權利要求書： 1.一種可在線調節(jié)分選密度的重介質旋流器，其特征在于：包括：旋流器主體(10)、環(huán)形勵磁線圈(20)、溢流管(30)、導磁棒(40)和旋流器入料段(50)，所述環(huán)形勵磁線圈(20)設置在旋流器主體(10)的內部，所述溢流管(30)的下端位于旋流器主體(10)的內部，所述溢流管(30)的上端位于旋流器主體(10)的外部，所述溢流管(30)的中軸線與旋流器主體(10)的中軸線重合，所述導磁棒(40)設置在旋流器主體(10)的內部，所述導磁棒(40)的上端與溢流管(30)的下端相連接，所述旋流器入料段(50)與旋流器主體(10)的內壁相切；

所述旋流器主體(10)包括旋流器柱段(11)、旋流器上錐段(12)、旋流器下錐段(13)和旋流器底流口(14)，所述旋流器柱段(11)的下端與旋流器上錐段(12)的上端固定連接，所述旋流器上錐段(12)的下端與旋流器下錐段(13)的上端固定連接，所述旋流器底流口(14)位于旋流器下錐段(13)的下部，所述旋流器下錐段(13)和旋流器底流口(14)為一體結構，所述環(huán)形勵磁線圈(20)設置在旋流器柱段(11)內部的頂部，所述旋流器入料段(50)與旋流器柱段(11)的內壁相切，所述環(huán)形勵磁線圈(20)位于旋流器入料段(50)的上方。

2.按照權利要求1所述的一種可在線調節(jié)分選密度的重介質旋流器，其特征在于：所述旋流器柱段(11)、旋流器上錐段(12)、溢流管(30)和導磁棒(40)均由導磁材料制成，所述旋流器入料段(50)、旋流器下錐段(13)和旋流器底流口(14)均由不導磁材料制成。

3.按照權利要求2所述的一種可在線調節(jié)分選密度的重介質旋流器，其特征在于：所述環(huán)形勵磁線圈(20)的中軸線與旋流器柱段(11)的中軸線相重合，所述環(huán)形勵磁線圈(20)外側采用環(huán)氧樹脂密封且與旋流器柱段(11)的內部相隔開。

4.按照權利要求2所述的一種可在線調節(jié)分選密度的重介質旋流器，其特征在于：所述溢流管(30)為圓管狀結構，所述溢流管(30)由導磁硅鋼制成，所述溢流管(30)的底部與旋流器柱段(11)的底部相平齊。

5.按照權利要求2所述的一種可在線調節(jié)分選密度的重介質旋流器，其特征在于：所述導磁棒(40)為實心倒圓臺幾何結構，所述導磁棒(40)由導磁硅鋼制成，所述導磁棒(40)的下端與旋流器上錐段(12)的底部相平齊。

6.按照權利要求2所述的一種可在線調節(jié)分選密度的重介質旋流器，其特征在于：所述導磁棒(40)的上端通過三個連接翅片(31)與溢流管(30)的下端相連接，所述三個連接翅片(31)位于溢流管(30)的下端內側與導磁棒(40)上端外側之間，所述三個連接翅片(31)均勻布設在導磁棒(40)的上端外側圓周上，所述三個連接翅片(31)均由導磁硅鋼制成，所述溢流管(30)、連接翅片(31)和導磁棒(40)為一體結構。

7.按照權利要求2所述的一種可在線調節(jié)分選密度的重介質旋流器，其特征在于：所述旋流器柱段(11)為一端開口、一端封閉的圓柱狀結構，所述旋流器柱段(11)的下端外側設置有第一法蘭(11?1)，所述旋流器上錐段(12)為兩端開口的圓錐狀結構，所述旋流器上錐段(12)的上端外側設置有第二法蘭(12?1)，所述旋流器上錐段(12)的下端外側設置有第三法蘭(12?2)，所述旋流器柱段(11)和旋流器上錐段(12)通過第一法蘭(11?1)、第二法蘭(12?1)和第一螺栓(15)可拆卸連接，所述旋流器下錐段(13)為兩端開口的圓錐狀結構，所述旋流器下錐段(13)的上端外側設置有第四法蘭(13?1)，所述旋流器上錐段(12)和旋流器下錐段(13)通過第三法蘭(12?2)、第四法蘭(13?1)和第二螺栓(16)可拆卸連接。

8.按照權利要求2所述的一種可在線調節(jié)分選密度的重介質旋流器，其特征在于：所述旋流器入料段(50)、旋流器下錐段(13)和旋流器底流口(14)均由非導磁不銹鋼制成。

9.按照權利要求2所述的一種可在線調節(jié)分選密度的重介質旋流器，其特征在于：所述導磁棒(40)的外側面與導磁棒(40)的中軸線之間的夾角α，α的角度為2°。

10.按照權利要求2所述的一種可在線調節(jié)分選密度的重介質旋流器，其特征在于：所述旋流器柱段(11)的內徑為100mm，所述旋流器入料段(50)的內徑為26mm所述溢流管(30)的內徑為32mm，所述旋流器底流口(14)下端的內徑為26mm，所述旋流器上錐段(12)和旋流器下錐段(13)內壁與中心軸線的夾角均為10°。

說明書： 一種可在線調節(jié)分選密度的重介質旋流器技術領域[0001] 本實用新型屬于煤炭分選設備技術領域，具體是涉及一種可在線調節(jié)分選密度的重介質旋流器。

背景技術[0002] 在煤炭分選設備領域，重介質旋流器因為其結構簡單，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用。在重介質旋流器內，其重介質懸浮液多采用

磁鐵礦粉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，使物料在重介質旋流器內按密度梯度分選，降低了分選

精度，出現(xiàn)“溢流跑粗、底流夾細”的實際工業(yè)生產問題。為了解決上述問題技術人員設計出

了磁場與旋流器進行復合的重介質旋流器，但現(xiàn)有的磁場與旋流器進行復合的重介質旋流

器均存在結構復雜，磁極和旋流器器壁不易裝配，磁場傳遞效率低，易出現(xiàn)漏磁等。

實用新型內容

[0003] 本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種可在線調節(jié)分選密度的重介質旋流器，其通過調整勵磁電流大小來調整旋流器內的磁場分布和徑向磁場力的

大小，從而對重介質旋流器內的磁鐵礦粉的運動規(guī)律進行磁力調控，實現(xiàn)分離錐面分布規(guī)

律的在線調控，提高重介質旋流器的分選精度。

[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種可在線調節(jié)分選密度的重介質旋流器，其特征在于：包括：旋流器主體、環(huán)形勵磁線圈、溢流管、導磁棒和旋流器入料

段，所述環(huán)形勵磁線圈設置在旋流器主體的內部，所述溢流管的下端位于旋流器主體的內

部，所述溢流管的上端位于旋流器主體的外部，所述溢流管的中軸線與旋流器主體的中軸

線重合，所述導磁棒設置在旋流器主體的內部，所述導磁棒的上端與溢流管的下端相連接，

所述旋流器入料段與旋流器主體的內壁相切；

[0005] 所述旋流器主體包括旋流器柱段、旋流器上錐段、旋流器下錐段和旋流器底流口，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，所述旋流器底流口位于旋流器下錐段的下部，所述旋流器下錐

段和旋流器底流口為一體結構，所述環(huán)形勵磁線圈設置在旋流器柱段內部的頂部，所述旋

流器入料段與旋流器柱段的內壁相切，所述環(huán)形勵磁線圈位于旋流器入料段的上方。

[0006] 上述的一種可在線調節(jié)分選密度的重介質旋流器，其特征在于：所述旋流器柱段、旋流器上錐段、溢流管和導磁棒均由導磁材料制成，所述旋流器入料段、旋流器下錐段和旋

流器底流口均由不導磁材料制成。

[0007] 上述的一種可在線調節(jié)分選密度的重介質旋流器，其特征在于：所述環(huán)形勵磁線圈的中軸線與旋流器柱段的中軸線相重合，所述環(huán)形勵磁線圈外側采用環(huán)氧樹脂密封且與

旋流器柱段的內部相隔開。

[0008] 上述的一種可在線調節(jié)分選密度的重介質旋流器，其特征在于：所述溢流管為圓管狀結構，所述溢流管由導磁硅鋼制成，所述溢流管的底部與旋流器柱段的底部相平齊。

[0009] 上述的一種可在線調節(jié)分選密度的重介質旋流器，其特征在于：所述導磁棒為實心倒圓臺幾何結構，所述導磁棒由導磁硅鋼制成，所述導磁棒的下端與旋流器上錐段的底

部相平齊。

[0010] 上述的一種可在線調節(jié)分選密度的重介質旋流器，其特征在于：所述導磁棒的上端通過三個連接翅片與溢流管的下端相連接，所述三個連接翅片位于溢流管的下端內側與

導磁棒上端外側之間，所述三個連接翅片均勻布設在導磁棒的上端外側圓周上，所述三個

連接翅片均由導磁硅鋼制成，所述溢流管、連接翅片和導磁棒為一體結構。

[0011] 上述的一種可在線調節(jié)分選密度的重介質旋流器，其特征在于：所述旋流器柱段為一端開口、一端封閉的圓柱狀結構，所述旋流器柱段的下端外側設置有第一法蘭，所述旋

流器上錐段為兩端開口的圓錐狀結構，所述旋流器上錐段的上端外側設置有第二法蘭，所

述旋流器上錐段的下端外側設置有第三法蘭所述旋流器柱段和旋流器上錐段通過第一法

蘭、第二法蘭和第一螺栓可拆卸連接，所述旋流器下錐段為兩端開口的圓錐狀結構，所述旋

流器下錐段的上端外側設置有第四法蘭，所述旋流器上錐段和旋流器下錐段通過第三法

蘭、第四法蘭和第二螺栓可拆卸連接。

[0012] 上述的一種可在線調節(jié)分選密度的重介質旋流器，其特征在于：所述旋流器入料段、旋流器下錐段和旋流器底流口均由非導磁不銹鋼制成。

[0013] 上述的一種可在線調節(jié)分選密度的重介質旋流器，其特征在于：所述導磁棒的外側面與導磁棒的中軸線之間的夾角α，α的角度為2°。

[0014] 上述的一種可在線調節(jié)分選密度的重介質旋流器，其特征在于：所述旋流器柱段的內徑為100mm，所述旋流器入料段的內徑為26mm，所述溢流管的內徑為32mm，所述旋流器

底流口下端的內徑為26mm，所述旋流器上錐段和旋流器下錐段內壁與中心軸線的夾角均為

10°。

[0015] 本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點：[0016] 1、本實用新型通過調整勵磁電流大小來調整旋流器內的磁場分布和徑向磁場力的大小，從而對重介質旋流器內的磁鐵礦粉的運動規(guī)律進行磁力調控，實現(xiàn)分離錐面分布

規(guī)律的在線調控，提高重介質旋流器的分選精度。

[0017] 2、本實用新型將重介質旋流分離與磁力調控相結合，實現(xiàn)分離錐面的在線調控，降低重介質旋流器的錯配率，進行高精度分選，從根本上解決了重介質旋流器“精煤夾矸，

矸石帶煤”的先天不足。

[0018] 3、本實用新型通過在旋流器內形成徑向磁場力，來平衡重介質所受的徑向離心力，對磁鐵礦粉的運動進行磁力調控，形成實際分選密度在線調控的重介質系統(tǒng)，提高重介

質旋流器的分選精度。

[0019] 4、本實用新型在重介質旋流器內，控制分離錐面的分布形態(tài)，達到實際分選密度在線調節(jié)，被選煤炭精準分層，并在離心力的作用下快速分離，降低了重介質旋流器的錯配

率；具有分選精度高，分選下限低，處理量大，抗結構化能力強的特點。

[0020] 5、本實用新型與傳統(tǒng)重介質旋流器相比，加長的旋流器柱段以及擴大并規(guī)定的磁場區(qū)域，延長了被選煤炭高精度分選的工作時間。

[0021] 6、本實用新型的外磁極與重介質旋流的外壁合二為一，磁場傳遞效率更高，結構簡單，可靠性高，易于維護；溢流管、導磁棒、連接翅片和旋流器柱段為一體化設計，相比于

分體裝配，從根本上消除產生漏磁的結構性弱點。

[0022] 7、本實用新型具有成本低，收益高，易于調節(jié)和控制的優(yōu)點。[0023] 下面通過附圖和實施例，對本實用新型做進一步的詳細描述。附圖說明[0024] 圖1為本實用新型的剖視圖。[0025] 圖2為圖1的A?A剖視圖。[0026] 圖3為圖1的B?B剖視圖。[0027] 圖4為圖1的C?C剖視圖。[0028] 圖5為圖1的D?D剖視圖。[0029] 圖6為本實用新型導磁棒的剖視圖。[0030] 附圖標記說明:[0031] 10—旋流器主體；11—旋流器柱段；11?1—第一法蘭；[0032] 12—旋流器上錐段；12?1—第二法蘭；12?2—第三法蘭；[0033] 13—旋流器下錐段；13?1—第四法蘭；14—旋流器底流口；[0034] 15—第一螺栓；16—第二螺栓；20—環(huán)形勵磁線圈；[0035] 30—溢流管；31—連接翅片； 40—導磁棒；[0036] 50—旋流器入料段。具體實施方式[0037] 如圖1所示，本實施例公開了一種可在線調節(jié)分選密度的重介質旋流器，其包括：旋流器主體10、環(huán)形勵磁線圈20、溢流管30、導磁棒40和旋流器入料段50，所述環(huán)形勵磁線

圈20設置在旋流器主體10的內部，所述溢流管30的下端位于旋流器主體10的內部，所述溢

流管30的上端位于旋流器主體10的外部，所述溢流管30的中軸線與旋流器主體10的中軸線

重合，所述導磁棒40設置在旋流器主體10的內部，所述導磁棒40的上端與溢流管30的下端

相連接，所述旋流器入料段50與旋流器主體10的內壁相切；

[0038] 所述旋流器主體10包括旋流器柱段11、旋流器上錐段12、旋流器下錐段13和旋流器底流口14，所述旋流器柱段11的下端與旋流器上錐段12的上端固定連接，所述旋流器上

錐段12的下端與旋流器下錐段13的上端固定連接，所述旋流器底流口14位于旋流器下錐段

13的下部，所述旋流器下錐段13和旋流器底流口14為一體結構，所述環(huán)形勵磁線圈20設置

在旋流器柱段11內部的頂部，所述旋流器入料段50與旋流器柱段11的內壁相切，所述環(huán)形

勵磁線圈20位于旋流器入料段50的上方。

[0039] 在本實施例中，通過環(huán)形勵磁線圈20對旋流器主體10的磁化，旋流器主體10內在產生一個與離心力方向相反的徑向磁場力，可以在一定程度上抵消重介質懸浮液所受的離

心濃縮作用，從而達到在線控制分離錐面分布規(guī)律和提高分選精度的目的。具體的，本實施

例中的溢流管30、導磁棒40作為內磁極與旋流器柱段11、旋流器上錐段12共同構成圓周式

馬鞍形電磁鐵磁極，并與勵磁線圈共同組成磁控式電磁鐵，將重介質旋流器與圓周式馬鞍

形電磁鐵合為一體。當給環(huán)形勵磁線圈20通電時，重介質旋流器內就會產生磁場，徑向磁場

強度隨旋流器半徑的增大而減小，旋流器軸心處磁場強度最大。因此，重懸浮液在旋流器內

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生的濃縮作用，在一定程度

上，控制分離錐面的分布規(guī)律和重介質旋流器的分選精度。同時為兩段三產品重介質旋流

器二段分選密度調節(jié)困難的技術問題提供了理論基礎和依據(jù)。所述分離錐面是由于重懸浮

液的非均相性與其自身沉積和受離心濃縮的共同作用下，使重介質懸浮液在重介質旋流器

內形成按密度梯度分布，并使物料按密度進行分層和分離的界面，這個面就是“分離錐面學

說”中的分離錐面。

[0040] 本實施例中，所述旋流器柱段11、旋流器上錐段12、溢流管30、連接翅片31和導磁棒40均由導磁材料制成，所述旋流器入料段50、旋流器下錐段13和旋流器底流口14均由不

導磁材料制成。

[0041] 本實施例中，所述環(huán)形勵磁線圈20的中軸線與旋流器柱段11的中軸線相重合，所述環(huán)形勵磁線圈20外側采用環(huán)氧樹脂密封且與旋流器柱段11的內部相隔開。其中所述環(huán)

形勵磁線圈20直徑為1mm的圓形銅質漆包線材料繞制而成。

[0042] 如圖1所示，所述溢流管30為圓管狀結構，所述溢流管30的內徑為32mm，所述溢流管30由導磁硅鋼制成，所述溢流管30的底部與旋流器柱段11的底部相平齊。

[0043] 如圖1和圖6所示，所述導磁棒40為實心倒圓臺幾何結構，其上端直徑為10mm，下端直徑為4mm，外側面與導磁棒40的中軸線之間的夾角為2°，導磁棒40的下端與旋流器上錐段

12的底部相平齊。

[0044] 本實施例中，導磁棒40采用倒圓臺的導磁棒形狀設計，更符合旋流器內部沿軸向自上而下逐漸增強的濃縮作用，能夠更高效地調控重介質懸浮液的運動規(guī)律。相比于單純

的圓柱體導磁棒設計，其會產生與變化的濃縮作用相適應的變化的磁場力，從而更好地平

衡濃縮作用，控制分離錐面的運動規(guī)律，進而實現(xiàn)分選密度的在線調控。

[0045] 如圖1和圖4所示，所述導磁棒40的上端通過三個連接翅片31與溢流管30的下端相連接，所述三個連接翅片31位于溢流管30的下端內側與導磁棒40上端外側之間，所述三個

連接翅片31均勻布設在導磁棒40的上端外側圓周上，所述三個連接翅片31均由導磁硅鋼

制成，所述溢流管30、連接翅片31和導磁棒40為一體結構。

[0046] 本實施例中，溢流管30與導磁棒40的連接方式上，采用三片連接翅片31相連且一體化設計，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；

[0047] 所述旋流器柱段11、旋流器上錐段12、溢流管30和導磁棒40均由導磁硅鋼制成，[0048] 在本實施例中，旋流器柱段11、旋流器上錐段12、溢流管30和導磁棒40的設計，將外磁極與重介質旋流的外壁合二為一，磁場傳遞效率更高，結構簡單，可靠性高，易于維護；

相比于分體裝配，從根本上消除產生漏磁的結構性弱點。同時，使內磁極與溢流管合二為

一，優(yōu)化了現(xiàn)有發(fā)明中嵌套式內磁極占用水力旋流器物料運動空間的不足。在重介質旋流

器中構成閉合磁路并擴大了磁場范圍，改良了單純使用的開放磁系，其有效磁場范圍小和

對物料分選產生干擾的不足。

[0049] 如圖1和圖4所示，所述旋流器柱段11為一端開口、一端封閉的圓柱狀結構，所述旋流器柱段11的下端外側設置有第一法蘭11?1，所述旋流器上錐段12為兩端開口的圓錐狀結

構，所述旋流器上錐段12的上端外側設置有第二法蘭12?1，所述旋流器上錐段12的下端外

側設置有第三法蘭12?2所述旋流器柱段11和旋流器上錐段12通過第一法蘭11?1、第二法蘭

12?1和第一螺栓15可拆卸連接，所述旋流器下錐段13為兩端開口的圓錐狀結構，所述旋流

器下錐段13的上端外側設置有第四法蘭13?1，所述旋流器上錐段12和旋流器下錐段13通過

第三法蘭12?2、第四法蘭13?1和第二螺栓16可拆卸連接。

[0050] 本實施例中，所述旋流器入料段50、旋流器下錐段13和旋流器底流口14均由非導磁不銹鋼制成。

[0051] 如圖1至圖5所示，所述旋流器柱段11的內徑為100mm，所述旋流器入料段50的內徑為26mm，所述旋流器底流口14下端的內徑為26mm，所述旋流器上錐段12和旋流器下錐段13

內壁與中心軸線的夾角均為10°

[0052] 本實用新型的工作原理為：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50給入，礦漿在重介質旋流器內形成離心場。此時給環(huán)形勵磁線圈

20通電時，旋流器柱段11、旋流器上錐段12、溢流管30和導磁棒40均被環(huán)形勵磁線圈20的

磁場所磁化，由于外磁極面積遠大于內磁極，因此圓周式馬鞍形電磁鐵(旋流器柱段11、旋

流器上錐段12、溢流管30、導磁棒40、連接翅片3、環(huán)形勵磁線圈20)在重介質旋流器內就會

產生徑向磁場，徑向磁場強度隨旋流器半徑的增大而減小，旋流器軸心處磁場強度最大。因

此重懸浮液在旋流器內，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

衡離心力所產生的濃縮作用，通過調節(jié)電流大小來控制重介質分離錐面的分布規(guī)律。導磁

結構(旋流器柱段11、旋流器上錐段12、溢流管30、導磁棒40、連接翅片31)與非導磁(旋流器

入料段50、旋流器下錐段13和旋流器底流口14)的利用，在重介質旋流器的柱段、上錐段內

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，使重介質旋流器

內分離錐面相對位置發(fā)生改變，可實時調控實際分選密度，非磁性待分選物料以實時分選

密度為標準精準分層。

[0053] 并在離心力的作用下快速分離，即：越過分離錐面向上的低密度物料以內螺旋形式在空氣柱的作用下，沿軸向向溢流管30運動，經過導磁棒40從溢流管30排出。越過分離

錐面向下的高密度物料以外螺旋形式在離心力的作用下，沿重介質旋流器器壁向旋流器下

錐段13、旋流器底流口14運動并排出。從而在磁力調控系統(tǒng)的輔助下完成被選煤炭在重介

質旋流器中以實時分選密度為標準的高精度在線分選。同時，導磁棒40的倒圓臺結構設計，

更符合重介質旋流器內部的濃縮作用，即沿軸向自上而下逐漸增強的變化趨勢。

[0054] 本實用新型在重介質旋流器內，形成可在線調控的密度場，非磁性被選煤炭精準分層，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，抗結構化能

力強等特點，從根本上解決了目前重介質旋流器“精煤夾矸，矸石帶煤”的技術問題，同時為

兩段三產品重介質旋流器二段分選密度調節(jié)困難的技術問題提供了理論基礎和依據(jù)。

[0055] 以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變換，均仍

屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。