Электромагнитный сепаратор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1724375 А 1 1)5 В 03 С 1/1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРЛВ 462611, кл. В 03 С 1/08, 1972.(57) Использование: магнитная сепарация ферромагнитных включений. Сущность изобретения: цилиндрическая обмотка 7 закреплена на дугообразном ферромагнитном экране 5, а сердечник 3 с цилиндрическими полюсами 4 установлен с возможностью вращения. Для облегчения процесса разгрузки ферромагнитных частиц в зоне разгрузки между полюсами 4 может быть установлен ферромагнитный шунт 17, либо напротив полюсов 4 может находиться компенсирующий электромагнит. 8 ил.Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в различных отраслях промышленности, где необходимо удаление ферромагнитных частиц из сыпучих материалов.Известен электромагнитный шкивной сепаратор, включающий электромагнитную систему с полюсами и установленный концентрично ей в зоне сепарации дугообразный ферромагнитный шунт, усиливающий магнитное поле между полюсами.Однако выполнение этого сепаратора шкивным ведет к увеличению его габаритов и к ухудшению условий герметизации сепаратора, Кроме того, увеличение рабочего зазора между магнитной системой и шунтом на толщину ленты транспортера ведет к некоторому ослаблению магнитного поля в зоне сепарации, а следовательно и к ухудшению качества сепарирования,Известен также электромагнитный барабанный сепаратор, включающий неподвижную электромагнитную систему из цилиндрической обмотки с сердечником, имеющим расположенные с обеих сторон обмотки цилиндрические полюсы с профилированной рабочей поверхностью, охватывающую магнитную систему, вращающуюся немагнитную обечайку и дугообразный ферромагнитный экран, установленный в зоне сепарации концентрично последней,Однако наличие немагнитной вращающейся обечайки в рабочем зазоре между полюсами магнитной системы и шунтом за счет увеличения этого зазора ведет к ухудшению качества сепарирования.Цель изобретения - повышение качества сепарирования за счет усиления магнитного поля и его концентрации в рабочей зоне между экраном и полюсами сердечника,Указанная цель достигается тем, что в электромагнитном сепараторе, включающем цилиндрическую обмотку с осевым сердечником, имеющим расположенные с обеих сторон обмотки цилиндрические полюсы с профилированной внешней поверхностью, и установленный концентрично сердечнику с обмоткой дугообразный ферромагнитный экран, обмотка закреплена на ферромагнитном экране, а сердечник выполнен с возможностью вращения,Такое выполнение электромагнитного сепаратора позволяет уменьшить рабочий воздушный зазор между экраном и полюсами сердечника без уменьшения его пропускной способности, что позволяет усилить величину магнитного поля и его концентрацию в зоне сепарирования и тем самым по 510 70 сепарированных ферромагнитных частиц сепаратор может быть снабжен компенси 30 35 бункер,45 50 55 высить качество сепарирования при одновременном уменьшении габаритов сепаратора и расхода материалов на его изготовление,Для облегчения процесса разгрузки отсепарированных ферромагнитных частиц сепаратор может быть снабжен ферромагнитным шунтом, установленным в зазоре между противоположными полюсами сердечника концентрично обмотке в зоне разгрузки ферромагнитных частиц. Этот шунт замыкает магнитный поток рассеяния и .в значительной мере ослабляет этот поток в зоне разгрузки ферромагнитных частиц, что позволяет последним легче отрываться от поверхности сердечника и ссыпаться в накопительный бункер для ферромагнитных ча,стиц.Для облегчения процесса разгрузки отрующим электромагнитном, имеющим обмотку и магнитопровод с северным и южным полюсами. расположенными напро-. тив соответственно северного и южного полюсов сердечников сепаратора в зоне разгрузки ферромагнитных частиц. Это позволяет на некотором участке внешней поверхности полюсов сердечника в зоне разгрузки ферромагнитных частиц полностью скомпенсировать поле рассеяния сепаратора и легко удалять ферромагнитные частицы в накопительный бункер.При необходимости значительного увеличения производительности процесса сепарации, например вдвое, для облегчения процесса разгрузки отсепарированных ферромагнитных частиц, уменьшения суммар. ных габаритов сепарирующей установки и расхода материалов на ее изготовление в качестве компенсирующего электромагнита может быть применен другой аналогичный сепаратор, При этом два одинаковых сепаратора устанавливаются таким образом, что их зоны разгрузки ферромагнитных частиц располагаются друг напротив друга с небольшим зазором. Сердечники сепараторов вращаются в противоположные стороны с одинаковой частотой. Обмотки запитаны одинаковыми токами так. что сердечники сепараторов примыкают один к другому одноименными полюсами. При этом магнитные потоки рассеяния обоих сепараторов равны по величине и направлены один против другого, т,е. компенсируют друг друга на некотором участке зоны разгрузки ферромагнитных частиц, что дает возможность последним под действием силы тяжести свободно ссыпаться в накопительныйНа фиг,1 изображен электромагнитныйсепаратор, разрез в рабочей зоне; на фиг.2- сепаратор с удлиненным ферромагнитным экраном, разрез; на фиг,З - сечение А-А .на фиг.1; на фиг,4 - сечение Б-Б сепаратора 5на фиг.З; на фиг.5 - сепаратор с компенсирующим электромагнитом, вид сбоку; нафиг,6 - сечение В-В на фиг.5; на фиг.7 -сдвоенного сепарирующего устройства, гдекаждый сепаратор служит для другого компенсирующим электромагнитом, вид сбоку;на фиг. 8-сечение Г-Г на фиг.7.сепаратор включает .установленный в.подшипниковых щитах 1 и 2 сердечник 3,имеющий на торцах цилиндрические полюсы 4 большего, чем у центральной частисердечника, диаметра, установленный коаксиально сердечнику 3 между подшипниковыми щитами 1 и 2 дугообразныйферромагнитный экран 5 и закрепленную 20на нем с помощью немагнитной вставки 6цилиндрическую обмотку 7, охватывающую. центральную часть сердечника 3.Для усиления концентрации магнитного поля в рабочих зазорах 8 между полюсами 4 и экраном5 на внешнейцилиндрической поверхности полюсов 4 выполнена профильная нарезка, например, ввиде продольных зубьев 9. Для образованиягладкой цилиндрической рабочей поверхности полюсов 4 впадины 10 между зубьями 9могут быть заполнены немагнитным материалом, например, залиты алюминием, какроторы асинхронных электрических машин,либо эти впадины могут быть закрыты тонколистовой немагнитной нержавеющейсталью.Для предотвращения просыпания сепарируемого материала в зону расположенияобмотки или подшипниковых щитов рабачие поверхности у краев полюсов 4 имеютбуртики 11, образующие желоба для сепарируемого материала,Для функционирования сепараторснабжен раздвоенной на оба рабочих зазора питателем подающей течкой 12, приемными бункерами 13 и 14 соответственно длянемагнитного материала и ферромагнитныхчастиц и двумя скребками 15, установленными в желобах между буртиками 11 в зоне 50разгрузки ферромагнитнйх частиц над бункером 14,На фиг.1 показан пример выполнениясепаратора с верхней подачей сепарируемого материала и прямоточным направлением вращения сердечника 3 по стрелке вПредлагаемая конструкция может быть выполнена с нижней подачей сепарируемогоматериала, а также с противоточным направлением вращения сердечника 3. Рабочую поверхность полюсов 4 можно подразделить на три зоны; зона извлечения ферромагнитных частиц - зазор между поверхностью полюсов 4 и экраном 5. зона транспортирования ферромагнитных частиц - участок, расположенный надбункером 13 между концом экрана 5 и началом зоны расположения бункера 14, и зона разгрузки ферромагнитных частиц - участок поверхности полюсов 4, расположенный над бункером 14, При извлечении слабомагнитных частиц и хорошей сыпучести сепарируемого материала ферромагнитный экран 5 может бытьлродлен вплоть до начала зоны извлечения с выполнением отверстий 16 для разгрузки неферромагнитного материала в бункер 13 (фиг,2),При питании обмотки 7 постоянным током вокруг ее витков образуются магнитные потоки Ф и Фу, которые замыкаются по контурам, показанным на фиг.3,6 и 8 пунктирными линиями со стрелками. Рабочий магнитный поток Ф проходит по сердечнику 3 и далее через зубцы 9 и рабочие зазоры 8 замыкается по экрану 5. Поток рассеяния 1 тпроходит по сердечнику 3 и далее замыкается вокруг обмотки 7 через полюсы 4 и воздушные зазоры между ними. Поток (1 т значительно меньше потока Ф, так как имеет значительно большее магнитное сопротивление на своем пути (больший воздушный зазор),Для облегчения процесса разгрузки отсепарированных ферромагнитных частиц в зазоре между противоположными полюсами и сердечником 3 может быть установлен ферромагнитный шунт 17 (фиг.3 и 4), расположенный в зоне разгрузки ферромагнитных частиц над бункером 14. Этот шунт замыкает магнитный поток рассеяния по пути потока Ф " и в значительной мере ослабляетт соста ел я ю щую потока Фт, выпучивающуюся в зону разгрузки, что позволяет ферромагнитным частицам легче открываться от поверхности полюсов 4 сердечника 3 и ссыпаться в накопительный бункер 14, Однако при этом несколько увеличивается суммарный магнитный поток в сердечнике 3, а следовательно, и насыщение сердечника.Для облегчения процесса разгрузки отсепарированных ферромагнитных частиц при отсутствии шунта 17 сепаратор. может быть снабжен компенсирующим электромагнитом 18, имеющим обмотку 19 и магнитопровод 20 с северным И и южным Я полюсами 21, расположенными напротив северного И и южного Я полюсов 4 сердечника 3 в зоне разгрузки ферромагнитныхчастиц (фиг,5 и 6). При питании обмотки 19электромагнита 18 постоянным током образуется поток Ф, направленный против потока Фу и компенсирующий его в зонеразгрузки ферромагнитных частиц, что позволяет легко удалять последние в накопительный бункер 14.При необходимости удвоения производительности процесса сепарирования дляоблегчения процесса разгрузки отсепарированных ферромагнитных частиц, уменьшения суммарных габаритовсепарирующей установки и расхода материалов на ее изготовление вкачестве компенсирующего электромагнита может быть 15применен другой аналогичный сепаратор.При этом два одинаковых сепаратора устанавливаются таким образом, что их эоныразгрузки ферромагнитных частиц располагаются друг напротив друга с небольшим 20зазором (фиг.7 и 8). Сердечники 3 сепараторов вращаются в противоположные стороны с одинаковой частотой в, Обмоткизапитаны одинаковыми точками так, чтосердечники 3 сепараторов примыкают один 25к другому одноименными полюсами. Приэтом магнитные потоки рассеяния Фтобоих сепараторов равны по величине и направлены один против другого, иэ-за чего взоне суммарного действия этих потоков 30магнитное поле практически отсутствует иферромагнитные частицы легко ссыпаютсяв накопительный бункер 14.Сепаратор работает следующим образом.При вращении сердечника 3 с помощьюприводного двигателя (не показан) по стрелке а и запитанной постоянным током обмотке 7, ферромагнитные включения (нафиг,1,2,5,7 показаны жирными точками), находящиеся в сепарируемом материале, подаваемом с помощью точек 12 в зонуизвлечения на рабочие поверхности полюсов 4 за счет магнитного поля (поток Ф)притягиваются к поверхностям полюсов,концентрируясь на концах зубьев 9, т.е. взонах наибольшей концентрации рабочегомагнитного потока Ф в воздушных зазорах8,Немагнитный сепарируемый материал, пройдя зону извлечения, ссыпается с конца ферромагнитного экрана 5 или через отверстия 16 в нем в накопительный бункер 13. Ферромагнитные частицы, прижимающиеся к зубьям 9 полюсов 4, под действием магнитных сил притяжения, вызываемых потоком рассеяния Ф:г, при вращении сердечника 3 проходят зону транспортирования и достигают зоны разгрузки, где с помощью скребков 15 соскабливаются с поверхности полюсов 4 и ссыпаются в накопительный бункер 14 для ферромагнитных частиц, Процесс разгрузки ферромагнитных частей можно облегчить с помощью шунта 17 или компенсирующего электромагнита 18, или в сдвоенной сепарируемой установке.Предлагаемое конструктивное выполнение электромагнитного сепаратора за счет уменьшения величины рабочих воздушных зазоров между полюсами сердечника и ферромагнитным экраном без уменьшения пропускной способности этих зазоров, а также за счет приближения ферромагнитных частиц к концам зубьев полюсов позволяет повысить величину магнитного поля и его градиент в зоне сепарирования и, тем самым, увеличить силу извлечения ферромагнитных частиц из сепарируемого материала, т.е. улучшить качество процесса сепарирования.Ф о р мул а изобретения Электромагнитный сепаратор, включающий цилиндрическую обмотку с осевым сердечником, имеющим расположенныес обеих сторон обмотки цилиндрические полюсы с профилированной внешней поверх-. ностью, установленный концентрично сердечнику с обмоткой дугообразный ферромагнитный экран, питатель и приемники продуктов разделения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества сепарирования за счет усиления магнитного поля и его концентрации в рабочей зоне между экраном и полюсами сердечника, обмотка закреплена на ферромагнитном экране, а сердечник установлен с возможностью вращения,1724375 орректор Э;Лончаков М,Моргент актор С,Патрушева роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарин Заказ 1135 Тираж Подписное ВНИИПИ Государотвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5