Подвесной электромагнитный железоотделитель Советский патент 1992 года по МПК B03C1/16 

Изобретение относится к магнитной сепарации и предназначено для использования на фарфоровых и стекольных заводах, на заводах по производству огнеупоров и керамических изделий, на тепловых электростанциях и в других отраслях - для извлечения и удаления мелких ферромагнитных металлопримесей крупностью от 0,01 мм и выше из потока различных сыпучих материалов - карбид-кремниевой массы, стекольной шихты, каолина, песка, угольной пыли и других мелкозернистых или порошкообразных материалов, перемещенных ленточным или каким-либо другим транспортером.

Известны дисковые электромагнитные Сепараторы (см.Деркач В.Г. Специальные методы обогащения полезных ископаемых, - М.: Недра, 1966, с. 338), состоящие из электромагнита и дисков, установленных над полюсами электромагнита. Недостатком дисковых сепараторов является их низкая

производительность, так как толщина сепарируемого материала на ленте при применении дисковых сепараторов практически может составлять не более 2...3 мм.

Известен также подвесной электромагнитный железоотделитель по авт.св. Ns944658, кл. ВОЗС 1/16, 1982, состоящий из П-образного магнитопровода, намагничивающих катушек и полюсных наконечников, прикрепленных к магнитопроводу. В рабочем режиме железоотделитель подвешивают над транспортером, на котором перемещается немагнитный материал, а намагничивающие катушки подключают к сети постоянного тока, в результате чего в рабочем межполюсном объеме железоотде- лителя создается стационарное неоднородное магнитное поле, под действием которого ферромагнитные металловключе- ния извлекаются из потока немагнитного материала и прилипают к полюсным накоXJ XJ СА

CN

мечникам железоотделмтеля. Для разгрузки извлеченных металловключений железоотделитель периодически отводится в сторону от транспортера и намагничивания катушки отключается от сети, в результате чего извлеченные металловклгочения отпадают, т.е. разгружаются в какой-либо приемник. При этом толщина слоя сепарируемого материала на ленте практически может составлять 150...200 мм, что соответствует достаточно высокой производительности железоотделителя и является его достоинством.

Указанный железоотделитель обеспечивает извлечение только относительно крупных ферромагнитных металловключений с единичной массой от 0,1 кг и более, что практически соответствует крупности от 25 мм и более.

Наиболее близок к предлагаемому подвесной электромагнитный сепаратор по авт.св. № 1703176, кл В 03 С 1 /16. Указанный подвесной электромагнитный сепаратор содержит электромагнит постоянного тока, под полюсами которого в вергикапьных плоскостях установлены зубчатые ферромагнитные пластины с П-образными пазами, расположенные под некоторым углом к предельной оси полюсов с возможностью перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях под полюсами электромагнита.

Такое техническое решение позволяет значительно увеличить интенсивность и неоднородность магнитного поля в локальной зоне размещения зубчатых ферромагнитных пластин, что является достоинством конструкции прототипа.

Однако, как показали исследования на экспериментальном образце сепаратора- прототипа, интенсивность магнитного поля по длине зубчатых ферромагнитных пластин распределяется неравномерно. Наибольшая интенсивность магнитного поля при этом имеет место в зонах размещения пластин вблизи межполюсного зазора, а наименьшая - а зонах вблизи внешних краев полюсов электромагнита. Поэтому в рабочем режиме наиболее интенсивное осаждение извлекаемых металлопримесей реализуется не по всей длине зубчатых пластин, а лишь на участках, практически составляющих 30...40% длины пластин. Последнее обстоятельство несколько снижает эффективность извлечения металлопримесей, в особенности для наиболее мелкой фракции 0,01 ...0,05 мм. что является определенным недостатком конструкции прототипа. Другим недостатком прототипа является необходимость ручной очистки зубчатых пластин от налипших металлопримесей, что в некоторых случаях (при достаточно большой исходной концентрации металлопримесей в потоке сепарируемого материала) может вызвать определенные

неудобства при эксплуатации сепаратора.

Цель изобретения - повышение эффективности работы и улучшение условий разгрузки извлеченного металла.

Указанная цель достигается тем, что же0 лезоотделитель снабжен ферромагнитным шунтом ступенчатой формы, расположенным под транспортирующим органом, вер- тикальная ось симметрии которого совпадает с вертикальной осью симметрии

5 электромагнитной системы, и пружинами, посредством которых электромагнитная система установлена на основании. При этом в полюсных наконечниках выполнены отверстия, а ферромагнитные пластины

0 установлены в них с возможностью перемещения посредством штоков.

Такое техническое решение позволит благодаря влиянию ферромагнитного шунта повысить интенсивность магнитного по5 ля практически равномерно по всей длине зубчатых ферромагнитных пластин, установленных под полюсами электромагнита, что будет способствовать повышению эффективности извлечения мелких металло0 примесей. Установка электромагнита на пружинах с возможностью ограниченного перемещения в вертикальной плоскости позволит исключить необходимость ручной очистки зубчатых пластин от налипших на

5 них металлопримесей, что упростит процесс эксплуатации сепаратора. Выполнение ферромагнитного шунта ступенчатой формы позволит уменьшить металлоемкость шунта при сохранении практически неизменной

0 магнитной нагрузки в стали шунта.

В изученных технических решениях не выявлены существенные признаки, отличающие предлагаемое устройство от прототипа, что дает основание считать изобретение

5 соответствующим критерию Существенные отличия.

На фиг.1 изображен общий вид предлагаемого устройства; на фиг.2 - предлагаемое устройство сбоку (вид А на фиг.1).

Железоотделитель содержит элетро0 магнит постоянного тока, включающий в себя магнитопровод 3, катушки 5 и основные полюса 6. На полюсных пластинах 6 выполнены четыре отверстия, в которых установлены цилиндрические штоки 7 с

5 возможностью перемещения в вертикальной плоскости. К нижним граням штоков 7 прикреплены два дополнительных полюса 8 с прикрепленными к ним зубчатыми ферромагнитными пластинами 9, установленными

под некоторым углом (практически 70...80°) к продольной оси полюсов 6 и 8. Таким образом, дополнительные полюса 8 установлены с возможностью ограниченного возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости(практически в пределах 20...30 мм). Под полюсами электромагнита располагается рабочая ветвь ленточного транспортера 10, установленная с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости (например, по стрелке С на фиг.1), а под лентой 10 в пределах зоны размещения главных и дополнительных полюсов неподвижно установлен массивный ферромагнитный шунт 11 ступенчатой формы, например, в виде набора стальных пластин толщиной 10...15 мм.

К ярму электромагнита жестко прикреплены уголки 1, к которым прикреплены пружины 2 сжатия, опирающиеся нижними концами на неподвижные основания 4. Таким образом, электромагнит в целом установлен над ленточным транспортером 10 на пружинах 2 с возможностью ограниченного возвратно-поступательного перемещения (за счет упругости пружин сжатия) в вертикальной плоскости. При этом вертикальная ось транспортера совпадает с вертикальной осью симметрии электромагнита.

Сепаратор работает следующим образом.

В рабочем режиме ленточный транспортер 10 приводится в движение (по стрелке С на фиг.1) с одновременной подачей (с помощью какого-либо питателя) сыпучего сепарируемого материала на ленту 10, а намагничивающие катушки 5 подключаются к сети постоянного тока, в результате чего в межполюсном объекте электромагнита создается магнитное поле, под действием которого дополнительные полюса 8 вместе с зубчатыми пластинами 9 перемещаются вверх, прижимаясь к полюсам 6 и фиксируясь в рабочем положении. При этом основная часть магнитного потока замыкается через пластины 9 и по стали ферромагнитного шунта 11, благодаря чему пластины 9 сильно насыщаются практически по всей своей длине, а распределение магнитного поля по ширине шунта 11, перекрывающего своей шириной суммарную ширину полюсов 6 и межполюсного зазора между ними (фиг.1), соответствует максимальному значению магнитного потока в средней части шунта, т.е. по оси симметрии электромагнита на фиг,1, и минимальному значению потока (близкому к нулю) по краям шунта. Поэтому предлагаемая ступенчатая форма шунта 11 обеспечивает равномерное распределение магнитной нагрузки (магнитной

индукции) в стали шунта при очевидном снижении металлоемкости шунта по сравнению, например, с прямоуюльной или любой другой формой геометрии шунта.

Под действием магнитного поля между

шунтом 11 и полюсами 6 электромагнита возникают значительные силы электромагнитного притяжения, вследствие чего электромагнит в целом перемещается вниз,

0 сжимая пружины сжатия 2 и фиксируясь (за счет упругих сил пружин сжатия) в определенном рабочем положении над лентой 10, обеспечивая необходимое погружение пластин 9 в движущийся поток сыпучего мате5 риала без механического контакта пластин 9 с поверхностью движущейся ленты 10. Практически параметры пружин и зазор между лентой и шунтом подбирают таким образом, чтобы при фиксированном рабо0 чем положении электромагнита обеспечивался технологический зазор между рабочей поверхностью ленты 10 и нижними кромками пластин 9 в пределах 5... 10 мм, Благодаря установке пластин 9 под уг5 лом к направлению движения ленты 10 частички сепарируемого потока в период перемещения транспортера под полюсами сепаратора (в направлении стрелки С на фиг,1) неизбежно проходят локальные уча0 стки высокоинтенсивного и высокоградиен тного магнитного поля, механически контактируя с сильнонасыщенными зубцами погруженных в поток пластин 9, в результате чего происходит интенсивное

5 налипание ферромагнитных металловклю- чений к зубцам пластин, в то время как немагнитные частички материала свободно проходят между пластинами. При этом благодаря влиянию шунта 11, как отмечалось

0 выше, реализуется сильное насыщение пластин 9 практически по всей их длине, что обеспечивает существенное повышение эффективности извлечения мелких металло- примесей из потока сепарируемого

5 материала,

По мере накопления ферромагнитных металлопримесей на зубцах 8 прекращается подача сыпучего материала.

По мере накопления ферромагнитных

0 металлопримесей на зубцах 8 прекращается подача сыпучего материала, останавливается (или реверсируется) ленточный транспортер 10 и отключаются от сети катушки 5, после чего за счет упругих сил пру5 жин 2 электромагнит автоматически перемещается вверх (практически на 40...60 мм), а дополнительные полюса 8 вместе с пластинами 9 автоматически отпадают вниз, фиксируясь в положении, представленном на фиг,1 и 2, в результате чего ранее

прилипшие к пластинам 9 металлопримеси автоматически стряхиваются, т.е. разгружаются на поверхность ленты 10 или на какой- либо лоток, вручную подводимый на период разгрузки под полюса электромагнита

Таким образом, совокупность описанных отличительных признаков позволяет существенно повысить эффективность извлечения мелких металлопримесей и значительно упростить эксплуатацию сепаратора за счет исключения необходимости ручной очистки пластин от налипших на них в рабочем режиме металлопримесей. Формула изобретения Подвесной электромагнитный желе- зоотделитель, включакт1ий основание, установленную на основании над транспортирующим органом электромагнитную систему постоянного тока, имеющую полюсные наконечники, и расположенные под ними с возможностью перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях ферромагнитные пластины зубчатой формы,

отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы и улучшения условий разгрузки извлеченного материала, железоотделитель снабжен ферромагнитным шунтом ступенчатой формы, расположенным под транспортирующим органом, вертикальная ось симметрии которого совпадает с вертикальной осью симметрии электромагнитной системы, и пружинами, посредством которых электромагнитная система установлена на основании, при этом в полюсных наконечниках выполнены отверстия, а ферромагнитные пластины установлены в них с возможностью перемещения посредством штоков.

Использование: извлечение и удаление мелких ферромагнитных металлоеключений крупностью от 0,01 мм и выше из потока различных мелкозернистых или порошкообразных немагнитных материалов. Сущность: железоотделитель содержит ферромагнитный шунт ступенчатой формы, расположенный под транспортирующим органом, вертикальная ось симметрии которого совпадает с вертикальной осью симметрии электромагнитной системы, и пружины, посредством которых электромагнитная система установлена на основании. При этом в полюсных наконечниках выполнены отверстия, а ферромагнитные пластины установлены в них с возможностью перемещения посредством штоков. Под полюсными наконечниками расположены с возможностью перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях ферромагнитные пластины зубчатой формы. 2 ил

Фн.4

У

------ --u « if-

jL-.yiJ.jIJJQ

SO

уштлттттКпттттттт

Фиг. 2

777

777/7/7