Барабанный магнитный сепаратор Советский патент 1992 года по МПК B03C1/10 

Изобретение относится к магнитной сепарации и предназначено для использования в литейных цехах для очистки и регенерации стальной и чугунной дроби путем магнитной сепарации дробепесчаных смесей, образующихся в рабочем процессе дробеметных установок, широко используемых в литейных цехах.

Известны барабанные магнитные сепараторы для очистки дроби, состоящие из рабочего органа в виде немагнитного барабана с расположенной внутри барабана маг- ниткой системой в виде блоков постоянных магнитов, с определенным шагом установленных вдоль криволинейной поверхности барабана, при этом угол между радиальными осями соседних блоков практически составляет 2-15°. Достоинством этих конструкций является многократное измерение полярности магнитного поля по окружности барабана, что способствует повышению качества концентрата при обогащении руд.

Недостатками этих конструкций являются: необходимость использования относительно большого числа блоков постоянных магнитов, что приводит к повышению габаритов, металлоемкости и стосл

ь.

сл

имости сепараторов; сравнительно большие потоки рассеяния в магнитной системе из-за относительно небольшого шага размещения блоков постоянных магнитов, что приводит к дополнительному повышению металлоемкости и снижению извлекающей способности сепаратора; сравнительно невысокая степень неоднородности магнитного поля (т.е. величина геометрического градиента напряженности магнитного поля) на поверхности барабана, что существенно понижает извлекающую способность сепаратора; невозможность регулирования напряженности магнитного поля на поверхности барабана, что снижает эффективность сепарации.

Известны также аналогичные конструкции сепараторов, которые отличаются от описанных конструкций тем, что внутри барабана размещены устройства, позволяющие перемещать магнитную систему в целом относительно поверхности барабана и тем самым регулировать напряженность магнитного поля на поверхности барабана, что является достоинством этих конструкций.

Недостатком здесь является относительно большая сложность конструкций сепараторов из-за необходимости применения достаточно сложных и громоздких подъемных и поворотных устройств, встраиваемых внутри барабана. Кроме того, в этих конструкциях сохраняются также отмеченные недостатки.

Известен барабанный магнитный сепаратор, состоящий из рабочего органа в виде немагнитного барабана, внутри которого расположена магнитная система, выполненная из установленных на яр, ,е постоянных магнитов прямоугольного сечения, одноименные полюса которых обращены к поверхности барабана, из дополнительных постоянных магнитов и ферромагнитных пластин, установленных на ярме радиально к поверхности барабана. В рабочем режиме ферромагнитные пластины служат здесь в качестве промежуточных полюсов магнитной системы, что повышает эффективность сепарации и является достоинством конструкции.

Недостатки известного сепаратора заключаются в следующем: необходимость применения относительно большого числа блоков постоянных магнитов, что приводит к повышению габаритов, металлоемкости и стоимости сепаратора; сравнительно невысокая степень неоднородности магнитного поля на поверхности барабана (в зонах размещения основных и дополнительных постоянных магнитов), что снижает

извлекающую способность сепаратора; большие потоки рассеяния между дополнительными постоянными магнитными и ферромагнитными пластинами (из-за

относительно небольшого шага размещения магнитов по окружности барабана), что дополнительно повышает металлоемкость и снижает извлекающую способность сепаратора; невозможность регулирования напряженности магнитного поля на поверхности барабана, что снижает эффективность сепарации.

Цель изобретения - упрощение конструкции, снижение металлоемкости и повышение эффективности сепаратора.

Указанная цель достигается тем, что на установленном между постоянными магнитами промежуточном ферромагнитном полюсе закрепляются ферромагнитные

пластины с возможностью перемещения в радиальном направлении к поверхности барабана, а к рабочим граням постоянных маг- нитов, обращенным к поверхности барабана, крепятся ферромагнитные полюсные наконечники ступенчатой формы , обращенные своим ступенчатым профилем к криволинейной поверхности барабана, при этом в качестве ярма магнитной системы используется равнобокий уголок из ферромагнитного материала, к которому крепятся промежуточный полюс и магниты с шагом 90° по окружности барабана, а в пластинах, закрепленных на промежуточном полюсе, выполнены пазы.

Такое техническое решение позволяет упростить конструкцию и снизить металлоемкость и стоимость сепаратора за счет уменьшения необходимого числа постоянных магнитов (по сравнению с прототипом - практически более чем в 15 раз) при сохранении достаточной длины рабочего сектора магнитного поля по окружности барабана. При этом использование установленных на

промежуточном полюсе ферромагнитных пластин с возможностью перемещения последних в радиальном направлении к поверхности барабана позволяет регулировать величину напряженности магнитного поля

на поверхности барабана, что способствует повышению эффективности сепарации. Использование ферромагнитных ступенчатых полюсных наконечников повышает степень неоднородности магнитного поля (т.е. величину градиента напряженности магнитного поля) на поверхности барабана, что способствует повышению извлекающей способности сепаратора. Кроме того, применение ступенчатых полюсных наконечников, установленных на рабочих гранях постоянных магнитов, позволяет повысить интенсивность магнитного поля на криволинейной поверхности барабана при наиболее простой - плоской форме рабочих граней постоянных магнитов, так как при достаточно большом числе ступеней ступенчатый проф- иль наконечников достаточно близко повторяет криволинейную форму поверхности барабана.

Использование в магнитной системе ярма в виде ферромагнитного равнобокого уголка в сочетании со ступенчатыми ферромагнитными полюсными наконечниками позволяет использовать наиболее простые по форме и наиболее технологичные блоки постоянных магнитов, выполненные в виде прямоугольных призм, и упростить конструкцию и трудоемкость изготовления сепаратора в. целом.

На фиг. 1 показан предлагаемый сепаратор, общий вид; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1.

Сепаратор состоит из рабочего органа в виде немагнитного барабана 1 с закрепленными на нем планками 2, установленного с возможностью вращения вокруг неподвиж- ных полуосей 3. Внутри барабана установлена магнитная система, состоящая из постоянных магнитов в виде прямоугольных призм 4, укрепленных на ярме в виде ферромагнитного уголка 5, к которому прикреп- лен также промежуточный полюс в виде ферромагнитной пластины 6, установленный между блоками постоянных магнитов. Постоянные магниты намагничены в радиальном направлении к поверхности бараба- на и установлены с шагом 90° по окружности барабана с обращенными к поверхности барабана одноименными полюсами. К рабочим плоским граням постоянных магнитов прикреплены ферро- магнитные (стальные) полюсные наконечники 7 ступенчатой формы, ступенчатый профиль которых обращен к криволинейной поверхности барабана. К промежуточному полюсу прикреплены ферромагнитные пла- стины 8 с возможностью перемещения этих пластин в радиальном направлении к поверхности барабана, для чего в пластинах 8 выполнены соответствующие пазы 9. Магнитная система в целом жестко прикрепле- на к неподвижным полуосям 3 с помощью щек 10, прикрепленных к ярму и полуосям з. -. ,. .. . ;. :.

Сепаратор снабжен также скяизрм.10, выполненным в виде вогнутой пластины из немагнитного материала и установленным рядом с барабаном со стороны блоков постоянных магнитов, приемниками 1Т и 12, установленными под барабаном, отражательной стен кой 13, выполненной из немагнитного материала и установленной на противоположной (по отношению к блокам постоянных магнитов) стороне барабана).

Сепаратор работает следующим образом.

В рабочем режиме барабан 1 приводится во вращение по стрелке Б, а в рабочую зону между поверхностью барабана 1 и склизом 10 подается сыпучая дробепесча- ная смесь по стрелке В. При этом под действием магнитного поля постоянных магнитов ферромагнитная стальная или чугунная дробь притягивается к поверхности барабана, а немагнитная фракция (песок) естественным путем просыпается по склизу 10 в приемник 11. Извлеченная из сыпучей дробепесчаной смеси дробь с помощью вращающегося барабана 1 выносится в зону разгрузки, ограниченную немагнитным отражателем, где вследствие резкого ослабления магнитного поля и под действием центробежным сил извлеченная дробь отпадает с поверхности барабана в приемник 12. В процессе транспортировки дроби (на поверхности барабана) из зоны извлечения в зону разгрузки происходит периодическое перемагничивание дроби , что обеспечивает достаточно низкую засоренность песком извлеченной дроби. При этом путем перемещения пластин 8 в радиальном направлении можно изменять величину магнитной проводимости рабочих межполюсных зазоров между постоянными магнитами, что позволяет в определенной степени (практически в пределах t40%) регулировать напряженность магнитного поля на поверхности барабана. Последнее обстоятельство, в свою очередь, позволяет реализовывать максимально возможную эффективность сепарации ( в данном случае минимальную засоренность песком извлекаемой дроби) в зависимости от конкретных исходных условий эксплуатации .сепаратора (влажность и крупность дробепесчаной смеси, исходная засоренность смеси песком и т.п.).

Наличие на рабочих гранях постоянных магнитов ферромагнитных ступенчатых полюсных наконечников позволяет повысить интенсивность и неоднородность магнитного поля на поверхности барабана, что обеспечивает повышение извлекающей способности сепаратора и, соответственно достаточно полное извлечение дроби из дробепесчаной смеси (практически не менее 95%).

Выполнение ярма в виде равнобокого ферромагнитного уголка в сочетании со ступенчатым ферромагнитными полюсными наконечниками позволяет использовать наиболее простые по форме и технологичные

блоки постоянных магнитов, выполненные в виде прямоугольных призм, и упростить конструкцию и трудоемкость изготовления сепаратора в целом.

Таким образом, описанные отличитель- ные признаки позволяют упростить конструкцию, снизить металлоемкость, повысить эффективность и извлекающую способность сепаратора,

В настоящее время завершены иссле- дования и разработаны чертежи (на уровне эскизного проекта) малогабаритного экспериментального образца барабанного магнитного сепаратора с диаметром барабана 408 мм и рабочей длиной барабана 750 мм, Масса сепаратора (без привода, питателя и приемников) составляет 148 кг, производительность по дробепесчаной смеси - не менее 40 т/ч. По сравнению с известным сепаратором П Б Э - 90/250 удельная произ- водительность (в расчете на единицу массы) предлагаемого сепаратора выше более чем в 3 раза, при этом общая масса однотипных постоянных магнитов, использованных в сравниваемых конструкциях сепараторов, снижена с 1600 до 75 кг.

Формула изобретения

1. Барабанный магнитный сепаратор, включающий рабочий орган в виде немагнитного барабана, внутри которого расположена магнитная система, состоящая из установленных в ярме постоянных магнитов в виде прямоугольных призм, одноименные полюса которых обращены к поверхности барабана, и промежуточного полюса в виде ферромагнитной пластины, прикрепленной к ярму и установленной между постоянными магнитами, о т л и ч а ющийся тем, что, с целью упрощения конструкции, снижения металлоемкости и повышения эффективности сепарации, он снабжен ферромагнитными пластинами/установленными на промежуточном полюсе с возможностью их перемещения в радиальном направлении к поверхности барабана и ферромагнитными полюсными наконечниками, расположенными на рабочих гранях постоянных магнитов, обращенных к поверхности барабана и имеющих ступенчатый профиль, при этом ярмо магнитной системы выполнено из рав- нобокого уголка из ферромагнитного материала, на котором постоянные магниты установлены с шагом 90° по окружности барабана.

2. Сепаратор по п. 1,отличаю-щий- с я тем, что установленных на промежуточном полюсе ферромагнитных пластинах выполнены пазы.

Изобретение относится к магнитной сепарации и предназначено для использования в литейных цехах для очистки и регенерации стальной и чугунной дроби. Цель изобретения - упрощение конструкции, снижение металлоемкости и повышение эффективности сепарации. Сепаратор содержит барабан (Б) с магнитной системой из установленных на ярме, выполненном из ферромагнитного равнобокого уголка, постоянных магнитов (ПМ) в виде прямоугольных призм. Одноименные полюса ПМ обращены к поверхности Б. Между ПМ расположен промежуточный полюс. При этом на промежуточном полюсе установлены ферромагнитные пластины с возможностью перемещения последних в радиальном направлении к поверхности Б. К рабочим граням ПМ, обращенным к поверхности Б, прикреплены ферромагнитные полюсные наконечники ступенчатой формы, обращенные своим ступенчатым профилем к криволинейной поверхности Б. На ярме ПМ установлены с шагом 90° по окружности Б. Исходный материал поступает на Б, где под действием магнитного поля частицы дроби притягиваются к Б. Немагнитная сыпучая часть материала самотеком удаляется с Б. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

ff

Фаг. 1

8

Фиг. 1