SU1724375A1 - Электромагнитный сепаратор - Google Patents

Abstract

Использование: магнитна  сепараци  ферромагнитных включений. Сущность изобретени : цилиндрическа  обмотка 7 закреплена на дугообразном ферромагнитном экране 5, а сердечник 3 с цилиндрическими полюсами 4 установлен с возможностью вращени . Дл  облегчени  процесса разгрузки ферромагнитных частиц в зоне разгрузки между полюсами 4 может быть установлен ферромагнитный шунт 17, либо напротив полюсов 4 может находитьс  компенсирующий электромагнит. 8 ил.

Description

Изобретение относитс  к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в различных отрасл х промышленности , где необходимо удаление ферромагнитных частиц из сыпучих материалов .

Известен электромагнитный шкивной сепаратор, включающий электромагнитную систему с полюсами и установленный кон- центрично ей в зоне сепарации дугообразный ферромагнитный шунт, усиливающий магнитное поле между полюсами.

Однако выполнение этого сепаратора шкивным ведет к увеличению его габаритов и к ухудшению условий герметизации сепаратора . Кроме того, увеличение рабочего зазора между магнитной системой и шунтом на толщину ленты транспортера ведет к некоторому ослаблению магнитного пол  в зо- не сепарации, а следовательно и к ухудшению качества сепарировани .

Известен также электромагнитный барабанный сепаратор, включающий неподвижную электромагнитную систему из цилиндрической обмотки с сердечником, имеющим расположенные с обеих сторон обмотки цилиндрические полюсы с профилированной рабочей поверхностью, охватывающую магнитную систему, вращающуюс  немагнитную обечайку и дугообразный ферромагнитный экран, установленный в зоне сепарации концентрично последней.

Однако наличие немагнитной вращающейс  обечайки в рабочем зазоре между полюсами магнитной системы и шунтом за счет увеличени  этого зазора ведет к ухудшению качества сепарировани .

Цель изобретени  - повышение качества сепарировани  за счет усилени  магнитного пол  и его концентрации в рабочей зоне между экраном и полюсами сердечника .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в электромагнитном сепараторе, включающем цилиндрическую обмотку с осевым сер- дечником, имеющим расположенные с обеих сторон обмотки цилиндрические полюсы с профилированной внешней поверхностью , и установленный концентрично сердечнику с обмоткой дугообразный ферромагнитный экран, обмотка закреплена на ферромагнитном экране, а сердечник выполнен с возможностью вращени .

Такое выполнение электромагнитного сепаратора позвол ет уменьшить рабочий воздушный зазор между экраном и полюсами сердечника без уменьшени  его пропускной способности, что позвол ет усилить величину магнитного пол  и его концентрацию в зоне сепарировани  и тем самым повысить качество сепарировани  при одновременном уменьшении габаритов сепаратора и расхода материалов на его изготовление.

Дл  облегчени  процесса разгрузки отсепарированных ферромагнитных частиц сепаратор может быть снабжен ферромагнитным шунтом, установленным в зазоре между противоположными полюсами сер0 дечника концентрично обмотке в зоне разгрузки ферромагнитных частиц. Этот шунт замыкает магнитный поток рассе ни  и в значительной мере ослабл ет этот поток в зоне разгрузки ферромагнитных частиц, что

5 позвол ет последним легче отрыватьс  от поверхности сердечника и ссыпатьс  в накопительный бункер дл  ферромагнитных частиц.

Дл  облегчени  процесса разгрузки от0 сепарированных ферромагнитных частиц сепаратор может быть снабжен компенсирующим электромагнитном, имеющим обмотку и магнитопровод с северным и южным полюсами, расположенными напро5 тив соответственно северного и южного по- люсов сердечника сепаратора в зоне разгрузки ферромагнитных частиц. Это позвол ет на некотором участке внешней поверхности полюсов сердечника в зоне

0 разгрузки ферромагнитных частиц полностью скомпенсировать поле рассе ни  сепаратора и легко удал ть ферромагнитные частицы в накопительный бункер.

При необходимости значительного уве5 личени  производительности процесса сепарации , например вдвое, дл  облегчени  процесса разгрузки отсепарированных ферромагнитных частиц, уменьшени  суммарных габаритов сепарирующей установки и

0 расхода материалов на ее изготовление в качестве компенсирующего электромагнита может быть применен другой аналогичный сепаратор. При этом два одинаковых сепаратора устанавливаютс  таким образом, что

5 их зоны разгрузки ферромагнитных частиц располагаютс  друг напротив друга с небольшим зазором. Сердечники сепараторов вращаютс  в противоположные стороны с одинаковой частотой. Обмотки запитаны

0 одинаковыми токами так. что сердечники сепараторов примыкают один к другому одноименными полюсами. При этом магнитные потоки рассе ни  обоих сепараторов равны по величине и направлены один против дру5 того, т.е. компенсируют друг друга на некотором участке зоны разгрузки ферромагнитных частиц, что дает возможность последним под действием силы т жести свободно ссыпатьс  в накопительный бункер.

На фиг.1 изображен электромагнитный сепаратор, разрез в рабочей зоне; на фиг.2 - сепаратор с удлиненным ферромагнитным экраном, разрез; на фиг.З-сечение А-А на фиг. 1; на фиг.4 - сечение Б-6 сепаратора на фиг.З; на фиг.5 - сепаратор с компенсирующим электромагнитом, вид сбоку; на фиг.6 - сечение В-В на фиг.5; на фиг.7 - сдвоенного сепарирующего устройства, где каждый сепаратор служит дл  другого ком- пенсирующим электромагнитом, вид сбоку на фиг. 8-еечение ГТ на фиг.7.

Сепаратор включает установленный в подшипниковых щитах 1 и 2 сердечник 3, имеющий на торцах цилиндрические полю- сы 4 большего, чем у центральной части сердечника, диаметра, установленный коак- сиально сердечнику 3 между подшипниковыми щитами 1 и 2 дугообразный ферромагнитный экран 5 и закрепленную на нем с помощью немагнитной вставки 6 цилиндрическую обмотку 7, охватывающую центральную часть сердечника 3.

Дл  усилени  концентрации магнитного пол  в рабочих зазорах 8 между полюса- ми 4 и экраном 5 на внешней цилиндрической поверхности полюсов 4 выполнена профильна  нарезка, например, в виде продольных зубьев 9. Дл  образовани  гладкой цилиндрической рабочей поверхно- сти полюсов 4 впадины 10 между зубь ми 9 могут быть заполнены немагнитным материалом , например, залиты алюминием, как роторы асинхронных электрических машин, либо эти впадины могут быть закрыты тон- колистовой немагнитной нержавеющей сталью.

Дл -предотвращени  просыпани  сепарируемого материала в зону расположени  обмотки или подшипниковых щитов рабо- чие поверхности у краев полюсов 4 имеют буртики 11, образующие желоба дл  сепарируемого материала.

Дл  функционировани  сепаратор снабжен раздвоенной на оба рабочих зазо- ра питателем подающей течкой 12, приемными бункерами 13 и 14 соответственно дл  немагнитного материала и ферромагнитных частиц и двум  скребками 15, установленными в желобах между буртика ми 11 в зоне разгрузки ферромагнитных частиц над бункером 14.

На фиг. 1 показан пример выполнени  сепаратора с верхней подачей сепарируе- мого материала и пр моточным направлением вращени  сердечника 3 по стрелке Q). Предлагаема  конструкци  может быть выполнена с нижней подачей сепарируемого материала, а также с противоточным направлением вращени  сердечника 3.

Рабочую поверхность полюсов 4 можно подразделить на три зоны: зона извлечени  ферромагнитных частиц - зазор между поверхностью полюсов 4 и экраном 5. зона транспортировани  ферромагнитных частиц -участок, расположенный над бункером 13 между концом экрана 5 и началом зоны расположени  бункера 14, и зона разгрузки ферромагнитных частиц - участок поверхности полюсов 4, расположенный над бункером 14. При извлечении слабомагнитн.ых частиц и хорошей сыпучести сепарируемого материала ферромагнитный экран 5 может быть лродлен вплоть до начала зоны извлечени  с выполнением отверстий 16 дл  разгрузки неферромагнитного материала в бункер 13(фиг,2).

При питании обмотки 7 посто нным током вокруг ее витков образуютс  магнитные потоки Фи Фа , которые замыкаютс  по контурам, показанным на фиг.З,6 и 8 пунктирными лини ми со стрелками. Рабочий магнитный поток Ф проходит по сердечнику 3 и далее через зубцы 9 и рабочие зазоры 8 замыкаетс  по экрану 5. Поток рассе ни  Ф 7проходит по сердечнику 3 и далее замыкаетс  вокруг обмотки 7 через полюсы 4 и воздушные зазоры между ними. Поток Фа значительно меньше потока Ф, так как имеет значительно большее магнитное сопротивление на своем пути (больший воздушный зазор).

Дл  облегчени  процесса разгрузки от- сепарированных ферромагнитных частиц в зазоре между противоположными полюсами и сердечником 3 может быть установлен ферромагнитный шунт 17 (фиг.З и 4), расположенный в зоне разгрузки ферромагнитных частиц над бункером 14. Этот шунт замыкает магнитный поток рассе ни  по пути потока Фсг и в значительной мере ослабл ет составл ющую потока Фа , выпучивающуюс  ъ зону разгрузки, что позвол ет ферромагнитным частицам легче открыватьс  от поверхности полюсов 4 сердечника 3 и ссыпатьс  в накопительный бун- кео 14. Однако прм этом несколько увеличиваетс  суммарный магнитный поток в сердечнике 3, а следовательно, и насыщение сердечника.

Дл  облегчени  процесса разгрузки от- сепарированных ферромагнитных частиц при отсутствии шунта 17 сепаратор может быть снабжен компенсирующим электромагнитом 18, имеющим обмотку 19 и магни- топровод 20 с северным N и южным S полюсами 21, расположенными напротив северного N и южного S полюсов 4 сердечника 3 в зоне разгрузки ферромагнитных

частиц (фиг.5 и 6). При питании обмотки 19 электромагнита 18 посто нным током образуетс  поток Фк, направленный против по-, тока Фа и компенсирующий его в зоне разгрузки ферромагнитных частиц, что позвол ет легко удал ть последние в накопительный бункер 14.

При необходимости удвоени  производительности процесса сепарировани  дл  облегчени  процесса разгрузки отсепари- рованных ферромагнитных частиц, уменьшени суммарныхгабаритов сепарирующей установки и расхода материалов на ее изготовление в качестве .компенсирующего электромагнита может быть применен другой аналогичный сепаратор. При этом два одинаковых сепаратора устанавливаютс  таким образом, что их зоны разгрузки ферромагнитных частиц располагаютс  друг напротив друга с небольшим зазором (фиг.7 и 8). Сердечники 3 сепараторов вращаютс  в противоположные стороны с одинаковой частотой со , Обмотки запитаны одинаковыми точками так, что сердечники 3 сепараторов примыкают один к другому одноименными полюсами. При этом магнитные потоки рассе ни  Фа обоих сепараторов равны по величине и направлены один против другого, из-за чего в зоне суммарного действи  этих потоков магнитное поле практически отсутствует и ферромагнитные частицы легко ссыпаютс  в накопительный бункер. 14.

Сепаратор работает следующим образом .

При вращении сердечника 3 с помощью приводного двигател  (не показан) по стрелке со и запитанной посто нным током обмотке 7, ферромагнитные включени  (на фиг.1,2,5,7 показаны жирными точками), наход щиес  в сепарируемом материале, подаваемом с помощью точек 12 в зону извлечени  на рабочие поверхности полюсов 4 за счет магнитного пол  (поток Ф) прит гиваютс  к поверхност м полюсов, концентриру сь на концах зубьев 9, т.е. в зонах наибольшей концентрации рабочего магнитного потока Ф в воздушных зазорах 8.

Немагнитный сепарируемый материал, пройд  зону извлечени , ссыпаетс  с конца ферромагнитного экрана 5 или через отверсти  16 в нем в накопительный бункер 13.

Ферромагнитные частицы, прижимающиес  к зубь м 9 полюсов 4, под действием магнитных сил прит жени , вызываемых потоком рассе ни  Фсг, при вращении сердечника 3 проход т зону транспортировани  и достигают зоны разгрузки, где с помощью скребков 15 соскабливаютс  с поверхности полюсов 4 и ссыпаютс  в накопительный бункер 14 дл  ферромагнитных частиц. Процесс разгрузки ферромагнитных

частей можно облегчить с помощью шунта 17 или компенсирующего электромагнита 18, или в сдвоенной сепарируемой установке .

Предлагаемое конструктивное выполнение электромагнитного сепаратора за счет уменьшени  величины рабочих воздушных зазоров между полюсами сердечника и ферромагнитным экраном без уменьшени  пропускной способности этих зазоров, а

также за счет приближени  ферромагнитных частиц к концам зубьев полюсов позвол ет повысить величину магнитного пол  и его градиент в зоне сепарировани  и, тем самым, увеличить силу извлечени  ферромагнитных частиц из сепарируемого материала , т.е. улучшить качество процесса сепарировани .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Электромагнитный сепаратор, включающий цилиндрическую обмотку с осевым сердечником, имеющим расположенные с обеих сторон обмотки цилиндрические полюсы с профилированной внешней поверхностью , установленный конце нтрично

   сердечнику с обмоткой дугообразный ферромагнитный экран, питатель и приемники продуктов разделени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества сепарировани  за счет усилени  магнитного пол  и его концентрации в рабочей зоне между экраном и полюсами сердечника, обмотка закреплена на ферромагнитном экране, а сердечник установлен с возможностью вращени .

   Редактор С.Патрушева Техред М.Моргентал

   Заказ 1135ТиражПодписное

   ВНИИЛИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж-35, Раушска  наб., 4/5

   Корректор Э.Лончакова