Электромагнитный сепаратор Советский патент 1981 года по МПК B03C1/24 B03C1/08 

(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ СЕПАРАТОР

Изобретение относится к обогаплению по лезных ископаемых, а именно к устройствам для тонкого разделения дисперсного материала на ферромагнитные и немагнитные компоненты,и может быть использовано в технике разделения и очистки дисперсных материалов. . Известно устройство для тонкого разделения дисперсного материала на ферромагнитные и немагнитные компоненты, представляющее собой электромагнитный гидроциклон, включающий в себя две питаемые постоянным электрическим током катущки - одну, расположенную на питающем патрубке, вдолй которого движется ферромагнитный материал, и вторую, расположенную на корпусе гидроциклона, т. е. данный гидроциклон представляет собой трубу, выполненную из немагнитного материала, по которой подводят обрабатываемый материал и которую окружают катущки, причем нижняя катушка расположена на корпусе гидроциклона и выполнена с утолщением к песковому отверстию 1. Однако в это.м устройстве при наложении на обрабатываемый материал постоянного магнитного поля в результате флокуляции и захвата во флокулы немагнитной компоненты чистота разделения материа.юв невелика. Известен также сухой электромагнитный сепаратор для разделения тонкодисперсных материалов на ферромагнитные и немагнитные компоненты с кольцевой магнитной системой для создания переменного бегущего магнитного поля 2. Недостатками данного сепаратора являются, во-первых, флокуляция ферромагнитных частиц и захват во флокулы значительного количества немагнитной компоненты, что является типичным для сепараторов с постоянным или переменным магнитным полем, во-вторых, для его работы требуется специальное устройство с механическим приводом для удаления сепарируемого материала за пределы области, охваченной магнитным полем. Флокуляция повышает магнитную восприимчивость ферромагнитного дисперсного материала, улучшая тем самым его отделение с помощью высокоградиентного магнитного поля электромагнитной системы. Однако это улучщение не идет параллельно с повышением степени очистки ферромагнитного материала из-за захвата ферромагнитными частицами немагнитных. Наиболее близким к предлагаемому является электромагнитный сепаратор, включающий наклонный вибрационный лоток из немагнитного материала с расположенным над ним пиfaтeлeм, две электромагнитные системы и приемники для продуктов разделения 3. Однако и этот сепаратор не исключает захвата немагнитных частиц флокулами ферромагнитных, что значительно снижает эффективность сепарации. Цель изобретения - повыщение эффективности сепарации тонкодисперсных материалов за счет создания виброкипящего слоя и предотвращения захвата немагнитных частиц флокулами ферромагнитных. Поставленная цель достигается тем, что в электромагнитном сепараторе, включающем наклонный вибрационный лоток из немагнитного материала с расположенным над ним питателем, две электромагнитные системы и приемники для продуктов разделения, одна электромагнитная система подключена к источнику постоянного прерывистого тока и расположена над лотком параллельно его плоскости, а вторая выполнена из двух последовательно и соосно установленных катущек, одна из которых (намагничивающая) подключена к источнику постоянного прерывистого тока, а другая (размагничивающая) подключена к источнику переменного непрерывного тока, причем катущки установлены над лотком перпендикулярно его плоскости и снабжены отводящим желобом для ферромагнитных частиц, размещенным внутри катушек. На фиг. 1 приведено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - один из вариантов конструктивного исполнения устройства; на фиг. 4 - электрические схемы подключения силовой и размагничивающей обмоток сепаратора. Электромагнитный сепаратор включает в себя наклонный вибрационный лоток 1 из немагнитного материала с. расположенным над ним питателем 2, приемник 3 для ферромагнитного материала и приемник 4 для немагнитного материала. Сепаратор снабжен двумя электромагнитными системами, одна из которых 5 подключена к источнику постоянного прерывистого тока (фиг. 4) и расположена над лотком 1 параллельно его плоскости, а вторая включает в себя магнитопровод 6 и две последовательно и соосно установленные катушки 7 и 8, одна из которых 7 (намагничивающая) подключена к источнику постоянного прерывистого тока (фиг. 4), а другая 8 (размагничивающая) подключена к источнику переменного непрерывного тока (фиг. 4), причем катущки 7 и 8 установлены над лотком 1 перпендикулярно его плоскости и снабжены отводящим желобом 9 для ферромагнитных частиц, размещенным внутри катушек 7 и8. Вибрационный лоток 1 снабжен специальным устройством 10 для обеспечения вибрации. Электромагнитный сепаратор работает следующим образом. Дисперсный материал 11 подают из питателя 2 на наклонный лоток 1. Под воздействием электромагнитной системы 5, через поторую периодически подают и.мпульсный ток частотой от 10 до 12 Гц с длительностью импульсов 0,01 с, который в свою очередь можно прерывать с частотой 1 - 5 Гц, ферромагнитные частицы создают виброкипящий слой транспортируемого материала, который может сползать даже по неподвижной наклонной плоскости в результате вибрации ферромагнитнь1х частиц. При таких частотах ферро.магнитные частицы образуют короткие флокулы и поднимаются вверх, ударяются в полюс электромагнитной системы 5, рассыпаются в интервале между импульсами, тогда как после предварительного разделения с помощью электромагнитной системы 5 немагнитные частицы утрамбовываются ферромагнитными и они оказываются под слоем ферромагнитных частиц. На этом этапе в сепарируемой верхней ферромагнитной части слоя содержится не более 5-10% немагнитных частиц (по объему). В следующий момент предварительно разделенный слой подходит к намагничивающей катущке 7, которая подсоединена к источнику прерывистого постоянного тока частотой 1-5 Гц и длительностью импульсов tj4 0,01 с с напряженностью магнитного поля на ее концах порядка 600-1000 А/см. В данном случае (фиг. 1) применяют катущку прямоугольной формы с отнощением ее высоты h к наименьшей ширине ее внутреннего окна В :- 0,4-f 0,5, где В - порядка 70 мм. Под действием импульса магнитного поля Ьерромагнитный материал стремительно втягивается в катущку 7, образуя псевдоожиженный слой, а так как импульс t 0,01 с исчезает до подхода ферромагнитного материала к центру катущки 7, то он по инерции вылетает из данной ламагничивающей катушки 7 вдоль отводящего желоба 9. Пролетая через область, охватываемую размагничивающей катущкой 8, питаемой переменным током, с амплитудным значением напряженности в центре ее Н Н , гдеНс- коэрцитивная сила материала, ферромагнитный материал размагничивается и флокулы распадаются, окончательно освобождая захваченные ими немагнитные частицы. Степень очистки ферромагнитных частиц от немагнитных достигает после этого порядка 99,9 100%. На частицы пустой породы магнитное поле непосредственно не действует, но их увлекает за собой ферромагнитные частицы. Однако высота подъема немагнитных частиц невелика и все они падают обратно на лоток 1, тогда как ферромагнитные, более тяжелые частицы под действием силы инерции поступают в приемник 3. Немагнитная компонента поступает в приемник 4.

Силовая обмотка (см. фиг. 4) подключается к источнику переменного напряжения через тиристор Т, благодаря чему создают источник прерывистого постоянного тока.

При срабатывании реле Л замыкается нормально замкнутый контакт Л1 и конденсатор С, емкостью порядка 100 мкФ, разряжается в течение времени, меньшем t 0,01 с, в цепь зажигания тиристора, через который в течение времени t 0,01 с проходит импульс тока. Частоту срабатывания реле Л| и, следовательно, тиристора Т регулируют путем -изменения емкости С.

Таким образом, предлагаемый электромагнитный сепаратор дает практически на 100% очищенный ферромагнитный материал зернистых фильтров путем магнитной сепарации, что позволяет широко внедрить его как в лабораторной практике, так и в промышленности для тонкого разделения ферромагнитных и немагнитных составляющих.

Формула изобретения

Электромагнитный сепаратор, включающий наклонный вибрационный лоток из немагнитного материала с расположенны.м над ним питателем, две электромагнитные системы и приемники для продуктов разделения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности сепарации тонкодисперсных материалов за счет создания виброкипящего слоя и предотвращения захвата немагнитных частиц флокулами ферромагнитных, одна электромагнитная система подключена к источнику постоянного прерывистого тока и расположена над лотком параллельно его плоскости, а вторая выполнена из двух последовательно и соосно установленных катушек, одна из которых (намагничивающая) подключена к источнику постоянного прерывистого тока, а другая (размагничивающая) подключена к источнику переменного непрерывного тока, причем катушки установлены над лотком перпендикулярно его плоскости и снабжены отводящим желобом для ферромагнитных частиц, размещенным внутри катущек.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3.Авторское свидетельство СССР № 116785, кл. В 03 С 1/24 09.09.57 (прототип).