Магнитный дешламатор

(".ОЦИ А Л ИСТИ ГЕ (;К ИХРЕСПУБЛИК БРЕТЕ СВИДЕТЕЛЬСТВ СКО Калкай,. ,а,4 АГОСУДАРСТВЕ ННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) агнитогорский металлургический комбин т им. В,И.Ленина(Вб) )1 еторское саидетелчстао СССРМ 1 10922, кл. В 03 В 5/60, 1988,вторское свидетельство СССРМ 1 ф 31513, кл, В 03 С 1/10, 1982(57) Использование: в области гравитационно- агнитного разделения зернистых смесей в движущемся потоке пульпы и дляобоащения тонкоизмельченных магнитныхруд, ешламатор включает цилиндрическийкор ус 1 с загрузочными 4 и разгрузочным5 пр способлениями, патрубки для подачиводь, магнитную систему, выполненную ввид 6 лопастей и установленных концентричо меньшими основаниями вниз полыхусеченных конусов 9 из магнитомягкой сет., 5.01792740 А 1(5 В 03 В 5/62, В 03 С 1/10 ки с квадратными ячейками, при этом верхние кромки конусов 9 расположены на уровне сливного порога, на сетке в шахматном порядке горизонтальна установлены прямоугольные магнитные пластины 10 на расстоянии друг от друга по высоте, равном от 0,021 до 0,074 высоты цилиндрической части корпуса, по горизонтали, равном от 0,0164 до 0,03 длины окружности усеченного конуса, на которой расположен соответствующей ряд пластин, при этом верхние кромки верхнего ряда пластин расположены на уровне сливного порога, а длина стороны квадратной ячейки сетки равна от 0,004 до 0,006 высоты цилиндрической части корпуса, Продукт в виде пульпы поступает в корпус 1, Содержащийся в пульпе магнитный материал осаждается на днище корпуса 1 и на поверхность коКусов 9, где частицы под действием полиградиентного магнитного поля, созданного пластинами а 10, образуют флокулы, которые отрываются и опускаются на днище корпуса,1, 2 ил., 1 табл.ааааЪЧ45 50 55 Изобретение относится к области гравитационно-магйитного разделения зернистых смесей в движущемся потоке пульпы иможет быть использовано для обогащениятонкоизмельченных магнитных руд,Для гравитационно-магнитного разделения материала в водной среде в современной технике используют аппаратыразличной конструкции.Известен магнитный дешламатор для "0дешламации и сгущения тонкоизмельченного сильномагнитного материала, включающий чан с кольцевым сливным желобом вверхней части, намагничивающие аппараты, установленную ниже нижней кромки 15сливного желоба магнитную систему, питающие и разгрузочные патрубки и граблины,закрепленные на валу, установленном с возможностью вращения по центру чана; не-магнитный диск с установленным под ним в 2 Оверхней части" чана неподвижным кольцевым немагнитным перекрытием, магнитнаясистема выполнена из расположенных спромежутками секторных частей, каждая изкоторых прикреплена посредством немагнитных стержней кстенкам чана, в которыхпод кольцевым перекрытием выполнены от. верстия для питающих, патрубков с намагничивающими аппаратами, при этом дискжестко соединен с валом, причем магнитная 30система расйоложенэ над диском с зазо-ром, ее радиус равен радиусу диска, а суммарадиуса дйска и ширины кольцевбго перекрытия равна радиусу чана.Магнитный дешламатор указанной конструкций имеет следующие недостатки. Прииспользовании его поток пульпы в областимежду немагнитным диском и кольцевымнемагнитным йерекрытием, из-зэ малогоживого сечения, движется с большой скоро стью, вследствие этого здесь механические силы, действующие на отдельные - более тонкие магнитные частицы, превышают магнитные и они (эти частицы) увлекаются в слив. Кроме этого сгуститель имеет недостаточную площадь сгущения, Отмеченные недостатки приводят к повышению содержания металла в сливе и снижению эффективности обогащения.Наиболее близким к заявленному устройству по технической сущности и достигаемому результату является магнитный дешламатор, включающий цилиндро-конический корпус, с загрузочным и разгрузочным приспособлениями. патрубками для подачи воды, лопастями для сгребания осадка, сливным порогом и магнитной системой.Недостатком указанного дешламатора является недостаточная площадь сгущения,что приводит к снижению производительно сти и уменьшению эффективности разделения,Поставленная цель достигается тем, что магнитная система выполнена в виде установленных концентрично меньшими основаниями вниз полых усеченных конусов из магнитомягкой сетки с квадратными ячейками, при этом верхние кромки конусов расположены на уровне сливного порога, на сетке в шахматном порядке длинной стороной горизонтально установлены прямоугольные магнитные пластины на расстоянии друг от друга по высоте раином от 0,021 до 0,074 высоты цилиндрической части корпуса, по горизонтали равном от 0,0164 до 0,08 длины окружности усеченного конуса, на которой расположен соответствующий ряд пластин, при этом верхние кромки верхнего ряда пластйн расйоложены на уровне сливного порога, а длина стороны квадратной ячейки сетки равна от 0,004 до 0,006 высоты цилиндрической части корпуса.Для определения вышеуказанных оптимальных размеров и параметров предполагаемого изобретения было проведено три серии ойытов (см, таблицу) на заявленном магнитном дешламаторе снабженным магнитной системой в виде установленных концентрично меньшими основаниями вниз трех полых усеченных конусов из магнитомягкой сетки с квадратными ячейками, при этом верхние крбмки конусов расположены на уровне сливного порога, на сетке в шахматном порядке длинной стороной горизонтально установлены прямоугольные магнитные пластины.В каждой серии опытов изменялся один из параметров и размеров устройства, остальные - не изменялись,В первой серии опытов изменялось расстояние между магнитными пластинами по высоте, оно составляло соответСтвенно - 0,01; 0,021; 0,038; 0,074; 0,18 высоты цилиндрической части корпуса - Н.Вторая серия опытов проводилась при различном расстоянии между магнитными пластинами по горизонтали, равном 0,0131;0,0164; 0,021; 0,030; 0,046 длины окружности усеченного конуса - , на которой расположен соответствующий ряд магнитных пластин. В третьей серии опытов изменялась длина стороны квадратной ячейки магнитомягкой сетки, она составляла соответственно - 0,003; 0,004; 0,005; 0,006: 0,007 высоты цилиндрической части корпуса - Н,Для сравнения в каждой серии опытов на идентичной руде были проведены иссле5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 дования с использованием устройства-прототипа 2),Все опыты проводились на представителЬной пробе магнитной жеЛезной руды круйностью 1-0 мм, с содержанием железа 51,3-55.4,Результаты опытов приведены в таблицефак видно из данных таблицы, оптимальными являются следующие размеры и параметры: расстояние между магнитными пластинами по высоте 0,021 - 0,074 Н; расстояние между магнитными пластинами по горизонтали 0,0164-0,ОЗОДИ; длина стороны квадратной ячейки магнитомягкой сетки 0,004 - 0,006 Н.При вышеуказанных оптимальных размерах и параметрах (см. табл. 1 опыты 4, 10, 16) производительность и эффективность разделения составляют соответственно 90,0; 104,0; 85,0 т/ч; и 9,2; 8,5; 9,8 .Что же касается гидравлической классифи ации сгущения и обогащения руды на ги росепараторе-прототипе (см, табл, 1 опыты 1, 7, 13), то здесь в сравнении с результатами, полученными в заявленном устройстве (см, табл. 1 опыты 4, 10, 16) в среднем производительность меньше в 1,3 раза, эффективность разделения ниже в 1,5 раза. Изготовление магнитного дешламатора по предлагаемому изобретению не вызывает технической сложности и может быть осуществлено в условиях действующих металлургическихпредприятий.На фиг.1, 2 представлен предлагаемый магнитный дешламатор.Магнитный дешламатор состоит из корпусса 1 фиг.1) с верхней частью 2 цилиндрической, нижней 3 конической, загрузочного 4 и разгрузочного 5 устройств, патрубков дл подачи воды 6, спиральных лопастей 7, слвного кругового порога 8, полых усеченных кгнусов 9 и магнитных пластин 10.Цилиндроконический корпус - рабочий орган, Здесь происходит непосредственно процесс гидравлической классификации, сгущения и обогащения, Загрузочное устройство служит для равномерного распределения пульпы при ее вводе в цилиндроконический корпус. Спиралеобразные лопасти предназначены для транспортировки сгущенного продукта к разгрузочному устройству, сливной круговой порог служит для равномерной разгрузки слива. Концентрично расположенные поЛые усеченные конуса, прикрепленные к верхней части цилиндрического корпуса, нижними основаниями вниз, выполнены из магнитомягкой сетки с длиной стороны квадратной ячейки и, равной 0,004-0,006 выеоты цилиндрической части корпуса,На фиг,1 показано 3 полых усеченных конуса, выполненных из магнитомагкой сетки, на них в шахматном порядке длинной стороной перпендикулярно высоте конуса уложены и закреплены магнитные пластины на расстоянии друг от друга по высоте и равным 0,021-0,074 высоты цилиндрической части корпуса, - по горизонтали -равном 0,0164-0,030 длины окружности усеченного конуса, на которой расположен соответствующий ряд магнитных пластин,Работа магнитного дешламатора заключается. в следующем: исходный зернистый магнитный продукт в виде пульпы поступает в загрузочное устройство 4, откуда равномерным потоком направляется в цилиндрический корпус 1, Содержащийся в пульпе магнитный материал осаждается на днище корпуса и поверхности концентрично расположенных усеченных конусов 9. На поверхности усеченных конусов магнитныЕ частицы под действием полиградиентного магнитного поля, созданного магнитными пластинами 10, образуют флокулы, которые по мере вырастания под действием силы тяжести отрываются и опускаются на днище корпуса, В цилиндроконической части корпуса, за счет подачи по патрубкам 6 воды, происходит гидравлическая классификация и обогащение оседающего материалэ. Осевший на днище корпуса продуктпри помощи вращающихся вокруг вертикальной оси лопастей 7 сгребается к разгрузочному устройству 5, через которое он удаляется из аппарата. Илистые частицы; под воэдействием восходящего потока пульпы, перемещаются в верхнюю цилиндрическую частькорпуса, откуда они вместе с водой разгружаются через сливной круговой порог 8,Концентрично расположенные усеченные конуса создают в цилиндрической части корпуса более спокойную зону, увеличивают площадь осаждения, сетка, из которой они изготовлены, позволяет отмывать восходящим потоком пульпы иэ осевшего на их поверхность продукта шламистые частицы. При этом, расположенные на усеченных конусах в шахматном порядке магнитные пластины 10, создают полиградиентное магнитное поле, которое препятствует выносу магнитных частиц в слйв,Таким образом, увеличение площади осаждения, достигаемое этой конструкцией магнитного дешламатора, позволяет повысить производительность и эффективность разделения.П р и м е р 1. Касается минимальных значений размечов стороны квадратной ячейки магнитомягкой сетки и параметров расположения на ней магнитных пластин.Условия проведения опытов аналогичны условиям, при которых проводилисьопыты по определению оптимальных параметров по предполагаемому изобретению.Диаметр и высота цилиндрической части корйуса магнитного дешламатора равнялись соответственно 9000 и 2000 мм, длинаобразующих полых усеченных конусов иугол наклона их к горизонту составляли соответственно 488 мм и 55, диаметры верхнего и нижнего оснований полых усеченныхконусов составляли соответственно 7600,7200, 6800 мм и 7040, 6640, 6240 мм, длина -а. ширина - в и толщина - б магнитных. пластин равнялись соответственно 85, 64 и14 мм.Магнитные пластины располагались наполых усеченных конусах из магнитомягкойсетки, при этом расстояние по высоте составляло 0,021 высоты цилиндрической части корпуса и было равно 0,021 х 2000 = 42мм. Количество рядов магнитных пластин накаждом конусе определено по формуле:и = с:(Ь+ Ь),где и - , количество рядов, шт; .с - длина образующей конуса, мм;Ь - расстояние между магнитными пластинами, мм;в - ширина магнитной пластины, мм;и = 488:(42 + 64) = 4,6 = 5 рядоврасстояние между пластинами по горизонтали - 1 составляло.0,0164 длины окруж-ности конуса, на которой Расположенсоответствующий ряд магнитных пластин иравнялось:1. В большом конусе в первом верхнемРЯду 1 = 0,0164:7600 х 3,14 = 394 ммколичество пластин в ряду по горизонталиопределялось по формуле:пт =1:(а+ 1),где в - количество магнитных пластин, шт;1. - длина окружности, на которой Расположен соответствующий ряд пластин, мм;1 - расстояние между пластинами погоризонтали, мм;а - длина пластины, мм;в = 23864:(85+ 394) = 50 шт,2. В большом конусе во втором ряду.О 2 = О + (3 сов а) х 2; Я = С - (Ь + и)3 = 483 - (64 + 40) = 384 мм,Од = 7600 + (384 х сов 55 О) к 2 = 7480 мм1 = 3,14 х 7480 = 23485 мм;1 = 0,0164 х 23485 = 385 ммКоличество пластинщ -23485:(85+ 385) = 50 шт,Пояснение к расчету показано на фиг.2.Расчет каждого следующего ряда проводится аналогично. Согласно расчету расстояние между магнитными пластинами погоризонтали составили, мм;в большом конусе: в третьем ряду - 378;в четвертом ряду - 369;5 в пятом ряду - 362;в среднем конусе: в первом верхнемРЯду - 367;во втором ряду - 362;в третьем ряду - 352;10 в четвертом ряду - 344;в пятом Ряду - 337:в малом конусе: в первом врехнемРЯДУ . - 342;во втором ряду - 337;15 в третьем ряду - 327;в четвертом ряду - 319;в пятом ряду - 312на всех конусах в каждом ряду по горизонтали расположено 50 пластин.20 Размер стороны квадратной ячейки составлял 0,004 высоты цилиндрической частикорпуса и равнялся 0,004 х 2000 = 8 мм.При введении в работу данного магнитного дешламатора получены следующие ре 25 эультаты: производительность 90 т/ч,эффективность разделения 9,4 О.П р и м е р 2, касается средних значенийразмеров стороны квадратной ячейки магнитомягкой сетки и параметров расположе 30 ния на ней магнитных пластин попредполагаемому изобретению, э именно:- расстояние между магнитными пластинами по высоте составляло 77 мм (наконусе на высоте расположено 4 ряда пла 35 стин);- расстояние между магнитными пластинами по горизонтали, мм;в большом конусе:в первом ряду 1 = 512;во втором ряду 12 = 499,40 в третьем ряду 3 = 486;в четвертом ряду 14 = 474;в среднем конусе: в первом ряду 1= 480;во втором ряду 12 = 467;в третьем ряду 1 з = 454;45 в четвертом ряду 14 = 441;в малом конусе: в первом ряду 1 = 449;во втором ряду 12 = 436;втретьем ряду 1 з=423;в четвертом ряду 14 = 410;50 во всех рядах всех конусов по горизонталирасположено 40 пластин;- размер стороны квадратной ячейкимагнитомягкой сетки составил 10 мм. Условия проведенных опытов и расчета в этом55 примереаналогичныпринятым в примере 1.При введении в работу данного магнитного дешламаторэ получены следующие результаты; производительность 85 т/ч,эффективность разделения 9,8 О,10 1792740 Формула изобретения Табл и ца 1 Результаты опытов по определению оптимальных размеров стороны квадратной ячейки магнитомягкой сетки и параметров расположения на них магнитных пластин в магнитном дешламатореСерия опытов Определяе- . Размер стороны квадратной ячейки магнитомый оптималь- мягкой сетки и параметры расположения на ный параметр ней магнитных пластин в магнитном дешламато е Опыт расстояние между магнитными пластинами по высоте мм расстояние между магнитными пластинами по горизонтали, ммдлина сторон ы квадратной ячейки магнито-мягкой сетки, мм ПрототипРасстояние 0,0164 0,01 Н 0,004 Н Пример 3 касается максимальных значений стороны квадратной ячейки магнитомягкой сетки и параметров расположенияна ей магнитных пластин по предполагаемому изобретению, а именно;- расстояние между пластинами по высотв составляло 148 мм (в конусах по высоте расположено 3 ряда пластин);- расстояние между магнитными пластинами по горизонтали, мм;в б льшом конусе: в первом ряду 710;во втором ряду 685; в третьем ряду 660; в среднем корпусе: в первом ряду 668;во втором ряду 643;.в третьем ряду 618; в малом конусе: в первом ряду 627;во втором ряду 601; в третьему ряду 576. Магнитный дешламатор, включающий цилиндроконический корпус с загрузочным и разгрузочным приспособлениями, патрубки рля подачи воды в корпус, лопасти для сгребания осадка; сливной порог и магнитну систему,отл ичающийся тем,что, с целью повышения производительности и эффективности разделения за счет увеличения площади осаждения, магнитная система выполнена в виде установленных койцентрично меньшими основаниями вниз полых усеченных конусов из магнитной сетки с квадратными ячейками, при этом верхНа всех конусах в каждом ряду по концентрации расположено 40 пластин;- размер стороны квадратной ячейкисоставлял 12 мм, Условия проведения опы тов и расчеты в этом примере аналогичныпринятым в примере 1,При введении в работу данного магнитного дешламатора получены следующие ре зультаты: производительность 85 т/ч,эффективность разделения 9,9 . Результаты примеров конкретного исполнения показали, что при работе магнит ного дешламатора по предлагаемомуизобретению в сравнении с прототипом в среднем производительность увеличивается в 1,3 раза, эффективность разделения возрастает в 1,5 раза,20 ние кромки конусов расположены на уровне сливного порога. на сетке в шахматном порядке длинной стороной горизонтально установлены прямоугольные магнитные пластины на расстоянии друг от друга по высоте, равном 0,021-0,074 высоты цилиндрической части корпуса, по горизонтали - равном 0,0164 - 0,08 длины окружности усеченного конуса, на которой расположен соответствующий ряд пластин, при этом верхние кромки верхнего ряда пластин расположены на уровне сливного порога, а длина стороны квадратной ячейки сетки равна 0,004-0,006 высоты цилиндрической части корпуса,12 1792740 Продолжение таблицы Опыт Определяемый оптимальный параметр Серия опытов Размер стороны квадратной ячейки магнитомягкой сетки и параметры расположения наней магнитных пластин в магнитном дешламато е расстояние между магнитными пластинами по горизонтали, мм расстояние между магнитными пластинами по высоте, мм длина сторон ы квадратной ячейки магнито-,мягкой сетки, мм Прототип.Длина стороны квадратной ячейки магнитомягкой сетки 13 Продолжение таблицы Серия опытов П рои з води- Эффективностьтельность, т/ч аз еления Опыт Примечание 70 90 6,1 6,4 Иэ-за близкого расположения магнитных пластин материал плохо отмывается от шламистых частиц, тяжелая конструкция.Дешламаторы работал устойчиво, оптимальное расстоние между магнитными пластинами по высоте.Слабое полиградиентное магнитное поле, содержание железа в сливе повышенное, эффективность обогащения низка,90 90 90 9,4 9,2 9,0 90 5,8 5,8 8,7 8,5 8,4 6,8 80 104 104 104 104 104 7 8 9 10 11 12 Иэ-эа близкого расположения магнитных пластин материал плохо отмывается от шламистых частиц, тяжелая конструкция,Дешламатор аботает тойр ус льнов расстоягнитными пласиэонтдли.адиент магнитержание желевышенное. зфогащения низка. 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 между магнитными пластинами по высоте Прототип Расстояниемежду магнитными пластинами по горизонтали 0,021 Н 0,038 Н 0,074 Н 0,018 Н 0,038 Н 0,038 Н 0,038 Н 0,038 Н, 0,038 Н 0,038 Н 0,038 Н 0,038 Н 0,038 Н 0,038 Н 0,0164 0,0164 0,0164 Н 0,0164 0,0131 0,0164 0,021 0,030 0,046 0,021 0,021 0,021 0,021 0,021 0,004 Н 0,004 Н 0,004 Н 0,004 Н 0,004 Н 0,004 Н 0,004 Н 0,004 Н 0,004 Н О,ООЗН 0,004 Н 0,005 Н 0,006 Н 0,007 Н13 1792740 14 Продолжение таблицы Серия опытов П р о и 3 в од и- Эффективностьтельность, т/ч азделения Опыт Примечание 13 14 65 85 13 6,5 72 15 16 17 85 85 85 10,2 9,8 9,6 7,9 18 85,Малаховскаяентал Корректор Н,Милюк Составитель Техред М.Мо кто лако аз 470 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101пыты проведены при различных значениях Н и . Затруднено обесшламливание, низкая эффективность обогащения, прогибаются полые усеченные конусаДешламатор работает устойчиво, оптимальная длина стороны квадратной ячейки магнитомягкой сетки.Мала поверхность осаждения, невысокий градиент магнитного поля, содержание железа в сливе повышенное, эффективность обогащения низка.