Электромагнитный циклон

 

Изобретение относится к черной металлургии, может быть использовано на обогатительньтх фабриках, перерабатывающих магнетитовые руды, в технологических процессах очистки сточных вод и газов металлургических производств , содержащих ферромагнитные частицы, и позволяет повысить эффективность процесса сгущения и извлечения магнитного материала в сгущенный продукт за счет создания в объеме корпуса гидроциклона электромагнитных сил, вызывающих направленное перемещение ферромагнитных частиц в сторону

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) 0 (lh дц g В 03 С 1/00

4 А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4049297/23-26 (22) 03.04.86 (46) 07.09.88. Бюл, Ф 33 (71) Нижнетагильский металлур ический комбинат им. В.И.Ленина и Нижнетагильский филиал Уральского политехнического института им. С.М,Кирова (72) Ф.Н.Сарапулов, Ю,В.Телешев, В,С,Сапунов, Ф,H.Делидов, Г,В,Голов, Э.А.Кимский, А.В.Жильцов и Л,И,Крахмальник (53) 621,928.8 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 385622, кл. В 03 С 1/00, 1968. (54) ЭЛЕКТРОМАГHHTHbIA ГИДРОЦИКЛОН (57) Изобретение относится к черной металлургии, может быть использовано на обогатительных фабриках, перерабатывающих магнетитовые руды, в технологических процессах очистки сточных вод и газов металлургических производств, содержащих ферромагнитные частицы, и позволяет повысить эффективность процесса сгущения и извлечения магнитного материала в сгущенный продукт за счет создания в объеме корпуса гидроциклона злектромагнитных сил, вызывающих направленное перемещение ферромагнитных частиц в сторону

1421407 пескового патрубка. Электромагнитный гидроциклон включает корпус, состоящий из цилиндрической 1 и конической

2 частей; патрубки для подачи питания 3, удаления слива 4 и песков 5, электромагнитную систему, состоящую из линейных индукторов 6, 7 бегущего магнитного поля, расположенных по периметру корпуса со смещением по винтовой нисходящей линии, имеющей угол наклона 0,5-9,5 град. по отношению к оси потока материала, входящего в гидроциклон из патрубка 3, концентратор магнитного потока 8, установленный с наружной стороны сливного патрубка 4. Линейные индукторы 6, 7

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано на обогатительных фабриках, перерабатывающих магнетитовые руды в техно9 логических процессах очистки сточных вод и газов металлургических производств, содержащих ферромагнитные частицы, Целью изобретения является повышение эффективности процесса сгущения и извлечения магнитного материала в сгущенный продукт за счет создания в.:объеме корпуса гидроциклона электромагнйтных сил, вызывающих направленное перемещение ферромагнитных частиц в сторону пескового патрубка.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство электромагнитного гидроциклона, вариант, продольный разрез; 20 на фиг.2 — то же, вид сверху; на фиг.3 — то же, вид снизу.

Электромагнитый гидроциклон включает корпус, состоящий из цилиндрической 1 и конической 2 частей, патрубки для подачи питания 3, удаления слива 4 и песков 5, электромагнитную систему, состоящую из линейных индукторов 6 и 7 бегущего магнитного поля, расположенных по периметру корпуса 30 со смещением по винтовой нисходящей о линии, имеющей угол наклона 0,5-9,5 по отношению к оси потока материала, входящего в гидроциклон из питающего патрубка 3, причем первый линейный состоят из магнитопровода 9 с электромагнитной обмоткой 10. Исходный материал из питающего патрубка 3 поступает в зону 11 действия бегущего магнитного поля повышенной напряженности, Магнитная часть материала за счет гидродинамических и электромагнитных сил смещается в периферический нисходящий вихревой ноток, который, перемещаясь вдоль электромагнитной системы, поступает в зону 12 повышенной напряженности магнитного поля и разгружается через песковый патрубок

5. Иемагнитная часть материала выносится восходящим вихревым потоком через сливной патрубок 4, 1 табл,, 3 ил. индуктор 6 находится в зоне подачи пнтания за питающим патрубком 3, KDH центратор 8 магнитного потока, установленный с наружной стороны сливного патрубка 4, Линейные индукторы 6 и 7 бегущего магнитного поля состоят из магнитопровода 9 с поперечными пазами, в которые уложена электромагнитная обмотка 10, питаемая переменным трехфазным током и выполненная в виде отдельных кольцевых катушек, Электромагнитный гидроциклон работает следующим образом.

Электромагнитная система 6 и 7 в объеме цилиндрической и конической частей корпуса и на поверхности стенок создает бегущее магнитное поле, которое имеет более высокую напряженность в зоне 11 подачи питания в результате взаимодействия магнитного поля линейного индуктора 6 с концентратором 8 магнитного потока и на конической части 2 корпуса в месте сосредоточения магнитопроводов 9 линейных индукторов 7 в зоне 12 выгрузки песков. Бегущее магнитное поле движется в направлении образующих цилиндрической 1 и конической 2 частей корпуса в сторону сливного патрубка

4, ферромагнитные частицы, взаимодействуя с ним, начинают вращаться и перемещаться вдоль стенок в сторону пескового патрубка 5.

3 142

Исходный материал подается питающим патрубком 3 по касательной к цилиндрической части 1 корпуса, поступает в пространство, ограниченное концентратором магнитного потока 8 и цилиндрической частью 1, с располо.женным за ней линейным индуктором 6 в зону 11 действия бегущего магнитного поля повышенной напряженности и получает вращательное движение с большой угловой скоростью. При этом на твердые частицы действуют центробежные силы, смещающие их к периферии гидроциклона, а на ферромагнитные частицы — центробежные и электромагнитные силы, вызывающие образование вращающихся магнитных флокул, притягивающие и увеличивающие радиальную скорость их движения в направлении стенки цилиндрической части 1,приводящие магнитный материал в движение вдоль стенки в сторону пескового патрубка

5, При дальнейшем движении материала вдоль электромагнитной системы, размещенной по винтовой нисходящей линии, имеющей угол наклона 0 5-9,5 по отношению к оси потока материала, входящего в гидроциклон, магнитная часть материала закручивается и смещается в этом направлении при продолжающемся процессе извлечения магнитных частиц в периферический вихревой поток сгущенного материала, который, вращаясь с большой угловой скоростью, опускается спирально по стенкам цилиндрической и конической частей i и 2 и разгружается через песковый патрубок 5. В центральной части гидроциклона образуется восходящий вихревой поток материала с низким содержанием магнитных частиц, разгружающийся через сливной патрубок 4. По оси конической части 2 корпуса электромагнитная система создает неоднородное магнитное поле, .которое имеет максимальную напряженность в зоне 12, .что способствует извлечению магнитных частиц в песковую фракцию и препятствует выходу магнитного материала в слив, Предлагаемая конструкция электромагнитной системы гидроциклона за счет увеличения радиальной скорости движения магнитных частиц к стенкам, смещения магнитного материала вдоль

1407,5

55 стенок в направлении пескового патрубка 5, дополнительного закручивания потока магнитных частиц по винтовой нисходящей траектории с углом о наклона 0 5-9,5 относительно оси потока материала, входящего в гидроциклон, а также воздействия на него бегущим магнитным полем повышенной напряженности в начальной и конечной фазах разделения, позволяет повысить эффективность процесса сгущения и извлечения магнитного материала в сгущенный продукт °

Анализ результатов опытных испытаний приведен в таблице.

Использовался гидроциклон диамето ром 125 мм углом конусности 10 с песковой насадкой 8 мм. Давление исходной суспензии на входе составляло

1,9 10 -2 10 Па, Анализ результатов опытных испытаний показывает, что предлагаемый электромагнитный гидроциклон по сравнению с базовым объектом позволяет повысить выход твердого в сгущенный продукт на 4,2Е (от 91,9 до 96,1 ), извлечение железа в сгущенный продукт на 5„1X (от 92,5 до 97,6X) и увеличить содержание железа в песках на

0,67 (от 63,5 до 64,1Е).

Формула изобретения

Электромагнитный гидроциклон, включающий цилиндроконический корпус с электромагнитной системой, патрубки подачи питания и удаления продуктов разделения, концентратор магнитного потока, установленный с наружной стороны сливного патрубка, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса сгущения и извлечения магнитного материала в сгущенный продукт, электромагнитная система выполнена из отдельных линейных индукторов с поперечными пазами для обмотки, установленных вдоль образующих на поверхности корпуса со смещением в осевом направлении по винтовой нисходящей о линии с углом наклона 0,5-9,5 по отношению к оси входного патрубка, причем первый линейный индуктор установлен непосредственно за питающим патрубком по ходу подачи питания.

Угол, град.

Извлечение ние

Устройство

Содержание твердого, %

Пита- Пески Слив

Выход твердого в сгущенный продукт, %

Содержание железа, %

Пита Пески Слив ние железа в сгущенный продукт, %

Предлагаемое

95,4

95,7

63,1 64,3

63,1 64,1

97,0

25,2 98,8 и

36,8 97,9

96,4

96,3

95,0

93,7

Базовый объект

91,9

91,0

Известное

0 О 6 4 72 1 0 43

0,5 6,4 74,7 0,32

1 2 6 4 75 1 О 30

3 1 б 4 75 5 О 22

4 9 6 4 75 7 О 21

7,0 6,4 75,5 0,25

8 9 6 4 75 2 О 26

9,5 6,4 74,7 0,35

10 О 6 4 72 О О 44

0,0 .6,4 66,3 0 57

О О 6 4 68 2 О 63

63,1 63,8 52,8 94,9

63 1 64 1 42 5 96 9

63,1 64,0 42,6 97, 1

63,1 64,2 28,5 98,6

63,1 64 О 39,2 97,7

63,1 64,1 44,2 96,5

63,1 63,9 51,1 94,9

63,1 63,5 58,4 92,5 .63,1 63,4 60,3 91,4

1421407

Составитель О.Симоненко

Редактор А.Ворович Техред А.Кравчук Корректор А.Обручар

Тираж 527 Подписное

В11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4362/7

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4