Подвесной электромагнитный железоотделитель

 

Использование: магнитная сепарация, извлечение ферромагнитных предметов из потока угля, руды песка, формовочных смесей и других немагнитных материалов, перемещаемых на транспортерах. Сущность изобретения: железоотделитель состоит из электромагнита с полюсными наконечниками , рамы над транспортирующим приспособлением , приемника ферромагнитных включений, сбоку от транспортера и под рамой . На раме над последним в плоскости, параллельной плоскости размещения полюсных наконечников, закреплены ферромагнитные шунты. Электромагнит может совершать возвратно-поступательное движение по раме. Нижняя грань шунтов расположена с зазором относительно верхней грани полюсов. Под действием магнитного поля между полюсами ферромагнитные включения извлекаются из потока и налипают на полюса. Для разгрузки электромагнит перемещается в зону разгрузки и при соударении ярма электромагнита с подпружиненным штоком срабатывает выключатель электромагнита. Процесс может быть непрерывным при наличии дополнительных электромагнита с полюсными наконечниками и ферромагнитного шунта. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. ел с

СOf03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5I)5 В 03 С 1/16

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4870113/03 (22) 25,09.90 (46) 28.02.93. Бюл. N. 8 (71) Луганский машиностроительный институт (72) В, О. Карташян (56) Авторское свидетельство СССР

hb 1148643 кл. В 03 С 1/08, 1983.

Авторское свидетельство СССР

М 1166828, кл. В 03 С 1/16, 1980. (54) ПОДВЕСНОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ

ЖЕЛЕЗООТДЕЛИТЕЛ Ь (57) Использование: магнитная сепарация, извлечение ферромагнитных предметов иэ потока угля, руды песка, формовочных смесей и других немагнитных материалов, перемещаемых на транспортерах. Сущность изобретения: железоотделитель состоит из электромагнита с полюсными наконечниками, рамы над транспортирующим приспоИзобретение относится к магнитной сепарации и предназначено для использования на коксохимических заводах. тепловых электростанциях, горно-обогатительных и металлургических предприятиях, в литейных цехах, на цементных фабриках и т.д.— для извлечения ферромагнитных предметов из потока угля. руды, песка, формовочных смесей и других немагнитных материалов. перемещаемых на ленточных или каких-либо других транспортерах.

Целью изобретения является повышение эффективности работы и упрощение

Я2„„1798002 А1 соблением. приемника ферромагнитных включений, сбоку от транспортера и под рамой. Нэ раме над последним в плоскости, параллельной плоскости размещения полюсных наконечников, закреплены ферромагнитные шунты. Электромагнит может совершать возвратно-поступательное движение по раме. Нижняя грань шуHTOB расположена с зазором относительно верхней грани полюсов. Под действием магнитного поля между полюсами ферромагнитные включения извлекаются из потока и налипают на полюса. Для разгрузки электромагнит перемещается в зону разгрузки и при соударении ярма электромагнита с подпружиненным штоком срабатывает выключатель электромагнита, Процесс может быть непрерывным при наличии дополнительных электромагнита с полюсными наконечниками и ферромагнитного шунта. 1 э.п. ф-лы, 3 ил. условий разгрузки ферромагнитных включений, На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; нэ фиг. 2 — разрез А — А на фиг, 1; на фиг. 3 — зависимость относительной величины магнитного потока, замыкающегося через шунты, от относительных геометрических параметров шунтов и полюсов.. )

Как видно на фиг, 1-3. устройство состоит из электромагнита, включающего П-образный магнитопровод 1, намагничивающие катушки 6 и ступенчатые полюса 15. К

1798002

4 ярму электромагнита прикреплены швеллеры 2 с роликами 4, с помощью которых электромагнит установлен на раме 5 с воэможностью перемещения в направлении продольной оси рамы 5. Ilo краям рамы

5 установлены путевые выключатели 12 и амортизаторы, состоящие из уголков 10, же- стко прикрепленных к раме, и стальных подпружиненных штоков 9, размещенных в пружинах сжатия 11 с воэможностью возвратно-поступательного перемещения в горизонтальной плоскости.

Под полюсами электромагнита установлен ленточный транспортер 14 с возможностью перемещения в ортогональном направлении по отношению к продольной оси рамы 5, а рядом странспортером(практически, на расстоянии 0,1 м или более) установлен приемник 13 для извлекаемых металловключений, В зоне размещения приемника 13 (т.е, в 20 зоне разгрузки железоотделителя) к раме 5 с помощью уголков 7 прикреплены ферромагнитные шунты 8, выполненные ступенчатой формы и установленные в плоскостях, параллельных плоскостям полюсов 15. При этом уро- 25 вень нижних горизонтальных граней шунтов 8 размещается выше уровня верхних горизонтальных граней полюсов 15 на величину Ь= (0,05 — 0,15} д(см. фиг, 2), где д — ширина рабочего межполасного зазора между полюсами 30

15(см, фиг, 1), Нэ фиг. 3, где приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований, проведенных для различных типоразмеров fl-образных электромагнитов 35 постоянного тока, приняты следующие обозначения:

Ф пэх МЭКСИМаЛЬНЫЙ МаГНИТНЫй ПОТОК В . магнитопроводе электромагнита, симметрично установленного над шунтами 8 с равно- 40 мерным зазором Ь между верхними горизонтальными гранями полюсов 15 и ниж ними горизонтальными гранями шунтов 8;

Ф вЂ” суммарный магнитный поток, замыкающийся через шунты 8;

Ьш — ширина шунтов (см. фиг. 2);

1 — длина полюсов; д — ширина рабочего зазора между полюсами (см. фиг. 1).

Устройство работает следующим обра- 50 зом.

В рабочем режиме катушки 6 подключа-. ются к сети постоянного тока, а ленточный транспортер 14 приводится в движение (по стрелке С на фиг. 2) с одновременной пода- 55 чей сыпучего материала на ленту 14. В результате в рабочем объеме между полюсами

15 создается стационарное неоднородное магнитное поле, под действием которого ферромагнитные металловключения изелекаются из потока сыпучего материала и "налипают" к полюсам 15, При этом между полюсами 15 образуются сильно намагниченные ферромагнитные "прядья" из извлеченных металловключений, которые служат дополнительными гибкими концентраторами магнитного поля, повышают интенсивность и степень неоднородности магнитного поля в рабочем межполюсном объеме и, тем самым, повышают надежность извлечения — особенно мелких металловключений крупностью менее 5 мм.

По мере накопления на полюсах извлеченных металловключений осуществляется их периодическая разгрузка, Для этой цели останавливается транспортер и с помощью электроили пневмопривода электромагнит вместе с извлеченными металловключениями перемещается по раме е зону разгрузки, т.е. е зону размещения приемника 13, где в результате соударения ярма электромагнита с подйружиненным штоком 9 (фиг, 1) срабатывает соответствующий путевой выключатель 12, автоматически выключающий электромагнит от сети, в результате чего извлеченные металловключения отпадают, т.е, разгружаются в приемник 13. Затем электромагнит вновь подключается к сети, перемещается е исходное положение,. представленное нэ фиг, 1, и процесс повторяется аналогично предыдущему.

При этом в процессе перемещения электромагнита в зону разгрузки еще до соударения последнего со штоком 9 полюса 15 входят под шунты 7, в результате чего создается дополнительный магнитный поток Фш, замыкающийся через шунты и создающий, как известно, тормозное усилие, действующее на движущийся электромагнит и пропорциональное скорости перемещения электромагнита и квадрату магнитного потока Фш. Под действием этого жв усилия электромагнит будет стремиться занять положение, соответствующее максимуму потока Ф, что, в свою очередь, будет иметь место при совмещении оси симметрии электромагнита на фиг, 1 с осью симметрии шунта 7 (т.е. с плоскостью А-А на фиг. 1), Таким образом, наличие ферромагнитных шунтое, размещенных по ходу движения электромагнита описанным выше образом, позволяет получить два положительных эффекта, повышающих эффективность работы и упрощающих условия разгрузки железоотделителя; автоматическое снижение скорости движения, т.е. торможение электромагнита до его соударения со штоком амортизатора; повышение надежности и точности фиксации пространственного положения электро1 7 щ002

20

Л= (0,05 — 0,15) д, м

45

50 магнита в зоне разгрузки (т.е, над приемником 13).

При этом относительная величина магнитного потока Фь в значительной степени определяется соотношениями геометрических параметров шунтов и "полюсов. Как видно иэ фиг, 3, при Л/д? 0,15 поток Фь (и соответственно описанные положительные эффекты) резко ослабляется, а при

Л/д < 0,05 величина Ф практически не изменяется (вследствие насыщения стали).

Практически величина межполюсного зазора в подвесных Электромагнитах составляет д< 100 мм, поэтому реализация черезмерно малых соотношений Л/д< 0,05 (т.е., д< 5 мм) нецелесообразно, так как при этом появляются очевидные технологические трудности при конструировании устройства без какого-либо заметного повышения описанных выше положительных эффектов. Таким образом, диапазон А д= 0,05 —;0,15 является оптимальным с точки зрения достижения описанных выше положительных эффектов.

Предлагаемое устройство может быть использовано и при беспрерывном режиме работы транспортера 14. В этом случае используются два электромагнита, установ.ленные на двух отдельных и рядом расположенных рамах 5 с шунтами, амортизаторами и путевыми выключателями; установленными на рамах аналогично предыдущему. В рабочем режиме электромагниты отключаются и подключаются к сети постоянного тока поочередно, т,е. в любой момент времени над транспортером

14 с потоком сепарируемого материала будет находиться (в исходном положении) тот или другой электромагнит, подключенный к питающей сети, чем и обеспечивается беспрерывное извлечение металловключений из непрерывного движущегося потока сепарируемого материала.

При этом рабочий процесс предлагаемого устройства легко может быть полностью автоматизирован с помощью несложной схемы автоматического управления (по времени) электромагнитами и их приводами. Основой такой схемы могут служить реле времени и путевые выключэтели 12, установленные на рамах 5.

На основе предлагаемого технического решения в настоящее время разработана, изготовлена и внедрена в чугунно-литейном цехе Луганского литейно-механического завода экспериментальная установка (c двумя электромагнитами и с полностью автоматизированным режимом работы), установленнэя над беспрерывно работающим ленточным транспортером с потоком отработан. ной формовочной смеси. Ширина транспортера — 1000 мм, скорость перемещения — 1,6 м/с. Как показал опыт промышленной эксплуатации этой установки совокупность описанных отличительных признаков обеспечивает надежное извлечение и разгрузку металловключений крупностью от 1 мм и выше. По ориентировочным расчетам эксплуатационная надежность разработанной установки на 20-50 выше, чем у существующих аналогов.

Формула изобретения

1, Подвесной электромагнитный железоотделитель, включающий электромагнит с полюсными наконечниками, расположенными с зазором друг относительно друга, установленный на раме, расположенной над транспортирующим приспособлением и параллельно ему, и приемник ферромагнитных включений, размещенный под рамой,и сбоку от транспортирующего приспособления, отличающийся тем. что, с целью повышения эффективности в работе и упрощения условий разгрузки ферромагнитных включейий, он снабжен ферромагнитными шунтами, закрепленными на раме над приемником ферромагнитных включений 8 плоскости, параллельной fllloскости размещения полЮсных наконечников, а электромагнит установлен на раме с возможностью возвратно-поступательного движения по ней, при этом нижняя грань шунтов расположена с зазором Л относительно верхней грани полюсных наконечников, равным где д — ширина рабочего зазора между полюсными наконечниками.

2, Железоотделитель по и. 1, о т л и ч э" ю щ и и сятем,,что,,с целью обеспечения непрерывного режима работы железоотделителя, он снабжен дополнительным электромагнитом с полюсными наконечниками и дополнительной рамой. установленной параллельно основной. раме, дополнительными ферромагнитными шунтами, закрепленными айэлогично основным ферромагнитным шунтам, при этом дополнительный электромагнит установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения по дополнительной раме и поочередного с ocNGBHblM электромагнитом подключения к источнику питания.

1798002

1798002

4 о,оь с,т р,кк дЮ агю ОЗо

Фиг. Я

Составитель В,Картащян

Редактор 3.Ходакова Техред M,Mîðãåíòàë Корректор, С.Шекмар

Заказ 734 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101