МАГНИТНЫЙ СЕПАРАТОР Российский патент 1997 года по МПК B03C1/10 

Изобретение относится к магнитному разделению различных материалов и может быть применено в сельскохозяйственном производстве в качестве рабочего органа семяочистительной машины, разделяющей семенную массу с использованием свойств семян растений воспринимать на свои поверхности различное количество железистого порошка тонкого помола, в мукомольной промышленности для выделения из зерновых и семенных смесей посторонних примесей, обладающих магнитными свойствами, в металлургической промышленности для сухого и мокрого обогащения сильно- и слабомагнитных руд, а также для выделения металлических железистых примесей из немагнитных материалов.

Известен магнитный сепаратор, содержащий две рабочие поверхности, одна из которых является наружной, а вторая внутренней поверхностями транспортирующего цилиндрического барабана установленного с возможностью осевого вращения от привода, и магниты, установленные на наружной и внутренней поверхностях транспортирующего цилиндрического барабана [1]
Недостатком этого магнитного сепаратора является низкая производительность разделения, т.к. при увеличении частоты вращения цилиндрического барабана процесс на его наружной поверхности прекращается, потому что магнитная и немагнитная фракции исходного материала отбрасываются центробежными силами, и разделение осуществляется только внутри барабана. При дальнейшем увеличении частоты вращения барабана прекращается процесс разделения и на его внутренней поверхности, т.к. магнитная и немагнитная фракции начинают вращаться вместе с барабаном, образуя на его внутренней поверхности кольцевой слой.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по техническим признакам и достигаемому результату (прототипом) является магнитный сепаратор, включающий установленные один в другом с зазором и возможностью вращения в одном направлении цилиндрические барабаны с параллельно образующими, внутренняя поверхность внешнего предназначенная для транспортирования, магнитная система, установленная во внутреннем барабане, приводы к барабанам, загрузочное окно для подачи материала внутрь транспортирующего барабана и скатная доска для приема разделенных фракций. На внутренней поверхности внешнего цилиндрического барабана вдоль образующей размещены лопасти для подачи на его поверхность смеси, подлежащей разделению. Внутренний цилиндрический барабан имеет ограниченную частоту вращения [2]
Однако известный магнитный сепаратор не позволяет обеспечить высокую производительность разделения, т.к. простое увеличение частоты вращения внешнего транспортирующего цилиндрического барабана приведет к прекращению подачи смеси, подлежащей разделению, на наружную поверхность внутреннего цилиндрического барабана, а увеличение частоты внутреннего цилиндрического барабана приведет к прекращению процесса разделения, т.е. в этом магнитном сепараторе отсутствуют элементы, указывающие на увеличение скорости процесса разделения магнитных и немагнитных фракций.

Сущность изобретения заключается в том, что в известном магнитном сепараторе, включающем установленные один в другом с зазором и с возможностью вращения в одном направлении цилиндрические барабаны с параллельными образующими, внутренняя поверхность внешнего из которых предназначена для транспортирования, магнитная система, установленная во внутреннем барабане, приводы к барабанам, загрузочное окно для подачи материала внутрь транспортирующего барабана и скатная доска для приема разделенных фракций, внутренний цилиндрический барабан установлен со смещением к верхней части транспортирующего цилиндрического барабана.

Внутренний барабан может быть установлен с возможностью перемещения параллельно образующей внутренней поверхности транспортирующего барабана в вертикальной плоскости для регулирования зазора между барабанами.

Кроме того, магнитная система может быть установлена с возможностью поворота навстречу направлению вращения транспортирующего цилиндрического барабана.

Технический результат состоит в повышении производительности разделения без снижения качества сепарации материала на магнитную и немагнитную фракции.

Повышение производительности разделения, т. е. увеличение пропускной способности магнитного сепаратора обеспечивается путем возрастания скорости движения разделяемого материала в зоне воздействия магнита, а именно, в зазоре, образованном между внутренней поверхностью транспортирующего цилиндрического барабана и наружной поверхностью внутреннего цилиндрического барабана, внутри которого в верхней его части расположен магнит.

При этом внутренний цилиндрический барабан с магнитной системой является органом, выбирающим магнитную фракцию из слоя материала, расположенного на внутренней поверхности транспортирующего цилиндрического барабана. Внутренний цилиндрический барабан максимально приближен к верхней части внутренней поверхности транспортирующего цилиндрического барабана с образованием зазора, предназначенного для разделяемого материала, что содействует лучшему выделению магнитной фракции из слоя материала прижатого к внутренней поверхности транспортирующего цилиндрического барабана центробежным ускорением. Непрерывность разделения осуществляется подачей сепарируемого материала внутрь транспортирующего цилиндрического барабана через центральное отверстие подшипникового узла вдоль образующей указанного барабана. Это позволяет осуществить удобную и широкую регулировку производительности магнитного сепаратора в зависимости от вида обрабатываемого материала и требуемой частоты немагнитной фракции.

Заявляемое изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид магнитного сепаратора, на фиг.2 разрез по линии А-А фиг.1.

Магнитный сепаратор содержит две рабочие поверхности, одна из которых является внутренней поверхностью транспортирующего цилиндрического барабана 1, а вторая наружной поверхностью внутреннего вращающегося цилиндрического барабана 2, на поверхность которого выбирается магнитная фракция из исходного материала оси вращения барабанов 1 и 2 расположены горизонтально и параллельно друг другу так, что между рабочими поверхностями а и в образован зазор с, предназначенный для прохождения разделяемого на магнитную и немагнитную фракции материала.

Транспортирующий цилиндрический барабан 1 имеет осесимметричное загрузочное окно 3, которое одновременно является центральным отверстием подшипникового узла 4 и установлен с возможностью осевого вращения от привода (на чертеже не показан) в подшипниковом узле 4. Внутри транспортирующего цилиндрического барабана 1, а именно в его верхней части, размещен внутренний цилиндрический барабан 2, имеющий возможность вращения в подшипниковом узле 5 от дополнительного независимого привода (на чертеже не показан). Приводы барабанов 1 и 2 осуществляются на их ступицы. Внутри дополнительного цилиндрического барабана 2, в верхней его части, установлен магнит 6, а под барабаном 2 скатная доска 7, на которой закреплены щетки 8 для сметания материала, прилипшего к наружной поверхности в барабане 2.

Внутренний цилиндрический барабан 2 может быть установлен с возможностью перемещения параллельно образующей внутренней поверхности транспортирующего цилиндрического барабана 1, например, посредством винтового механизма 9, что обеспечивает регулировку величины зазора с. Это позволяет изменить толщину слоя разделяемого материала в зоне разделения изменением подачи, что повышает качество магнитного разделения и расширяет диапазон применения сепаратора.

Магнит 6 может быть установлен внутри цилиндрического барабана 2 с возможностью поворота вокруг оси его вращения навстречу направлению вращения барабана 2, например, вручную. Это позволяет изменять начало воздействия магнитного поля на разделяемый материал в соответствии с его свойствами и также расширяет диапазон применения сепаратора.

В загрузочном окне 3 установлен шнек 10 для подачи в транспортирующий цилиндрический барабан 1 разделяемого материала. Скатная доска 7 предназначена для вывода магнитной фракции, а выпускное приспособление 11 для вывода немагнитной фракции. Направления движения поступающего в сепаратор материала, магнитной и немагнитной фракции, вращения барабанов 1 и 2 показаны стрелками на фиг.1 и 2.

Магнитный сепаратор работает следующим образом.

Разделяемый материал подается через загрузочное окно 3 посредством шнека 10 внутрь транспортирующего цилиндрического барабана 1. При этом частота вращения барабана 1 должна быть такой, чтобы материал, подлежащий разделению, равномерно распределяется по всей внутренней поверхности барабана 1. Продвижение разделяемого материала вдоль образующей транспортирующего цилиндрического барабана 1 осуществляется под действием его непрерывной подачи.

В верхней части транспортирующего цилиндрического барабана 1 материал попадает в зону действия магнита 6, который притягивает к наружной поверхности внутреннего цилиндрического вращающегося барабана 2 магнитную фракцию и выносит ее из зоны разделения через зазор с. Магнитная фракция попадает на скатную доску 7 и выносится за пределы сепаратора, а часть магнитных частиц, оставшихся на наружной поверхности барабана 2, сметается щетками 8 и также удаляется за пределы сепаратора.

Немагнитная фракция под действием непрерывной подачи вытесняется за пределы внутренней поверхности транспортирующего цилиндрического барабана 1 и поступает в выпускное приспособление 11.

Минимальная частота вращения транспортирующего цилиндрического барабана 1 обусловлена его внутренним диаметром, свойствами разделяемого материала и необходимостью обязательной подачи материала в верхнюю часть внутренней поверхности транспортирующего цилиндрического барабана 1.

Максимальная частота вращения транспортирующего цилиндрического барабана 1 определяет максимальную производительность процесса разделения и зависит от силы магнита 6, свойств выделяемой магнитной фракции, а также от величины зазора в зоне разделения. Регулировку величины зазора с можно осуществлять, например, вращением винтового механизма 9.

Поворачивая, например, вручную, магнит 6 вокруг его оси вращения внутреннего цилиндрического барабана 2, можно изменять начало воздействия магнитного поля на разделяемый материал.

Привод транспортирующего цилиндрического барабана 2, осуществляемый на его ступицу, позволяет изменить частоту вращения барабана 1 в широком диапазоне.

Привод внутреннего цилиндрического барабана 2, также осуществляемый на его ступицу, должен обеспечить такую частоту вращения барабана 2, чтобы магнит 6 прочно удерживал магнитную фракцию материала на наружной поверхности в барабана 2.

Транспортирующий цилиндрический барабан 1 изготавливается из прочного немагнитного или маломагнитного материала, а внутренний цилиндрический барабан 2 из тонкого немагнитного материала. Возможно изготовление барабана 2 из постоянных магнитов с активным съемом магнитной фракции.

Таким образом, предлагаемый магнитный сепаратор обеспечивает повышение производительности разделения материала на магнитную и немагнитную фракции, т. е. увеличение пропускной способности сепаратора без снижения качества сепарируемого материала путем возрастания скорости движения разделяемого материала в зоне воздействия магнита.

Использование: магнитное разделение различных материалов и может быть применено в сельскохозяйственном производстве, в мукомольной промышленности, металлургической промышленности. Сущность изобретения: разделяемый материал подается через загрузочное окно посредством шнека внутрь транспортирующего цилиндрического барабана. При этом частота вращения барабана должна быть такой, чтобы материал, подлежащий разделению, равномерно распределяется по всей внутренней поверхности барабана. Продвижение разделяемого материала вдоль образующей транспортного цилиндрического барабана осуществляется под действием его непрерывной подачи. В верхней части транспортирующего цилиндрического барабана материал попадает в зону действия магнита, который притягивает к наружной поверхности внутреннего цилиндрического вращающегося барабана установленного со смещением к верхней части транспортирующего барабана, магнитную фракцию и выносит ее из зоны разделения через зазор. Магнитная фракция попадает на скатную доску и выносится за пределы сепаратора. Часть магнитных частиц, оставшихся на наружной поверхности в барабане, сметается щетками и также удаляется за пределы сепаратора. Немагнитная фракция под действием непрерывной подачи вытесняется за пределы внутренней поверхности транспортирующего цилиндрического барабана и поступает в выпускное приспособление. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Магнитный сепаратор, включающий установленные один в другом с зазором и с возможностью вращения в одном направлении цилиндрические барабаны с параллельными образующими, внутренняя поверхность внешнего из которых предназначена для транспортирования, магнитную систему, установленную во внутреннем барабане, приводы к барабанам, загрузочное окно для подачи материала внутрь транспортирующего барабана и скатную доску для приема разделенных фракций, отличающийся тем, что внутренний цилиндрический барабан установлен со смещением к верхней части транспортирующего цилиндрического барабана. 2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что внутренний барабан установлен с возможностью перемещения параллельно образующей внутренней поверхности транспортирующего барабана в вертикальной плоскости для регулирования зазора между барабанами. 3. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что магнитная система установлена с возможностью поворота ннавстречу направлению вращения транспортирующего цилиндрического барабана.