本实用新型属于磁选选矿领域，具体为一种用于磁选机的聚磁介质、用于磁选机的磁介质盒及其磁选机。
背景技术：
钢铁在国家经济发展和社会进步中发挥着重要的作用。我国铁矿石资源丰富，但却存在着“贫、细、杂”的特点。因此，加强对矿石选别技术及设备的研究极具战略意义和经济效益。
磁选是利用物料间磁性差异分离物料的一种方法。高梯度磁选机是在均匀背景磁场中放置聚磁介质，从而产生很高的磁场梯度，实现矿物的高效回收。聚磁介质可有效提高分选区磁力作用面积和磁场的不均匀性，提高磁场梯度，为经济、有效地分选细粒、弱磁性矿物提供了有效途径。因此，针对聚磁介质的研究备受关注。
现有的聚磁介质主要有钢毛、钢板网、圆棒、齿板等多种形状。钢毛介质和钢板网介质产生的磁场梯度很大，但二者在矿物分选中的机械夹杂较多，易堵塞，分离精度低，导致产品品位不高，且还存在“磁短路”的问题。矿浆在圆棒介质间的流通性较好，不易堵塞，但圆棒介质产生的磁场梯度较小，对微细粒级矿物的捕捉能力较差；齿板介质的充填率高，产生的磁场梯度较大，但其有效捕集面积小，捕收强磁性矿物也较易堵塞。同时，现有的磁介质盒也存在聚磁介质更换、维修困难，磁介质盒与磁选机连接的螺钉容易被切断的问题，
技术实现要素：
本实用新型目的在于提供一种用于磁选机的聚磁介质、用于磁选机的磁介质盒及其磁选机，从而解决上述问题。
为实现上述目的，本实用新型首先公开了一种用于磁选机的聚磁介质，该聚磁介质为聚磁介质棒，所述聚磁介质棒的外壁上设置有用于增强相邻聚磁介质棒之间磁场梯度的尖齿，所述尖齿的尖端沿着所述聚磁介质棒的径向向外延伸。
进一步的，所述聚磁介质棒上设置有多个环状介质，所述环状介质沿着所述聚磁介质棒的轴向布置，且该环状介质背离所述聚磁介质棒的一端形成所述尖齿。
进一步的，所述聚磁介质棒上设置有螺旋状介质，所述螺旋状介质沿着所述聚磁介质棒的外壁螺旋固接，且该螺旋状介质背离所述聚磁介质棒的一端形成所述尖齿。
进一步的，所述聚磁介质棒上设置有直齿状介质，所述直齿状介质沿着所述聚磁介质棒的外壁周向固接，且该直齿状介质背离所述聚磁介质棒的一端形成所述尖齿。
进一步的，所述尖齿包括相交的第一齿面和第二齿面，所述第一齿面和第二齿面的夹角为30°-60°。
然后，本实用新型公开了一种用于磁选机的磁介质盒，包括盒体，还包括上述方案所述的用于磁选机的聚磁介质，所述聚磁介质棒横向平行安装在所述盒体内，且该聚磁介质棒在所述盒体内设置为可使矿浆迂回曲折通过的交错排列结构。
进一步的，相邻所述聚磁介质棒上的尖齿的间距为1mm-6mm。
进一步的，还包括两块可与所述盒体滑接的介质盒副板，任一所述聚磁介质棒安装在两块所述介质盒副板之间，所述介质盒副板和聚磁介质棒形成可快拆式插接在盒体内的嵌套结构。
进一步的，所述盒体包括相对所述聚磁介质棒平行的定位装配板和相对所述聚磁介质棒垂直的侧板，所述定位装配板的两端设置有相对所述聚磁介质棒垂直的螺纹安装孔。
最后，本实用新型公开了上述方案所述的用于磁选机的聚磁介质的磁选机。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
一、通过尖齿汇聚磁力线，使齿尖处的磁感应强度大大提高，强化介质表面的磁场不均匀性，提升介质的磁场梯度，增强其对矿物的捕集能力，同时，计算发现，聚磁介质棒的尖齿的体积占比相比于传统齿板介质更高，从而有效提高了介质对矿物的有效捕集面积。相比于传统圆棒介质具有磁场梯度高、捕集能力强的优点，铁矿石回收率可提高5％～30％。本实用新型的聚磁介质棒特别适用于回收微细粒级、弱磁性矿物，有效回收粒级下限可达到10微米。由于聚磁介质棒极大地提高了磁场梯度，因此在保证同等回收率、回收相同矿物时，可减少能耗10％～20％。
二、聚磁介质棒间的感应磁场交错叠加，使得分选区介质空隙处的磁感应强度更高，相比于矩阵排列的齿板介质或光面圆棒介质，其进一步提高了分选区介质的磁捕集能力；并且，由于聚磁介质棒交错排列，当矿浆通过带尖齿的介质组时，矿浆中的矿物颗粒团聚物会不断地在交错的尖齿表面碰撞，从而使颗粒团聚物有效分散，避免了矿物的夹杂，有效提高了精矿品位。
三、介质盒副板和聚磁介质棒形成可快拆式插接的嵌套结构，该嵌套结构拆卸方便，介质盒中盒体中的嵌套结构在更换介质时无需拆卸主盒体，只需将嵌套结构从主盒体中提出更换即可，极大地提高了工作效率。
四、通过相对聚磁介质棒垂直的螺纹安装孔，从而螺钉所受磁力分布在轴向上，螺钉更多的承受轴向拉力，而减少了其所受的切向力，避免目前螺钉切向剪断，使得螺钉使用寿命更长，相对节省了螺钉的更换量，节约了生产成本，减少了停机时间，盒体与磁选机更加紧固，提升了生产安全性，盒体的拆卸也更加方便。
下面将参照附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是本实用新型实施例一公开的带有环状介质的聚磁介质棒的主视示意图；
图2是本实用新型实施例一公开的用于磁选机的磁介质盒的轴测示意图；
图3是本实用新型实施例一公开的用于磁选机的磁介质盒的主视示意图；
图4是本实用新型实施例二公开的带有螺旋状介质的聚磁介质棒的主视示意图；
图5是本实用新型实施例三公开的带有直齿状介质的聚磁介质棒的主视示意图；
图6是本实用新型实施例三公开的带有直齿状介质的聚磁介质棒的左视示意图。
图例说明：
1、盒体；2、聚磁介质棒；3、尖齿；4、环状介质；5、螺旋状介质；6、直齿状介质；7、第一齿面；8、第二齿面；9、介质盒副板；10、定位装配板；11、侧板；12、螺纹安装孔；13、螺钉；14、限位台阶。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例一：
如图1-3所示，本实用新型首先公开了一种用于磁选机的聚磁介质和用于磁选机的磁介质盒，其中，磁介质盒包括盒体1和聚磁介质棒2，聚磁介质棒2横向平行安装在盒体1内，聚磁介质棒2上设置有用于增强相邻聚磁介质棒2之间磁场梯度的尖齿3，尖齿3的尖端沿着聚磁介质棒2的径向向外延伸，通过尖齿3汇聚磁力线，使齿尖处的磁感应强度大大提高，强化介质表面的磁场不均匀性，提升介质的磁场梯度，增强其对矿物的捕集能力，同时，计算发现，聚磁介质棒2的尖齿3的体积占比相比于传统齿板介质更高，从而有效提高了介质对矿物的有效捕集面积。相比于传统圆棒介质具有磁场梯度高、捕集能力强的优点，铁矿石回收率可提高5％～30％。本实用新型的聚磁介质棒2特别适用于回收微细粒级、弱磁性矿物，有效回收粒级下限可达到10微米。由于聚磁介质棒2极大地提高了磁场梯度，因此在保证同等回收率、回收相同矿物时，可减少能耗10％～20％。
在本实施例中，聚磁介质棒2上设置有多个环状介质4，环状介质4沿着聚磁介质棒2的轴向布置，且该环状介质4背离聚磁介质棒2的一端形成尖齿3。环状介质4可通过车削、铣齿、插齿等基本加工方法制造，甚至可采用
粉末冶金的加工方法大批量制造，介质加工成本低，制造快捷。具体的，尖齿3包括相交的第一齿面7和第二齿面8，第一齿面7和第二齿面8形成尖齿3的齿顶角，计算发现，尖齿3的齿顶角越小，环状介质4的磁场梯度越高，但考虑尖齿3的耐磨度和作用面积问题，尖齿3的齿顶角不能太小，根据仿真研究结果设计角度范围为30°-60°。同时，相邻聚磁介质棒2表面相邻尖齿3的距离不能过大也不能过小，距离过大或过小都会弱化介质对表面磁场不均匀性的作用(间隙过大会导致分选区磁路端面中空气间隙增大，使得磁路中的磁阻增加而耗能增多；间隙过小会影响到矿浆的流通性且可能会发生磁性物“搭桥”甚至堵塞现象)，从而会降低介质的磁场梯度，根据仿真研究结果设计齿面棒介质表面相邻尖齿3的距离范围为1mm-6mm，而有限元仿真对比分析发现：在背景场强(0.1t)、介质棒直径等因素均相同的情况下，聚磁介质棒2的齿尖处场强最高，可达到1.5t，而圆棒介质周边场强仅有0.4t。
在本实施例中，聚磁介质棒2在盒体1内设置为可使矿浆迂回曲折通过的交错排列，聚磁介质棒2间的感应磁场交错叠加，使得分选区介质空隙处的磁感应强度更高，相比于矩阵排列的齿板介质或光面圆棒介质，其进一步提高了分选区介质的磁捕集能力；并且，由于聚磁介质棒2交错排列，当矿浆通过带尖齿3的介质组时，矿浆中的矿物颗粒团聚物会不断地在交错的尖齿3表面碰撞，从而使颗粒团聚物有效分散，避免了矿物的夹杂，有效提高了精矿品位。
在本实施例中，还包括两块可与盒体1滑接的介质盒副板9，任一聚磁介质棒2安装在两块介质盒副板9之间，介质盒副板9和聚磁介质棒2形成可快拆式插接的嵌套结构，介质盒副板9通过盒体1内底部的限位台阶14阻挡限位，该嵌套结构拆卸方便，介质盒中盒体1中的嵌套结构在更换介质时无需拆卸主盒体，只需将嵌套结构从主盒体中提出更换即可，极大地提高了工作效率。
在本实施例中，盒体1包括相对聚磁介质棒2平行的定位装配板10和相对聚磁介质棒2垂直的侧板11，定位装配板10的两端设置有相对聚磁介质棒2垂直的螺纹安装孔12，螺纹安装孔12通过螺钉13连接到磁选机上，此时，螺钉13所受磁力分布在轴向上，螺钉13更多的承受轴向拉力，而减少了其所受的切向力，使得螺钉13使用寿命更长，相对节省了螺钉13的更换量，节约了生产成本，减少了停机时间，盒体1与磁选机更加紧固，提升了生产安全性，盒体1的拆卸也更加方便。
然后本实用新型公开了一种磁选机，包括本申请所述的用于磁选机的聚磁介质。
实施例二：
如图4所示，在本实施例中，聚磁介质棒2上设置有螺旋状介质5，类似螺栓的三角螺纹结构，螺旋状介质5沿着聚磁介质棒2的外壁螺旋固接，且该螺旋状介质5背离聚磁介质棒2的一端形成尖齿3。
实施例三：
如图5-6所示，在本实施例中，聚磁介质棒2上设置有直齿状介质6，直齿状介质6类似一个三棱柱结构，直齿状介质6沿着聚磁介质棒2的外壁周向固接，且该直齿状介质6背离聚磁介质棒2的一端形成尖齿3，在装配时，确保相邻直齿状介质6的尖齿3水平相对设置。
以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
技术特征：
1.一种用于磁选机的聚磁介质，其特征在于，该聚磁介质为聚磁介质棒(2)，所述聚磁介质棒(2)的外壁上设置有用于增强相邻聚磁介质棒(2)之间磁场梯度的尖齿(3)，所述尖齿(3)的尖端沿着所述聚磁介质棒(2)的径向向外延伸。
2.根据权利要求1所述的用于磁选机的聚磁介质，其特征在于，所述聚磁介质棒(2)上设置有多个环状介质(4)，所述环状介质(4)沿着所述聚磁介质棒(2)的轴向布置，且该环状介质(4)背离所述聚磁介质棒(2)的一端形成所述尖齿(3)。
3.根据权利要求1所述的用于磁选机的聚磁介质，其特征在于，所述聚磁介质棒(2)上设置有螺旋状介质(5)，所述螺旋状介质(5)沿着所述聚磁介质棒(2)的外壁螺旋固接，且该螺旋状介质(5)背离所述聚磁介质棒(2)的一端形成所述尖齿(3)。
4.根据权利要求1所述的用于磁选机的聚磁介质，其特征在于，所述聚磁介质棒(2)上设置有直齿状介质(6)，所述直齿状介质(6)沿着所述聚磁介质棒(2)的外壁周向固接，且该直齿状介质(6)背离所述聚磁介质棒(2)的一端形成所述尖齿(3)。
5.根据权利要求1-4任一所述的用于磁选机的聚磁介质，其特征在于，所述尖齿(3)包括相交的第一齿面(7)和第二齿面(8)，所述第一齿面(7)和第二齿面(8)的夹角为30°-60°。
6.一种用于磁选机的磁介质盒，包括盒体(1)，其特征在于，包括权利要求1-5任一所述的用于磁选机的聚磁介质，所述聚磁介质棒(2)横向平行安装在所述盒体(1)内，且该聚磁介质棒(2)在所述盒体(1)内设置为可使矿浆迂回曲折通过的交错排列结构。
7.根据权利要求6所述的用于磁选机的磁介质盒，其特征在于，相邻所述聚磁介质棒(2)上的尖齿(3)的间距为1mm-6mm。
8.根据权利要求6所述的用于磁选机的磁介质盒，其特征在于，还包括两块可与所述盒体(1)滑接的介质盒副板(9)，任一所述聚磁介质棒(2)安装在两块所述介质盒副板(9)之间，所述介质盒副板(9)和聚磁介质棒(2)形成可快拆式插接在盒体(1)内的嵌套结构。
9.根据权利要求6所述的用于磁选机的磁介质盒，其特征在于，所述盒体(1)包括相对所述聚磁介质棒(2)平行的定位装配板(10)和相对所述聚磁介质棒(2)垂直的侧板(11)，所述定位装配板(10)的两端设置有相对所述聚磁介质棒(2)垂直的螺纹安装孔(12)。
10.一种磁选机，其特征在于，包括权利要求1-5任一所述的用于磁选机的聚磁介质。
技术总结
本实用新型公开了一种用于磁选机的聚磁介质、用于磁选机的磁介质盒及其磁选机，其中，聚磁介质为聚磁介质棒，聚磁介质棒的外壁上设置有用于增加相互间磁场梯度的尖齿，尖齿的尖端沿着聚磁介质棒的径向向外延伸。本实用新型通过聚磁介质棒的尖齿汇聚磁力线，使齿尖处的磁感应强度大大提高，强化介质表面的磁场不均匀性，提升介质的磁场梯度，增强其对矿物的捕集能力。
技术研发人员：洪润江;白利宾;黄雄林;豆中磊;袁铭泽;李文杰;付亦文
受保护的技术使用者：长沙矿冶研究院有限责任公司
技术研发日：2019.04.29
技术公布日：2020.03.24
声明：
“用于磁选机的聚磁介质、用于磁选机的磁介质盒及其磁选机的制作方法” 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：长沙矿冶研究院有限责任公司
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2024年08月01日 ~ 03日 
