旋流器的反富集问题，新西兰学者Fricker设计出了一种溢流排出型磁力水力旋流器，将离心力与磁场力相结合，利用径向向内增加的磁场强度

来改良磁性矿物回收分选工艺。Fricker磁力旋流器的设计主要来自于经验，对天然试样的

选别并不理想，更多停留在试验阶段。

[0004] 其在结构设计和实际分选效果上还有很大的不足，比如：圆周式电磁铁与旋流器嵌套连接，缩小了水力旋流器内部物料的运动空间，导致旋流器柱段分离效果变差进而影

响分选效果；Fricker单纯采用外部开放磁系，有效磁场范围小，且对旋流器锥段物料的分

选会产生干扰；Fricker曾试图用桥几个接线圈取代单个线圈，来进行弓形电磁铁的研制，

最终以磁场梯度过低而告终。

[0005] 国内学者李茂林和郭娜娜设计出了一种溢流排出型磁力水力旋流器(公告号CN103056049A)，与Fricker的目的相同，利用径向向内增加的磁场强度来富集磁性颗粒物，

并采用四枚翅片将圆柱形的中心导磁棒与溢流管相连，扩大了磁场区域。但其采用的U形电

磁铁与旋流器外壁和溢流管焊接相连，导致溢流管无法调节插入深度，也不便于维修；并且

磁性颗粒在水介质中会产生较强的浓缩作用，尤其在旋流器锥段更为严重，单纯圆柱形的

导磁棒设计固然可以扩大磁场区域，但从浓缩作用对磁性颗粒物的影响上来说，还有改良

的空间，以及四枚连接翅片的设计也会干扰磁性物料从溢流段的排出。

[0006] 在煤炭分选设备领域，重介质旋流器因为其结构简单，单位处理量大，分选效率高，能处理难选煤和极难选煤而获得广泛应用。但在实际生产中，保持重介质悬浮液的稳定

性对重介质分选系统的正常运行至关重要。

[0007] 重介质悬浮液属于粗分散体系，以磁铁矿粉为例，与水组成不均匀的两相体系，在自身沉积和离心浓缩作用下，极易造成密度分布不均匀，重悬浮液稳定性难以控制，使物料

在重介质旋流器内按密度梯度分选，降低了分选精度，出现“溢流跑粗、底流夹细”的实际工

业生产问题。

[0008] 磁铁矿粉本身并不具备保持悬浮状态的能力，若要保持其稳定，则需要引入外加能量来使旋流器内各点的密度达到相对一致性。

发明内容[0009] 本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种磁力调控型重介质旋流器，其通过调整励磁电流大小来调整旋流器内的磁场分布和径向磁场力的大小，从而对重

介质旋流器内的磁铁矿粉的运动规律进行磁力调控，均匀重悬浮液的密度分布，提高重介

质旋流器的分选精度。

[0010] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种磁力调控型重介质旋流器，其特征在于：包括旋流器主体、磁力调控装置和溢流导磁棒结构，所述磁力调控装置安装在所述

旋流器主体的上部外且用于给旋流器主体内部施加可调控磁场，所述溢流导磁棒结构从所

述旋流器主体的顶部沿旋流器主体的中轴线插入旋流器主体内；所述旋流器主体包括旋流

器柱段、旋流器上锥段、旋流器下锥段、旋流器底流口、旋流器盖板和旋流器入料段，所述旋

流器柱段、旋流器上锥段、旋流器下锥段和旋流器底流口从上至下依次设置，所述旋流器柱

段的下端与旋流器上锥段的上端固定连接，所述旋流器上锥段的下端与旋流器下锥段的上

端固定连接，所述旋流器下锥段的下端与旋流器底流口的上端固定连接，所述旋流器盖板

设置在旋流器柱段的顶部且与旋流器柱段密封固定连接，所述旋流器入料段设置在旋流器

柱段的上部且靠近旋流器盖板处，所述旋流器入料段与旋流器柱段的内壁相切。

[0011] 上述的一种磁力调控型重介质旋流器，其特征在于：所述磁力调控装置包括圆周式铁芯和环形励磁线圈，所述圆周式铁芯包括上圆周式铁芯和下圆周式铁芯，所述下圆周

式铁芯设置在上圆周式铁芯的下方，所述上圆周式铁芯的下端与下圆周式铁芯的上端固定

连接，所述环形励磁线圈安装在上圆周式铁芯内。

[0012] 上述的一种磁力调控型重介质旋流器，其特征在于：所述上圆周式铁芯为一端开口、一端封闭的圆柱状结构，所述下圆周式铁芯为两端开口的圆柱状结构，所述下圆周式铁

芯套设在旋流器柱段的上部外壁上且与旋流器柱段的外壁相焊接，所述上圆周式铁芯的封

闭端向上设置且上圆周式铁芯扣设在旋流器盖板的上方，所述旋流器入料段的一端穿过下

圆周式铁芯。

[0013] 上述的一种磁力调控型重介质旋流器，其特征在于：所述旋流器盖板的顶面与下圆周式铁芯的顶面平齐，所述环形励磁线圈的底面与旋流器盖板的顶面之间留有距离；所

述上圆周式铁芯的下端与下圆周式铁芯的上端通过第一法兰、第二法兰和第一螺栓固定连

接，所述第一法兰设置在上圆周式铁芯的下端外周，所述第二法兰设置在下圆周式铁芯的

上端外周，所述第一法兰、第二法兰通过第一螺栓相连接。

[0014] 上述的一种磁力调控型重介质旋流器，其特征在于：所述溢流导磁棒结构包括溢流管铁芯、导磁棒和三个连接翅片，所述溢流管铁芯为圆管状结构，三个所述连接翅片均匀

焊接在溢流管铁芯的下端内侧，所述导磁棒的上端设置在三个连接翅片之间，所述导磁棒

的上端外侧与三个连接翅片的内侧均焊接，所述导磁棒和三个连接翅片均位于所述旋流器

主体内，所述溢流管铁芯的下端依次穿过上圆周式铁芯的顶部中心、环形励磁线圈的中心

和旋流器盖板的中心，所述溢流管铁芯的下部位于旋流器柱段内，所述导磁棒的下端面与

旋流器上锥段的下端面平齐，所述溢流管铁芯与旋流器盖板之间设置有O形密封圈。

[0015] 上述的一种磁力调控型重介质旋流器，其特征在于：所述导磁棒由上圆柱部分和下倒圆台部分组成，所述上圆柱部分和下倒圆台部分均为实心结构，所述下倒圆台部分的

上端面与旋流器上锥段的上端面平齐。

[0016] 上述的一种磁力调控型重介质旋流器，其特征在于：所述上圆柱部分的直径为溢流管铁芯内径的0.2～0.3倍。

[0017] 上述的一种磁力调控型重介质旋流器，其特征在于：所述下倒圆台部分的外侧面与下倒圆台部分的中轴线之间的夹角α为1°～5°。

[0018] 上述的一种磁力调控型重介质旋流器，其特征在于：所述旋流器盖板、旋流器入料段、旋流器下锥段、旋流器底流口均由非导磁材料制成，所述导磁棒、连接翅片、旋流器柱

段、旋流器上锥段、圆周式铁芯和溢流管铁芯均采用导磁材料制成。

[0019] 上述的一种磁力调控型重介质旋流器，其特征在于：所述旋流器柱段和旋流器底流口均为空心圆柱结构，所述旋流器上锥段和旋流器下锥段均为倒空心圆台结构；所述旋

流器柱段的下端与旋流器上锥段的上端之间、旋流器上锥段的下端与旋流器下锥段的上端

之间、旋流器下锥段的下端与旋流器底流口的上端之间均通过第三法兰、第四法兰和第二

螺栓固定连接。

[0020] 本发明与现有技术相比具有以下优点：[0021] 1、本发明具有成本低，收益高，易于调节和控制的优点。[0022] 2、本发明将重介质旋流分离与磁力调控相结合，提高重悬浮液的稳定性，同时降低重介质旋流器的错配率，进行高精度分选，从根本上解决了重介质旋流器“溢流跑粗，底

流夹细”的先天不足。

[0023] 3、本发明通过在旋流器内形成的径向磁场力，来平衡重介质所受的径向离心力，对磁铁矿粉的运动进行磁力调控，形成密度均匀的重介质系统，提高重介质悬浮液的稳定

性。

[0024] 4、本发明在重介质旋流器内，形成近似均匀的密度场，被选煤炭精准分层，并在离心力的作用下快速分离，降低了重介质旋流器的错配率；具有分选精度高，分选下限低，处

理量大，抗结构化能力强的特点。

[0025] 5、本发明与传统重介质旋流器相比，加长的旋流器柱段以及扩大并规定的磁场区域，延长了被选煤炭按重悬浮液密度高精度分选的工作时间。

[0026] 6、本发明的磁力调控部分与重介质旋流部分通过法兰连接，可靠性高，易于维护；溢流管铁芯与旋流器上盖板之间O型密封圈的设计，保证了磁力调节系统与重介质系统之

间的独立性，同时也保留了重介质旋流器溢流管调节的灵活性。

[0027] 7、本发明将溢流管铁芯运用在圆周式电磁铁中，使内磁极与溢流管合二为一，优化了现有发明中嵌套式内磁极占用水力旋流器物料运动空间的不足。

[0028] 8、本发明磁力调控系统中圆周式铁芯、溢流管铁芯以及导磁棒的设计，在重介质旋流器中构成闭合磁路并扩大了磁场范围，改良了Fricker所单纯使用的开放磁系，其有效

磁场范围小和对物料分选产生干扰的不足。

[0029] 9、本发明考虑到旋流器内部沿轴向自上而下逐渐增强的浓缩作用和对磁性介质更好的调控作用，采用圆柱部分与圆台部分相结合的导磁棒形状设计，相比于单纯的圆柱

体导磁棒设计，其会产生与变化的浓缩作用相适应的变化的磁场力，从而更好地平衡浓缩

作用，提高重悬浮液的稳定性。

[0030] 10、本发明在溢流管铁芯与导磁棒的连接方式上，采用三片连接翅片焊接相连，与现有发明相比降低了翅片对物料从溢流段排出的干扰；

[0031] 下面通过附图和实施例，对本发明做进一步的详细描述。附图说明[0032] 图1为本发明的结构示意图。[0033] 图2为图1的A?A剖视图。[0034] 图3为图1的B?B剖视图。[0035] 图4为图1的C?C剖视图。[0036] 图5为本发明导磁棒的结构示意图。[0037] 图6为图1的D处放大图。[0038] 图7为图4的E处放大图。[0039] 附图标记说明:[0040] 1—溢流管铁芯；2—环形励磁线圈；3—旋流器入料段；[0041] 4—旋流器柱段；5?1—第一法兰；5?2—第二法兰；[0042] 5?3—第三法兰；5?4—第四法兰；6—旋流器上锥段；[0043] 7?1—上圆周式铁芯；7?2—下圆周式铁芯；8—旋流器盖板；[0044] 9—O形密封圈；10—连接翅片；11—导磁棒；[0045] 11?1—上圆柱部分；11?2—下倒圆台部分；12—旋流器下锥段；[0046] 13—旋流器底流口；14—第一螺栓；15—第二螺栓。具体实施方式[0047] 如图1、图3和图4所示，本发明包括旋流器主体、磁力调控装置和溢流导磁棒结构，所述磁力调控装置安装在所述旋流器主体的上部外且用于给旋流器主体内部施加可调控

磁场，所述溢流导磁棒结构从所述旋流器主体的顶部沿旋流器主体的中轴线插入旋流器主

体内；所述旋流器主体包括旋流器柱段4、旋流器上锥段6、旋流器下锥段12、旋流器底流口

13、旋流器盖板8和旋流器入料段3，所述旋流器柱段4、旋流器上锥段6、旋流器下锥段12和

旋流器底流口13从上至下依次设置，所述旋流器柱段4的下端与旋流器上锥段6的上端固定

连接，所述旋流器上锥段6的下端与旋流器下锥段12的上端固定连接，所述旋流器下锥段12

的下端与旋流器底流口13的上端固定连接，所述旋流器盖板8设置在旋流器柱段4的顶部且

与旋流器柱段4密封固定连接，所述旋流器入料段3设置在旋流器柱段4的上部且靠近旋流

器盖板8处，所述旋流器入料段3与旋流器柱段4的内壁相切。

[0048] 如图1和图2所示，所述磁力调控装置包括圆周式铁芯和环形励磁线圈2，所述圆周式铁芯包括上圆周式铁芯7?1和下圆周式铁芯7?2，所述下圆周式铁芯7?2设置在上圆周式

铁芯7?1的下方，所述上圆周式铁芯7?1的下端与下圆周式铁芯7?2的上端固定连接，所述环

形励磁线圈2安装在上圆周式铁芯7?1内。

[0049] 如图1和图2所示，所述上圆周式铁芯7?1为一端开口、一端封闭的圆柱状结构，所述下圆周式铁芯7?2为两端开口的圆柱状结构，所述下圆周式铁芯7?2套设在旋流器柱段4

的上部外壁上且与旋流器柱段4的外壁相焊接，所述上圆周式铁芯7?1的封闭端向上设置且

上圆周式铁芯7?1扣设在旋流器盖板8的上方，所述旋流器入料段3的一端穿过下圆周式铁

芯7?2。

[0050] 如图1所示，所述旋流器盖板8的顶面与下圆周式铁芯7?2的顶面平齐，所述环形励磁线圈2的底面与旋流器盖板8的顶面之间留有距离。所述上圆周式铁芯7?1的下端与下圆

周式铁芯7?2的上端通过第一法兰5?1、第二法兰5?2和第一螺栓14固定连接，所述第一法兰

5?1设置在上圆周式铁芯7?1的下端外周，所述第二法兰5?2设置在下圆周式铁芯7?2的上端

外周，所述第一法兰5?1、第二法兰5?2通过第一螺栓14相连接；上圆周式铁芯7?1和下圆周

式铁芯7?2两部分通过第一法兰5?1、第二法兰5?2通过第一螺栓14连接，便于拆解和维护。

[0051] 如图1、图4、图6和图7所示，所述溢流导磁棒结构包括溢流管铁芯1、导磁棒11和三个连接翅片10，所述溢流管铁芯1为圆管状结构，三个所述连接翅片10均匀焊接在溢流管铁

芯1的下端内侧，所述导磁棒11的上端设置在三个连接翅片10之间，所述导磁棒11的上端外

侧与三个连接翅片10的内侧均焊接，所述导磁棒11和三个连接翅片10均位于所述旋流器主

体内，所述溢流管铁芯1的下端依次穿过上圆周式铁芯7?1的顶部中心、环形励磁线圈2的中

心和旋流器盖板8的中心，所述溢流管铁芯1的下部位于旋流器柱段4内，所述导磁棒11的下

端面与旋流器上锥段6的下端面平齐，所述溢流管铁芯1与旋流器盖板8之间设置有O形密封

圈9。

[0052] 溢流管铁芯1和外磁极圆周式铁芯同心放置，作为圆周式马鞍形电磁铁的内磁极，与圆周式铁芯嵌套连接，将重介质旋流器与圆周式马鞍形电磁铁合为一体。

[0053] 导磁结构的旋流器柱段4和旋流器上锥段6以及导磁棒11的设计将磁场区域延伸至重介质旋流器上锥段，同时磁力调控系统中的导磁结构(旋流器柱段4、旋流器上锥段6、

导磁棒11)与非导磁(旋流器入料段3、旋流器盖板8、旋流器下锥段12、旋流器底流口13)的

利用，在重介质旋流器的柱段、上锥段内形成闭合磁路，且限定了磁场范围。

[0054] 通过调节励磁电流大小来调节重介质旋流器内的磁场强度，即就是调节用来平衡浓缩作用的，作用在磁性颗粒上的磁场力的大小，这个理想状态的磁场力其方向与产生浓

缩作用的径向离心力相反，调节电流大小，使磁场力与径向的离心力大小相等或相近，这样

就可以平衡径向离心力对磁性颗粒的浓缩作用。

[0055] 磁控装置在旋流器内形成沿径向向内，磁场强度逐渐增大的闭合磁路区域。因为外磁极与内磁极之间的面积差，导致内磁极附近的磁场强度大于外磁极附近的磁场强度，

因此磁场强度的变化趋势是沿径向逐渐增大，也因此磁性物料在内外磁极间分别受到大小

不同方向相反的磁场力，其合力沿径向向内逐渐增加。本发明采用的是开放磁系，但不是单

独的开放磁系，其与导磁结构的结合，扩大并限定了磁场区域。

[0056] 如图1所示，所述导磁棒11由上圆柱部分11?1和下倒圆台部分11?2组成，所述上圆柱部分11?1和下倒圆台部分11?2均为实心结构，所述下倒圆台部分11?2的上端面与旋流器

上锥段6的上端面平齐。

[0057] 与现有采用整体圆柱形导磁棒不同的是：考虑到旋流器内部沿轴向自上而下逐渐增强的浓缩作用和对磁性介质更好的调控作用，采用圆柱部分与圆台部分相结合的导磁棒

形状设计。由于内磁极的导磁棒11中下倒圆台的表面积有着自上而下逐渐缩小的趋势，从

而会产生自上而下逐渐增大的磁场强度，进而使在此部分附近的重介质颗粒受到自上而下

逐渐增大的磁场力，这样变化的磁场力可以更好地平衡变化的浓缩作用，更全面地提高重

悬浮液的稳定性。

[0058] 本实施例中，所述上圆柱部分11?1的直径为溢流管铁芯1内径的0.2～0.3倍。[0059] 如图5所示，本实施例中，所述下倒圆台部分11?2的外侧面与下倒圆台部分11?2的中轴线之间的夹角α为1°～5°。

[0060] 本实施例中，所述旋流器盖板8、旋流器入料段3、旋流器下锥段12、旋流器底流口13均由非导磁材料制成，所述导磁棒11、连接翅片10、旋流器柱段4、旋流器上锥段6、圆周式

铁芯7和溢流管铁芯1均采用导磁材料制成，在扩大磁场区域至锥段的同时，产生了与浓缩

作用相适应的磁场梯度，且保证了入料段和底流排料段没有磁场，降低了由磁性颗粒团聚

而堵塞的几率。

[0061] 导磁棒11、连接翅片10、旋流器柱段4、旋流器上锥段6、圆周式铁芯7和溢流管铁芯1均采用导磁材料扩大了磁场区域，在柱段和锥段形成闭合磁路，旋流器盖板8、旋流器入料

段3、旋流器下锥段12、旋流器底流口13均由非导磁材料制成限定了磁场区域，使入料段、下

锥段和底流口几乎不受磁场影响，这样不会影响物料在入料段、下锥段和底流口的运动轨

迹，即防止重介质磁化堆积，影响物料运动和排出。

[0062] 如图1所示，所述旋流器柱段4和旋流器底流口13均为空心圆柱结构，所述旋流器上锥段6和旋流器下锥段12均为倒空心圆台结构；所述旋流器柱段4的下端与旋流器上锥段

6的上端之间、旋流器上锥段6的下端与旋流器下锥段12的上端之间、旋流器下锥段12的下

端与旋流器底流口13的上端之间均通过第三法兰5?3、第四法兰5?4和第二螺栓15固定连

接。

[0063] 本发明的工作原理为：被选煤炭与重悬浮液混合均匀后，在一定压力下沿切线方向由旋流器入料段3给入，矿浆在重介质旋流器内形成离心场。

[0064] 此时给环形励磁线圈2通电时，溢流管铁芯1和圆周式铁芯7均被环形励磁线圈2的磁场所磁化，由于外磁极面积远大于内磁极，因此圆周式马鞍形电磁铁(溢流管铁芯1、环形

励磁线圈2、圆周式铁芯7)在重介质旋流器内就会产生径向磁场，径向磁场强度随旋流器半

径的增大而减小，旋流器轴心处磁场强度最大。因此重悬浮液在旋流器内，除了受到径向向

外的离心力，还受到指向轴心的磁场力，以此来平衡离心力所产生的浓缩作用，通过调节电

流大小使重介质所受的离心力和磁力两者达到平衡。

[0065] 导磁结构(旋流器柱段4、旋流器上锥段6和导磁棒11)与非导磁(旋流器入料段3、旋流器盖板8、旋流器下锥段12和旋流器底流口13)的利用，在重介质旋流器的柱段、上锥段

内形成闭合磁路，且限定了磁场范围，最终在离心力场和磁场的综合作用下，在重介质旋流

器内的径向上形成近似均匀的密度场，非磁性待分选物料以分选密度为标准精准分层。

[0066] 并在离心力的作用下快速分离，即：低密度物料以内螺旋形式在空气柱的作用下，沿轴向向溢流管铁芯1运动，经过导磁棒11从溢流管铁芯1排出。高密度物料以外螺旋形式

在离心力的作用下，沿重介质旋流器器壁向旋流器底流口13运动，经过旋流器下锥段12从

旋流器底流口13排出。从而在磁力调控系统的辅助下完成被选煤炭在重介质旋流器中以分

选密度为标准的高精度分选。同时，导磁棒11由上圆柱部分11?1和下倒圆台部分11?2相结

合的结构设计，更符合重介质旋流器内部的浓缩作用，即沿轴向自上而下逐渐增强的变化

趋势。

[0067] 本发明在重介质旋流器内，形成近似均匀的密度场，非磁性被选煤炭精准分层，并在离心力的作用下快速分离；具有分选精度高，分选下限低，处理量大，抗结构化能力强等

特点，从根本上解决了目前重介质旋流器“溢流跑粗，底流夹细”的技术问题。

[0068] 综上，本发明针对传统重介质旋流器存在的问题，对传统重介质旋流器以及以往磁力水力旋流器进行改良，通过外加与离心力方向相反的径向磁场力，可以在一定程度上

抵消悬浮液所受的离心浓缩作用，从而达到保持悬浮液稳定和提高分选精度的目的。具体

的，本发明中的溢流管铁芯1作为内磁极与圆周式铁芯共同构成圆周式马鞍形电磁铁磁极，

并与励磁线圈共同组成磁控式电磁铁，将重介质旋流器与圆周式马鞍形电磁铁合为一体。

当给环形励磁线圈2通电时，磁力调控式重介质旋流器内就会产生磁场，径向磁场强度随旋

流器半径的增大而减小，旋流器轴心处磁场强度最大。因此，重悬浮液在旋流器内的径向

上，还受到指向轴心的磁场力，以此来平衡离心力所产生的浓缩作用，在一定程度上，提高

悬浮液的稳定性和重介质旋流器的分选精度。

[0069] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技

术方案的保护范围内。