МАГНИТНЫЙ СЕПАРАТОР Российский патент 2003 года по МПК B03C1/02 B03C1/247 

Изобретение относится к аппаратам для магнитного разделения сыпучих материалов и может быть использовано в производстве магнитов и порошковой металлургии.

Известен магнитный сепаратор [А. с. СССР 1069858, В 03 С 1/02, 1984], содержащий неподвижный разделительный элемент, выполненный в виде диска из немагнитного материала, вращающуюся магнитную систему, выполненную в виде дисков, создающих магнитное поле по периферии разделительного элемента, узел разгрузки с приемниками разделяемых продуктов. Разделительный элемент и магнитная система установлены с зазором относительно друг друга, а диски магнитной системы установлены с возможностью вращения вокруг своей оси. Исходная смесь под действием магнитного поля приводится в вихревое движение, обеспечивая перемешивание слоя. При этом немагнитные частицы под действием собственной массы и центробежных сил поступают в приемник для немагнитной фракции, а магнитные частицы транспортируются в зону ослабленного магнитного поля и поступают в приемник для магнитной фракции узла разгрузки.

Конструкция сепаратора не позволяет при разделении исходной смеси полностью использовать магнитные свойства магнитной системы из-за наличия зазора между разделительным элементом и магнитной системой.

Известен магнитный сепаратор [RU 2167721, В 03 С 1/02, опубл. 10.11.2001] , принятый за прототип. Сепаратор состоит из разделительного элемента, выполненного в виде диска из немагнитного материала с установленным на нем кольцевым ограничителем для разделяемой смеси, и магнитной системы, выполненной из постоянных магнитов для создания магнитного поля на периферии разделительного элемента. Разделительный элемент и магнитная система установлены на валу с зазором относительно друг друга, который можно регулировать. Сепаратор содержит узел разгрузки продуктов разделения с приемниками для слабомагнитной и сильномагнитной фракций и магнитный экран, неподвижно установленный в зазоре между разделительным элементом и магнитной системой. Вращение вала осуществляется от привода, а для подачи исходной смеси предусмотрен питатель.

Разделяемая смесь подается на вращающийся распределительный элемент, где смесь распределяется по периферии, т.к. ограничитель препятствует перемещению смеси к центру распределительного элемента. Под действием центробежной силы слабомагнитная фракция сбрасывается в один приемник узла разгрузки, а сильномагнитная фракция смеси транспортируется в зону узла разгрузки, где магнитное поле ослаблено экраном, и сбрасывается центробежной силой в другой приемник.

Недостатком магнитного сепаратора является неполное использование энергии магнитного поля для разделения исходной смеси из-за имеющегося зазора между разделительным элементом и магнитной системой.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в максимальном использовании энергии магнитного поля, создаваемого магнитной системой, за счет исключения зазора между разделительным элементом и магнитной системой сепаратора.

Поставленная задача решается тем, что магнитный сепаратор, включающий плоский разделительный элемент, установленную с ним на приводном валу магнитную систему, плоский немагнитный экран и узел разгрузки с приемниками для продуктов разделения, выполнен с обеспечением соприкосновения рабочей зоны разделительного элемента с магнитной системой. Магнитная система выполнена из отдельных секторов, каждый из которых шарнирно закреплен к приводному валу. Разделительный элемент установлен под углом к магнитной системе. Магниты на секторах установлены в радиальном направлении одноименными полюсами друг к другу.

На фиг.1 показан продольный разрез предлагаемого сепаратора; на фиг.2 - вид А на фиг. 1 со стороны разделительного элемента; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг. 1 - магнитная система; на фиг.4 - выносной элемент В на фиг.1 - шарнирное крепление сектора; на фиг. 5 - сечение Г-Г на фиг.3 - поперечное сечение сектора.

Магнитный сепаратор содержит плоский разделительный элемент 1, выполненный в виде диска из немагнитного материала с установленным на нем кольцевым ограничителем 2 разделяемой смеси, магнитную систему 3, выполненную из постоянных магнитов 4, установленных на подвижных круговых секторах 5 (см. фиг. 3) и расположенных одноименными полюсами друг к другу (см. фиг.5) в радиальном направлении. Магнитный сепаратор выполнен с обеспечением соприкосновения рабочей зоны разделительного элемента с магнитной системой. Такое соприкосновение достигается установкой разделительного элемента под определенным углом α (см. фиг.1) к магнитной системе. Угол α зависит от заданного диаметра разделительного элемента и требуемого размера рабочего участка соприкосновения: при увеличении угла α участок соприкосновения уменьшается, а при уменьшении угла α - увеличивается. Магнитная система 3 создает магнитное поле только на периферии разделительного элемента 1. Разделительный элемент 1 крепится на валу 6, который соединяется с приводным валом на двигателе 7 посредством шарнирной муфты 8. Подвижные круговые секторы 5 крепятся на промежуточном валу 9 шарнирной муфты 8 посредством шарниров 10 (см. фиг.4) так, что магнитная система 3 соприкасается с разделительным элементом 1 в зоне разделения 11 (см. фиг.2). На участке, где магнитная система 3 не соприкасается с разделительным элементом 1, в зазоре между ними установлен неподвижный магнитный экран 12. Сепаратор содержит приемник 13 для слабомагнитной фракции, приемник 14 для сильномагнитной фракции, а для подачи исходной смеси предусмотрен питатель 15.

Сепаратор работает следующим образом.

Для разделения смеси, содержащей, например, слабомагнитную и сильномагнитную фракции рассчитывают (или подбирают экспериментально) скорость вращения вала 6 для обеспечения центробежной силы, необходимой для разгрузки продуктов разделения. Разделяемая смесь подается на вращающийся разделительный элемент 1, где смесь распределяется по периферии, так как ограничитель 2 препятствует перемещению смеси к центру разделительного элемента 1.

На рабочем участке 11 магнитное поле на поверхности разделительного элемента 1 имеет максимальное значение, так как магниты 4 за счет шарнирного закрепления секторов 5 плотно соприкасаются с обратной стороной элемента 1. Магнитное поле дополнительно усиливается за счет расположения постоянных магнитов 4 на секторах 5 одноименными полюсами друг к другу в радиальном направлении. На остальной части разделительного элемента 1 магнитное поле ослаблено, так как между этим элементом и магнитной системой 3 из-за шарнирного крепления секторов 5 образуется зазор, в котором установлен неподвижный магнитный экран 12.

Под действием центробежной силы слабомагнитная фракция смеси сбрасывается с рабочего участка 11 в приемник 13, а сильномагнитная фракция перемещается разделительным элементом 1 из рабочего участка на участок с ослабленным магнитным полем и сбрасывается в приемник 14.

Использование постоянных магнитов, установленных в радиальном направлении одноименными полюсами друг к другу на подвижных секторах, шарнирно закрепленных на промежуточном вале шарнирной муфты, позволяет расположить магнитную систему под углом к разделительному элементу с образованием рабочего участка с максимальным магнитным полем. Мощное магнитное поле расширяет технологические возможности сепаратора по разделению различных смесей с различными магнитными свойствами.

Изобретение относится к аппаратам для магнитного разделения сыпучих продуктов и может быть использовано в производстве магнитов и порошковой металлургии. Технический результат - получение в зоне разделения на разделительном элементе мощное магнитное поле, что расширяет технологические возможности сепаратора по разделению различных смесей с различными магнитными свойствами. Магнитный сепаратор включает плоский разделительный элемент, установленную с ним на приводном валу магнитную систему, плоский немагнитный экран и узел разгрузки с приемниками для продуктов разделения. Магнитный сепаратор выполнен с обеспечением соприкосновения рабочей зоны разделительного элемента с магнитной системой. Магнитная система выполнена из отдельных секторов, каждый из которых шарнирно закреплен к приводному валу. Разделительный элемент установлен под углом к магнитной системе, а магниты на секторах установлены в радиальном направлении одноименными полюсами друг к другу. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. Магнитный сепаратор, включающий плоский разделительный элемент, установленную с ним на приводном валу магнитную систему, плоский немагнитный экран и узел разгрузки с приемниками для продуктов разделения, отличающийся тем, что магнитный сепаратор выполнен с обеспечением соприкосновения рабочей зоны разделительного элемента с магнитной системой путем установки разделительного элемента под углом к магнитной системе, при этом последняя выполнена из отдельных секторов, каждый из которых шарнирно закреплен к приводному валу. 2. Магнитный сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что магниты на секторах установлены в радиальном направлении одноименными полюсами друг к другу.