МАГНИТНЫЙ СЕПАРАТОР С ИЗМЕНЯЕМЫМ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ Российский патент 2014 года по МПК B03C1/10 

Изобретение относится к области магнитной сепарации, а именно к устройствам для удаления ферромагнитных частиц из гранулированных сыпучих и жидких сред, а также классификации сыпучих или жидких материалов и может использоваться в горно-обогатительной, пищевой, легкой, химической и других отраслях промышленности.

Известен барабанный магнитный сепаратор (патент на изобретение №2434684), включающий немагнитный вращающийся барабан с магнитной системой, расположенной внутри барабана и установленной в полупротивоточной ванне, питатель, приемники продуктов разделения. Магнитная система состоит из двух участков - стандартного в виде неподвижных магнитных рядов с чередующейся магнитной полярностью и двух вращающихся магнитных рядов с регулируемой частотой оборотов, расположенных параллельно оси вращения барабана и установленных в зонах загрузки и разгрузки материалов. Данный сепаратор имеет жесткую магнитную систему с постоянной настройкой заданной величины магнитного поля на поверхности барабана. Магнитная восприимчивость перерабатываемых материалов может изменяться в широких пределах, иногда несколько раз в сутки. Решение проблемы осуществляется применением многостадийной сепарации, что влечет к многократному увеличению стоимости производства.

Известен также барабанный грохот, включающий барабан с просеивающей поверхностью, привод, питатель, приемники для продуктов разделения, причем во внутреннем пространстве барабанного грохота дополнительно располагают магнитный барабан, состоящий из немагнитной обечайки с возможностью вращения магнитной системы, при этом ось вращения магнитного барабана расположена параллельно оси вращения цилиндрического решета или под небольшим углом, а направление вращения барабана противоположно направлению вращения решета (патент на изобретение №2424858). Для регулировки положения магнитной системы требуется остановка конвейера подачи исходной руды с последующим доступом к магнитной системе через люк в торцевой стенке барабана. После регулировки осуществляется пуск линии сепарации с возможной остановкой на последующую регулировку магнитного сепаратора. Процесс регулировки сепаратора с остановкой линии сепарации может занимать продолжительное время.

Известен магнитный сепаратор с изменяемым магнитным полем, выбранный в качестве прототипа, содержащий корпус в виде вращающегося немагнитного барабана, расположенные в нем две магнитные системы с постоянными магнитами, установленными с двух сторон относительно оси барабана (патент на изобретение №2386481). Вал барабана жестко связан с корпусным элементом посредством рамки, две стенки которой перпендикулярны, а две параллельны валу и на них установлены два ярма, в каждом из них закреплена магнитная система из блоков постоянных магнитов. Ярмо выполнено в виде секторного элемента с задней стенкой, параллельной боковой поверхности барабана и двумя боковыми стенками, перпендикулярными оси барабана, каждая боковая стенка ярма снабжена прямоугольным и круглым вырезами, через прямоугольные вырезы пропущены с зазором направляющие квадратной формы, снабженные ограничителями в виде двух вилок, служащих для регулирования хода ярма относительно боковой поверхности барабана и перпендикулярно его оси, между задней стенкой и направляющими ярма параллельно им установлены кулачковые валы с двумя эксцентриками, которые взаимодействуют с вилками направляющих, а каждый кулачковый вал установлен с возможностью вращения в двух держателях, жестко связанных со стенками рамки, параллельно валу барабана. Вал барабана установлен с возможностью вращения вокруг своей оси в момент настройки магнитных систем для установки в рабочее положение.

За счет перемещения магнитных систем относительно барабана достигается регулирование рабочего зазора между поверхностью магнитов и поверхностью обечайки барабана, тем самым производится регулирование напряженности магнитного поля по отношению к потоку исходного материала.

Недостатком данного решения является низкая производительность из-за необходимости многочисленных остановок сепаратора для регулировки величины магнитного поля на поверхности барабана в зоне прохождения исходного материала в зависимости от его дисперсности и недостаточное качество сепарации из-за невозможности частой остановки сепаратора для контроля состава материала.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение производительности и качества сепарирования материала за счет изменения параметров магнитного поля относительно поверхности немагнитного барабана без остановки его и производственного процесса.

Задача решается за счет того, что в магнитном сепараторе с изменяемым магнитным полем, содержащем корпус в виде вращающегося немагнитного барабана, расположенные в нем две магнитные системы с постоянными магнитами, установленными с двух сторон относительно оси барабана, согласно изобретению магнитная система состоит из двух скрепленных между собой посредством шарниров цилиндрических сегментов по 90°, симметрично расположенных на винтовом штоке редуктора, который установлен на раме перпендикулярно относительно оси вращения барабана.

Технический результат достигается благодаря таким конструктивным признакам, как расположение магнитной системы из постоянных магнитов на двух скрепленных между собой шарнирно сегментов по 90°, установленных на винтовом штоке редуктора. Редуктор установлен на раме перпендикулярно оси барабана. Перечисленные признаки позволяют, не останавливая процесса сепарирования, изменять параметры магнитного поля относительно поверхности обечайки барабана путем линейного перемещения винтового штока редуктора вместе с общим шарниром магнитных систем, при этом сегменты с постоянными магнитами за счет перемещения магнитной системы либо приближаются, либо отдаляются от поверхности обечайки барабана. При этом повышается производительность и улучшается качество разделения за счет возможности проведения экспресс-анализов проходящего материала с последующей регулировкой магнитного сепаратора без остановки линии сепарации.

Приведенные выше отличительные признаки являются новыми по сравнению с прототипом, поэтому изобретение соответствует критерию «новизна».

Патентные исследования показали, что в изученном уровне техники отсутствуют аналогичные технические решения, т.е. заявляемое техническое решение не следует явным образом из изученного уровня техники и, таким образом, соответствует критерию «изобретательский уровень».

Данное техническое решение может быть воспроизведено промышленным способом, следовательно, оно соответствует критерию «промышленная применимость».

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 схематически представлен магнитный сепаратор (положение 1 магнитной системы); на фиг.2 - схематично представлен магнитный сепаратор (положение 2 магнитной системы).

Магнитный сепаратор содержит немагнитный барабан 1 и магнитную систему 2, которая включает два цилиндрических сегмента 3 по 90°, на поверхности которых закреплены постоянные магниты 4. Сегменты 3 связаны посредством шарнирной системы 5 с винтовым штоком 6 редуктора 7, который установлен на раме 8 перпендикулярно оси вращения в виде вала 9 барабана 1.

Устройство работает следующим образом.

Магнитная система 2 устанавливается на требуемый рабочий зазор от стенок барабана 1 в зависимости от качества и состава исходного материала, создавая определенное магнитное поле. При вращении барабана 1 магнитные смеси притягиваются магнитным полем к поверхности немагнитного барабана 1 и вращаются вместе с ним до выхода из зоны воздействия магнитного поля. Немагнитные примеси под действием силы тяжести и сил инерции с поверхности немагнитного барабана 1 попадают в зону для немагнитных примесей.

При смене качества исходного материала необходима регулировка рабочего зазора, которая производится путем вращения штока 6 редуктора 7 и передается шарнирной системе 5. При этом магнитная система 2 в виде двух цилиндрических сегментов 3 перемещается, рабочий зазор относительно поверхности барабана изменяется, вызывая ослабление или увеличение соответственно напряженности магнитного поля на поверхности барабана 1. Изменение параметров магнитного поля осуществляется без остановки сепаратора после проведенного экспресс-анализа поступающего исходного материала, который также осуществляется без остановки сепаратора.

Предлагаемая конструкция магнитного сепаратора с регулируемой магнитной системой позволяет повысить производительность и качество сепарирования путем изменения параметров магнитного поля на наружной поверхности обечайки немагнитного барабана без остановки сепаратора в ручном режиме механически, либо в ручном режиме с пульта, либо в автоматическом режиме в зависимости от концентрации металлических примесей в концентрате и в хвостах. Конструкция сепаратора достаточно проста, надежна и удобна в эксплуатации. Предлагаемую конструкцию магнитного сепаратора можно объединить в систему автоматизации производства. Практика показала, что такая конструкция регулируемой магнитной системы имеет высокую степень повторяемости и магнитное поле на наружной поверхности обечайки барабана можно с легкостью установить с точностью до 5%, причем поворот всей регулируемой магнитной системы относительно горизонта вокруг оси барабана на результат регулировки не оказывает.

Изобретение относится к области магнитной сепарации, а именно к устройствам для удаления ферромагнитных частиц из гранулированных сыпучих и жидких сред, а также классификации сыпучих или жидких материалов и может использоваться в горно-обогатительной, пищевой, легкой, химической и других отраслях промышленности. Магнитный сепаратор с изменяемым магнитным полем содержит корпус в виде вращающегося немагнитного барабана, расположенные в нем две магнитные системы с постоянными магнитами, установленными с двух сторон относительно оси барабана. Магнитная система состоит из двух скрепленных между собой посредством шарниров цилиндрических сегментов по 90°, симметрично расположенных на винтовом штоке редуктора, который установлен на раме перпендикулярно относительно оси вращения барабана. Технический результат - повышение производительности и качества сепарирования материала. 2 ил.

Магнитный сепаратор с изменяемым магнитным полем, содержащий корпус в виде вращающегося немагнитного барабана, расположенные в нем две магнитные системы с постоянными магнитами, установленными с двух сторон относительно оси барабана, отличающийся тем, что магнитная система состоит из двух скрепленных между собой посредством шарниров цилиндрических сегментов по 90°, симметрично расположенных на винтовом штоке редуктора, который установлен на раме перпендикулярно относительно оси вращения барабана.