БЕЗЛЕНТОЧНЫЙ РОЛИКОВЫЙ МАГНИТНЫЙ СЕПАРАТОР Российский патент 2010 года по МПК B03C1/10 

Изобретение относится к технологии магнитной сепарации, особенно, слабомагнитных мелкодисперсных сыпучих продуктов и может использоваться в стекольной, горной, керамической и других отраслях.

Известен безленточный барабанный магнитный сепаратор [1], оснащенный индукционным очищающим устройством для очистки рабочей поверхности барабана от осажденной на нее магнитной фракции сепарируемого продукта.

Очищающее индукционное устройство сепаратора [1] выполняют в виде индукционной щетки, представляющей собой деревянный ролик, на поверхности которого радиально установлены стальные ферромагнитные штифты, магнитно взаимодействующие с магнитной системой, размещенной внутри барабана, обусловливая тем самым возникновение магнитных сил поля, направленных от рабочей поверхности барабана к штифтам. Под действием этих сил и осуществляется очистка рабочей поверхности барабана от осажденной на нее магнитной фракции продукта, частицы которой магнитными силами "перетягиваются" с поверхности барабана на радиальные выступы штифтов. В дальнейшем, в результате вращения индукционной щетки, ферромагнитные штифты с осажденной на них магнитной фракцией отдаляются от магнитной системы барабана, размагничиваются, действие магнитных сил ослабляется и частицы магнитной фракции под действием сил притяжения и центробежных сил отрываются от поверхности штифтов и опадают в приемники магнитной фракции просепарированного продукта.

Магнитная система сепаратора [1], в которой полярность полюсов чередуется в направлении вращения барабана сепаратора, однородна вдоль его оси. Поэтому и очищающая индукционная щетка сепаратора выполняется также однородной вдоль рабочей поверхности барабана, а магнитные потоки взаимодействия магнитной системы барабана с очищающей щеткой замыкаются в плоскостях, перпендикулярных к оси барабана и очищающей щетки.

Известен безленточный барабанный сепаратор [2], также оснащенный индукционным очищающим устройством для очистки рабочей поверхности его барабана. Предложенное в барабанном сепараторе [2] усовершенствование очищающей индукционной щетки [1] за счет изменения длины щетки в процессе работы сепаратора и выполнения ее внешней поверхности из радиально закрепленных стальных проволок не изменяет ни сам физический принцип очистки рабочей поверхности сепаратора, ни характер магнитного взаимодействия очищающей индукционной щетки, с магнитной системой, размещенной внутри барабана сепаратора.

Магнитные сепараторы [1], [2] имеют ряд недостатков, которые ограничивают область их применения.

"Щеточная" конструкция выполнения очищающих индукционных устройств в магнитных сепараторах [1], [2] принципиально ограничивает плотность ферромагнитного тела на внешней поверхности устройств.

Такое ограничение плотности ферромагнитного тела приводит к непригодности использования этих устройств для очистки рабочей поверхности сепараторов барабанного типа от осажденных на нее очень мелких и слабомагнитных частиц магнитной фракции сепарируемого продукта. Кроме того, незначительная и ограниченная плотность "ферромагнитной поверхности" устройств в магнитных сепараторах [1], [2] уменьшает и ограничивает магнитную проводимость внешней магнитной цепи магнитной системы барабана в зоне ее магнитного взаимодействия с индукционным очищающим устройством, в результате чего в этой зоне магнитная система сепараторов [1], [2] фактически разомкнута. Это уменьшает магнитную индукцию и соответственно магнитные силы поля, которые действуют на очистку рабочей поверхности, не достигая своих наибольших значений.

Поэтому безленточные барабанные сепараторы [1], [2] используются только в процессах обогащения сильномагнитных (магнетитовых) руд с большими магнитными зернами.

В технологии магнитной сепарации продуктов из слабомагнитной мелкодисперсной фракции эти сепараторы неэффективны и не используются. Для магнитной сепарации указанных продуктов чаще всего используют роликовые магнитные сепараторы [3], которые можно рассматривать как разновидность сепараторов барабанного типа. Магнитная система роликовых сепараторов размещена по всей окружности ролика, вращается вместе с роликом и неоднородна вдоль ролика как по полярности, так и по интенсивности магнитного поля.

Вращение магнитной системы роликового сепаратора [3] вместе с роликом и действие на его рабочей поверхности в зоне установленных ферромагнитных концентраторов чрезвычайно больших осаждающих магнитных сил поля (F_м=10¹³-10¹⁴) А²/м³ выдвигает такие высокие требования к необходимой эффективности его очищающего устройства, которые известные очищающие индукционные устройства сепараторов [1], [2] обеспечить не могут.

Поэтому роликовые магнитные сепараторы чаще всего выполняют ленточными [3], бесконечная гибкая лента которых, охватывающая ролик, вместе с натяжным барабаном функционально представляют собой эффективное, чисто механическое очищающее устройство роликового сепаратора. Удаление магнитной фракции, осажденной на ленту, происходит автоматически при достаточном отдалении осажденных частиц от магнитной системы ролика в результате движения ленты.

Но использование гибкой ленты в роликовых магнитных сепараторах [3] неизбежно отдаляет слой сепарируемого продукта от магнитной системы на толщину ленты и тем самым уменьшает величину магнитных осаждающих сил, воздействующих на магнитную фракцию этого продукта. Поэтому в роликовых магнитных сепараторах [3] чем меньше толщина ленты, тем больше эффективность магнитной сепарации. Особенно большое значение имеет толщина ленты при сепарации продукта с очень мелкими слабомагнитными (парамагнитными) примесями, например, при сепарации кварцевого песка в стекольной промышленности. В таких процессах для достижения высокой эффективности необходимо минимизировать слой продукта (до нескольких мм) и максимально приблизить его к магнитной системе сепаратора за счет уменьшения толщины ленты. Уменьшение же толщины ленты ограничивается необходимой механической прочностью и износостойкостью самой ленты. К недостаткам роликовых магнитных сепараторов [3] следует отнести также их конструктивную сложность, большие габариты и соответственно большую массу.

Вышеупомянутые недостатки ленточных роликовых магнитных сепараторов [3] обуславливают поиски безленточного конструктивного выполнения роликовых сепараторов, как это, например, реализовано в безленточном роликовом сепараторе [4], который и принимается в качестве прототипа предложенному безленточному роликовому магнитному сепаратору.

Безленточный роликовый сепаратор [4] включает магнитный ролик, устройство для механической очистки его рабочей поверхности, питатели, разделители и приемники просепарированного продукта. Магнитная система роликового сепаратора [4], аналогичная магнитной системе предложенного сепаратора, и состоит из кольцевых или дисковых аксиально намагниченных постоянных магнитов, разделенных между собой кольцевыми или дисковыми ферромагнитными концентраторами, к которым смежные постоянные магниты прилегают одноименными полюсами. Магнитный ролик устанавливают горизонтально с возможностью вращения вокруг своей оси. Устройство для очистки рабочей поверхности магнитного ролика выполняют в виде сплошной цилиндрической очищающей механической щетки, размещенной вдоль рабочей поверхности ролика. Ось вращения щетки параллельна оси магнитного ролика. Внешняя поверхность щетки плотно и непрерывно прилегает к рабочей поверхности магнитного ролика вдоль всей его длины.

Безленточный роликовый сепаратор-прототип [4] работает следующим образом. Продукт, подлежащий сепарации, подается на поверхность магнитного ролика в направлении его вращения. В магнитном поле на поверхности магнитного ролика, за счет бездействия магнитных сил, продукт разделяется на магнитную и немагнитную фракции. Немагнитная фракция под действием силы притяжения и центробежной силы опадает с поверхности ролика и дальше попадает в приемники немагнитной фракции просепарированного продукта. Магнитная фракция притягивается (прижимается) к поверхности ролика магнитной силой и транспортируется на этой поверхности в направлении установленной очищающей механической щетки. Очищающая щетка, вращающаяся вокруг своей оси, по линии своего механического контакта с поверхностью ролика за счет воздействия механической силы счищает с поверхности ролика осажденную на нее магнитную фракцию, которая далее попадает в приемники магнитной фракции просепарированного продукта.

Основным недостатком безленточного роликового сепаратора [4] является взаимное механическое разрушение (стирание) поверхности магнитного ролика и поверхности очищающей щетки в месте их механического контакта за счет воздействия силы трения. Взаимное изнашивание контактирующих поверхностей требует по мере их износа соответствующего уменьшения расстояния между осями ролика и очищающей щетки и периодического возобновления защитного слоя на поверхности постоянных магнитов, что дополнительно усложняет конструкцию и увеличивает стоимость сепаратора [4].

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования конструкции безленточного роликового магнитного сепаратора устранением в сепараторе изнашивания поверхности магнитного ролика и очищающего устройства путем применения магнитоиндукционного очищающего устройства, приспособленного к особенностям магнитной системы роликового сепаратора.

Поставленная задача решается в безленточном роликовом магнитном сепараторе, включающем установленный с возможностью вращения магнитный ролик, магнитная система которого состоит из кольцевых или дисковых аксиально намагниченных постоянных магнитов, разделенных между собой кольцевыми или дисковыми ферромагнитными концентраторами, к которым смежные постоянные магниты прилегают одноименными полюсами, установленное вдоль магнитного ролика очищающее устройство для очистки рабочей поверхности ролика от осажденных на нее частиц магнитной фракции сепарируемого продукта, питатели, разделители и приемники просепарированного продукта, в котором согласно изобретению очищающее устройство выполняют магнитоиндукционным в виде сплошного ферромагнитного тела с заостренными к поверхности ролика выступами, через которые вдоль ролика замыкаются магнитные потоки системы постоянных магнитов ролика, магнитное взаимодействие которых с выступами ферромагнитного тела создает вдоль оси ролика магнитные силы поля, направленные от рабочей поверхности ролика к заостренным выступам ферромагнитного тела.

Поставленная задача решается тем, что в безленточном роликовом магнитном сепараторе очищающее устройство выполняют в виде установленного с возможностью вращения вокруг своей оси ферромагнитного цилиндра с нарезанными на его поверхности продольными зубцами.

Поставленная задача решается тем, что в безленточном роликовом магнитном сепараторе зубцы очищающего устройства по окружности выполняют неоднородными по высоте с чередованием зубцов полной высоты и пары зубцов с поперечными пазами, длина которых перекрывает по очереди вдоль ролика только половину каждого магнита магнитной системы, а пазы в смежных зубцах смещены относительно друг друга на суммарную величину длины паза и ширину концентратора.

Поставленная задача решается тем, что в безленточном роликовом магнитном сепараторе очищающее устройство выполняют в виде установленного с возможностью вращения вокруг своей оси ферромагнитного цилиндра с нарезанной на его поверхности резьбой с постоянным или переменным шагом.

Поставленная задача решается тем, что в безленточном роликовом магнитном сепараторе шаг резьбы в зоне поверхности концентраторов магнитной системы выполняют меньшим, чем шаг резьбы в зоне поверхности постоянных магнитов.

Поставленная задача решается тем, что в безленточном роликовом магнитном сепараторе очищающее устройство выполняют в виде установленного с возможностью вращения вокруг своей оси ферромагнитного цилиндра, внешняя поверхность которого представляет собой вершины конусообразных шипов, размещенных на поверхности цилиндра в шахматном порядке по кругу с постоянным или с переменным шагом вдоль магнитной системы ролика.

Поставленная задача решается тем, что в безленточном роликовом магнитном сепараторе плотность размещения шипов в зоне поверхности концентраторов магнитной системы ролика больше, чем плотность размещения шипов в зоне поверхности постоянных магнитов.

Поставленная задача решается тем, что в безленточном роликовом магнитном сепараторе очищающее устройство выполняют в виде одного или нескольких, размещенных друг за другом по окружности неподвижных продольных зубцов, а сепаратор дополняют системой подачи под давлением воздуха или воды в промежуток между рабочей поверхностью ролика и внешней поверхностью заостренных зубцов в направлении вращения ролика.

Индукционный принцип очистки рабочей поверхности предложенного безленточного роликового магнитного сепаратора дает возможность взаимно устанавливать очищающее устройство и ролик с воздушным промежутком между их внешними поверхностями. Величина этого промежутка определяется толщиной слоя осажденного на поверхность магнитного ролика магнитной фракции продукта, двигающегося в направлении магитоиндукционного очищающего устройства. Так как толщина этого слоя незначительна, а ферромагнитное тело очищающего устройства имеет очень малое магнитное сопротивление, то в зоне максимального магнитного взаимодействия очищающего устройства и магнитной системы магнитного ролика магнитная цепь замкнута, в результате чего в этой зоне возникают наибольшие значения магнитной индукции и магнитных сил поля.

Топология магнитного поля и соответственно эпюра магнитных сил поля в промежутке между очищающим устройством и рабочей поверхностью ролика формируется в широких пределах за счет предложенных разных вариантов выполнения заостренных к поверхности ролика выступов ферромагнитного тела очищающего устройства. Предложенные варианты конструктивного выполнения очищающего устройства позволяют получить широкую гамму (многообразие) технических характеристик в безленточных роликовых сепараторах в зависимости от интенсивности действующих магнитных очищающих сил, производительности, заданной эффективности магнитной сепарации, технологичности конструкции и т.д.

Так, наибольшие абсолютные значения локально действующих магнитных сил поля достигаются в зоне ферромагнитных концентраторов при конусообразных выступах (шипах) ферромагнитного тела.

Варианты выполнения очищающего устройства неоднородным вдоль его оси (конструкция с переменным шагом резьбы или конусообразными шипами) позволяют максимально оптимизировать магнитную неоднородность устройства в соответствии с неоднородностью магнитного поля магнитного ролика вдоль его оси и магнитных свойств сепарируемого продукта.

Наиболее технологическим следует считать вариант выполнения очищающего устройства в виде цилиндра с нарезанной на его поверхности резьбой.

Выполнение очищающего устройства в виде неподвижных продольных относительно ролика зубцов конструктивно наиболее простое, а подача под давлением воздуха или воды в промежуток между зубцом и поверхностью ролика позволяет дополнительно интенсифицировать процесс очистки за счет "сдувания" или "смывания" частиц магнитной фракции с поверхности ролика и зубцов струей воздуха или воды.

Выбор конкретного варианта выполнения очищающего устройства безленточных роликовых сепараторов определяется как технологическими параметрами сепаратора (расход, скорость вращения ролика, диаметр ролика и т.д.), так и в наибольшей мере величиной магнитной восприимчивости тела магнитной фракции сепарируемого продукта и соотношениям магнитной и немагнитной фракций в этом продукте.

На фиг.1 изображена конструктивная схема безленточного роликового магнитного сепаратора с очищающим устройством в виде установленного с возможностью вращения ферромагнитного цилиндра с нарезанными на его поверхности продольными сплошными зубцами.

На фиг.2 изображена магнитная цепь сепаратора в продольном разрезе в зоне наименьшего расстояния между поверхностью ролика и поверхностью очищающего устройства.

На фиг.3 изображена развертка на плоскости прерывистых (не сплошных) продольных зубцов устройства, ориентированных относительно магнитной системы ролика.

На фиг.4 изображено очищающее устройство сепаратора в виде установленного с возможностью вращения ферромагнитного цилиндра с нарезанной на его поверхности резьбой с постоянным шагом.

На фиг.5 изображено очищающее устройство сепаратора в виде установленного с возможностью вращения ферромагнитного цилиндра с переменным шагом резьбы.

На фиг.6 изображено очищающее устройство в виде установленного с возможностью вращения ферромагнитного цилиндра, внешняя поверхность которого представляет собой вершины конусообразных шипов, размещенных на поверхности цилиндра в шахматном порядке по кругу с постоянным шагом вдоль устройства.

На фиг.7 изображено очищающее устройство по фиг.6 с разной плотностью размещенных шипов вдоль устройства.

На фиг.8 изображено очищающее устройство, выполненное в виде неподвижных продольных зубцов, снабженное системой подачи под давлением воздуха или воды.

Предложенный безленточный роликовый магнитный сепаратор включает (фиг.1) магнитный ролик 1, питатель 2 для подачи продукта на поверхность магнитного ролика 1, очищающее магнитоиндукционное устройство 3, приемник немагнитной фракции 4, приемник слабомагнитной фракции 5 и приемник сильномагнитной фракции 6, очищенной с поверхности ролика.

Магнитный ролик 1 устанавливают горизонтально с возможностью вращения с угловой скоростью ω_р. Под магнитным роликом 1 устанавливают очищающее устройство 3 с возможностью вращения с угловой скоростью ω_п. Устройство 3 представляет собой ферромагнитный цилиндр с нарезанными на его поверхности продольными сильно заостренными зубцами 7. Зубцы 7 магнитно взаимодействуют с магнитной системой ролика, состоящей из постоянных магнитов 8 (фиг.2), разделенных вдоль ролика между собой ферромагнитными концентраторами 9. Постоянные магниты 8 и концентраторы 9 выполнены в форме дисков или колец.

Максимальное магнитное взаимодействие зубцов 7 с магнитной системой магнитного ролика 1 происходит в продольной плоскости зубца максимально приближенного к рабочей поверхности ролика на расстояние δ (фиг.2). В этой плоскости зубец 7 представляет собой внешний магнитопровод относительно магнитной системы магнитного ролика 1, через который замыкаются вдоль ролика и очищающего устройства локальные магнитные потоки Фz с поверхности зубцов (фиг.2). Так как воздушный промежуток δ незначительный, то магнитная проводимость магнитопровода вдоль ферромагнитного тела больше, что приводит к созданию в этой зоне магнитного потока Фz, намного большего рабочего потока Фр (фиг.2). Поэтому на заостренных зубцах 7 возникает наибольшая концентрация энергии магнитного поля, сопровождающаяся наибольшими значениями магнитной индукции и напряженности на поверхности заостренных выступов. Вследствие этого градиенты векторов индукции и напряженности (gradB и gradH) магнитного поля направлены от поверхности магнитного ролика 1 к заостренным зубцам 7. В этом самом направлении действуют магнитные силы (F_м=gradh), прилагаемые к осажденным на поверхности ролика наиболее магнитовосприимчивым частицам, изображенным на фиг.1 "квадратиками". Под воздействием этих сил и осуществляется очистка поверхности ролика за счет перемещения магнитовосприимчивых частиц с поверхности магнитного ролика 1 на поверхность заостренных зубцов 7. Неоднородность магнитного поля вдоль магнитного ролика 1 обусловливает соответствующую неравномерность величины магнитных сил Fм. Наибольшие осаждающие и очищающие силы действуют на поверхности концентратора, а наименьшие - в плоскости изменения полярности магнитного поля. Вследствие этого могут возникать трудности очистки поверхности магнитного ролика 1 именно в зоне изменения полярности постоянных магнитов. Эффективность очистки в этих зонах можно улучшить, если часть зубцов 10 выполнить переменной высоты вдоль ролика, как это изображено на фиг.3. Такая форма зубцов 10 деформирует магнитное поле, устраняя периодически нулевые значения магнитной силы в плоскостях изменения магнитной полярности. Зубцы одинаковой высоты 7 и зубцы периодически переменной высоты 10 чередуются по кругу поверхности очищающего устройства 3.

Выполнение очищающего устройства 3 в форме цилиндра с нарезанной на его поверхности резьбой (фиг.4) технологически наиболее простое и практически снимает при изготовлении устройства все ограничения относительно плотности, формы и плотности размещения заостренных выступов устройства 11.

Одновременное вращение ролика и очищающего устройства изменяет периодически взаимное положение поверхности ролика относительно заостренных зубцов резьбы 11 вдоль устройства, что повышает эффективность очистки за счет разных комбинаций взаимодействия каждых из элементов рабочей поверхности ролика и заостренных зубцов резьбы.

Для увеличения эффективности очистки устройство выполняют с периодически переменным шагом резьбы, как это изображено на фиг.5. Наименьший шаг резьбы 12 (наибольшая плотность заостренных выступов) соответствует зоне концентраторов 9, а наибольший шаг 13 - зоне поверхности магнитов 8. Это объясняется тем, что участки магнитной цепи вдоль концентраторов находятся под действием полной намагничивающей силы одного магнита 8, тогда как намагничивающая сила, которая действует вдоль поверхности постоянных магнитов, зависит от расстояния между зубцами резьбы, находящимися в магнитном поле.

Чем больший шаг резьбы, тем большая намагничивающая сила между соседними зубцами, а значит и тем большая локальная магнитная очищающая сила, которая действует на поверхности ролика в направлении заостренных зубцов.

Для достижения наибольших локальных магнитных сил, очищающих рабочую поверхность ролика от осажденных на нее магнитовосприимчивых частиц, очищающее устройство необходимо выполнять в виде ферромагнитного цилиндра, внешняя поверхность которого представляет собой вершины конусообразных шипов, размещенных на поверхности цилиндра по окружности в шахматном порядке. На фиг.6 шипы 14 размещены с постоянным шагом, а на фиг.7 плотность шипов 15, размещенных в зоне концентраторов 9, больше, чем плотность шипов 16, размещенных в зоне поверхности магнитов 8. При наличии в магнитном поле заостренных шипов 14 поле деформируется около вершины шипа в наибольшей мере, которая приводит к возникновению наибольших градиентов напряженности магнитного поля (gradH) и соответственно наибольших магнитных сил поля (F_м=HgradH). Для упрощения конструкции очищающего устройства за счет устранения его вращения устройство может выполняться неподвижным (фиг.8) в виде продольного зубца 17. Для очистки самого зубца 17 и поверхности ролика в месте установления зубца сепаратор дополняют системой 18 подачи под давлением воздуха или воды. При таком конструктивном выполнении сепаратора даже при недостаточных магнитных очищающих силах магнитные частицы (изображенные "квадратиками" на фиг.8) могут "сдуваться" или "смываться" струей воздуха или воды, так как силы притяжения этих частиц к поверхности ролика сильно ослабляются в результате деформации магнитного поля зубцом 17.

Предложенный безленточный роликовый магнитный сепаратор работает следующим образом.

Магнитный ролик 1 приводится в движение с угловой скоростью ωр системой электропривода и на его поверхность питателем 2 подают сепарируемый продукт. Благодаря действию магнитных сил на поверхности магнитного ролика 1 (и непосредственно около него) осуществляется процесс разделения продукта на магнитную и немагнитную фракции. Немагнитная фракция (изображенная на фиг.1 и фиг.8 "кружками") на уровне горизонтальной плоскости, проходящей через ось ролика, под действием центробежной силы и силы притяжения отрывается от поверхности магнитного ролика 1 и далее двигается в направлении приемников немагнитной фракции 4.

Так как траектория движения магнитной фракции продукта формируется не только силами механической природы, но и дополнительно магнитными силами, величина которых зависит как от положения частиц магнитной фракции относительно магнитной системы ролика, так и от величины магнитной восприимчивости этих частиц, то наиболее магнитовосприимчивые частицы (изображенные на фиг.1 и фиг.8 "квадратиками"), на которые действует достаточная для осаждения на поверхность ролика магнитная сила, осаждаются на эту поверхность и в результате вращения ролика двигаются в направлении очищающего устройства 3, где попадают в зону действия силы магнитного поля, направленной от поверхности ролика к острию зубцов 7 очищающего устройства 3 (фиг.1), с такой угловой скоростью ω_п, как у вращающегося в направлении вращения поверхности ролика 1. Частицы такой магнитной фракции под действием магнитных сил приходят в движение в направлении зубцов очищающего устройства и осаждаются на всех зубцах.

В результате вращения очищающего устройства 3 осажденные на поверхность зубцов 7 частицы магнитной фракции выходят из зоны действия магнитных сил и под действием центробежной силы и силы притяжения отрываются с поверхности зубца и попадают в приемники магнитной фракции 6.

Сепараторы с очищающим устройством в виде ферромагнитного цилиндра с резьбой или конусообразными шипами на его поверхности (фиг.5, фиг.6, фиг.7) работают аналогично.

При выполнении очищающего устройства в виде неподвижного зубца 17 (фиг.8) частицы магнитной фракции, которые "перескакивают" с поверхности ролика в направлении зубца, "сдуваются" струей воздуха под давлением или "смываются" струей воды под давлением и двигаются в направлении приемников сильной магнитной фракции продукта 6. Частицы магнитной фракции, которые имеют магнитную восприимчивость недостаточной величины для их осаждения на поверхность магнитного ролика (на фиг.1 и фиг.8 такие частицы изображены "прямоугольниками"), под действием магнитной силы и механических сил отклоняются от траектории движения частиц немагнитной фракции и опадают в приемники слабомагнитной фракции 5, не достигая зоны действия очищающего устройства.

Предложенный безленточный роликовый магнитный сепаратор может эффективно использоваться в процессах сухой и мокрой магнитной сепарации мелкодисперсных сыпучих продуктов со слабомагнитными примесями, например, кварцевого песка в стекольной промышленности, измельченных сильноокисленных железных руд и руд других металлов, для сепарации суспензий в керамической промышленности и других отраслях.

Источники информации

1. Деркач В.Г., Дацюк Н.С., "Электромагнитные процессы обогащения", М.: Пирометаллургия, 1947, с.96.

2. Устройство для очистки рабочего органа магнитного сепаратора. Авторское свидетельство СССР №570399, МПК В03С 1/100, опубл. 12.09.1977 г.

3. Патент ЕР 0951940Н2.

4. Патент США №5051177, МПК В03С 1/00, опубл. 24.09.1991 г.

Изобретение относится к технологическому оборудованию процессов магнитной сепарации. Безленточный роликовый магнитный сепаратор включает установленный с возможностью вращения магнитный ролик. Его магнитная система состоит из кольцевых или дисковых аксиально намагниченных постоянных магнитов, разделенных между собой кольцевыми или дисковыми ферромагнитными концентраторами. К ним одноименными полюсами прилегают смежные постоянные магниты. Сепаратор также включает установленное вдоль магнитного ролика очищающее устройство для очистки рабочей поверхности ролика от осажденных на нее частиц магнитной фракции сепарируемого продукта, питатели, разделители и приемники просепарированного продукта. Очищающее устройство выполняют магнитоиндукционным в виде сплошного ферромагнитного тела с заостренными к поверхности ролика выступами. Через них вдоль ролика замыкаются магнитные потоки системы постоянных магнитов ролика, магнитное взаимодействие которых с выступами ферромагнитного тела создает вдоль оси ролика магнитные силы поля. Поля направлены от рабочей поверхности ролика к заостренным выступам ферромагнитного тела. Технический результат заключается в упрощении и удешевлении процесса магнитной сепарации. 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Безленточный роликовый магнитный сепаратор, включающий установленный с возможностью вращения магнитный ролик, магнитная система которого состоит из кольцевых или дисковых аксиально намагниченных постоянных магнитов, разделенных между собой кольцевыми или дисковыми ферромагнитными концентраторами, к которым смежные постоянные магниты прилегают одноименными полюсами, установленное вдоль магнитного ролика очищающее устройство для очистки рабочей поверхности ролика от осажденных на нее частиц магнитной фракции сепарируемого продукта, питатели, разделители и приемники просепарированного продукта, отличающийся тем, что очищающее устройство выполняют магнитоиндукционным в виде сплошного ферромагнитного тела с заостренными к поверхности ролика выступами, через которые вдоль ролика замыкаются магнитные потоки системы постоянных магнитов ролика, магнитное взаимодействие которых с выступами ферромагнитного тела создает вдоль оси ролика магнитные силы поля, направленные от рабочей поверхности ролика к заостренным выступам ферромагнитного тела.

2. Магнитный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что очищающее устройство выполняют в виде установленного с возможностью вращения вокруг своей оси ферромагнитного цилиндра с нарезанными на его поверхности продольными зубцами.

3. Магнитный сепаратор по п.2, отличающийся тем, что зубцы очищающего устройства по окружности выполняют неоднородными по высоте с чередованием зубцов полной высоты и пары зубцов с поперечными пазами, длина которых перекрывает по очереди вдоль ролика только половину каждого магнита магнитной системы, а пазы в смежных зубцах смещены относительно друг друга на суммарную величину длины паза и ширину концентратора.

4. Магнитный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что очищающее устройство выполняют в виде установленного с возможностью вращения вокруг своей оси ферромагнитного цилиндра с нарезанной на его поверхности резьбой с постоянным или переменным шагом.

5. Магнитный сепаратор по п.4, отличающийся тем, что шаг резьбы в зоне поверхности концентраторов магнитной системы выполняют меньшим, чем шаг резьбы в зоне поверхности постоянных магнитов.

6. Магнитный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что очищающее устройство выполняют в виде установленного с возможностью вращения вокруг своей оси ферромагнитного цилиндра, внешняя поверхность которого представляет собой вершины конусообразных шипов, размещенных на поверхности цилиндра в шахматном порядке по кругу с постоянным или с переменным шагом вдоль магнитной системы ролика.

7. Магнитный сепаратор по п.6, отличающийся тем, что плотность размещения шипов в зоне поверхности концентраторов магнитной системы ролика больше, чем плотность размещения шипов в зоне поверхности постоянных магнитов.

8. Магнитный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что очищающее устройство выполняют в виде одного или нескольких размещенных друг за другом по окружности неподвижных продольных зубцов, а сепаратор дополняют системой подачи под давлением воздуха или воды в промежуток между рабочей поверхностью ролика и внешней поверхностью заостренных зубцов в направлении вращения ролика.