權(quán)利要求書： 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，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)的下端依次穿過上圓周式鐵芯(7?1)的頂部中心、環(huán)形勵(lì)磁線圈(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)和下倒圓臺部分(11?2)組成，所述上圓柱部分(11?1)和下倒圓臺部分(11?2)均為實(shí)心結(jié)構(gòu)，所述下倒圓臺部分(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：所述下倒圓臺部分(11?2)的外側(cè)面與下倒圓臺部分(11?2)的中軸線之間的夾角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)的上端之間均通過第三法蘭(5?3)、第四法蘭(5?4)和第二螺栓(15)固定連接。

說明書： 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。將磁場與旋流器進(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)，通過外加磁場來解決磨礦分級過程中水力旋流器的反富集問題和含磁性顆

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)，通過外加磁場來控制重介質(zhì)在旋流器內(nèi)的分布規(guī)律，其中大都是通

過外加磁場來提高重介質(zhì)密度和旋流器分選效率，還鮮有利用外加磁場來提高重懸浮液穩(wěn)

定性和重介質(zhì)旋流器分選精度的報(bào)道。

[0003] 針對磨礦分級過程中水力旋流器的反富集問題，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，將離心力與磁場力相結(jié)合，利用徑向向內(nèi)增加的磁場強(qiáng)度

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

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單純采用外部開放磁系，有效磁場范圍小，且對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)接線圈取代單個(gè)線圈，來進(jìn)行弓形電磁鐵的研制，

最終以磁場梯度過低而告終。

[0005] 國內(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CN103056049A)，與Fricker的目的相同，利用徑向向內(nèi)增加的磁場強(qiáng)度來富集磁性顆粒物，

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)大磁場區(qū)域，但從濃縮作用對磁性顆粒物的影響上來說，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使旋流器內(nèi)各點(diǎn)的密度達(dá)到相對一致性。

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，其通過調(diào)整勵(lì)磁電流大小來調(diào)整旋流器內(nèi)的磁場分布和徑向磁場力的大小，從而對重

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，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上圓周式鐵芯的頂部中心、環(huán)形勵(lì)磁線圈的中心

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部分組成，所述上圓柱部分和下倒圓臺部分均為實(shí)心結(jié)構(gòu)，所述下倒圓臺部分的

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：所述下倒圓臺部分的外側(cè)面與下倒圓臺部分的中軸線之間的夾角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)明通過在旋流器內(nèi)形成的徑向磁場力，來平衡重介質(zhì)所受的徑向離心力，對磁鐵礦粉的運(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，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，加長的旋流器柱段以及擴(kuò)大并規(guī)定的磁場區(qū)域，延長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)大了磁場范圍，改良了Fricker所單純使用的開放磁系，其有效

磁場范圍小和對物料分選產(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)的濃縮作用和對磁性介質(zhì)更好的調(diào)控作用，采用圓柱部分與圓臺部分相結(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物料從溢流段排出的干擾；

[0031] 下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。附圖說明[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)記說明:[0040] 1—溢流管鐵芯；2—環(huán)形勵(lì)磁線圈；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，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?2兩部分通過第一法蘭5?1、第二法蘭5?2通過第一螺栓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的下端依次穿過上圓周式鐵芯7?1的頂部中心、環(huán)形勵(lì)磁線圈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，且限定了磁場范圍。

[0054] 通過調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流大小來調(diào)節(jié)重介質(zhì)旋流器內(nèi)的磁場強(qiáng)度，即就是調(diào)節(jié)用來平衡濃縮作用的，作用在磁性顆粒上的磁場力的大小，這個(gè)理想狀態(tài)的磁場力其方向與產(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)磁極附近的磁場強(qiáng)度大于外磁極附近的磁場強(qiáng)度，

因此磁場強(qiáng)度的變化趨勢是沿徑向逐漸增大，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力，其合力沿徑向向內(nèi)逐漸增加。本發(fā)明采用的是開放磁系，但不是單

獨(dú)的開放磁系，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和下倒圓臺部分11?2組成，所述上圓柱部分11?1和下倒圓臺部分11?2均為實(shí)心結(jié)構(gòu)，所述下倒圓臺部分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)的濃縮作用和對磁性介質(zhì)更好的調(diào)控作用，采用圓柱部分與圓臺部分相結(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中下倒圓臺的表面積有著自上而下逐漸縮小的趨勢，從

而會(huì)產(chǎn)生自上而下逐漸增大的磁場強(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

逐漸增大的磁場力，這樣變化的磁場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，所述下倒圓臺部分11?2的外側(cè)面與下倒圓臺部分11?2的中軸線之間的夾角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)的磁場梯度，且保證了入料段和底流排料段沒有磁場，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區(qū)域，使入料段、下

錐段和底流口幾乎不受磁場影響，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。

[0064] 此時(shí)給環(huán)形勵(lì)磁線圈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)磁線圈2的磁場所磁化，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，徑向磁場強(qiáng)度隨旋流器半

徑的增大而減小，旋流器軸心處磁場強(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力，以此來平衡離心力所產(chǎn)生的濃縮作用，通過調(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，且限定了磁場范圍，最終在離心力場和磁場的綜合作用下，在重介質(zhì)旋流

器內(nèi)的徑向上形成近似均勻的密度場，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：低密度物料以內(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。

[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，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)問題。

[0068] 綜上，本發(fā)明針對傳統(tǒng)重介質(zhì)旋流器存在的問題，對傳統(tǒng)重介質(zhì)旋流器以及以往磁力水力旋流器進(jìn)行改良，通過外加與離心力方向相反的徑向磁場力，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，徑向磁場強(qiáng)度隨旋

流器半徑的增大而減小，旋流器軸心處磁場強(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力，以此來平衡離心力所產(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)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、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)。