1.本发明涉及磁选机技术领域，尤其是涉及一种永磁三面挤压磁系及干式强磁选机。
背景技术：
2.为实现粗粒级弱磁性矿石的高效预选，提高预富集精矿tfe回收率，开发新型高磁力永磁磁路技术，研制可用于粗粒级弱磁性矿分选的干式强磁选机，实现
低品位弱磁性难选铁矿高效预富集和资源化利用。
3.现有的磁选机一般分为永磁辊式磁选机和永磁筒式磁选机。
4.永磁辊式磁选机采用钕铁硼磁材与导磁材料轴向交错排列组成挤压式磁系，磁辊表面磁感应强度高，可达1.4t左右，皮带表面1.3t左右，但是磁场衰减非常快，因此磁场作用深度比较小，高磁力区集中于磁系表面3mm以内。其存在以下缺点：磁场衰减快，磁场作用深度小，只能用于粒度较小的矿物的分选，对于粗颗粒弱磁性矿石难以保证较好的回收率。
5.永磁筒式磁选机主要用于大块中、强磁性矿物的预选抛尾，磁场强度可达600mt左右，为了保证高磁场强度采用高性能的磁性材料和较大的磁极高度，该设备处理量大、分选粒级宽。其存在以下缺点：磁场梯度小、磁场力低，无法对弱磁性铁矿石进行充分回收。
6.在传统的两面轴向挤压磁路结构中，由于导磁板的两端(具体的参照图1)均处于开放状态，磁力线可以从两端同时发散出去，这就降低了导磁板一端的磁通密度，使筒体或辊体表面的磁场降低。
技术实现要素：
7.本发明的第一目的在于提供一种永磁三面挤压磁系，该永磁三面挤压磁系能够解决现有技术中存在的问题；
8.本发明的第二目的在于提供一种干式强磁选机，其采用如以上所述的永磁三面挤压磁系。
9.本发明提供一种永磁三面挤压磁系，其包括主磁极、堵漏磁极和导磁板；
10.所述主磁极和导磁板交替设置，相邻设置的主磁极之间设置有堵漏磁极，并且堵漏磁极位于导磁板的一端；
11.位于同一导磁板两侧的主磁极，以及该导磁板端部的堵漏磁极朝向该导磁板的面磁性相同。
12.优选的，所述主磁极、堵漏磁极与导磁板贴合设置。
13.优选的，所述永磁三面挤压磁系还包括主轴和磁极固定板；
14.所述磁极固定板与主轴固定连接，所述堵漏磁极、导磁板设置在磁极固定板上。
15.优选的，所述导磁板与磁极固定板焊接固定；
16.所述堵漏磁极通过螺栓固定在磁极固定板上，所述主磁极位于导磁板和堵漏磁极的侧面并通过粘贴的方式固定。
17.优选的，位于同一磁极固定板上的导磁板、堵漏磁极，以及粘贴在导磁板、堵漏磁极上的主磁极构成一个磁极组；
18.多个磁极组设置在主轴上，且多个磁极组沿主轴轴向分布；
19.多个磁极组中位于两端的磁极组通过压紧螺杆连接。
20.优选的，所述导磁板和堵漏磁极的部分结构设置在两相邻主磁极之间，且导磁板和堵漏磁极的宽度相同。
21.优选的，所述导磁板高度与主磁极高度的比值为0.5～0.8。
22.优选的，所述导磁板宽度与主磁极宽度为1:4。
23.一种干式强磁选机，其包括至少两个磁筒；且部分磁筒中设置有如以上所述的永磁三面挤压磁系。
24.优选的，所述干式强磁选机包括两个磁筒，两个磁筒分别是上部磁筒和二次分选磁筒；
25.所述永磁三面挤压磁系设置在二次分选磁筒内。
26.有益效果：
27.永磁三面挤压磁系利用堵漏磁极将向内发散的磁力线“挤压”到磁系外表面，三面轴向挤压磁系结构的磁力线几乎全部从导磁板一端集中释放，另一端的磁力线很少，这样导磁板上的磁场强度得到大幅的提升，从而提高磁系表面的磁场强度和磁场深度。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为两面轴向挤压磁系磁能分布图；
30.图2为本发明具体实施方式提供的三面挤压磁系结构；
31.图3为本发明具体实施方式提供的三面挤压磁系磁能分布图；
32.图4为本发明具体实施方式提供的三面挤压磁系结构模型图；
33.图5为本发明具体实施方式提供的导磁板尺寸变化磁场强度变化曲线；
34.图6为本发明具体实施方式提供的三种磁系磁场衰减曲线对比图(主磁极厚度固定)；
35.图7为本发明具体实施方式提供的距离磁系10～50mm磁场对比图(主磁极厚度固定)；
36.图8为本发明具体实施方式提供的变化堵漏磁极h1值的磁场分布曲线；
37.图9为本发明具体实施方式提供的三面轴向挤压磁系结构图；
38.图10为本发明具体实施方式提供的磁极固定板与导磁板示意图；
39.图11为本发明具体实施方式提供的磁极安装组示意图；
40.图12为本发明具体实施方式提供的基于轴向挤压磁场特征的渠化给矿强化分选技术结构示意图；
41.图13为本发明具体实施方式提供的双筒或多筒干式强磁选机示意图。
42.附图标记说明：
43.1：主磁极、2：堵漏磁极、3：导磁板、4：磁极固定板、5：主轴、6、挡料块；7、导流块、8、磁筒。
具体实施方式
44.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
45.在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
46.此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
47.如图2至图4，图9至图11所示：在本实施方式中提供了一种永磁三面挤压磁系，其包括主磁极1、堵漏磁极2和导磁板3。
48.主磁极1和导磁板3交替设置，相邻设置的主磁极1之间设置有堵漏磁极2，并且堵漏磁极2位于导磁板3的一端。
49.位于同一导磁板3两侧的主磁极1，以及该导磁板3端部的堵漏磁极2朝向该导磁板3的面磁性相同。
50.在本实施方式中，永磁三面挤压磁系利用堵漏磁极2将向内发散的磁力线“挤压”到磁系外表面，三面轴向挤压磁系结构的磁力线几乎全部从导磁板3一端集中释放，另一端的磁力线很少，这样导磁板3上的磁场强度得到大幅的提升，从而提高磁系表面的磁场强度和磁场深度。
51.磁力线从导磁板3一端集中释放，多个依次排布的导磁板3的磁性交替变化。
52.主磁极1、堵漏磁极2与导磁板3贴合设置。具体的，主磁极1、堵漏磁极2与导磁板3无缝贴合，保证磁场挤压效果。
53.永磁三面挤压磁系还包括主轴5和磁极固定板4。
54.磁极固定板4与主轴5固定连接，堵漏磁极2、导磁板3设置在磁极固定板4上。
55.导磁板3与磁极固定板4焊接固定，堵漏磁极2通过螺栓固定在磁极固定板4上，所述主磁极1位于导磁板3和堵漏磁极2的侧面并通过粘贴的方式固定。
56.为了对上述永磁三面挤压磁系进行进一步的说明，本实施方式中，还提供了上述
永磁三面挤压磁系具体的装配过程：
57.磁极固定板4与导磁板3组焊后，采用螺栓将堵漏磁极2固定在磁极固定板4的堵漏磁极2安装位置，使用工装将主磁极1从导磁板3侧面推入导磁板3侧面安装位置，通过胶粘固定。
58.位于同一磁极固定板上的导磁板3、堵漏磁极2，以及粘贴在导磁板3、堵漏磁极2上的主磁极1构成一个磁极组，多个磁极组设置在主轴5上，且多个磁极组沿主轴5轴向分布，多个磁极组中位于两端的磁极组通过压紧螺杆连接。
59.导磁板3和堵漏磁极2的部分结构设置在两相邻主磁极1之间，且导磁板3和堵漏磁极2的宽度相同。
60.具体的，磁极组为扇形结构，磁极组在轴向以主轴5为主要支撑点，主轴5在最边缘磁极组的外部设置锁紧螺母进行轴向固定，扇形磁极组在远离主轴5的外侧采用两组对称布置压紧螺杆加固，实现三角固定，使磁系达到整体结构稳定的目的。
61.永磁三面挤压磁系表面最高磁场强度峰值达1.4t以上，距离磁系表面5mm处磁场强度大于1.1t，三面轴向挤压磁系在导磁板3对应分选区位置的磁系磁场力高，磁场深度好，并且沿圆周方向磁场力更均衡，易于吸附弱磁性矿物。
62.为了更好的利用导磁板3对应位置处的高磁力区，规避主磁极1中心处对应位置的略低磁力区对于弱磁性矿物回收造成影响，物料在到达三面轴向挤压磁筒8表面时，矿粒全部给到高磁力区(如图3附图显示的导磁板3上端区域)，对磁筒8的给矿装置进行轴向渠化。
63.导磁板3高度与主磁极1高度的比值为0.5～0.8。导磁板3宽度与主磁极1宽度比为1:4。对三面挤压磁路结构中采用导磁板3、主磁极1参数，具体理由如下：
64.图中：
65.h—主磁极1高度
66.w—主磁极1宽度
67.h1—堵漏磁极2高度
68.w1—堵漏磁极2宽度
69.h2—导磁板3高度
70.w2—导磁板3宽度
71.采用导磁板3与部分堵漏磁极2位于主磁极1之间设计，堵漏磁极2与导磁板3同宽(w1＝w2)，实现将向内发散的磁力线“挤压”到磁系外表面，同时提高磁通利用率。
72.①
导磁板3结构参数设计
73.为探索导磁板3尺寸对磁场分布的影响，假设一种磁系参数结构，见表1。
74.表1研究主导磁板3参数磁系预定值表
[0075][0076]
对不同导磁板3尺寸磁系进行模拟，得到了相应的磁场变化曲线(如图5所示)。
[0077]
由图中可见，随着导磁板3尺寸的递增，磁场强度依次递增，导磁板3尺寸约45mm时，磁场强度较高。从50～80mm，磁场强度呈下降趋势，下降趋势小于曲线上升趋势。也就是
当磁系尺寸h2：h＝0.5～0.8时磁场强度较高。
[0078]
②
主磁极1结构参数设计
[0079]
固定导磁板3的参数不变，对主磁极1的厚度参数分析。
[0080]
设定主磁极1厚度w不变，改变导磁板3、堵漏磁极2厚度w1(w1＝w2)，设置w2：w等于1:3、1:4、1:5的三种磁系，对其分别进行分析。
[0081]
由于主磁极1径向尺寸h会影响磁场强度，要分析其厚度规律，可以预先设定尺寸h值。同理对堵漏磁极2的径向尺寸进行预设，因h2：h＝0.5～0.65时，磁场强度值较高，因此设定h2＝50，见表2。
[0082]
表2主磁极1参数磁系预定值表
[0083][0084]
对三种磁系进行仿真模拟，分别获得磁系磁场衰减曲线，并进行对比，如图6所示。
[0085]
从上图可以看出，0～10mm范围内，磁场强度从大到小依次为：1:5磁系，1:4磁系,1:3磁系，主磁极1与导磁板3厚度之比较大时，对磁场强度的提高作用明显。在10～50mm范围内，磁场强度从大到小依次为1:3磁系，1:4磁系,1:5磁系，如图7所示。
[0086]
述模拟情况，当w2:w＝1:4时，磁系磁场分布情况较好，此种磁极配比磁系，具有较高的磁场梯度值和较好的磁场作用深度。
[0087]
③
堵漏磁极2结构参数设计
[0088]
通过磁场模拟，确定w2:w＝1:4时磁场性能最佳，在此基础上，调整堵漏磁极2的径向尺寸h1，研究堵漏磁极2结构参数变化对磁系磁场分布特性的影响。
[0089]
设定h1分别等于30、40、50、60mm，进行模拟计算，得到的磁场分布情况如图8所示。
[0090]
从图8可以看出，堵漏磁极2h1值的增加对磁系磁场强度的提高作用有限，主要集中体现在磁系表面，h1从30mm增加到60mm，峰值磁场强度几乎不变，说明堵漏磁极2的径向尺寸h1对磁场强度分布很小。
[0091]
④
总结
[0092]
对三面挤压磁路结构设计，磁系尺寸h2:h＝0.5～0.8，磁极配比在1:4时，磁场分布特性较好，同时堵漏磁极2尺寸h1的增加，对磁场强度的提高作用较小。
[0093]
如图12至图13所示，在本实施方式中，还提供了一种干式强磁选机，其包括至少两个磁筒8；且部分磁筒8中设置有如以上所述的永磁三面挤压磁系。
[0094]
在一种实施方式中，干式强磁选机包括两个磁筒8，两个磁筒8分别是上部磁筒8和二次分选磁筒8。永磁三面挤压磁系设置在二次分选磁筒8内。
[0095]
磁筒8在驱动装置的带动下顺指针旋转，工作时将磁系通过磁系固定装置调整至工作位置，分选物料通过设备外部设置的振动给料装置均匀给到上部磁筒8表面磁场区域，随磁筒8旋转磁性矿粒和非磁性矿粒以不同轨迹运动实现分离，上部磁筒8抛出的
尾矿沿分
选箱体内部分矿板通过给料挡料装置给到下部磁筒8表面高磁力磁场区，进行第二次分选，通过三面轴向挤压磁系的高磁力作用，弱磁性矿物得到良好回收，得到扫选精矿，经过充分磁力回收后的尾矿为最终尾矿。驱动装置的驱动电机采用变频调速系统进行调整，磁筒8转速可调，同时分矿板分矿位置也可以调整，以便适应不同性质矿石的分选要求。
[0096]
通过增加堵漏磁极2的轴向挤压磁路提升磁通密度和磁场作用深度，利用渠化给矿强化分选技术实现对给矿物料流的渠化导向流动，保证待分选矿石全部直接流入分选筒表面高磁力区进行分选，提高磁能利用率，挤压磁系的双筒或多筒干式磁选机保证弱磁性矿物得到充分的捕收。
[0097]
干式强磁选机还包括渠化给料装置，具体的渠化给料装置包括设置在多个间隔设置导流块7，并且在导流块7上设置有挡料块6，挡料块6与导流块7拆卸连接，并且挡料块6能够相对于导流块7进行角度调整，保证待分选矿石全部直接流入分选筒表面高磁力区进行分选，保证弱磁性矿物得到充分的捕收。同时考虑到轴向挤压磁系实际组装后由于磁极之间添加胶层，会导致实际轴向位置有所变化，因此给矿限位块采用可调整倾斜角度来调整给矿位置的方式，以适应高磁力区位置的变化。
[0098]
需要说明的是，干式强磁选机还包括分矿板及调整装置、磁系固定装置、驱动装置等磁选机的用的常规结构。
[0099]
综上所述，本实施方式提供的磁选机具有以下优点：
[0100]
(1)增加堵漏磁极提升了磁通密度和磁场作用深度，使较大弱磁性颗粒在磁场中受到的磁场力显著增加，提高了分选矿石的粒度上限，实现较大颗粒矿石的预选；
[0101]
(2)基于轴向挤压磁场特征的渠化给矿强化分选技术，增加可调整角度的限位块，实现对给矿物料流的渠化导向流动，保证待分选矿石全部直接流入分选筒表面高磁力区进行分选，提高磁能利用率，保证弱磁性矿物得到充分的捕收；
[0102]
(3)有效解决了宽粒级弱磁性难选铁矿高效预富集难题，促进了低品位难选铁矿的资源化开发，有利于保障铁矿资源的供应，具有重要社会意义。
[0103]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。技术特征：
1.一种永磁三面挤压磁系，其特征在于，包括主磁极、堵漏磁极和导磁板；所述主磁极和导磁板交替设置，相邻设置的主磁极之间设置有堵漏磁极，并且堵漏磁极位于导磁板的一端；位于同一导磁板两侧的主磁极，以及该导磁板端部的堵漏磁极朝向该导磁板的面磁性相同。2.根据权利要求1所述的永磁三面挤压磁系，其特征在于，所述主磁极、堵漏磁极与导磁板贴合设置。3.根据权利要求1所述的永磁三面挤压磁系，其特征在于，所述永磁三面挤压磁系还包括主轴和磁极固定板；所述磁极固定板与主轴固定连接，所述堵漏磁极、导磁板设置在磁极固定板上。4.根据权利要求3所述的永磁三面挤压磁系，其特征在于，所述导磁板与磁极固定板焊接固定；所述堵漏磁极通过螺栓固定在磁极固定板上，所述主磁极位于导磁板和堵漏磁极的侧面并通过粘贴的方式固定。5.根据权利要求4所述的永磁三面挤压磁系，其特征在于，位于同一磁极固定板上的导磁板、堵漏磁极，以及粘贴在导磁板、堵漏磁极上的主磁极构成一个磁极组；多个磁极组设置在主轴上，且多个磁极组沿主轴轴向分布；多个磁极组中位于两端的磁极组通过压紧螺杆连接。6.根据权利要求1所述的永磁三面挤压磁系，其特征在于，所述导磁板和堵漏磁极的部分结构设置在两相邻主磁极之间，且导磁板和堵漏磁极的宽度相同。7.根据权利要求1所述的永磁三面挤压磁系，其特征在于，所述导磁板高度与主磁极高度的比值为0.5～0.8。8.根据权利要求1所述的永磁三面挤压磁系，其特征在于，所述导磁板宽度与主磁极宽度为1:4。9.一种干式强磁选机，其特征在于，包括至少两个磁筒；且部分磁筒中设置有如权利要求1-8任意一项所述的永磁三面挤压磁系。10.根据权利要求9所述的干式强磁选机，其特征在于，所述干式强磁选机包括两个磁筒，两个磁筒分别是上部磁筒和二次分选磁筒；所述永磁三面挤压磁系设置在二次分选磁筒内。
技术总结
本发明涉及磁选机技术领域，尤其是涉及一种永磁三面挤压磁系及干式强磁选机。永磁三面挤压磁系包括主磁极、堵漏磁极和导磁板；所述主磁极和导磁板交替设置，相邻设置的主磁极之间设置有堵漏磁极，并且堵漏磁极位于导磁板的一端；位于同一导磁板两侧的主磁极，以及该导磁板端部的堵漏磁极朝向该导磁板的面磁性相同。永磁三面挤压磁系利用堵漏磁极将向内发散的磁力线“挤压”到磁系外表面，三面轴向挤压磁系结构的磁力线几乎全部从导磁板一端集中释放，另一端的磁力线很少，这样导磁板上的磁场强度得到大幅的提升，从而提高磁系表面的磁场强度和磁场深度。强度和磁场深度。强度和磁场深度。
技术研发人员：冉红想 成磊 王芝伟 王天歌 李国平 魏红港 彭欣苓 尚红亮 史佩伟 王晓明 刘永振
受保护的技术使用者：北矿机电科技有限责任公司
技术研发日：2022.06.20
技术公布日：2022/9/23
声明：
“永磁三面挤压磁系及干式强磁选机的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：北矿机电科技有限责任公司
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2024年08月01日 ~ 03日 
