Магнитный сепаратор

Магнитный сепаратор

Реферат

Изобретение предназначено для удаления ферромагнитных металлических частиц из гранулированных сыпучих материалов и может широко использоваться в горно-обогатительной, стекольной, пищевой, легкой, химической и других отраслях промышленности.

Известен «Магнитный сепаратор», включающий магнитную систему, состоящую из системы возбуждения, выполненной из блоков постоянных магнитов, прикрепленных верхними плоскостями к ярму, и ферромагнитных полюсных концентраторов, погруженных в поток сепарируемого материала, установленных под полюсами сепаратора и состоящих из основания, выполненного в виде плоской ферромагнитной пластины и ферромагнитных зубцов, при этом зубцы выполнены в виде усеченных пирамид, размещенных на основании в шахматном порядке и с изменяющейся в направлении, параллельном продольной оси сепаратора, высотой.

Патент РФ на изобретение №2116838, МКИ: В03С 1/025; дата публ. 10.08.98 г.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является магнитный сепаратор с магнитной системой из дисковых магнитов и немагнитных прокладок, в котором компоновка магнитов и прокладок выполнена на горизонтальном валу, и отклонение ферромагнитных частиц, подлежащих извлечению, происходит в направлении, нормальном к направлению потока диамагнитного материала.

Авт. свид. СССР №1007732, МПК: В03С 1/00, БИ №12, 1983 г.

К недостаткам вышеописанных технических решений относятся недостаточная эффективность сепарации из-за неоптимальной компоновки постоянных магнитов в магнитной системе, создающей благодаря этому магнитное поле с неоднородной напряженностью.

К техническому результату относится повышение производительности устройства за счет использования разгрузочных камер с поворотными шторками и улучшение эффективности сепарации ферромагнитных металлических частиц путем использования в магнитной системе дисковых постоянных магнитов с вращающимися кожухами и оптимального их ориентирования по отношению к потоку обрабатываемых сыпучих материалов.

Технический результат достигается благодаря тому, что магнитный сепаратор включает корпус, магнитную систему из дисковых постоянных магнитов, в которой компоновка магнитов выполнена на горизонтальном валу. При этом устройство снабжено разгрузочными камерами с поворотными шторками, а также еще одной магнитной системой, так же как и первая выполненной на горизонтальном валу, в виде n количества дисковых постоянных магнитов (n может колебаться в пределах от 2 до 20 в зависимости от необходимой производительности устройства). Дисковые постоянные магниты снабжены кожухами, которые на валу расположены друг от друга с шагом а, равным ширине кожуха в. Оба вала параллельны между собой и выполнены на стыке корпуса и разгрузочных камер. В свою очередь, кожухи двух противолежащих магнитных систем выполнены с возможностью вращения навстречу друг другу и против направления движения потока сепарируемого материала, а зазор между ними в горизонтальной плоскости с также равен ширине кожуха постоянных магнитов и равен 30 мм, следовательно а=в=с.

На чертеже показан общий вид магнитного сепаратора.

Согласно фиг.1 магнитный сепаратор содержит корпус 1, магнитную систему 2 из дисковых постоянных магнитов 3. Дисковые постоянные магниты снабжены кожухами 4. Оба вала 5 параллельны между собой и выполнены на стыке корпуса 1 и разгрузочных камер 6. Разгрузочные камеры 6 снабжены поворотными шторками 7.

Магнитный сепаратор работает следующим образом: поток материала под действием восходящей струи воздуха по трубопроводу 8 поднимается снизу вверх и попадает в корпус 1 сепаратора. Навстречу потоку материала вращаются кожухи 4, охватывающие дисковые постоянные магниты 3. Под действием магнитного поля постоянных магнитов 3 ферромагнитные частицы из потока материала притягиваются к поверхности кожухов 4 и закрепляются на них. Немагнитные частицы, случайно попавшие на поверхность кожухов 4, под действием восходящего воздушного потока и разгрузочной камеры 6 выводятся из потока сепарируемого материала. Поворотные шторки 7 разгрузочных камер 6 постоянно поджаты к поверхности кожухов 4 и поворачиваются в сторону вращения кожухов, за счет этого исключен подсос ферромагнитных частиц обратно в корпус 1 сепаратора.

Для оптимального подбора геометрических соотношений и размеров элементов магнитного сепаратора была изготовлена модель, в конструкции которой имелась возможность изменять расстояние между валами, зазор между магнитными системами в горизонтальной плоскости, шаг на валу между кожухами, ширину кожуха постоянных магнитов, а также направление вращения магнитных систем относительно друг друга. В результате испытаний при различных значениях вышеперечисленных параметров и при изменении индукции магнитного поля постоянных магнитов в диапазоне от 0,08 до 0,4 Тл были определены оптимальные величины параметров. Выбор направления вращения кожухов навстречу движению сепарируемого материала также был сделан на основании проведенных испытаний на модели магнитного сепаратора. Результаты отдельных испытаний приведены в таблицах 1-3.

Таблица 1
Исследование влияния шага между кожухами магнитной системы на эффективность магнитной сепарации.
Наименование измеряемого параметра	Значение измеряемого параметра при шаге между кожухами, мм
	30	35	40
Содержание ферромагнитных включений в исходном сепарируемом материале, %	30	30	30	30
Выход магнитного продукта, %	25,3	31,6	22,5	19,3
Содержание ферромагнитных включений в магнитном продукте (в концентрате), %	18,7	25,5	19,2	16,8
Выход немагнитного продукта (хвостов), %	73,6	66.9	76,9	79,9
Содержание ферромагнитных включений в немагнитном продукте (в хвостах)	10.7	4,1	10,4	12,9

Шаг между кожухами 30 мм. Среднее значение индукции магнитного поля на поверхности кожухов 90 МТл.

Таблица 2
Исследование влияния зазора между кожухами магнитных систем в горизонтальной плоскости на эффективность магнитной сепарации.
Наименование измеряемого параметра	Значение измеряемого параметра при зазоре между кожухами магнитных систем, мм
	25	30	35	40
Выход магнитного продукта, %	37,1	34,6	32,4	22,8	20,6
Содержание ферромагнитных включений в магнитном продукте (в концентрате), %	18.7	19.8	25,2	21,3	16,8
Выход немагнитного продукта (хвостов), %	62,2	65,4	67,1	76,6	78,6
Содержание ферромагнитных включений в немагнитном продукте (в хвостах)	10.5	9,8	4,3	8.5	13,0

Зазор между кожухами магнитных систем 30 мм. Среднее значение индукции магнитного поля на поверхности кожухов 90 МТл.

Таблица 3
Исследование влияния направления вращения кожухов магнитных систем на эффективность магнитной сепарации
Наименование измеряемого параметра	Значение измеряемого параметра с учетом направления вращения кожухов магнитных систем относительно направления движения материала
Попутное	Встречное	Смешанное (кожухи на обоих валах вращались в одну сторону)
Содержание ферромагнитных включений в исходном сепарируемом материале, %	30	30	30
Выход магнитного продукта, %	28,3	31,9	21,2
Содержание ферромагнитных включений в магнитном продукте (в концентрате), %	16,4	24,8	15,5
Выход немагнитного продукта (хвостов), %	71.3	67,7	78,2
Содержание ферромагнитных включений в немагнитном продукте (в хвостах)	13,3	5,1	14,1

Шаг между кожухами 30 мм. Зазор между кожухами магнитных систем 30 мм. Среднее значение индукции магнитного поля на поверхности кожухов 90 МТл.

Результаты испытаний модели сепаратора при различных параметрах подтверждают обоснованность отличительных признаков изобретения.

Изобретение позволяет повысить производительность устройства за счет использования разгрузочных камер с поворотными шторками, а также улучшить эффективность сепарации ферромагнитных металлических частиц путем использования в магнитной системе дисковых постоянных магнитов с вращающимися кожухами и оптимального их ориентирования по отношению к потоку обрабатываемых сыпучих материалов.

Магнитный сепаратор, включающий корпус, магнитную систему из дисковых постоянных магнитов, в которой компоновка магнитов выполнена на горизонтальном валу, отличающийся тем, что устройство снабжено разгрузочными камерами с поворотными шторками, а также еще одной магнитной системой, так же как и первая выполненной на горизонтальном валу, в виде n количества дисковых постоянных магнитов, снабженных кожухами, которые на валу расположены друг от друга с шагом, равным ширине кожуха, при этом оба вала параллельны между собой и выполнены на стыке корпуса и разгрузочных камер, в свою очередь кожухи двух противолежащих магнитных систем выполнены с возможностью вращения навстречу друг другу и против направления движения потока сепарируемого материала, а зазор между ними в горизонтальной плоскости также равен ширине кожуха постоянных магнитов.