Песковая насадка электромагнитного гидроциклона Советский патент 1982 года по МПК B03C1/00 B03B5/34 

Изобретение относится к регулированию технологических процессов обот гащения полезных ископаемых и може,т быть использовано для автоматического регулирования объемных и весовых расходов гидросмесей, твердая фаза которых обладает ферромагнитными свойствами, например на железорудных, никелевых и кобальтовых обогатительных фабриках, а также на углеобогатительных фабриках со схемами обогащения в тяже.пых (магнетитовЬах) средах.

Известен электромагнитный циклон, включающий цилиндро-конический корпус с магнитной катушкой, патрубки подачи питания и удаления продуктов разделения и концентратор магнитного потока, выполненный в виде полого цилиндра, установленного с наружной стороны сливного патрубка 1.

Известен также гидроциклон, включающий цилиндроконический корпус, магнитную систему, загрузочный спиралеобразный патрубок, охватывающий цилиндрическую часть корпуса, при этом магнитная система выполнена в виде сверхпроводящего соленоида 2 .

Недостатком известных устройств является абразивный износ корпуса.

Известна также песковая насадка электромагнитного гидроциклона,предназначенная для регулирования расхода песков и одновременной их магнитной обработки. Насадка выполнена. в виде цилиндрического патрубка, выполненного из магнитного материала и разделенного пополам двумя немагнитными прокладками. Внутренняя по10верхность патрубка имеет пазы с заложенными в них обмотками постоянного я переменного тока. Неподвижный ферромагнитный слой, выделившийся из песков и прикрепившийся к внутренней поверхности патрубка под действием магнитного поля обмотки постоянного тока, играет рюль своеобразной самофутеровки, снижающей абразивный износ патрубка 3j.

20

Однако данное устройство отличается повышенной сложностью конструктивного исполнения; недостаточной защищенностью патрубка от абразивного износа вследствие замыкания основного магнитного потока по ферро25магнитному патрубку и лишь значительно меньшего, чем основной, потока по пристенному ферромагнитному слою. Следовательно, прикрепленный к внутренней поверхности патрубка

30

(и защищающий ее от абразивного износа) футерующий слой ферромагнитного материала будет тоньше, чем мог быть, если бы магнитный поток целиком замыкался по ферромагнитному пристенному слою.

Устройство обладает также повышенным износом патрубка при полность открытом проходном сечении, когда футерующий слой отсутствует; неодинаковой защищенностью патрубка от абразивного износа по окружности внутреннего сечения, как результатом 1еодинаковой толщины футерующего; слоя: вблизи немагнитных прокладок, где футерующий слой тоньше, темп износа выше; низкой эксплуатационной надежностью, так как заложенные в пазы патрубка обмотки постоянного и переменного тока не защищены от увлажнения и, следовательно, короткого замыкания.

Наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является песковая на-, садка электромагнитного гидроцикло-i на, содержащая цилиндрический патрубок из немагнитного износостойкого материала, на котором размещена электрическая тороидашьная катушка, магнитопровод, присоединённый фланцами к пульпопроводу. Живое сечение в патрубке регулируется благодаря изменению напряженности магнитного поля, создаваемого при обтекании катушки постоянным током, при этом внутренняя поверхность патрубка покрывается неподвижным футерующим слоем ферромагнитных частиц, ориентированных по направлению линий магнитной индукции, и предотвращающим абразивный износ внутренней поверхности насадки 43Недостатками устройства являются повышенный износ патрубка при полностью открытом проходном сечении, когда футерующий слой отсутствует; недоувлетворительная эксплуатационная надежность и электробезопасность устройства, как результат недостаточной защищенности электрической катушки от увлажнения, поскольку защитный кожух, предотвращающий попадание тонкодисперсной водяной пыли , образующейся при разгрузке песков, отсутствует. Данная конструкция непригодна для использования в качестве расходрегулирующего клапана при монтаже в середине напорного пульпопровода.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности и энергобезопасности.

Поставленная цель достигается тем что песковая насадка электромагнитного гидроциклона, содержащая цилиндрический патрубок из немагнитного износостойкого материала, на котором

размещена электрическая тороидальная катушка, магнитопровод, присоединенный фланцами к пульпопроводу, снабжена влагонепроницаемой камерой, заполненной жидким диэлектриком, а

магнитопровод выполнен разъемным в виде наружного тороидального корпуса и двух прилегающих к его торцам присоединительных элементов с уплотнительными прокладками, при этом электрическая катушка размещена внутри влагонепроницаемой камеры, а цилиндрический патрубок и присоединительные элементы выполнены с внутренними диаметрами, превышающими внутренний

5 диаметр пульпопровода.

На чертеже схематически изображено предложенное устройство.

Устройство состоит из короткого цилиндрического патрубка 1 с присоеQ динительными элементами 2, выполненного из немагнитного износостойкого материала, например корунда, соосного с ним кольцевого тороидального корпуса 3 магнитопровода.Элементы 2

крепятся к корпусу 3 посредством шпилек 4 ,а также пары присоединительных фланцев 5.Присоединительные элементы 2 имеют толщину стенки, увеличивающуюся в 2 раза по направлению от периферии к отверстию. Во внутренней кольцевой

0 камере б, образованной цилиндрическим патрубком 1, корпусом 3 магнитопровода и присоединительными элементами 2, размещена электрическая тороидальная катушка 1, соединенная кабелем 8 с регулируемым источником постоянного напряжения 9. С целью исключения увлажнения электрическая катушка 7 обернута слоем гибкого изоляционного материала 10 и дополнительно помещена в камеру б, заполненную жидким диэлектриком, например трансформаторным маслом, Уплотнзиие камеры б обеспечивается кольцевыми прокладками 11 и 12, а также эластичным кольцом 13, уплотняющим отверстие 14 под кабель 8.

Диаметр отверстия в цилиндрическом патрубке 1 на 10-15 мм больше внутреннего диаметра пульпопровода,

,у при этом расширение отверстия в клапане имеет целью разместить в нем начальный футерующий слой 15 ферромагнитного материала, защищающий внутренние поверхности патрубка 1 и присоединительных элементов 3 от абразивного износа при полностью открытом проходном сечении, при этом катушка 7 обтекается током начального подмагничивания.

Устройство работает следующим образом.

При полностью открытом проходном сечении в. клапане катушка 7 обтекает.ся током начального подмагничивания, при этом магнитный поток замыкается

5 по корпусу магнитопровода 3, присоединительным элементам 2 и пристенному ферромагнитному футерующему слою 15 внутри цилиндрического патрубка. Величина тока начального подмагничи вания выбирается так, чтобы диаметр живого сечения цилиндрического патрубка был равен внутреннему диаметру пульпопровода. При увеличении тока в катушке 7 соответственно увеличивается магнитный поток и толщина футерующего слоя 15, при этом площадь живого сечения прохода в патрубке 1 и расход гидросмеси через него уменьшаются, При дальнейшем увеличении тока намагничи вания проходное сечение в патрубке перекрывается полностью, и в месте пересечения потока образуется устойчивая пробка из ферромагнитного материала, препятствующая подтеканию гидросмеси - устройство действует как запорное. Уплотнение, исключающее удаление закупоривающей пробки под действием гидростатического давления в пульпопроводе, достигается увеличением намагничивающего тока. Для открытия запорного устройств и восстановления расхода гидросмеси уменьшают намагничивающий ток. Если дросселирование потока в насадке сопровождается неже л артельным с технологической точки зрения эффектом намагничивания ферромагнитных частиц гидросмеси, целесообразно ввести последующую операцию размагничивания. Таким образом, изобретение позволяет отработать на магнитообогатительных фабриках технологию регулирования объемных и весовых расходов гидросмесей при транспортировке их по пульпопроводам и выпуска из. технологических емкостей и гидроциклонов и перейти от малоэффективного ручного способа регулирования расходов гидросмесей к автоматизированному, заменить быстроизнашивающуюся запорно-регулирующую арматуру такой свойства которой приближаются к свойствам идеальной арматуры, а именно высокой степенью сопротивляе мости абразивному износу бесконтакт ностью дросселирования расхода, поскольку в устройстве отсутствует рп циальный подвижный механический элемент - затвор, перекрывающий проход в арматуре (его функции выполняет твердая фаза самой гидросмеси); благоприятным характером изменения проходного сечения в арматуре - посредством уменьшения или увеличения диаметра проходного сечения (диафрагмирования) при сохранении кругового сечения прохода во всем диапазоне изменения расхода. Осврениз этого типа арматуры позволяет осуществить эффективное управление качеством концентрата на магнитообогатительных фабриках. Экономический эффект освоения данного изобретения на одной технологической секции обогатительной фабрики Ко Я1 уновского горнотобоГати- тельного комбината составляет 1,771 тыс.руб. в год. Формула изобретения Песковая насадка электромагнитного гидроциклона, содержащая цилиндрический патрубок из немагнитного износостойкого материала, на котором размещена электрическая тороидальная катушка, магнитопровод, присоединенный фланцами к пульпопроводу, о т личающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и электробезопасности, она снабжена влагонепроницаемой камерой, заполненной жидким диэлектриком, а магнитопровод выполнен разъемным в виде наружного, тороидального корпуса и двух прилегающих к его торцам присоединительных элементов с уплотнительными прокладками, при этом электрическая .катушка размещена внутри влагонепроницаемой камеры, а цилиндрический патрубок и присоединительные элементы выполнены с внутренними диаметрами, превышающими внутренний диаметр пульпопровода. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 385622, кл. В 03 С 1/00, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР 522857, кл. В 03 С 1/02, 1972. 3.Авторское свидетельство СССР № 619206, кл. В 03 В 5/34, 1976. 4.Гидроциклоны с наложенным магнитным полем и их применение при обогащении. Обзорная информация ЦНИИТЭИ черной металлургии СССР, сер. 2, вып. 2, М., 1979, с. 18.

.

Г

/

fi

Ifeflr