Электромагнитный сепаратор
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.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4846203/03 (22) 02.07.90 (46) 07.04.92. Бюл. hh 13 (71) Киевский технологический институт. пищевой промышленности (72) В.ll.Kóåâäà, Ю.И,Кравченко, Н.В.Куевда, А.Д,Омельченко и В.А.Зозуля (53) 621.928(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР hL 462611, кл; В 03 С 1/08, 1972. (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ СЕПАРАТОР „„5U „„1724375 A l (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. 1724375 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 по5 70 сепарированных ферромагнитных частиц сепаратор может быть снабжен компенси25 35 бункер. 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 напротив соответственно северного и южного полюсов сердечника 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 суммарных 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 накопительный 1724375 На фиг.1 изображен электромагнитный сепаратор, разрез в рабочей зоне; на фиг.2 — сепаратор с удлиненным ферромагнитным экраном, разрез; на фиг,3 — сечение А-А . на фиг.1; на фиг.4 — сечение Б-Б сепаратора 5 на фиг.3; на фиг.5 — сепаратор с компенсирующим электромагнитом, вид сбоку; на фиг.б — сечение В-В на фиг.5; на фиг.7— сдвоенного сепарирующего устройства, где каждый сепаратор служит для другого ком- 10 пенсирующим электромагнитом, вид сбоку; на фиг. 8-сечение Г-Г на фиг.7. «.епаратор включает .установленный в .подшипниковых щитах 1 и 2 сердечник 3, имеющий на торцах цилиндрические полю- 15 сы 4 большего, чем у центральной части сердечника, диаметра, установленный коаксиально сердечнику 3 между подшипниковыми щитами 1 и 2 дугообразный ферромагнитный экран 5 и закрепленную 20 на нем с помощью немагнитной вставки 6 цилиндрическую обмотку 7, охватывающую . центральную часть сердечника 3. Для усиления концентрации магнитного поля в рабочих зазорах 8 между полюса- 25 ми 4 и экраном 5 на внешней цилиндрической поверхности полюсов 4 выполнена профильная нарезка, например, в виде продольных зубьев 9. Для образования гладкой цилиндрической рабочей поверхно- 30 сти полюсов 4 впадины 10 между зубьями 9 могут быть заполнены немагнитным материалом, например, залиты алюминием, как роторы асинхронных электрических машин, либо эти впадины могут быть закрыты тон- 35 колистовой немагнитной нержавеющей сталью. Для предотвращения просыпания сепарируемого материала в зону расположения обмотки или подшипниковых щитов раба- 40 чие поверхности у краев полюсов 4 имеют буртики 11, образующие желоба для сепарируемого материала, Для функционирования сепаратор снабжен. раздвоенной на оба рабочих зазо- 45 ра питателем подающей течкой 12, приемными бункерами 13 и 14 соответственно для немагнитного материала и ферромагнитных частиц и двумя скребками 15, установленными в желобах между буртиками 11 в зоне 50 разгрузки ферромагнитнйх частиц над бункером 14. На фиг.1 показан пример выполнения сепаратора с верхней подачей сепарируе- 55 мого материала и прямоточным направлением вращения сердечника 3 по стрелке а. ° Предлагаемая конструкция может быть выполнена с нижней подачей сепарируемого материала, 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 Фузначительно меньше потока Ф, так как имеет значительно большее магнитное сопротивление на своем пути (больший воздушный зазор), Для облегчения процесса разгрузки от-сепарированных 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 Ilo пути потока Ф " и в значительной мере ослабляетт соста вля ю щую потока «I, выпучивающук:ся в "-sly 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 N и южным S полюсами 21, расположенными напротив северного N и южного S полюсов 4 сердечника 3 в зоне разгрузки ферромагнитных 1724375 частиц (фиг.5 и 6). При питании обмотки 19 электромагнита 18 постоянным током образуется поток Ф, направленный против по-. тока Фу и компенсирующий его в зоне разгрузки ферромагнитных частиц, что позволяет легко удалять последние в накопительный бункер 14. При необходимости удвоения производительности процесса сепарирования для облегчения процесса разгрузки отсепарированных ферромагнитных частиц, уменьшения суммарных габаритов сепарирующей установки и расхода материалов на ее изготовление вкачестве компенсирующего электромагнита может быть применен другой аналогичный сепаратор. При этом два одинаковых сепаратора устанавливаются таким образом, что их эоны разгрузки ферромагнитных частиц располагаются друг напротив друга с небольшим 20 . зазором (фиг.7 и 8). Сердечники 3 сепараторов вращаются в противоположные стороны с одинаковой частотой в, Обмотки запитаны одинаковыми точками так, что сердечники 3 сепараторов примыкают один 25 к другому одноименными полюсами. При этом магнитные потоки рассеяния Ф уобоих сепараторов равны по величине и направлены один против другого, иэ-за чего в зоне суммарного действия этих потоков 30 магнитное поле практически отсутствует и ферромагнитные частицы легко ссыпаются в накопительный бункер 14. Сепаратор работает следующим образом. При вращении сердечника 3 с помощью приводного двигателя (не показан) по стрелке а и запитанной постоянным током обмотке 7, ферромагнитные включения (на фиг.1,2,5,7 показаны жирными точками), на- 40 ходящиеся в сепарируемом материале, подаваемом с помощью точек 12 в зону извлечения на рабочие поверхности полюсов 4 за счет магнитного поля (поток Ф) притягиваются к поверхностям полюсов, 45 концентрируясь на концах зубьев 9, т.е. в зонах наибольшей концентрации рабочего магнитного потока Ф в воздушных зазорах 8, 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. Формула изобретения Электромагнитный сепаратор, включающий цилиндрическую обмотку с осевым сердечником, имеющим расположенные с обеих сторон обмотки цилиндрические полюсы с профилированной внешней поверх-. ностью, установленный концентрично сердечнику с обмоткой дугообразный ферромагнитный экран, питатель и приемники продуктов разделения, отличающийся 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. 3724375 1724375 1724375 Фигб Редактор С.Патрушева Техред M,Ìoðråíòàë Корректор Э;Лончакова Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 1135 Тираж Подписное ВНИИПИ Государотвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
