ЛЕНТОЧНЫЙ ПОЛИГРАДИЕНТНЫЙ СЕПАРАТОР Российский патент 1995 года по МПК B03C1/16 B03C1/30 

Изобретение относится к разделению материалов по магнитным свойствам и может быть использовано для очистки сырья от слабомагнитных веществ в керамической, стекольной, бумажной, резинотехнической и в других отраслях промышленности.

Известен магнитный фильтр-сепаратор (Авт.св. СССР N 880492, 1982, бюл. 3), включающий питатель, рабочий орган, на поверхности которого закреплена полиградиентная среда, магнитную систему, брызгала и приемники продуктов разделения. Гирлянды выполнены из отрезков цепей или из пружин.

Недостатком известного устройства является наличие вращающегося с большой скоростью рабочего органа. Сила сцепления слабомагнитных частиц на поверхности полиградиентной среды в виде многоэлементных гирлянд недостаточна, чтобы противопоставить увлекающему воздействию пульпы дополнительной силы, которая будет отрывать магнитный концентрат от полиградиентной среды, появляющейся из-за вращения рабочего органа и, соответственно, полиградиентной среды.

Известен полиградиентный магнитный сепаратор [1], содержащий замкнутую магнитную систему, немагнитный ротор, размещенный между полюсными наконечниками магнитной системы с возможностью вращения относительно горизонтальной оси и снабженной кольцевой матрицей, загрузочное приспособление и приемники продуктов разделения, снабжен двумя неподвижными немагнитными обечайками, одна из которых выполнена с загрузочной щелью, расположенной перед полюсными наконечниками, при этом ротор расположен между обечайками.

Недостатком известного устройства является то, что не обеспечивается четкого разделения немагнитной фракции и промышленного продукта, которое осуществляется в идентичных условиях и из одной малой области (увеличение этой области приведет к исчезновению в ней магнитного поля, так как это возможно осуществить только увеличением расстояния между наружными катушками, что приведет к прекращению процесса сепарации и, следовательно, невозможности разделения немагнитной фракции и промышленного продукта).

Наиболее близким к предлагаемому является ленточный магнитный сепаратор [2] , включающий магнитную систему из постоянных магнитов, транспортирующую ленту с ворсинками из ферромагнитного материала, натянутую на приводной барабан, и холостой питатель, приемники продуктов сепарации, причем магнитная система выполнена в виде бесконечной магнитной ленты.

Недостатком известного ленточного магнитного сепаратора является то, что он не обеспечивает эффективного разделения ввиду того, что конструкция не обеспечивает эффективного использования энергии магнитного поля. Другим недостатком устройства является использование в качестве магнитной системы бесконечной магнитной ленты. Движение магнитной ленты способствует разрушению внутренней структуры постоянных магнитов, следовательно сокращает срок их службы. Поскольку неясно, погружены или нет концы ферромагнитных ворсинок в пульпу, то противоточное движение жидкости и транспортирующей ленты приведет к срыву притянутых частиц потоком жидкости, а также к срыву их с ворсинок при выходе последних из потока. В случае наличия воздушного зазора между ферромагнитными ворсинками и жидкостью, с одной стороны, сила притяжения с удалением от конца ворсинки будет резко падать, с другой, магнитным частицам будет необходимо дополнительно преодолеть силу поверхностного натяжения пульпы.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса сепарации.

Цель достигается тем, что магнитная система выполнена в виде электромагнита с катушкой и незамкнутым магнитопроводом с клиновидным полюсным наконечником, а полиградиентная среда выполнена в виде цилиндров из магнитомягкого материала, прикрепленных к ленте одним торцом, при этом питатель расположен над одним скосом полюсного наконечника, а приемники - под другим, причем лента установлена с возможностью перемещения по клиновидной поверхности полюсного наконечника.

На чертеже изображена схема устройства для высокоградиентной магнитной сепарации.

Устройство состоит из магнитной системы 1, транспортерной ленты 2 с закрепленными на ней выступающими цилиндрами, приводного барабана 3, роликов 4, питателя 5, приемников немагнитной 6 и магнитной 7 фракции.

Ленточный магнитный сепаратор работает следующим образом.

Исходный материал в виде пульпы поступает через питатель 5 на движущуюся транспортерную ленту в область, примыкающую к полюсному наконечнику незамкнутого магнитопровода. Транспортерная лента с полиградиентной средой перемещается в рабочей зоне. По ходу ее движения осуществляются извлечение, удержание и удаление магнитовосприимчивых частиц из пульпы. При достаточном удалении от рабочей области осажденные частицы удаляются, транспортерная лента очищается.

Устройство допускает сепарацию сухих смесей, которые в измельченном состоянии не проявляют склонности к слипанию.

С целью максимального использования энергии магнитного поля возможно использование второго конца незамкнутого магнитопровода. Для этого необходимо продублировать предлагаемое устройство на втором конце полюсного наконечника.

Устройство допускает использование вместо электромагнита постоянного магнита. Целесообразность применения постоянного магнита заключается в том, что применение постоянного магнита позволяет снизить энергоемкость устройства и повысить эксплуатационную надежность. Предопределяет возможность применения постоянного магнита отсутствие в конструкции устройства движущихся частей.

Технико-экономическая эффективность. Ленточный полиградиентный сепаратор обеспечивает повышение эксплуатационной надежности, связанной с простотой конструкции устройства, и возможность осуществления непрерывного процесса, относительную дешевизну процесса очистки, высокое качество разделения, отсутствие трудоемкой и связанной с большим расходом воды специальной операции размагничивания и очистки полиградиентной среды, что исключает сопутствующие этой операции приспособления и устройства.

Использование: очистка сырья для керамической, стекольной и др. отраслей промышленности от слабомагнитных включений. Сущность изобретения: магнитная система выполнена в виде электромагнита с катушкой и незамкнутым магнитопроводом с клиновидным полюсным наконечником. Полиградиентная среда выполнена в виде цилиндров из магнитомягкого материала, закрепленных на ленте конвейера одним концом. Лента установлена с возможностью перемещения по клиновидной поверхности полюсного наконечника. Питатель расположен над одним скосом полюсного наконечника, а приемники продуктов разделения - под другим. Возможно размещение питателя и приемников у обоих клиновидных полюсных наконечников. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. ЛЕНТОЧНЫЙ ПОЛИГРАДИЕНТНЫЙ СЕПАРАТОР, включающий бесконечную конвейерную ленту с закрепленной на ней полиградиентной средой, расположенную между ветвями ленты магнитную систему, питатель и приемники продуктов разделения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса сепарации, магнитная система выполнена в виде электромагнита с катушкой и незамкнутым магнитопроводом с клиновидным полюсным конечником, а полиградиентная среда выполнена в виде цилиндров из магнитомягкого материала, прикрепленных к ленте одним торцом, при этом питатель расположен над одним скосом полюсного наконечника, а приемники - под другим, причем лента установлена с возможностью перемещения по клиновидной поверхности полюсного наконечника. 2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что питатель и приемники расположены у обоих торцов магнитопровода.