Электромагнитный сепаратор Советский патент 1993 года по МПК B03C1/16 

X СП

ел

Изобретение относится к устройствам по разделению материалов в магнитном поле и может быть использовано для удаления ферромагнитных включений из потока многокомпонентных смесей, например, в пищевой промышленности.

Известен электромагнитный железоот- , включающий электромагнитную систему, клинообразного индукционного полюса, выполненного в виде набора магнитных пластин, разделенных прокладками из немагнитного материала.

Недостатком данной .конструкции является низкая эффективность извлечения ферромагнитных частиц из сыпучего материала, что связано с тем, что сила, создаваемая магнитным полем и действующая на ферромагнитную частицу, направлена к клинообразному индукторному полюсу и прижимает ее к поверхности ленты, что препятствует извлечению ферромагнитных частиц из многокомпонентных смесей.

Известен электромагнитный сепаратор, состоящий из транспортерной ленты, магнитной системы с полюсными наконечниками, расположенными под углом к вертикали и сопряженными с ним гранями, размещенными параллельно горизонту и выполненными с острыми закраинами.

Недостатком данной конструкции является низкая эффективность извлечения ферромагнитных частиц из сыпучего материала, так как в данной конструкции имеется лишь две рабочие грани на полюсных наконечниках, поверхности которых извлекают ферромагнитные частицы из сыпучего материала.

Известен также электромагнитный сепаратор, принятый за прототип, содержащий электромагнитную систему, включающую основной магнитопровод, в пазах которого уложены основная и дополнительная обмотки и дополнительный магнитопровод, в пазах которого уложена обмотка, а также транспортирующий орган с транспортером, металлоискатель и приемник извлеченных металлических предметов.

Недостаток данной конструкции в том, что основной и дополнительный магнитопровод расположены над свободно падающим потоком транспортируемого материала, что исключает прохождение магнитного потока через многокомпонентную смесь, расположенную на верхней ветви ленты конвейера и извлечение из нее ферромагнитных включений.

Это связано с тем, что основная часть магнитного потока, созданного обмотками основного и дополнительного магнитопро- водов, замыкается в непосредственной близости от них, что уменьшает область

действия магнитных сил, извлекающих фер- - ромагнитные частицы из смеси.

Кроме того, в конструкции, принятой за прототип, поверхности основного и дополнительного магнитопроводов, обращенные к свободно падающему потоку транспортируемого материала, не имеют зубчатой формы, т.е. создают необходимую величину силы магнитного притяжения, обусловлен0 ную градиентом магнитного поля, что может быть недостаточным для извлечения ферромагнитных включений из многокомпонентных смесей.

Цель изобретения - повышение эффек5 тивности извлечения ферромагнитных включений из сыпучего материала.

Указанная цель достигается тем, что в электромагнитном сепараторе, включающем электромагнитную систему с полюсны0 ми наконечниками, один из которых расположен над местом схода конвейерной ленты с барабана, для извлечения ферромагнитных включений из свободно падающего потока транспортируемого материала,

5 согласнооизобретению, другой полюсной наконечник установлен над конвейерной лентой транспортирующей материал, при этом сепаратор снабжен плоским магнито- проводом, расположенным под, верхней

0 ветвью ленты в месте расположения другого полюсного наконечника, причем поверхности полюсных наконечников выполнены зубчатой формы, вершины которых направлены в поверхности обрабатываемого мате5 риала, что позволяет ферромагнитным включениям, перемещаясь с конвейерной лентой несколько раз находиться в зоне действия градиентных сил, создаваемых магнитным полем.

0 Эффективность извлечения ферромагнитных включений из сыпучего материала будет зависеть от количества зубцовс заострениями, выполненных на полюсных наконечниках.

5 На фиг. 1 показана ферромагнитная частица А, перемещающаяся под полюсным наконечником, на котором выполнены 4 зубца и распределение магнитного поля под ним. Перемещаясь с конвейерной лентой.

0 частица А подвергается действию градиентных сил, создаваемых магнитным полем четыре раза, что обуславливает высокую ве- роятность ее извлечения из сыпучей смеси. На фиг. 2 представлена конструкция

5 электромагнитного сепаратора. Она состоит из полюсных наконечников 1 и 2, закрепленных к ярму магнитопровода 3, поверхности которых имеют зубчатую форму 4 и 5, а вершины направлены к обрабатываемому материалу. Выполнение

поверхностей полюсных наконечников 1 и 2 зубчатыми 4 и 5, позволяет создать неоднородное магнитное поле в зоне прохождения сыпучего материала и тем самым увеличить силу воздействия на ферромагнитную час- тицу. Выполнение многозубцовых заострений позволяет создать несколько неоднородных зон, где действует сила, извлекающая частицу из сыпучего материала. Для повышения рабочего магнитного пото- ка, плоский магнитопровод 6 расположен под верхней ветвью ленты 7, охватывающей барабан 8, изготовленный из магнитопро- водного материала и являющийся частью магнитопровода.

Магнитный поток, создаваемый электромагнитом, замыкается по пути: полюсный наконечник 1, зубцы 4, плоский магнитопровод 6, барабан 8. зубцы 5, полюс 2, ярмо 3.

Магнитная сила, создаваемая полем электромагнита, направлена к зубцам и стремится притянуть частицы к ним. В качестве магнитопроводного материала для магнитной цепи может применяться сталь марок: Ст 0, Ст 3, Ст 5, Сталь 10. Сталь 20 и других.

Работа электромагнитного сепаратора состоит в следующем.

По верхней ветви конвейерной ленты 7 перемещается многокомпонентная сыпучая смесь с ферромагнитными включениями. При прохождении под зубцом электромагнитного сепаратора на каждую ферромагнитную частицу действует сила:

F //oMvH где Ц0 4 Гн/м - магнитная постоянная:

намагниченность частицы; vH - градиент магнитного поля.

Эта сила стремится извлечь ферромагнитную частицу из многокомпонентной сме- си и притянуть ее к зубцам. На фиг. 1 показано прохождение ферромагнитной частицы А по ленте конвейера под зубчатой поверхностью полюсного наконечника 2. Как видно из картины распределения поля, максимальная напряженность магнитного поля имеет место под вершиной зубца. В нашем случае частица А четыре раза проходит участки, где напряженность и градиент магнитного поля максимальны. Таким образом, ферромагнитная частица притягивается к зубцам сразу или перемещается в сыпучей многокомпонентной смеси ближе к ее поверхности при движении вместе с лентой конвейера от одного зубца к другому. Эффективность извлечения ферромагнитной частицы зависит как от ее намагниченности, которую .можно повысить увеличив

максимальную напряженность магнитного поля за счет размещения плоского магнитопровода в пространстве между лентами конвейера, что приводит к уменьшению магнитного сопротивления на пути рабочего по- тока, так и за счет выполнения поверхностей полюсных наконечников мно- гозубцовыми, что позволяет создать несколько градиентных зон извлечения ферромагнитных частиц.

Оставшиеся в сыпучей смеси ферромагнитные включения извлекаются из нее полюсным наконечником 1, из свободно падающего потока сыпучего материала при переходе с ленты конвейера 7 на ленточный транспортер 9. При этом ферромагнитные включения неоднократно попадают в градиентные зоны, расположенные под каждой из вершин зубца, что повышает эффективность их извлечения из многокомпонентной смеси.

Когда на зубцах полюсных наконечников скапливается большое количество ферромагнитных частиц, электромагнит отключают от источника питания, размагничивают магнитную систему и очищают ферромагнитные частицы посредством скребка или щетки.

Эффективность работы таких магнитных сепараторов в 3-10 раз выше, чем изве- стных в настоящее время, что подтверждают их испытания. Предлагаемую конструкцию электромагнитного сепаратора целесообразно применять, например, в пищевой промышленности для извлечения ферромагнитных частиц из мясокостной муки.

Формула изобретения Электромагнитный сепаратор, включающий электромагнитную систему с полюсными наконечниками, один из которых расположен над местом схода конвейерной ленты с барабана для извлечения ферромагнитных включений из свободно падающего потока транспортируемого материала, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности извлечения, другой полюсной наконечник установлен над конвейерной лентой, транспортирующей материал, при этом сепаратор снабжен плоским магнитопроводом, расположенным под верхней ветвью конвейерной ленты в месте расположения другого полюсного наконечника, причем поверхности полюсных наконечников выполнены зубчатой формы, вершины зубцов которых направлены к поверхности обрабатываемого материала.

Фи B.I

Использование: разделение материалов в магнитном поле, удаление ферромагнитных включений из потока многокомпонентных сыпучих материалов в угольной, строительной, пищевой и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: электромагнитный сепаратор состоит из полюсных наконечников 1 и 2, ярма магнито- провода 3. Поверхности полюсных наконечников имеют зубчатую форму 4 и 5, а вершины направлены к обрабатываемому материалу. Полюсный наконечник 1 уста- новлен над конвейерной лентой, транспортирующей материал, а полюсной наконечник 2 над листом схода конвейерной ленты с барабана 8 для извлечения ферромагнитных включений из свободно падающего потока транспортируемого материала. Сепаратор имеет плоский магнито- провод 6, расположенный под верхней ветвью ленты 7 конвейерной ленты, охватывающей барабан 8. 2 ил.