權(quán)利要求書(shū)： 1.一種磁力調(diào)控型重介質(zhì)旋流器，其特征在于：包括旋流器主體、磁力調(diào)控裝置和溢流導(dǎo)磁棒結(jié)構(gòu)，所述磁力調(diào)控裝置安裝在所述旋流器主體的上部外且用于給旋流器主體內(nèi)部施加可調(diào)控磁場(chǎng)，所述溢流導(dǎo)磁棒結(jié)構(gòu)從所述旋流器主體的頂部沿旋流器主體的中軸線(xiàn)插入旋流器主體內(nèi)；所述旋流器主體包括旋流器柱段(4)、旋流器上錐段(6)、旋流器下錐段(12)、旋流器底流口(13)、旋流器蓋板(8)和旋流器入料段(3)，所述旋流器柱段(4)、旋流器上錐段(6)、旋流器下錐段(12)和旋流器底流口(13)從上至下依次設(shè)置，所述旋流器柱段(4)的下端與旋流器上錐段(6)的上端固定連接，所述旋流器上錐段(6)的下端與旋流器下錐段(12)的上端固定連接，所述旋流器下錐段(12)的下端與旋流器底流口(13)的上端固定連接，所述旋流器蓋板(8)設(shè)置在旋流器柱段(4)的頂部且與旋流器柱段(4)密封固定連接，所述旋流器入料段(3)設(shè)置在旋流器柱段(4)的上部且靠近旋流器蓋板(8)處，所述旋流器入料段(3)與旋流器柱段(4)的內(nèi)壁相切；

所述磁力調(diào)控裝置包括圓周式鐵芯和環(huán)形勵(lì)磁線(xiàn)圈(2)，所述圓周式鐵芯包括上圓周式鐵芯(7?1)和下圓周式鐵芯(7?2)，所述下圓周式鐵芯(7?2)設(shè)置在上圓周式鐵芯(7?1)的下方，所述上圓周式鐵芯(7?1)的下端與下圓周式鐵芯(7?2)的上端固定連接，所述環(huán)形勵(lì)磁線(xiàn)圈(2)安裝在上圓周式鐵芯(7?1)內(nèi)；

所述溢流導(dǎo)磁棒結(jié)構(gòu)包括溢流管鐵芯(1)、導(dǎo)磁棒(11)和三個(gè)連接翅片(10)，所述溢流管鐵芯(1)為圓管狀結(jié)構(gòu)，三個(gè)所述連接翅片(10)均勻焊接在溢流管鐵芯(1)的下端內(nèi)側(cè)，所述導(dǎo)磁棒(11)的上端設(shè)置在三個(gè)連接翅片(10)之間，所述導(dǎo)磁棒(11)的上端外側(cè)與三個(gè)連接翅片(10)的內(nèi)側(cè)均焊接，所述導(dǎo)磁棒(11)和三個(gè)連接翅片(10)均位于所述旋流器主體內(nèi)，所述溢流管鐵芯(1)的下端依次穿過(guò)上圓周式鐵芯(7?1)的頂部中心、環(huán)形勵(lì)磁線(xiàn)圈(2)的中心和旋流器蓋板(8)的中心，所述溢流管鐵芯(1)的下部位于旋流器柱段(4)內(nèi)，所述導(dǎo)磁棒(11)的下端面與旋流器上錐段(6)的下端面平齊，所述溢流管鐵芯(1)與旋流器蓋板(8)之間設(shè)置有O形密封圈(9)；

所述導(dǎo)磁棒(11)由上圓柱部分(11?1)和下倒圓臺(tái)部分(11?2)組成，所述上圓柱部分(11?1)和下倒圓臺(tái)部分(11?2)均為實(shí)心結(jié)構(gòu)，所述下倒圓臺(tái)部分(11?2)的上端面與旋流器上錐段(6)的上端面平齊。

2.按照權(quán)利要求1所述的一種磁力調(diào)控型重介質(zhì)旋流器，其特征在于：所述上圓周式鐵芯(7?1)為一端開(kāi)口、一端封閉的圓柱狀結(jié)構(gòu)，所述下圓周式鐵芯(7?2)為兩端開(kāi)口的圓柱狀結(jié)構(gòu)，所述下圓周式鐵芯(7?2)套設(shè)在旋流器柱段(4)的上部外壁上且與旋流器柱段(4)的外壁相焊接，所述上圓周式鐵芯(7?1)的封閉端向上設(shè)置且上圓周式鐵芯(7?1)扣設(shè)在旋流器蓋板(8)的上方，所述旋流器入料段(3)的一端穿過(guò)下圓周式鐵芯(7?2)。

3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種磁力調(diào)控型重介質(zhì)旋流器，其特征在于：所述旋流器蓋板(8)的頂面與下圓周式鐵芯(7?2)的頂面平齊，所述環(huán)形勵(lì)磁線(xiàn)圈(2)的底面與旋流器蓋板(8)的頂面之間留有距離；所述上圓周式鐵芯(7?1)的下端與下圓周式鐵芯(7?2)的上端通過(guò)第一法蘭(5?1)、第二法蘭(5?2)和第一螺栓(14)固定連接，所述第一法蘭(5?1)設(shè)置在上圓周式鐵芯(7?1)的下端外周，所述第二法蘭(5?2)設(shè)置在下圓周式鐵芯(7?2)的上端外周，所述第一法蘭(5?1)、第二法蘭(5?2)通過(guò)第一螺栓(14)相連接。

4.按照權(quán)利要求1所述的一種磁力調(diào)控型重介質(zhì)旋流器，其特征在于：所述上圓柱部分(11?1)的直徑為溢流管鐵芯(1)內(nèi)徑的0.2～0.3倍。

5.按照權(quán)利要求1所述的一種磁力調(diào)控型重介質(zhì)旋流器，其特征在于：所述下倒圓臺(tái)部分(11?2)的外側(cè)面與下倒圓臺(tái)部分(11?2)的中軸線(xiàn)之間的夾角α為1°～5°。

6.按照權(quán)利要求1所述的一種磁力調(diào)控型重介質(zhì)旋流器，其特征在于：所述旋流器蓋板(8)、旋流器入料段(3)、旋流器下錐段(12)、旋流器底流口(13)均由非導(dǎo)磁材料制成，所述導(dǎo)磁棒(11)、連接翅片(10)、旋流器柱段(4)、旋流器上錐段(6)、圓周式鐵芯(7)和溢流管鐵芯(1)均采用導(dǎo)磁材料制成。

7.按照權(quán)利要求1或2所述的一種磁力調(diào)控型重介質(zhì)旋流器，其特征在于：所述旋流器柱段(4)和旋流器底流口(13)均為空心圓柱結(jié)構(gòu)，所述旋流器上錐段(6)和旋流器下錐段(12)均為倒空心圓臺(tái)結(jié)構(gòu)；所述旋流器柱段(4)的下端與旋流器上錐段(6)的上端之間、旋流器上錐段(6)的下端與旋流器下錐段(12)的上端之間、旋流器下錐段(12)的下端與旋流器底流口(13)的上端之間均通過(guò)第三法蘭(5?3)、第四法蘭(5?4)和第二螺栓(15)固定連接。

說(shuō)明書(shū)： 一種磁力調(diào)控型重介質(zhì)旋流器技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明屬于煤炭分選設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種磁力調(diào)控型重介質(zhì)旋流器。背景技術(shù)[0002] 目前，在資源緊缺和生態(tài)環(huán)境雙重壓力下，高效、節(jié)能、環(huán)保日益成為新型選礦設(shè)備和工藝的必然趨勢(shì)。將磁場(chǎng)與旋流器進(jìn)行復(fù)合，按磁性礦物的使用目的不同可分為磁力

捕收型水力旋流器和磁力調(diào)控型重介質(zhì)旋流器。對(duì)于磁力捕收型水力旋流器，其是以水力

旋流器為基礎(chǔ)，通過(guò)外加磁場(chǎng)來(lái)解決磨礦分級(jí)過(guò)程中水力旋流器的反富集問(wèn)題和含磁性顆

粒礦漿的脫水、脫泥作業(yè)、磁性顆粒的富集作業(yè)等；對(duì)于磁力調(diào)控型重介質(zhì)旋流器，則是以

重介質(zhì)旋流器為基礎(chǔ)，通過(guò)外加磁場(chǎng)來(lái)控制重介質(zhì)在旋流器內(nèi)的分布規(guī)律，其中大都是通

過(guò)外加磁場(chǎng)來(lái)提高重介質(zhì)密度和旋流器分選效率，還鮮有利用外加磁場(chǎng)來(lái)提高重懸浮液穩(wěn)

定性和重介質(zhì)旋流器分選精度的報(bào)道。

[0003] 針對(duì)磨礦分級(jí)過(guò)程中水力旋流器的反富集問(wèn)題，新西蘭學(xué)者Fricker設(shè)計(jì)出了一種溢流排出型磁力水力旋流器，將離心力與磁場(chǎng)力相結(jié)合，利用徑向向內(nèi)增加的磁場(chǎng)強(qiáng)度

來(lái)改良磁性礦物回收分選工藝。Fricker磁力旋流器的設(shè)計(jì)主要來(lái)自于經(jīng)驗(yàn)，對(duì)天然試樣的

選別并不理想，更多停留在試驗(yàn)階段。

[0004] 其在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)際分選效果上還有很大的不足，比如：圓周式電磁鐵與旋流器嵌套連接，縮小了水力旋流器內(nèi)部物料的運(yùn)動(dòng)空間，導(dǎo)致旋流器柱段分離效果變差進(jìn)而影

響分選效果；Fricker單純采用外部開(kāi)放磁系，有效磁場(chǎng)范圍小，且對(duì)旋流器錐段物料的分

選會(huì)產(chǎn)生干擾；Fricker曾試圖用橋幾個(gè)接線(xiàn)圈取代單個(gè)線(xiàn)圈，來(lái)進(jìn)行弓形電磁鐵的研制，

最終以磁場(chǎng)梯度過(guò)低而告終。

[0005] 國(guó)內(nèi)學(xué)者李茂林和郭娜娜設(shè)計(jì)出了一種溢流排出型磁力水力旋流器(公告號(hào)CN103056049A)，與Fricker的目的相同，利用徑向向內(nèi)增加的磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)富集磁性顆粒物，

并采用四枚翅片將圓柱形的中心導(dǎo)磁棒與溢流管相連，擴(kuò)大了磁場(chǎng)區(qū)域。但其采用的U形電

磁鐵與旋流器外壁和溢流管焊接相連，導(dǎo)致溢流管無(wú)法調(diào)節(jié)插入深度，也不便于維修；并且

磁性顆粒在水介質(zhì)中會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的濃縮作用，尤其在旋流器錐段更為嚴(yán)重，單純圓柱形的

導(dǎo)磁棒設(shè)計(jì)固然可以擴(kuò)大磁場(chǎng)區(qū)域，但從濃縮作用對(duì)磁性顆粒物的影響上來(lái)說(shuō)，還有改良

的空間，以及四枚連接翅片的設(shè)計(jì)也會(huì)干擾磁性物料從溢流段的排出。

[0006] 在煤炭分選設(shè)備領(lǐng)域，重介質(zhì)旋流器因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，單位處理量大，分選效率高，能處理難選煤和極難選煤而獲得廣泛應(yīng)用。但在實(shí)際生產(chǎn)中，保持重介質(zhì)懸浮液的穩(wěn)定

性對(duì)重介質(zhì)分選系統(tǒng)的正常運(yùn)行至關(guān)重要。

[0007] 重介質(zhì)懸浮液屬于粗分散體系，以磁鐵礦粉為例，與水組成不均勻的兩相體系，在自身沉積和離心濃縮作用下，極易造成密度分布不均勻，重懸浮液穩(wěn)定性難以控制，使物料

在重介質(zhì)旋流器內(nèi)按密度梯度分選，降低了分選精度，出現(xiàn)“溢流跑粗、底流夾細(xì)”的實(shí)際工

業(yè)生產(chǎn)問(wèn)題。

[0008] 磁鐵礦粉本身并不具備保持懸浮狀態(tài)的能力，若要保持其穩(wěn)定，則需要引入外加能量來(lái)使旋流器內(nèi)各點(diǎn)的密度達(dá)到相對(duì)一致性。

發(fā)明內(nèi)容[0009] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種磁力調(diào)控型重介質(zhì)旋流器，其通過(guò)調(diào)整勵(lì)磁電流大小來(lái)調(diào)整旋流器內(nèi)的磁場(chǎng)分布和徑向磁場(chǎng)力的大小，從而對(duì)重

介質(zhì)旋流器內(nèi)的磁鐵礦粉的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行磁力調(diào)控，均勻重懸浮液的密度分布，提高重介

質(zhì)旋流器的分選精度。

[0010] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種磁力調(diào)控型重介質(zhì)旋流器，其特征在于：包括旋流器主體、磁力調(diào)控裝置和溢流導(dǎo)磁棒結(jié)構(gòu)，所述磁力調(diào)控裝置安裝在所述

旋流器主體的上部外且用于給旋流器主體內(nèi)部施加可調(diào)控磁場(chǎng)，所述溢流導(dǎo)磁棒結(jié)構(gòu)從所

述旋流器主體的頂部沿旋流器主體的中軸線(xiàn)插入旋流器主體內(nèi)；所述旋流器主體包括旋流

器柱段、旋流器上錐段、旋流器下錐段、旋流器底流口、旋流器蓋板和旋流器入料段，所述旋

流器柱段、旋流器上錐段、旋流器下錐段和旋流器底流口從上至下依次設(shè)置，所述旋流器柱

段的下端與旋流器上錐段的上端固定連接，所述旋流器上錐段的下端與旋流器下錐段的上

端固定連接，所述旋流器下錐段的下端與旋流器底流口的上端固定連接，所述旋流器蓋板

設(shè)置在旋流器柱段的頂部且與旋流器柱段密封固定連接，所述旋流器入料段設(shè)置在旋流器

柱段的上部且靠近旋流器蓋板處，所述旋流器入料段與旋流器柱段的內(nèi)壁相切。

[0011] 上述的一種磁力調(diào)控型重介質(zhì)旋流器，其特征在于：所述磁力調(diào)控裝置包括圓周式鐵芯和環(huán)形勵(lì)磁線(xiàn)圈，所述圓周式鐵芯包括上圓周式鐵芯和下圓周式鐵芯，所述下圓周

式鐵芯設(shè)置在上圓周式鐵芯的下方，所述上圓周式鐵芯的下端與下圓周式鐵芯的上端固定

連接，所述環(huán)形勵(lì)磁線(xiàn)圈安裝在上圓周式鐵芯內(nèi)。

[0012] 上述的一種磁力調(diào)控型重介質(zhì)旋流器，其特征在于：所述上圓周式鐵芯為一端開(kāi)口、一端封閉的圓柱狀結(jié)構(gòu)，所述下圓周式鐵芯為兩端開(kāi)口的圓柱狀結(jié)構(gòu)，所述下圓周式鐵

芯套設(shè)在旋流器柱段的上部外壁上且與旋流器柱段的外壁相焊接，所述上圓周式鐵芯的封

閉端向上設(shè)置且上圓周式鐵芯扣設(shè)在旋流器蓋板的上方，所述旋流器入料段的一端穿過(guò)下

圓周式鐵芯。

[0013] 上述的一種磁力調(diào)控型重介質(zhì)旋流器，其特征在于：所述旋流器蓋板的頂面與下圓周式鐵芯的頂面平齊，所述環(huán)形勵(lì)磁線(xiàn)圈的底面與旋流器蓋板的頂面之間留有距離；所

述上圓周式鐵芯的下端與下圓周式鐵芯的上端通過(guò)第一法蘭、第二法蘭和第一螺栓固定連

接，所述第一法蘭設(shè)置在上圓周式鐵芯的下端外周，所述第二法蘭設(shè)置在下圓周式鐵芯的

上端外周，所述第一法蘭、第二法蘭通過(guò)第一螺栓相連接。

[0014] 上述的一種磁力調(diào)控型重介質(zhì)旋流器，其特征在于：所述溢流導(dǎo)磁棒結(jié)構(gòu)包括溢流管鐵芯、導(dǎo)磁棒和三個(gè)連接翅片，所述溢流管鐵芯為圓管狀結(jié)構(gòu)，三個(gè)所述連接翅片均勻

焊接在溢流管鐵芯的下端內(nèi)側(cè)，所述導(dǎo)磁棒的上端設(shè)置在三個(gè)連接翅片之間，所述導(dǎo)磁棒

的上端外側(cè)與三個(gè)連接翅片的內(nèi)側(cè)均焊接，所述導(dǎo)磁棒和三個(gè)連接翅片均位于所述旋流器

主體內(nèi)，所述溢流管鐵芯的下端依次穿過(guò)上圓周式鐵芯的頂部中心、環(huán)形勵(lì)磁線(xiàn)圈的中心

和旋流器蓋板的中心，所述溢流管鐵芯的下部位于旋流器柱段內(nèi)，所述導(dǎo)磁棒的下端面與

旋流器上錐段的下端面平齊，所述溢流管鐵芯與旋流器蓋板之間設(shè)置有O形密封圈。

[0015] 上述的一種磁力調(diào)控型重介質(zhì)旋流器，其特征在于：所述導(dǎo)磁棒由上圓柱部分和下倒圓臺(tái)部分組成，所述上圓柱部分和下倒圓臺(tái)部分均為實(shí)心結(jié)構(gòu)，所述下倒圓臺(tái)部分的

上端面與旋流器上錐段的上端面平齊。

[0016] 上述的一種磁力調(diào)控型重介質(zhì)旋流器，其特征在于：所述上圓柱部分的直徑為溢流管鐵芯內(nèi)徑的0.2～0.3倍。

[0017] 上述的一種磁力調(diào)控型重介質(zhì)旋流器，其特征在于：所述下倒圓臺(tái)部分的外側(cè)面與下倒圓臺(tái)部分的中軸線(xiàn)之間的夾角α為1°～5°。

[0018] 上述的一種磁力調(diào)控型重介質(zhì)旋流器，其特征在于：所述旋流器蓋板、旋流器入料段、旋流器下錐段、旋流器底流口均由非導(dǎo)磁材料制成，所述導(dǎo)磁棒、連接翅片、旋流器柱

段、旋流器上錐段、圓周式鐵芯和溢流管鐵芯均采用導(dǎo)磁材料制成。

[0019] 上述的一種磁力調(diào)控型重介質(zhì)旋流器，其特征在于：所述旋流器柱段和旋流器底流口均為空心圓柱結(jié)構(gòu)，所述旋流器上錐段和旋流器下錐段均為倒空心圓臺(tái)結(jié)構(gòu)；所述旋

流器柱段的下端與旋流器上錐段的上端之間、旋流器上錐段的下端與旋流器下錐段的上端

之間、旋流器下錐段的下端與旋流器底流口的上端之間均通過(guò)第三法蘭、第四法蘭和第二

螺栓固定連接。

[0020] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：[0021] 1、本發(fā)明具有成本低，收益高，易于調(diào)節(jié)和控制的優(yōu)點(diǎn)。[0022] 2、本發(fā)明將重介質(zhì)旋流分離與磁力調(diào)控相結(jié)合，提高重懸浮液的穩(wěn)定性，同時(shí)降低重介質(zhì)旋流器的錯(cuò)配率，進(jìn)行高精度分選，從根本上解決了重介質(zhì)旋流器“溢流跑粗，底

流夾細(xì)”的先天不足。

[0023] 3、本發(fā)明通過(guò)在旋流器內(nèi)形成的徑向磁場(chǎng)力，來(lái)平衡重介質(zhì)所受的徑向離心力，對(duì)磁鐵礦粉的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行磁力調(diào)控，形成密度均勻的重介質(zhì)系統(tǒng)，提高重介質(zhì)懸浮液的穩(wěn)定

性。

[0024] 4、本發(fā)明在重介質(zhì)旋流器內(nèi)，形成近似均勻的密度場(chǎng)，被選煤炭精準(zhǔn)分層，并在離心力的作用下快速分離，降低了重介質(zhì)旋流器的錯(cuò)配率；具有分選精度高，分選下限低，處

理量大，抗結(jié)構(gòu)化能力強(qiáng)的特點(diǎn)。

[0025] 5、本發(fā)明與傳統(tǒng)重介質(zhì)旋流器相比，加長(zhǎng)的旋流器柱段以及擴(kuò)大并規(guī)定的磁場(chǎng)區(qū)域，延長(zhǎng)了被選煤炭按重懸浮液密度高精度分選的工作時(shí)間。

[0026] 6、本發(fā)明的磁力調(diào)控部分與重介質(zhì)旋流部分通過(guò)法蘭連接，可靠性高，易于維護(hù)；溢流管鐵芯與旋流器上蓋板之間O型密封圈的設(shè)計(jì)，保證了磁力調(diào)節(jié)系統(tǒng)與重介質(zhì)系統(tǒng)之

間的獨(dú)立性，同時(shí)也保留了重介質(zhì)旋流器溢流管調(diào)節(jié)的靈活性。

[0027] 7、本發(fā)明將溢流管鐵芯運(yùn)用在圓周式電磁鐵中，使內(nèi)磁極與溢流管合二為一，優(yōu)化了現(xiàn)有發(fā)明中嵌套式內(nèi)磁極占用水力旋流器物料運(yùn)動(dòng)空間的不足。

[0028] 8、本發(fā)明磁力調(diào)控系統(tǒng)中圓周式鐵芯、溢流管鐵芯以及導(dǎo)磁棒的設(shè)計(jì)，在重介質(zhì)旋流器中構(gòu)成閉合磁路并擴(kuò)大了磁場(chǎng)范圍，改良了Fricker所單純使用的開(kāi)放磁系，其有效

磁場(chǎng)范圍小和對(duì)物料分選產(chǎn)生干擾的不足。

[0029] 9、本發(fā)明考慮到旋流器內(nèi)部沿軸向自上而下逐漸增強(qiáng)的濃縮作用和對(duì)磁性介質(zhì)更好的調(diào)控作用，采用圓柱部分與圓臺(tái)部分相結(jié)合的導(dǎo)磁棒形狀設(shè)計(jì)，相比于單純的圓柱

體導(dǎo)磁棒設(shè)計(jì)，其會(huì)產(chǎn)生與變化的濃縮作用相適應(yīng)的變化的磁場(chǎng)力，從而更好地平衡濃縮

作用，提高重懸浮液的穩(wěn)定性。

[0030] 10、本發(fā)明在溢流管鐵芯與導(dǎo)磁棒的連接方式上，采用三片連接翅片焊接相連，與現(xiàn)有發(fā)明相比降低了翅片對(duì)物料從溢流段排出的干擾；

[0031] 下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。附圖說(shuō)明[0032] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。[0033] 圖2為圖1的A?A剖視圖。[0034] 圖3為圖1的B?B剖視圖。[0035] 圖4為圖1的C?C剖視圖。[0036] 圖5為本發(fā)明導(dǎo)磁棒的結(jié)構(gòu)示意圖。[0037] 圖6為圖1的D處放大圖。[0038] 圖7為圖4的E處放大圖。[0039] 附圖標(biāo)記說(shuō)明:[0040] 1—溢流管鐵芯；2—環(huán)形勵(lì)磁線(xiàn)圈；3—旋流器入料段；[0041] 4—旋流器柱段；5?1—第一法蘭；5?2—第二法蘭；[0042] 5?3—第三法蘭；5?4—第四法蘭；6—旋流器上錐段；[0043] 7?1—上圓周式鐵芯；7?2—下圓周式鐵芯；8—旋流器蓋板；[0044] 9—O形密封圈；10—連接翅片；11—導(dǎo)磁棒；[0045] 11?1—上圓柱部分；11?2—下倒圓臺(tái)部分；12—旋流器下錐段；[0046] 13—旋流器底流口；14—第一螺栓；15—第二螺栓。具體實(shí)施方式[0047] 如圖1、圖3和圖4所示，本發(fā)明包括旋流器主體、磁力調(diào)控裝置和溢流導(dǎo)磁棒結(jié)構(gòu)，所述磁力調(diào)控裝置安裝在所述旋流器主體的上部外且用于給旋流器主體內(nèi)部施加可調(diào)控

磁場(chǎng)，所述溢流導(dǎo)磁棒結(jié)構(gòu)從所述旋流器主體的頂部沿旋流器主體的中軸線(xiàn)插入旋流器主

體內(nèi)；所述旋流器主體包括旋流器柱段4、旋流器上錐段6、旋流器下錐段12、旋流器底流口

13、旋流器蓋板8和旋流器入料段3，所述旋流器柱段4、旋流器上錐段6、旋流器下錐段12和

旋流器底流口13從上至下依次設(shè)置，所述旋流器柱段4的下端與旋流器上錐段6的上端固定

連接，所述旋流器上錐段6的下端與旋流器下錐段12的上端固定連接，所述旋流器下錐段12

的下端與旋流器底流口13的上端固定連接，所述旋流器蓋板8設(shè)置在旋流器柱段4的頂部且

與旋流器柱段4密封固定連接，所述旋流器入料段3設(shè)置在旋流器柱段4的上部且靠近旋流

器蓋板8處，所述旋流器入料段3與旋流器柱段4的內(nèi)壁相切。

[0048] 如圖1和圖2所示，所述磁力調(diào)控裝置包括圓周式鐵芯和環(huán)形勵(lì)磁線(xiàn)圈2，所述圓周式鐵芯包括上圓周式鐵芯7?1和下圓周式鐵芯7?2，所述下圓周式鐵芯7?2設(shè)置在上圓周式

鐵芯7?1的下方，所述上圓周式鐵芯7?1的下端與下圓周式鐵芯7?2的上端固定連接，所述環(huán)

形勵(lì)磁線(xiàn)圈2安裝在上圓周式鐵芯7?1內(nèi)。

[0049] 如圖1和圖2所示，所述上圓周式鐵芯7?1為一端開(kāi)口、一端封閉的圓柱狀結(jié)構(gòu)，所述下圓周式鐵芯7?2為兩端開(kāi)口的圓柱狀結(jié)構(gòu)，所述下圓周式鐵芯7?2套設(shè)在旋流器柱段4

的上部外壁上且與旋流器柱段4的外壁相焊接，所述上圓周式鐵芯7?1的封閉端向上設(shè)置且

上圓周式鐵芯7?1扣設(shè)在旋流器蓋板8的上方，所述旋流器入料段3的一端穿過(guò)下圓周式鐵

芯7?2。

[0050] 如圖1所示，所述旋流器蓋板8的頂面與下圓周式鐵芯7?2的頂面平齊，所述環(huán)形勵(lì)磁線(xiàn)圈2的底面與旋流器蓋板8的頂面之間留有距離。所述上圓周式鐵芯7?1的下端與下圓

周式鐵芯7?2的上端通過(guò)第一法蘭5?1、第二法蘭5?2和第一螺栓14固定連接，所述第一法蘭

5?1設(shè)置在上圓周式鐵芯7?1的下端外周，所述第二法蘭5?2設(shè)置在下圓周式鐵芯7?2的上端

外周，所述第一法蘭5?1、第二法蘭5?2通過(guò)第一螺栓14相連接；上圓周式鐵芯7?1和下圓周

式鐵芯7?2兩部分通過(guò)第一法蘭5?1、第二法蘭5?2通過(guò)第一螺栓14連接，便于拆解和維護(hù)。

[0051] 如圖1、圖4、圖6和圖7所示，所述溢流導(dǎo)磁棒結(jié)構(gòu)包括溢流管鐵芯1、導(dǎo)磁棒11和三個(gè)連接翅片10，所述溢流管鐵芯1為圓管狀結(jié)構(gòu)，三個(gè)所述連接翅片10均勻焊接在溢流管鐵

芯1的下端內(nèi)側(cè)，所述導(dǎo)磁棒11的上端設(shè)置在三個(gè)連接翅片10之間，所述導(dǎo)磁棒11的上端外

側(cè)與三個(gè)連接翅片10的內(nèi)側(cè)均焊接，所述導(dǎo)磁棒11和三個(gè)連接翅片10均位于所述旋流器主

體內(nèi)，所述溢流管鐵芯1的下端依次穿過(guò)上圓周式鐵芯7?1的頂部中心、環(huán)形勵(lì)磁線(xiàn)圈2的中

心和旋流器蓋板8的中心，所述溢流管鐵芯1的下部位于旋流器柱段4內(nèi)，所述導(dǎo)磁棒11的下

端面與旋流器上錐段6的下端面平齊，所述溢流管鐵芯1與旋流器蓋板8之間設(shè)置有O形密封

圈9。

[0052] 溢流管鐵芯1和外磁極圓周式鐵芯同心放置，作為圓周式馬鞍形電磁鐵的內(nèi)磁極，與圓周式鐵芯嵌套連接，將重介質(zhì)旋流器與圓周式馬鞍形電磁鐵合為一體。

[0053] 導(dǎo)磁結(jié)構(gòu)的旋流器柱段4和旋流器上錐段6以及導(dǎo)磁棒11的設(shè)計(jì)將磁場(chǎng)區(qū)域延伸至重介質(zhì)旋流器上錐段，同時(shí)磁力調(diào)控系統(tǒng)中的導(dǎo)磁結(jié)構(gòu)(旋流器柱段4、旋流器上錐段6、

導(dǎo)磁棒11)與非導(dǎo)磁(旋流器入料段3、旋流器蓋板8、旋流器下錐段12、旋流器底流口13)的

利用，在重介質(zhì)旋流器的柱段、上錐段內(nèi)形成閉合磁路，且限定了磁場(chǎng)范圍。

[0054] 通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流大小來(lái)調(diào)節(jié)重介質(zhì)旋流器內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，即就是調(diào)節(jié)用來(lái)平衡濃縮作用的，作用在磁性顆粒上的磁場(chǎng)力的大小，這個(gè)理想狀態(tài)的磁場(chǎng)力其方向與產(chǎn)生濃

縮作用的徑向離心力相反，調(diào)節(jié)電流大小，使磁場(chǎng)力與徑向的離心力大小相等或相近，這樣

就可以平衡徑向離心力對(duì)磁性顆粒的濃縮作用。

[0055] 磁控裝置在旋流器內(nèi)形成沿徑向向內(nèi)，磁場(chǎng)強(qiáng)度逐漸增大的閉合磁路區(qū)域。因?yàn)橥獯艠O與內(nèi)磁極之間的面積差，導(dǎo)致內(nèi)磁極附近的磁場(chǎng)強(qiáng)度大于外磁極附近的磁場(chǎng)強(qiáng)度，

因此磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化趨勢(shì)是沿徑向逐漸增大，也因此磁性物料在內(nèi)外磁極間分別受到大小

不同方向相反的磁場(chǎng)力，其合力沿徑向向內(nèi)逐漸增加。本發(fā)明采用的是開(kāi)放磁系，但不是單

獨(dú)的開(kāi)放磁系，其與導(dǎo)磁結(jié)構(gòu)的結(jié)合，擴(kuò)大并限定了磁場(chǎng)區(qū)域。

[0056] 如圖1所示，所述導(dǎo)磁棒11由上圓柱部分11?1和下倒圓臺(tái)部分11?2組成，所述上圓柱部分11?1和下倒圓臺(tái)部分11?2均為實(shí)心結(jié)構(gòu)，所述下倒圓臺(tái)部分11?2的上端面與旋流器

上錐段6的上端面平齊。

[0057] 與現(xiàn)有采用整體圓柱形導(dǎo)磁棒不同的是：考慮到旋流器內(nèi)部沿軸向自上而下逐漸增強(qiáng)的濃縮作用和對(duì)磁性介質(zhì)更好的調(diào)控作用，采用圓柱部分與圓臺(tái)部分相結(jié)合的導(dǎo)磁棒

形狀設(shè)計(jì)。由于內(nèi)磁極的導(dǎo)磁棒11中下倒圓臺(tái)的表面積有著自上而下逐漸縮小的趨勢(shì)，從

而會(huì)產(chǎn)生自上而下逐漸增大的磁場(chǎng)強(qiáng)度，進(jìn)而使在此部分附近的重介質(zhì)顆粒受到自上而下

逐漸增大的磁場(chǎng)力，這樣變化的磁場(chǎng)力可以更好地平衡變化的濃縮作用，更全面地提高重

懸浮液的穩(wěn)定性。

[0058] 本實(shí)施例中，所述上圓柱部分11?1的直徑為溢流管鐵芯1內(nèi)徑的0.2～0.3倍。[0059] 如圖5所示，本實(shí)施例中，所述下倒圓臺(tái)部分11?2的外側(cè)面與下倒圓臺(tái)部分11?2的中軸線(xiàn)之間的夾角α為1°～5°。

[0060] 本實(shí)施例中，所述旋流器蓋板8、旋流器入料段3、旋流器下錐段12、旋流器底流口13均由非導(dǎo)磁材料制成，所述導(dǎo)磁棒11、連接翅片10、旋流器柱段4、旋流器上錐段6、圓周式

鐵芯7和溢流管鐵芯1均采用導(dǎo)磁材料制成，在擴(kuò)大磁場(chǎng)區(qū)域至錐段的同時(shí)，產(chǎn)生了與濃縮

作用相適應(yīng)的磁場(chǎng)梯度，且保證了入料段和底流排料段沒(méi)有磁場(chǎng)，降低了由磁性顆粒團(tuán)聚

而堵塞的幾率。

[0061] 導(dǎo)磁棒11、連接翅片10、旋流器柱段4、旋流器上錐段6、圓周式鐵芯7和溢流管鐵芯1均采用導(dǎo)磁材料擴(kuò)大了磁場(chǎng)區(qū)域，在柱段和錐段形成閉合磁路，旋流器蓋板8、旋流器入料

段3、旋流器下錐段12、旋流器底流口13均由非導(dǎo)磁材料制成限定了磁場(chǎng)區(qū)域，使入料段、下

錐段和底流口幾乎不受磁場(chǎng)影響，這樣不會(huì)影響物料在入料段、下錐段和底流口的運(yùn)動(dòng)軌

跡，即防止重介質(zhì)磁化堆積，影響物料運(yùn)動(dòng)和排出。

[0062] 如圖1所示，所述旋流器柱段4和旋流器底流口13均為空心圓柱結(jié)構(gòu)，所述旋流器上錐段6和旋流器下錐段12均為倒空心圓臺(tái)結(jié)構(gòu)；所述旋流器柱段4的下端與旋流器上錐段

6的上端之間、旋流器上錐段6的下端與旋流器下錐段12的上端之間、旋流器下錐段12的下

端與旋流器底流口13的上端之間均通過(guò)第三法蘭5?3、第四法蘭5?4和第二螺栓15固定連

接。

[0063] 本發(fā)明的工作原理為：被選煤炭與重懸浮液混合均勻后，在一定壓力下沿切線(xiàn)方向由旋流器入料段3給入，礦漿在重介質(zhì)旋流器內(nèi)形成離心場(chǎng)。

[0064] 此時(shí)給環(huán)形勵(lì)磁線(xiàn)圈2通電時(shí)，溢流管鐵芯1和圓周式鐵芯7均被環(huán)形勵(lì)磁線(xiàn)圈2的磁場(chǎng)所磁化，由于外磁極面積遠(yuǎn)大于內(nèi)磁極，因此圓周式馬鞍形電磁鐵(溢流管鐵芯1、環(huán)形

勵(lì)磁線(xiàn)圈2、圓周式鐵芯7)在重介質(zhì)旋流器內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生徑向磁場(chǎng)，徑向磁場(chǎng)強(qiáng)度隨旋流器半

徑的增大而減小，旋流器軸心處磁場(chǎng)強(qiáng)度最大。因此重懸浮液在旋流器內(nèi)，除了受到徑向向

外的離心力，還受到指向軸心的磁場(chǎng)力，以此來(lái)平衡離心力所產(chǎn)生的濃縮作用，通過(guò)調(diào)節(jié)電

流大小使重介質(zhì)所受的離心力和磁力兩者達(dá)到平衡。

[0065] 導(dǎo)磁結(jié)構(gòu)(旋流器柱段4、旋流器上錐段6和導(dǎo)磁棒11)與非導(dǎo)磁(旋流器入料段3、旋流器蓋板8、旋流器下錐段12和旋流器底流口13)的利用，在重介質(zhì)旋流器的柱段、上錐段

內(nèi)形成閉合磁路，且限定了磁場(chǎng)范圍，最終在離心力場(chǎng)和磁場(chǎng)的綜合作用下，在重介質(zhì)旋流

器內(nèi)的徑向上形成近似均勻的密度場(chǎng)，非磁性待分選物料以分選密度為標(biāo)準(zhǔn)精準(zhǔn)分層。

[0066] 并在離心力的作用下快速分離，即：低密度物料以?xún)?nèi)螺旋形式在空氣柱的作用下，沿軸向向溢流管鐵芯1運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)導(dǎo)磁棒11從溢流管鐵芯1排出。高密度物料以外螺旋形式

在離心力的作用下，沿重介質(zhì)旋流器器壁向旋流器底流口13運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)旋流器下錐段12從

旋流器底流口13排出。從而在磁力調(diào)控系統(tǒng)的輔助下完成被選煤炭在重介質(zhì)旋流器中以分

選密度為標(biāo)準(zhǔn)的高精度分選。同時(shí)，導(dǎo)磁棒11由上圓柱部分11?1和下倒圓臺(tái)部分11?2相結(jié)

合的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，更符合重介質(zhì)旋流器內(nèi)部的濃縮作用，即沿軸向自上而下逐漸增強(qiáng)的變化

趨勢(shì)。

[0067] 本發(fā)明在重介質(zhì)旋流器內(nèi)，形成近似均勻的密度場(chǎng)，非磁性被選煤炭精準(zhǔn)分層，并在離心力的作用下快速分離；具有分選精度高，分選下限低，處理量大，抗結(jié)構(gòu)化能力強(qiáng)等

特點(diǎn)，從根本上解決了目前重介質(zhì)旋流器“溢流跑粗，底流夾細(xì)”的技術(shù)問(wèn)題。

[0068] 綜上，本發(fā)明針對(duì)傳統(tǒng)重介質(zhì)旋流器存在的問(wèn)題，對(duì)傳統(tǒng)重介質(zhì)旋流器以及以往磁力水力旋流器進(jìn)行改良，通過(guò)外加與離心力方向相反的徑向磁場(chǎng)力，可以在一定程度上

抵消懸浮液所受的離心濃縮作用，從而達(dá)到保持懸浮液穩(wěn)定和提高分選精度的目的。具體

的，本發(fā)明中的溢流管鐵芯1作為內(nèi)磁極與圓周式鐵芯共同構(gòu)成圓周式馬鞍形電磁鐵磁極，

并與勵(lì)磁線(xiàn)圈共同組成磁控式電磁鐵，將重介質(zhì)旋流器與圓周式馬鞍形電磁鐵合為一體。

當(dāng)給環(huán)形勵(lì)磁線(xiàn)圈2通電時(shí)，磁力調(diào)控式重介質(zhì)旋流器內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，徑向磁場(chǎng)強(qiáng)度隨旋

流器半徑的增大而減小，旋流器軸心處磁場(chǎng)強(qiáng)度最大。因此，重懸浮液在旋流器內(nèi)的徑向

上，還受到指向軸心的磁場(chǎng)力，以此來(lái)平衡離心力所產(chǎn)生的濃縮作用，在一定程度上，提高

懸浮液的穩(wěn)定性和重介質(zhì)旋流器的分選精度。

[0069] 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本發(fā)明技

術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。