SU1773488A1 - ELECTRODYNAMIC SEPARATOR - Google Patents

Description

Изобретение относится к области разделения материалов по электропроводности во вращающемся магнитном поле и может быть использовано при переработке вторичного сырья цветных металлов.The invention relates to the field of separation of materials by electrical conductivity in a rotating magnetic field and can be used in the processing of recycled non-ferrous metals.

Изобретение наиболее эффективно может быть использовано для извлечения цветных металлов из отходов промышленных предприятий, выделения металла из сырья перед его дальнейшей переработкой.The invention can most effectively be used to extract non-ferrous metals from industrial wastes, to extract metal from raw materials before further processing.

Известен электродинамический сепаратор, включающий загрузочный бункер, транспортирующее устройство, состоящее из двух ленточных конвейеров, индуктор вращающегося магнитного поля, выполненный в виде двух соосно установленных на валу дисков с постоянными магнитами, причем ленточные конвейеры проходят в зазорах между дисками по обе стороны от вала индуктора, камеры для сбора электропроводной и неэлектропроводной фракций. Недостатком данного сепаратора является использование двух ленточных транспортеров, выполняющих одну фракцию подачи питания по обе стороны в зазор между двумя дисками индуктора. Противоположное направление воздействия электродинамической силы на электропроводные частицы при входе и выходе из рабочей зоны индуктора значительно снижает эффективность извлечения мелкого класса цветных металлов.A known electrodynamic separator, including a loading hopper, a conveying device consisting of two belt conveyors, a rotating magnetic field inductor made in the form of two disks with permanent magnets coaxially mounted on the shaft, the belt conveyors passing in the gaps between the disks on either side of the inductor shaft, cameras for collecting conductive and non-conductive fractions. The disadvantage of this separator is the use of two belt conveyors that perform one fraction of the power supply on both sides in the gap between the two disks of the inductor. The opposite direction of the action of electrodynamic forces on electrically conductive particles at the entrance and exit of the working zone of the inductor significantly reduces the efficiency of extraction of a small class of non-ferrous metals.

К недостаткам данной конструкции можно отнести малое время нахождения разделяемого материала в рабочей зоне индуктора, засорение электропроводной фракции неэлектропроводными частицами за счет поперечной разгрузки с конвейера, где частицы цветных металлов, передвигаясь поперек конвейера к месту разгрузки перемещают вместе с собой и неэлектропроводный материал.The disadvantages of this design include the short time spent by the shared material in the working zone of the inductor, the clogging of the electrically conductive fraction by non-conductive particles due to transverse unloading from the conveyor, where non-ferrous metal particles moving along the conveyor to the discharge site move non-conductive material along with them.

Из известных конструкций наиболее близким по технической сущности является электродинамический сепаратор, содержащий дисковый индуктор с расположенными на нем постоянными магнитами, транспортер выполненный в виде диска с разгрузочными окнами, барабаны в стенках которого расположены усеченные клинообразные разгрузочные окна, приемник электропроводных и неэлектропроводных частиц. Недостаток известной конструкции заключается в разгрузке неэлектропровод. ных частиц через разгрузочные окна транспортера, которые занимают значительную площадь диска, что сокращает загрузочную площадь дискового транспортера и уменьшает про^: изводительность сепаратора. Другим недостатком известной конструкции данного электродинамического сепаратора является попадание неэлектропроводных частиц в электропроводную фракцию при сепарации на гладкой поверхности дискового транспортера.Of the known structures, the closest in technical essence is an electrodynamic separator containing a disk inductor with permanent magnets located on it, a conveyor made in the form of a disk with unloading windows, drums in the walls of which are truncated wedge-shaped unloading windows, a receiver of electrically conductive and non-conductive particles. A disadvantage of the known design is the unloading of the electrical conductor. particles through the discharge conveyor windows that occupy a large area of the disk, which reduces the loading area of the conveyor and reduces disk ^about: productivity separator. Another disadvantage of the known design of this electrodynamic separator is the ingress of non-conductive particles into the conductive fraction during separation on a smooth surface of a disk conveyor.

К недостаткам данной конструкции сепаратора относится и неравномерная подача исходного материала на дисковый транспортер, что усложняет подбор оптимальной частоты вращения индуктора и отрицательно влияет на эффективность разделения.The disadvantages of this design of the separator include the uneven feed of the source material to the disk conveyor, which complicates the selection of the optimal rotational speed of the inductor and negatively affects the separation efficiency.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности процесса сепарации за счет равномерной подачи материала на дисковый транспортер, последующего селективного разделения на составляющие фракции,The aim of the present invention is to increase the efficiency of the separation process due to the uniform supply of material to the disk conveyor, subsequent selective separation into component fractions,

Поставленная цель достигается тем, что электродинамический сепаратор, включающий расположенный под питателем с возможностью вращения рабочий орган в виде диска из диэлектрического материала, соосно расположенного под ним индуктора бегущего магнитного поля, скребок, расположенный над поверхностью рабочего органа и приемники продуктов разделения. При этом, согласно изобретению, сепаратор снабжен дополнительными скребками и распределителем питания, выполненным в виде цилиндра с вертикальными рифлями на его внешней поверхности, установленным соосно рабочему органу на его поверхности с возможностью совместного с ним вращения, причем выходное отверстия питателя выполнено с охватом части поверхности распределителя, а часть рабочей поверхности диска выполнена с концентрическими рифлениями, при этом дополнительные скребки расположены над гладкой поверхностью поверхности рабочего органа.This goal is achieved in that the electrodynamic separator, including a working body located under the feeder with the possibility of rotation, in the form of a disk of dielectric material, a traveling magnetic field inductor coaxially located under it, a scraper located above the surface of the working body and receivers of separation products. Moreover, according to the invention, the separator is equipped with additional scrapers and a power distributor, made in the form of a cylinder with vertical flutes on its outer surface, mounted coaxially to the working body on its surface with the possibility of joint rotation, and the outlet of the feeder is made to cover part of the surface of the distributor , and part of the working surface of the disk is made with concentric corrugations, while additional scrapers are located above the smooth surface of the working surface body.

Такое конструктивное выполнение электродинамического сепаратора позволяет повысить эффективность процесса сепарации за счет равномерной подачи материала на дисковый транспортер и последующего селективного разделения на составляющие фракции.Such a constructive implementation of the electrodynamic separator can improve the efficiency of the separation process due to the uniform supply of material to the disk conveyor and subsequent selective separation into component fractions.

На фиг. 1 изображен сепаратор, вид спереди; на фиг.2 - то же, вид в плане сверху.In FIG. 1 shows a separator, front view; figure 2 is the same, a plan view from above.

Электродинамический сепаратор со держит питатель 1 с выходным окном 2 и выходным отверстием 3,. охватывающим часть поверхности распределителя 4, выполненным в виде цилиндра с вертикальными рифлениями 5 на его внешней поверхности. Распределитель 4 установлен соосно дисковому рабочему органу 6 на его поверхности с возможностью совместного с ним вращения, при этом часть рабочей поверхности транспортирующего органа 6 выполнена с концентрическими рифлениями 7 и гладкой внешней поверхностью 8. Над гладкой поверхностью 8 дискового рабочего 5 органа 6 установлены скребки 9 и 10 для удаления электропроводной фракции, а над всей поверхностью рабочего органа 6 установлен скребок 11 в виде изогнутой пластины для удаления неэлектропроводного материала.The electrodynamic separator contains a feeder 1 with an outlet window 2 and an outlet 3. covering part of the surface of the distributor 4, made in the form of a cylinder with vertical corrugations 5 on its outer surface. The distributor 4 is mounted coaxially to the disk working body 6 on its surface with the possibility of joint rotation with it, while part of the working surface of the transporting body 6 is made with concentric corrugations 7 and a smooth outer surface 8. Above the smooth surface 8 of the disk working 5 of the organ 6, scrapers 9 and 10 to remove the electrically conductive fraction, and above the entire surface of the working body 6, a scraper 11 is installed in the form of a curved plate to remove non-electrically conductive material.

Дисковый рабочий орган 6 установлен соосно над дисковым индуктором 12, в пазах которого под углом к его диаметральной оси расположены постоянные магниты 13 с чередующейся полярностью своей длиной пересекая площадь рабочего органа 6 не занятую под распределительный цилиндр 4. Таким образом при вращении индуктора 12 бегущее магнитное поле перекрывает всю 20 площадь рабочего органа 6 не занятую под распределительный цилиндр 4.The disk working element 6 is installed coaxially above the disk inductor 12, in the grooves of which at an angle to its diametrical axis there are permanent magnets 13 with alternating polarity with their lengths crossing the area of the working body 6 not occupied by the distribution cylinder 4. Thus, when the inductor 12 rotates, the traveling magnetic field covers the entire 20 area of the working body 6 not occupied by the distribution cylinder 4.

Разгрузочный бункер 14, основание которого выполнено в виде наклонной пластины 15, разделен на камеры для частиц с повышенной электропроводностью 16, с пониженной электропроводностью 17 и неэлектропроводных частиц 18 с выпускными желобами 19, 20, 21 соответственно.The discharge hopper 14, the base of which is made in the form of an inclined plate 15, is divided into chambers for particles with increased electrical conductivity 16, with reduced electrical conductivity 17 and non-electrical conductive particles 18 with outlet troughs 19, 20, 21, respectively.

Устройство работает следующим обра- 30 зом.The device operates as follows.

Сепарируемая смесь, содержащая цветные металлы при разгрузке в питатель 1 перемещается к выходному отверстию 3, охватывающему часть распределительного 35 цилиндра 4 с вертикальными рифлениями 5 на его внешней поверхности, при этом распределительный цилиндр 4 расположен в центре рабочего органа 6 с возможностью совместного с ним вращения. По мере рав- 40 номерного вращения дискового рабочего органа 6 распределительный цилиндр 4 рифлениями -5 производит равномерную подачу сепарируемого материала из питателя 1 через выходное отверстие 3 в выходное 45 окно 2 на концентрические рифления 7 рабочего органа 6.The separated mixture containing non-ferrous metals when unloaded into the feeder 1 is moved to the outlet 3, covering part of the distribution cylinder 35 with 4 vertical corrugations 5 on its outer surface, while the distribution cylinder 4 is located in the center of the working body 6 with the possibility of joint rotation. As the number of rotation of the disk working body 6 is equal, the distribution cylinder 4 with corrugations -5 produces a uniform supply of the separated material from the feeder 1 through the outlet 3 into the outlet 45 window 2 to the concentric corrugations 7 of the working body 6.

Дисковый рабочий орган 6 изготовлен из немагнитного, неэлектропроводного материала, например, текстолит и расположен 50 соосно над дисковым индуктором 12, в пазах которого под углом к его диаметральной оси расположены постоянные магниты 13 чередующейся полярности таким образом, чтобы своей длиной пересекать площадь рабочего органа 6 по диаметру, не занятую под распределительный цилиндр 4. Исходя из этого при вращении индуктора 12 бегущее магнитное поле магнитов 13 будет перекрывать всю площадь рабочего органа 6.The disk working element 6 is made of a non-magnetic, non-conductive material, for example, textolite and is located 50 coaxially above the disk inductor 12, in the grooves of which are located at an angle to its diametrical axis permanent magnets 13 of alternating polarity so that their length crosses the area of the working body 6 along the diameter not occupied by the distribution cylinder 4. Based on this, when the inductor 12 rotates, the running magnetic field of the magnets 13 will cover the entire area of the working body 6.

Дисковый индуктор 12 установлен на валу и приводится во вращение любым известным способом, например, электродвигателем. Дисковый рабочий орган 6 приводится во вращение при помощи мотора-редуктора со скоростью, позволяющей не учитывать центробежные силы, действующие на разделяемые частицы, находящиеся на его поверхности, причем рабочий орган 6 вра10 щается с малой скоростью относительно скорости вращения дискового индуктора 12. Направление вращения дискового рабочего органа 6 совпадает с направлением вращения индуктора 12, что предотвращает скре15 щивание потока разделяемых частиц и исходного поступающего материала. Под действием высокочастотного магнитного поля вращающегося индуктора 12, в электропроводных частицах находящихся на рабочем органе 6, наводятся вихревые токи, в результате взаимодействия которых с вращающимся магнитным полем индуктора 12, возникает электродинамическая сила, выталкивающая электропроводные частицы в сторону уменьшения интенсивности магнитного поля по направлению от центра к периферии дискового рабочего органа 6. Перемещаясь под действием электродинамической силы электропроводные частицы цветных металлов продвигаются через находящийся в контакте с ними неэлектропроводный материал, который задерживается на концентрических рифлениях 7, дискового рабочего органа 6. Таким образом задержка неэлектропроводного материал на концентрических рифлениях 7 увеличивает селективность разделения сепарируемого материала. Пройдя концентрические рифления 7 электропроводные частицы попадают на гладкую поверхность 8; в этой зоне дискового рабочего органа 6 частицы цветных металлов уже отделены от неэлектропроводных частиц, оставшихся на концентрических рифлениях 7 и свободно перемещаясь к краю рабочего органа 6 скребками 9 и 10 удаляются в камеры 16, 17 разгрузочного бункера 14, причем частицы с большей электропроводностью на которые действует большая электродинамическая сила скребком 9 удаляются в первую очередь в камеру 16 и по наклонной плоскости 15 разгружаются через выпускной желоб 19, а частицы с меньшей электропроводностью скребком 10 удаляются в камеру 17 и по наклонной 55 плоскости 15 бункера 14 разгружаются по выпускному желобу 20. Неэлектропроводные частицы, оставшиеся нэдискоеом рабочем органе 6 по мере его вращения удаляются скребком 11 (на фиг. 1 не показан) в камеру 18 и по наклонной плоскости 15 разгрузочного бункера 14 разгружаются через выпускной желоб 21.The disk inductor 12 is mounted on the shaft and is driven into rotation by any known method, for example, by an electric motor. The disk working body 6 is driven into rotation by means of a gear motor with a speed that makes it possible not to take into account the centrifugal forces acting on the shared particles located on its surface, and the working body 6 rotates at low speed relative to the speed of rotation of the disk inductor 12. The direction of rotation of the disk the working body 6 coincides with the direction of rotation of the inductor 12, which prevents the cross-flow of the separated particles and the initial incoming material. Under the action of the high-frequency magnetic field of the rotating inductor 12, eddy currents are induced in the electrically conductive particles located on the working body 6, as a result of their interaction with the rotating magnetic field of the inductor 12, an electrodynamic force arises, pushing the electrically conductive particles towards a decrease in the intensity of the magnetic field in the direction from the center to the periphery of the disk working body 6. Moving under the action of an electrodynamic force, the electrically conductive particles of non-ferrous metals advance I through the non-conductive material in contact with them, which lingers on the concentric corrugations 7, of the disk working member 6. Thus, the delay of the non-conductive material on the concentric corrugations 7 increases the separation selectivity of the separated material. Having passed concentric corrugations 7, electrically conductive particles fall on a smooth surface 8; in this zone of the disk working body 6, the non-ferrous metal particles are already separated from the non-conductive particles remaining on the concentric corrugations 7 and freely moving to the edge of the working body 6 with scrapers 9 and 10 are removed into the chambers 16, 17 of the discharge hopper 14, and particles with higher electrical conductivity there is a large electrodynamic force by the scraper 9 are removed primarily into the chamber 16 and are discharged along the inclined plane 15 through the exhaust chute 19, and particles with lower electrical conductivity by the scraper 10 are removed into the chambers 17 and along the inclined 55 plane 15 of the hopper 14 are discharged along the exhaust chute 20. Non-conductive particles remaining on the working body 6 as they rotate are removed by a scraper 11 (not shown in Fig. 1) into the chamber 18 and along the inclined plane 15 of the discharge hopper 14 unloaded through the exhaust chute 21.

Предложенный электродинамический сепаратор по сравнению с лучшими образцами аналогичного оборудования позволяет повысить селективность разделения частиц, увеличить производительность, снизить крупность выделяемого электропроводного материала. Вследствие этого становится возможным повысить эффективность процесса сепарации.The proposed electrodynamic separator in comparison with the best samples of similar equipment allows to increase the selectivity of particle separation, increase productivity, reduce the size of the emitted conductive material. As a result, it becomes possible to increase the efficiency of the separation process.

Испытания предложенного сепаратора показали, что повысилась производительность и селективность разделения материала, снизилась крупность выделяемого электропроводного материала.Tests of the proposed separator showed that the productivity and selectivity of the separation of the material increased, the size of the emitted conductive material decreased.

Claims (1)

ФормулаизобретенияClaim Электродинамический сепаратор, включающий расположенный под питателем с возможностью вращения рабочий ор20Electrodynamic separator, including working op20 located under the feeder with the possibility of rotation