ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ СЕПАРАТОР Российский патент 1995 года по МПК B03C1/08 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к электромагнитным сепараторам сухой магнитной сепарации порошкообразных смесей на магнитную и немагнитную составляющие фракции.

Известен электромагнитный сепаратор для разделения порошкообразных смесей на магнитную и немагнитную фракции, включающий бункер, ленточный конвейер с закрепленными на ленте постоянными магнитами-элементами для извлечения магнитных частиц, снабженный импульсным источником съема магнитных частиц, выполненным в виде электромагнитной системы и сборников порошка [1] .

Недостатком этого сепаратора является низкая степень разделения дисперсных материалов, что обусловлено явлением агломерирования и магнитной коагуляции сепарируемых частиц в зоне действия постоянных магнитов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигнутому результату является электромагнитный сепаратор, включающий станину, вертикальный шихтопровод, водоохлаждаемый электромагнит постоянного тока с приводом вертикального перемещения, электромагнитный затвор, смонтированный над шихтопроводом конусный рассекатель потока порошка, загрузочный бункер, смонтированный на пружинных вибраторах над шихтопроводом, и приемники порошка [2].

Недостатком этого сепаратора является невысокая эффективность разрушения агломератов и флокул магнитной коагуляции сепарируемых частиц в рабочем пространстве сепаратора, что не позволяет повысить степень очистки магнитной фракции от немагнитных включений ниже 5 мас.%. Образовавшиеся флокулы в магнитной фракции ухудшают ее текучесть. Наличие в ней порошка до 5 мас.% немагнитных включений и флокул резко снижают наплавочные свойства порошковых материалов (равномерность ее подачи в зону наплавки из-за плохой текучести и образование пор в направляемом слое от продуктов сгорания неметаллических включений).

Цель изобретения - повышение степени разделения порошковых материалов и улучшение их наплавочных свойств.

Цель достигается тем, что в электромагнитном сепараторе, имеющем станину, электромагнит, шихтопровод, бункер с дозирующим устройством, сборники порошка, в отличие от известного шихтопровод, выполненный из немагнитного материала, расположен под острым углом к вертикали, а его верхняя поверхность вдоль всей длины прикреплена к электромагниту, подключенному к источнику пульсирующего тока, и сепаратор снабжен ленточным транспортером, один из барабанов которого, установленный под шихтопроводом, выполнен в виде вращающегося электромагнита, подключенного к источнику пульсирующего тока. Кроме того, магнитный сепаратор содержит размагничивающее устройство, расположенное между барабанами под рабочей ветвью транспортера.

Расположение под острым углом к вертикали шихтопровода с прикрепленным к нему вдоль всей длины электромагнитом, наводящим пульсирующее магнитное поле, которое совместно с гравитационным полем интенсивно разрушает агломераты и флокулы, освобождая из них немагнитные включения, и транспортирует магнитную фракцию вдоль верхней части полости шихтопровода, повышая степень разделения порошкообразных материалов. Неметаллические включения свободно скатываются по нижней поверхности полости шихтопровода к сборнику порошка. Дополнительное разрушение оставшихся агломератов и флокул пульсирующим магнитным полем происходит на поверхности барабана ленточного транспортера, установленного под шихтопроводом и выполненного в виде вращающегося электромагнита. Оставшиеся флокулы магнитной коагуляции сепарируемых частиц разрушаются размагничивающим устройством, установленным между барабанами ленточного транспортера под его рабочей ветвью.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема сепаратора; на фиг.2 - деталь, наплавленная порошком железа ПЖ ТУ 14-1-3826-84, отсепарированным на предложенном сепараторе; на фиг.3 - та же деталь, но наплавленная порошком ПЖ ТУ 14-1-3826-84, отсепарированном на известном сепараторе.

Электромагнитный сепаратор состоит из станины 1, бункера 2, установленного на станине 1 и снабженного вибродозирующим устройством 3, немагнитного шихтопровода 4, установленного ниже бункера 2 под острым углом к вертикали, электромагнита 5, прикрепленного к верхней поверхности шихтопровода 4 вдоль всей его длины рабочего пространства и подключенного к источнику пульсирующего тока (не показан). Ленточный транспортер 6, установленный под шихтопроводом 4, имеет два барабана 7 и 8, один из которых 7 размещен у шихтопровода 4 и является вращающимся электромагнитом, подключенным к источнику пульсирующего тока (не показан). Сборники 9 и 10 фракций порошка размещены под барабанами 7 и 8 ленточного транспортера 6 на станине 1.

Под рабочей ветвью ленточного транспортера 6 между барабанами 7 и 8 установлено размагничивающее устройство 11, выполненное в виде электромагнита, подключенного к источнику переменного тока (не показан).

Сепаратор работает следующим образом.

Исходный порошковый материал, подлежащий разделению, загружается в бункер 2. Из бункера вибродозирующим устройством 3 направляется в шихтопровод 4, где под воздействием поля происходит разделение исходного порошка на магнитную и немагнитную фракции с активным разрушением агломератов и флокул частиц порошка и удалением из них немагнитных частиц, которые движутся под воздействием гравитационного поля по нижней поверхности шихтопровода 4 к сборнику 9.

Поток магнитных частиц движется под воздействием пульсирующего магнитного и гравитационного полей вдоль верхней поверхности шихтопровода 4 к магнитному барабану 7 ленточного транспортера 6, на поверхности которого дополнительно происходит разрушение агломератов и флокул, образовавшихся в магнитном поле и удерживающих оставшуюся часть немагнитных включений. Магнитные частицы, удерживаемые магнитным полем барабана 7 на поверхности ленты транспортера 6, транспортируются через размагничивающее устройство 11 к сборнику 10.

Предложенный сепаратор был опробован в условиях производства на Витебском мотороремонтном заводе для разделения порошковых продуктов химико-термической обработки. Исходный порошок подвергался сепарации на магнитную составляющую порошка железа ПЖ ТК 14-1-3826-84 и немагнитную - карбида бора В₄С.

Количественный анализ наличия немагнитной фракции в магнитной проводился аналитическим взвешиванием и составил 0,5 мас.%, а текучесть наплавочного порошка после размагничивания улучшилась в 2 раза (по ГОСТ 20899-75) по сравнению с порошком, отсепарированным на известном сепараторе, что позволило качественно улучшить равномерность и форму наплавочного слоя.

Поверхность детали, наплавленная порошком, отсепарированным на предложенном сепараторе (фиг.2) имеет ровную, без пор и раковин форму, а наплавленная порошком, отсепарированным на известном сепараторе (фиг.3) имеет раковины и поры.

Таким образом, использование предложенного сепаратора обеспечивает улучшение наплавочных свойств порошковых материалов вследствие повышения степени их разделения.

Использование: порошковая металлургия. Сущность изобретения: электромагнитный сепаратор содержит ленточный транспортер, один из барабанов которого выполнен в виде вращающегося электромагнита, соединенного с источником пульсирующего тока, и установлен у выходной части шихтопровода, последний расположен под острым углом, выполнен из немагнитного материала, при этом электромагнит расположен вдоль верхней стенки шихтопровода, а его источник тока выполнен пульсирующим. Электромагнитный сепаратор снабжен размагничивающим устройством, расположенным под рабочей ветвью транспортера. 3 ил.

1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ СЕПАРАТОР, содержащий станину, электромагнит, шихтопровод, бункер с дозирующим устройством, сборники порошка, отличающийся тем, что, с целью повышения степени разделения порошкообразных материалов и улучшения их наплавочных свойств, сепаратор снабжен ленточным транспортером, один из барабанов которого выполнен в виде вращающегося электромагнита, соединенного с источником пульсирующего тока, и установлен у выходной части шихтопровода, шихтопровод расположен под острым углом к вертикали, выполнен из немагнитного материала, при этом электромагнит расположен вдоль верхней стенки шихтопровода, а его источник тока выполнен пульсирующим. 2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен размагничивающим устройством, расположенным между барабанами под рабочей ветвью транспортера.