微粉磁选机的改进与设计

摘要：通过对目前微粉磁选机在使用过程中的调研，发现其在振动给料系统和传统磁选系统中存在诸多缺陷，提出用机械振动代替电磁振动、采用摆针式电磁减速器链轮传动、增加强制脱磁装置等合理化改进，提高磁选机使用效率，实现物理磁选的批量生产。

1、引言

冶金物理法制造多晶硅，有一个主要工序叫破碎磁选，即将块料工业硅经鄂破设备破碎至80~200目的细粉状，以便后序化学反应更充分，达到化学去除金属杂质的目的。在破碎工业硅的过程中，由于鄂破机的锤头和鄂板不断与工业硅冲击，使金属锤头磨损较快，一些金属杂质（主要是fe）又混入细粉料中，污染了细粉工业硅，使fe含量增加，所以必须对细粉工业硅进行磁选，以减少fe的污染，达到物理除杂的目的，使用微粉磁选机磁选就是解决这一问题的有效方法。

2、改进设计

2.1、结构组成

微粉磁选机主要有三大系统组成：振动给料系统、传统磁选系统、密封系统。

2.2、工作原理

在磁选过程中，细粉工业硅通过振动装置均匀给料，链传动带动履带使细粉工业硅匀速通过高强永磁磁辊吸附而后脱磁，使吸附杂质和磁选后的细粉工业硅分离，各自进入成品料仓和废料仓，从而实现磁选。

2.3、具体改进设计

近几年，随着冶金物理法制造太阳能级多晶硅技术的不断发展，市场上出现了各种微粉磁选机，但在使用过程中存在诸多缺陷，如振动给料系统采用电磁振动，寿命短，成本高；传统磁选系统采用普通电机皮带传动，速度不可调，噪声大；物料传输带没有定位和挡料装置，经常被撕裂，更换时较繁琐，难以实现批量生产；传输带上没有强制脱磁装置，杂质不能及时脱磁，磁选效果不明显。针对以上缺陷，我公司科研小组经过我次实践，不断改进，制造出了三级微粉磁选机，磁选效果明显，实现了批量生产。此项目得到了集团公司领导的一致好评，同时也被评为宁夏发电集团2009年度科学技术进步二等奖。

2.3.1、振动给料系统：料仓下品可以设计成一个10×600的长方形，并有插板可根据实际需要调节其大小。可调弹簧四点定位连接振动装置，振动采用机械振动，750w电机，偏心轮偏心2mm，过桥刚性联接下料装置，振动频次2850次/分钟。与传统的电磁振动相比，其具有噪音小，寿命长等优势，成本是电磁振动的1/4。料仓下口与振动装置上口柔性密封连接，以避免物料飞扬。

2.3.2、传动磁选系统：主要有调速电机、齿轮、链条、履带组成。采用摆针式电磁减速链轮传动，实现速度可调。主动轮为18000gs的永磁圆柱体，从动轮采用不锈钢材质，大小与主动轮相同，依靠摩擦使履带匀速运动。在转动过程中经常会出现履带偏移导致撕裂现象，解决这一问题可在主动轮和从动轮设计v型槽，同时相应履带上压制v型凸台。细粉料在经过高磁主动轮时，里面掺杂的单质fe和氧化fe被牢牢的吸附在主动轮处的履带上面，在履带上平行于主动轮方向粘接与履带等宽的橡胶条，橡胶条随履带转动强制将吸附在履带上的杂质带动到主动轮的最下面，过中心点后脱磁，杂质进入废料仓，磁选后的细粉料进入成品料仓，除杂完成。为了实现更好的磁选效果，我们在履带下还安装了一排磁铁，使细粉料提前磁化，同时，采用三级磁选设计，物料从输入到输出一次，等同于磁选三遍，单台磁选机每小时可磁选细粉工业硅物400公斤，提高了生产效率。

2.3.3、密封系统：主要有密封箱、成品料仓和废料仓组成。全部采用不锈钢板焊接。为了便于维修，密封箱一侧采用活动连接。各连接处用橡胶条密封，确保生产场所满足环境的要求。

3、结语

经改进设计后的磁选机，通过对大量磁选前后细粉工业硅光谱数据分析，fe含量可有磁选之前 的3200ppm（均值）降到磁选后的2000pm（均值），除杂效果明显，达到后序化学除杂细粉工业硅输入的技术要求。运输硅料的履带使用寿命大大延长，维修方便，实现了冶物理磁选除杂的批量生产。目前，经改进设计的7台磁选机运行正常，能满足公司生产任务的需要。

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