Устройство извлечения и обезвоживания измельченных ферромагнитных материалов

Устройство извлечения и обезвоживания измельченных ферромагнитных материалов

Реферат

 

Использование: в порошковой металлургии, в рудоперерабатывающей промышленности, а также в теплоэнергетике и очистке промышленных вод. Сущность изобретения: устройство состоит из магнитной системы, надетой на кожух, снабженный газоходами для подачи газа-теплоносителя отвода отработанных газов. Кожух выполнен в виде трубы, разделенной на две части, первая из которых по ходу движения материала установлена с наклоном к другой и с возможностью изменения этого наклона. Магнитное поле, являющееся суперпозицией, постоянного переменного магнитных полей ожижает ферромагнитный материал и передвигает его по оси кожуха, во время движения происходит извлечение частиц из жидкости и высушивание их до необходимой влажности. 2 ил.

Изобретение может найти применение в порошковой металлургии, в рудоперерабатывающей промышленности, а также в теплоэнергетике и очистке промышленных вод.

Известен фильтрующий вакуумный магнитный барабан, состоящий из корпуса с магнитной системой постоянного магнитного поля, форвакуумной системы и фильтрующего слоя кека [1] Наложение магнитного поля сгущает ферромагнитную пульпу, образуя так называемые флокулы. Вакуум и магнитное поле прижимают флокулы к поверхности барабана, что увеличивает скорость отделения феррочастиц от жидкости. Дальнейшее обезвоживание происходит фильтрацией через слой кека.

Недостатки вышеописанного магнитного барабана следующие: магнитное поле только сгущает ферромагнитные частицы в пульпе; обезвоживание происходит фильтрацией, что ухудшает условия массо- и теплообмена.

Известно устройство (прототип), реализующее способ обезвоживания измельченных ферромагнитных материалов и содержащее магнитную систему постоянного магнитного поля, охватывающую конвейер и кожух, снабженный газоходами для подачи газа-теплоносителя и отвода отработанных газов. Перед магнитной системой расположен диспергатор. Магнитная система состоит из магнитопроводов и двух наборов постоянных магнитов. Конвейер установлен под углом 2-10 к горизонту. В диспергатор подают измельченный ферромагнитный материал с влажностью 9-13% или пульпу, содержащую 30-50% ферромагнитных частиц. Диспергирование материала необходимо для формирования в магнитном поле высокопористой газопроницаемой структуры из ферромагнитного материала. В магнитном поле частицы выстраиваются вдоль силовых линий, образуя пористые конические структуры-флокулы. Флокулы перемещаются конвейером на встречу газу-теплоносителю, перпендикулярно направлению силовых линий магнитного поля. При контакте флокул и газа-теплоносителя происходит испарение влаги из пор и с поверхности флокул до 6-9% влажности [2] К недостаткам данного устройства можно отнеcти: ферромагнитные частицы перемещаются конвейером, в слое частиц, прилегающих к ленте конвейера, затруднен тепло- и массообмен; флокулы за счет пористой структуры захватывают большое количество жидкости, а испарение из пор происходит медленно.

Целью изобретения является создание устройства для извлечения измельченных ферромагнитных частиц из жидкости с последующей их сушкой до необходимой влажности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство выполнено в виде трубы, разделенной на две части, на которую надета магнитная система, создающая постоянное и переменное магнитные поля внутри трубы со взаимно перпендикулярными векторами индукции, причем питание магнитов переменного поля осуществляется так, чтобы его индукция возросла от начала трубы к ее концу.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из кожуха в виде трубы 1, разделенной на две части, первая из которых по ходу движения материала установлена с наклоном к другой и с возможностью изменения этого наклона с помощью сильфона 2 и штанги с муфтой 3. На кожух надеты магнитопроводы 4 постоянного магнитного поля и соленоиды 5 переменного магнитного поля, создающего магнитные поля внутри трубы 1 со взаимно перпендикулярными векторами индукции. В кожухе имеется отверстия 6-8 для стока жидкости, подачи газа-теплоносителя 7 и отвода отработанного газа 8. Устройство снабжено газовым затвором 9 и сборником 10 готового продукта и установлено на платформе 11.

Устройство работает следующим образом.

Ферромагнитная пульпа через питающее отверстие 12 подается в трубу 1, где за счет суперпозиции магнитных полей постоянное поле направлено перпендикулярно оси трубы, а переменное направлено вдоль оси трубы создается магнитоожиженный слой из обособленных ферромагнитных частиц, перемещающихся в направлении сборника готового продукта. Перемещение частиц достигается тем, что переменное магнитное поле растет в направлении движения частиц за счет изменения (увеличения) потенциала электрического поля, питающего соленоиды. В магнитоожиженном слое происходит "кипение" обособленных друг от друга ферромагнитных частиц. Частицы освобождаются от основной жидкости, которая уходит в отверстие 6 на участке I трубы 1. На участке II трубы 1 "кипящие" частицы взаимодействуют с газом-теплоносителем всей своей поверхностью, что значительно ускоряет сушку, так как нет затруднений массо- и теплообмена. В том случае, когда не требуется глубокая сушка частиц, газ-теплоноситель может не применяться, а жидкость, удерживающаяся на поверхности частиц, будет стряхиваться на участке II за счет процессов "кипения". Наклон участка I на время сушки частиц на участке II определяется магнитными и реологическими свойствами измельченных ферромагнитных частиц.

Заявляемое устройство обладает рядом преимуществ: за счет создания магнитоожиженного слоя улучшаются условия массо- и теплообмена, ускоряется процесс сушки; перемещение частиц осуществляется магнитным полем; конструкция более проста, отсутствуют движущиеся механизмы; процессы извлечения и сушки легко управляемы и перестраиваемы при изменении свойств исходного продукта.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ИЗВЛЕЧЕНИЯ И ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ИЗМЕЛЬЧЕННЫХ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, состоящее из магнитной системы постоянного магнитного поля, охватывающей кожух, снабженный газоходами, отличающееся тем, что кожух выполнен в виде трубы, разделенной на две части, первая из которых по ходу движения материала установлена с наклоном к другой и с возможностью изменения этого наклона, а магнитная система снабжена соленоидами, создающими переменное магнитное поле и надетыми на трубу.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2