МАГНИТНАЯ СИСТЕМА БАРАБАННОГО СЕПАРАТОРА Российский патент 1994 года по МПК B03C1/10 

Изобретение относится к разделению материалов по магнитным свойствам и может быть использовано в конструкциях магнитных сепараторов для обогащения сильномагнитных руд.

Известна магнитная система барабанного сеператора, включающая радиально намагниченные основные и расположенные между ними азимутально намагниченные дополнительные магниты чередующейся полярности, установленные на ярме. Основные магниты в нижней части имеют сечение в виде равнобедренного треугольника, а дополнительные магниты - в виде трапеции (авт. св. СССР N 1261711, кл. В 03 С 1/10, 1984).

Недостатком этой системы является невысокая массовая доля железа в магнитном продукте вследствие повышенной напряженности и силы магнитного поля в рабочей зоне, приводящих к накоплению толстого слоя магнитного продукта на поверхности барабана, ухудшения транспорта и затруднения выделения немагнитных частиц из слоя с повышенной плотностью магнитного продукта.

За прототип принята магнитная система барабанного сепаратора (авт. св. СССР N 1273164, кл. В 03 С 1/10, 1985), включающая радиально немагниченные (основные) и расположенные между ними азимутально намагниченные (дополнительные) магниты, закрепленные на ярме. Азимутально намагниченные магниты - двухполюсные обращены друг к другу одноименными полюсами, имеют в сечении вид трапеции, малым основанием обращены к ярму. Радиально намагниченные магниты имеют в сечении вид фигуры, составленной из трапеции и примыкающего к большому основанию трапеции равнобедренного треугольника, обращенного к барабану вершиной. Магниты выполнены двухполюсными с чередующейся полярностью полюсов.

Недостатком системы является невысокая массовая доля железа в магнитном продукте вследствие неоднородности магнитного поля вдоль рабочего органа (фиг. 4, а), приводящая к накоплению толстого слоя магнитного продукта на поверхности барабана, что ухудшает транспорт концентрата и значительно затрудняет выделение немагнитных частиц из этого слоя.

Цель изобретения - повышение массовой доли железа в магнитном продукте за счет ухудшения условий транспортирования магнитной фракции по поверхности рабочего органа.

Поставленная цель достигается тем, что в магнитной системе барабанного сепаратора, включающей закрепленные на ярме радиально намагниченные магниты и расположенные между ними азимутально намагниченные магниты, обращенные друг к другу одноименными полюсами, радиально намагниченные магниты имеют трапецеидальное сечение и высоту, равную 0,25-0,35 высоты азимутально намагниченных магнитов, последние имеют прямоугольное сечение и установлены так, что их соседние боковые грани составляют угол 20-30^о.

Предложенная форма выполнения магнитов, соотношение их высот и выбор угла между соседними боковыми гранями азимутально намагниченных магнитов позволили изменить конфигурацию силовых линий поля (фиг. 4, б), получить в рабочей зоне однородную напряженность и силу магнитного поля по длине ванны сепаратора, приводящие к образованию тонкого слоя магнитного продукта на поверхности барабана. В тонкий слой меньше захват нерудных включений и такой слой более интенсивно перемещается по поверхности рабочего органа, что ведет к повышению массовой доли железа в магнитном продукте.

При высоте радиально намагниченных магнитов менее 0,25 и более 0,35 высоты азимутально намагниченных магнитов массовая доля железа в магнитном продукте снижается из-за повышения неоднородности магнитного поля по длине рабочего органа. То же самое происходит и при угле между гранями азимутально намагниченных магнитов менее 20 и более 30^о.

Таким образом, наличие отличительных от прототипа признаков позволяет утверждать о соответствии заявляемого решения критерию "новизна", а их неизвестность в науке и технике - критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 показан общий вид магнитной системы и ориентация намагниченности I в азимутально и радиально немагниченных магнитах; на фиг. 2 - расположение полюсов и ориентация немагниченности I в различных магнитах; на фиг. 3 - расположение магнитной системы в ванне сепаратора; на фиг. 4 - расположение силовых линий магнитного поля.

Устройство включает азимутально намагниченные двухполюсные магниты 1 прямоугольного сечения. Боковые грани соседних магнитов расположены друг к другу под углом 20-30^о и имеют одинаковые полюса. Между магнитами 1 расположены радиально намагниченные двухполюсные магниты 2, имеющие в сечении форму трапеции и наружный полюс, одноименный с полюсами магнитов 1, между которыми он расположен. По отношению к поверхности барабана полюса радиально намагниченных магнитов чередуются.

Высота радиально намагниченных магнитов 2 составляет 0,25-0,35 высоты азимутально намагниченных магнитов.

Магнитная система работает следующим образом.

Азимутально ( и радиально) намагниченные магниты создают в рабочей зоне напряженность магнитного поля. Под воздействием магнитной силы сильномагнитные частицы руды прижимаются к поверхности барабана из немагнитного материала и выносятся при его вращении в разгрузочное устройство для магнитного продукта. Немагнитные нерудные частицы выделяются из сепарируемого материала под действием гравитационной и центробежной сил и попадают в разгрузочное устройство для немагнитного продукта.

Устройство проверено в лабораторных условиях на сильномагнитном магнетитовом продукте с массовой долей железа в исходном питании 55,6% при крупности руды 0,1-0 мм.

Результаты сравнительных лабораторных испытаний приведены в табл. 1, 2.

Выход магнитного продукта определяется по формуле
γ = × 100% , где α- массовая доля железа в исходном питании, % ;
β- массовая доля железа в магнитном продукте, % ;
V - массовая доля железа в немагнитном продукте, % .

Извлечение железа в магнитный продукт определяется по формуле
ε = · 100% .

Анализ результатов таблиц показывает, что предлагаемое устройство позволяет по сравнению с известным повысить массовую долю железа в магнитном продукте на 3,6% (с 59,9 до 63,5% ), извлечение железа в магнитный продукт на 0,9% (с 96,3 до 97,9% ), снизить массовую долю железа в немагнитном продукте на 8,7% (с 19,2 до 10,5% ).

Использование: разделение материалов по магнитным свойствам сильномагнитных руд. Сущность изобретения: магнитная система включает чередующиеся радиально и азимутально намагниченные магниты. Радиально намагниченные магниты имеют трапециедальное сечение и высоту, равную 0,25 - 0,35 высоты азимутально намагниченных магнитов. Последние имеют прямоугольное сечение. Их боковые грани составляют угол 20 - 30 С. 4 ил, 2 табл.

МАГНИТНАЯ СИСТЕМА БАРАБАННОГО СЕПАРАТОРА, включающая закрепленные на ярме радиально намагниченные магниты и расположенные между ними азимутально намагниченные магниты, обращенные друг к другу одноименными полюсами, отличающаяся тем, что, с целью повышения массовой доли железа в магнитном продукте за счет улучшения условий транспортирования его по поверхности рабочего органа, радиально намагниченные магниты имеют трапецеидальное сечение и высоту, равную 0,25 - 0,35 высоты азимутально намагниченных магнитов, а последние имеют прямоугольное сечение и установлены так, что их соседние боковые грани составляют угол 20 - 30^o.