專利名稱：具有鐵氧體和稀土永磁體的磁分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有永磁體的磁分離器，特別是裝備了由鐵氧體和稀土元素制成的永磁體的分離器，該磁分離器能夠促進(jìn)和優(yōu)化各種鐵磁材料的吸引效力。本申請(qǐng)?zhí)貏e涉及一種滑輪分離器，很清楚所述內(nèi)容也適用于其它類型可以裝有這里描述的永磁體的磁分離器(鼓式，盤式，帶式等)。
已知在所有用途中使用的磁分離器必須從混合材料中吸引和分離任意形狀和尺寸的鐵磁材料。分離器的吸引能力既取決于其所產(chǎn)生的磁場(chǎng)(強(qiáng)度和梯度)，還取決于由其形狀因子(例如球體具有最壞的形狀因子)和磁導(dǎo)程度引起的要分離的物體的固有感應(yīng)。
四十多年以來就已知用陶瓷材料，例如鋇鐵氧體和更好的鍶鐵氧體制成吸引磁路(也就是永磁體)。這些磁體具有中等固有和殘余磁能，可以在一定距離內(nèi)吸引具有高形狀因子和/或中-高磁導(dǎo)率的鐵磁材料。
近來在過去的15-20年中，使用由具有高固有殘余磁能的燒結(jié)材料，被稱作稀土元素(釤-鈷，鐵-硼-釹)，制成的其它吸引磁路。這些磁體甚至可以在相當(dāng)短的距離內(nèi)吸引具有低形狀因子和/或中-低和非常低的磁導(dǎo)率的材料，仍具有很大的效力。然而它們的效力集中在幾十毫米內(nèi)。
因此本發(fā)明的目的是提供克服已知分離器的局限性的磁分離器。這個(gè)目的是利用一種分離器實(shí)現(xiàn)，其中每個(gè)磁極底部由鐵氧體磁體制成，與用于磁極之間的磁路連接的鐵磁體元件接觸；頂部由稀土磁體制成，是磁通線進(jìn)/出的表面。
主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)合上述兩種類型的永磁體(鐵氧體磁體和稀土磁體)的磁特性，使其互補(bǔ)，從而促進(jìn)對(duì)具有高或低形狀因子的鐵磁材料和具有高或低、并且有時(shí)非常低的磁導(dǎo)率的材料的吸引效力。
這樣，這些磁體的吸引范圍大大增加，分離器可以以幾乎兩倍于類似的具有稀土磁體的分離器的生產(chǎn)率操作，并且相對(duì)于具有鐵氧磁體的類似分離器的中-低效力，具有非常高的分離品質(zhì)。
另外一個(gè)非常明顯的優(yōu)點(diǎn)是所述吸引磁路的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，使得容易加工并容易應(yīng)用于各種分離器。
通過下面實(shí)施例的詳細(xì)描述，參照附圖，根據(jù)本發(fā)明的分離器的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)和特性對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說會(huì)很清楚，其中

圖1是現(xiàn)有技術(shù)具有鐵氧體磁體的滑輪分離器的橫截面圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)具有稀土磁體的滑輪分離器的橫截面圖；圖3是具有根據(jù)本發(fā)明的鐵氧體磁體和稀土磁體的現(xiàn)有技術(shù)的滑輪分離器的橫截面圖；圖4是詳細(xì)顯示了根據(jù)本發(fā)明的吸引磁路的結(jié)構(gòu)的放大圖；圖5是用于圖3的分離器的極性的第一可能排列的部分平面圖；和圖6是用于圖3的分離器的極性的第二可能排列的部分平面圖。
參照?qǐng)D1，可見永磁體滑輪1主要包括鐵磁體圓筒2，圍繞圓筒放置了鐵氧體磁塊3A，所述圓筒2被非磁性材料(例如不銹鋼)的保護(hù)外殼4圍起，優(yōu)選填充有阻隔樹脂5。該設(shè)備通過端部凸緣固定在驅(qū)動(dòng)軸或空轉(zhuǎn)軸上，使其可以優(yōu)選作為用于具有狹板7的傳送機(jī)6的傳動(dòng)輥，狹板7上可以拉動(dòng)待處理材料8。
尺寸H1指關(guān)于待處理材料8的層的有效工作高度，對(duì)于具有中-高形狀因子和好的磁導(dǎo)率的鐵磁體部分，直徑400mm的滑輪的指示性值是H1≌80-90mm。
在圖2中顯示了形狀和尺寸相似于上面的滑輪，具有稀土元素的磁體塊3B，其中對(duì)于具有中-低形狀因子和低磁導(dǎo)率的鐵磁體部分，工作高度H2是40-50mm，對(duì)具有非常低的磁導(dǎo)率的部分，工作高度在活動(dòng)表面30mm的距離內(nèi)。
在圖3中顯示了形狀和尺寸相似于上面的滑輪，具有根據(jù)本發(fā)明的混合磁體塊3C，其目的只是用于示例，其中特別在每個(gè)磁極有兩個(gè)鐵氧體塊12，約25mm高，與鐵磁體圓筒2接觸放置，一個(gè)稀土塊13，也是約25mm高，與鐵氧體塊12接觸并置于其頂部，靠近非磁性外殼4。
在圖4詳細(xì)顯示了根據(jù)本發(fā)明的永磁磁路，包括至少兩個(gè)北-南磁極3C，每個(gè)磁極底部由鐵氧體磁體12(優(yōu)選鍶鐵氧體)制成，與用于磁極之間的磁路連接的鐵磁體圓筒2接觸，頂部由能夠提高磁場(chǎng)值，尤其是磁場(chǎng)梯度值的稀土磁體13(優(yōu)選鐵-硼-釹)制成，當(dāng)是北磁極時(shí)是磁通線15的出表面14，南磁極時(shí)是進(jìn)表面16。
在圖5和6中示例性顯示了用于磁滑輪縱向上兩個(gè)可能的磁極排列；特別地，圖5顯示了各種北-南磁極的錯(cuò)列的排列，而圖6顯示了北-南磁極的縱向交替列的排列。
為了將上面三個(gè)分離器中獲得的指示場(chǎng)和場(chǎng)梯度值之間進(jìn)行對(duì)比，參考下表。在表中，D是測(cè)量磁場(chǎng)的距離，G是在特定距離間隔測(cè)定的場(chǎng)梯度。
作為對(duì)比例子，這種應(yīng)用在上述滑輪的新類型的吸引磁路令人驚奇地增進(jìn)了兩種類型的磁體在其低效的距離內(nèi)的性能，還保持了它們?cè)诟髯宰饔昧己玫膮^(qū)域內(nèi)的有利性能。
相對(duì)于具有差的可磁化材料的鐵氧體磁體滑輪，由于更高的梯度在離活動(dòng)表面超過50mm距離的區(qū)域，可能具有更好的性能引起以上的結(jié)果；相似地，相對(duì)于相似的稀土磁體滑輪，由于更強(qiáng)的磁場(chǎng)在50mm區(qū)域內(nèi)可能具有明顯提高的平均性能引起以上的結(jié)果。
很清楚，上面描述和顯示的根據(jù)本發(fā)明的磁分離器的實(shí)施例只是例子，能有各種變化。特別地，每個(gè)磁極的鐵氧體和稀土元素的有效磁長(zhǎng)度之間的比率可以不同于上面描述的2∶1的比率，指示性地是在1∶1和3∶1之間，顯然磁極的數(shù)量、形狀和排列可以根據(jù)需要自由改變。
權(quán)利要求
1.具有永磁體的磁分離器，包括用于在至少兩個(gè)磁極(3C)之間進(jìn)行磁路連接的鐵磁元件(2)，其特征在于每個(gè)磁極(3C)的底部由鐵磁體(12)制成，與所述用于磁路連接的鐵磁元件(2)接觸，頂部由稀土磁體(13)制成，是磁通線(15，16)的進(jìn)/出表面(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的磁分離器，其特征在于每個(gè)磁極(3C)中鐵氧體磁體(12)和稀土磁體(13)的有效磁長(zhǎng)度的比率在1∶1和3∶1之間，優(yōu)選為2∶1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2磁分離器，其特征在于包括鐵磁圓筒(2)，圍繞圓筒設(shè)置磁極(3C)，所述圓筒(2)由填充有阻隔樹脂(5)的非磁性材料的保護(hù)外殼(4)圍起，該組件被固定在軸上，使其可以用于在其上拉動(dòng)待處理材料(8)的傳送機(jī)(6)。
4.根據(jù)一項(xiàng)或幾項(xiàng)前述權(quán)利要求的磁分離器，其特征在于鐵氧體磁體(12)由鋇鐵氧體或鍶鐵氧體制成。
5.根據(jù)一項(xiàng)或幾項(xiàng)前述權(quán)利要求的磁分離器，其特征在于稀土磁體(13)由釤-鈷或鐵-硼-釹制成。
全文摘要
具有永磁體的磁分離器包括鐵磁元件(2)，用于至少兩個(gè)磁極(3C)之間的磁路連接，磁極底部由鐵氧體磁體(12)制成，與用于磁路連接的所述鐵磁元件(2)接觸，磁極頂部由稀土磁體(13)制成，是磁通線(15，16)的進(jìn)/出表面(14)。鐵氧體磁體(12)和稀土磁體(13)的有效磁長(zhǎng)度的比率優(yōu)選為2∶1，前者的優(yōu)選材料是鍶鐵氧體，后者的是鐵－硼－釹。這樣就可能結(jié)合兩種類型的永磁體的磁特性，使其互補(bǔ)，從而促進(jìn)分離器對(duì)具有高或低形狀因子的鐵磁材料和具有高或低、并且有時(shí)非常低的磁導(dǎo)率的材料的吸引效力。
文檔編號(hào)B03C1/18GK1859980SQ200380110625
公開日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2003年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月7日
發(fā)明者達(dá)尼洛·墨爾泰尼 申請(qǐng)人:Sgm臺(tái)架股份公司