RU2190480C2

RU2190480C2 - Magnetohydrostatic centrifugal separator

Info

Publication number: RU2190480C2
Application number: RU2001100898A
Authority: RU
Inventors: Р.Н. Максимов; А.Б. Солоденко
Original assignee: Северо-Кавказский государственный технологический университет
Priority date: 2001-01-09
Filing date: 2001-01-09
Publication date: 2002-10-10

Abstract

FIELD: ore enrichment, separation of granular materials by density. SUBSTANCE: magnetohydrostatic centrifugal separator includes electromagnetic system with pole pieces, rotor with ferromagnetic liquid placed in interpole gap, fitted with vibrator to induce oscillatory motion in vertical plane and coming in the form of cylinder with conical bottom in which center discharge branch pipe of heavy fraction is installed. Conical funnel linked to branch pipe of discharge of light fraction is put uniaxially in center of discharge branch pipe of heavy fraction. Electromagnetic system with pole pieces comes in the form of ring, distribution fixture is positioned inside rotor uniaxially to it. EFFECT: raised efficiency of separation of granular materials by density. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для обогащения руд и может быть использовано для разделения зернистых материалов по плотности. The invention relates to devices for ore dressing and can be used for separating granular materials by density.

Известно устройство магнитогидростатического сепаратора (А.с. 1338894, кл. В 03 С 1/14, опубл. БИ 35, 23.09.87г.), включающее сепарационную камеру из диамагнитного материала, электромагнитную систему, расположенную с внешней стороны последней, питающий и разгрузочный патрубки и приемники продуктов разделения. A device for a magneto-hydrostatic separator (A.S. 1338894, class B 03 C 1/14, publ. BI 35, 09/23/86) is known, including a separation chamber made of diamagnetic material, an electromagnetic system located on the outside of the latter, feeding and unloading branch pipes and receivers of separation products.

Недостатком устройства является трудность разделения смеси минеральных частиц с малой разницей в плотности. The disadvantage of this device is the difficulty of separating a mixture of mineral particles with a small difference in density.

Известна конструкция магнитогидростатического центробежного сепаратора, выбранная в качестве прототипа, включающая электромагнитную систему с полюсными наконечниками, ротор с ферромагнитной жидкостью, размещенный в межполюсном зазоре, распределительное приспособление, размещенное внутри ротора соосно ему, загрузочный патрубок и разгрузочные патрубки тяжелой и легкой фракции (А.с. 829186, кл. В 03 С 1/14, опубл. БИ 18, 15.05.81г.). A known design of a magnetohydrostatic centrifugal separator, selected as a prototype, including an electromagnetic system with pole tips, a rotor with ferromagnetic fluid, placed in the interpolar gap, a distribution device placed coaxially inside the rotor, a loading pipe and discharge pipes of heavy and light fractions (A. c 829186, class B 03 C 1/14, publ. BI 18, 05.15.81).

Недостатком прототипа является низкая эффективность разделения за счет накопления материала легкой фракции в зоне его разгрузки. The disadvantage of the prototype is the low separation efficiency due to the accumulation of light fraction material in the discharge zone.

Задачей предлагаемого технического решения является создание магнитогидростатического центробежно-вибрационного сепаратора, обеспечивающего высокую эффективность разделения зернистых материалов по плотности. The objective of the proposed technical solution is the creation of a magnetohydrostatic centrifugal-vibration separator, which provides high density separation of granular materials.

Техническим результатом является повышение эффективности разделения материала за счет колебательного движения частиц в вертикальной плоскости, при этом происходит более эффективное расслоение частиц легкой и тяжелой фракций. The technical result is to increase the efficiency of separation of the material due to the oscillatory movement of particles in a vertical plane, while there is a more efficient separation of particles of light and heavy fractions.

Этот технический результат достигается тем, что в известном магнитогидростатическом центробежном сепараторе, включающем электромагнитную систему с полюсными наконечниками, ротор с ферромагнитной жидкостью, размещенный в межполюсном зазоре, распределительное приспособление, размещенное внутри ротора соосно ему, загрузочный патрубок и разгрузочные патрубки тяжелой и легкой фракций, согласно изобретению ротор снабжен вибратором для совершения колебательных движений в вертикальной плоскости и выполнен в виде цилиндра с коническим дном, в центре которого установлен разгрузочный патрубок тяжелой фракции, внутри которого соосно расположена коническая воронка, соединенная с патрубком разгрузки легкой фракции, при этом электромагнитная система с полюсными наконечниками выполнена в форме кольца. Коническая воронка с патрубком разгрузки легкой фракции выполнена с возможностью регулировки по высоте ротора. Распределительное приспособление выполнено в виде конического бака с ферромагнитной жидкостью. This technical result is achieved by the fact that in the known magneto-hydrostatic centrifugal separator comprising an electromagnetic system with pole tips, a rotor with ferromagnetic fluid placed in the interpolar gap, a distribution device located coaxially to the rotor, a loading pipe and discharge pipes of heavy and light fractions, according to According to the invention, the rotor is equipped with a vibrator for oscillating movements in the vertical plane and is made in the form of a cylinder with a conical bottom ohm, in the center of which a discharge pipe of the heavy fraction is installed, inside which a conical funnel is coaxially located, connected to the discharge pipe of the light fraction, while the electromagnetic system with pole tips is made in the form of a ring. A conical funnel with a light fraction discharge pipe is made with the possibility of height adjustment of the rotor. The distribution device is made in the form of a conical tank with ferromagnetic fluid.

Регулировка конической воронки с патрубком разгрузки легкой фракции по высоте ротора способствует более полному извлечению частиц легкой фракции из слоя ферромагнитной жидкости. The adjustment of the conical funnel with the discharge pipe of the light fraction along the height of the rotor contributes to a more complete extraction of the particles of the light fraction from the layer of ferromagnetic fluid.

Выполнение распределительного приспособления в виде конического бака позволяет создать запас ферромагнитной жидкости для поддержания необходимого уровня жидкости в роторе, а также равномерного распределения исходного питания. The implementation of the distribution device in the form of a conical tank allows you to create a stock of ferromagnetic fluid to maintain the required fluid level in the rotor, as well as the uniform distribution of the source power.

Применение вибраций способствует созданию колебаний частиц тяжелой и легкой фракций в вертикальном направлении, а также эффективной их разгрузки. The use of vibrations contributes to the creation of vibrations of particles of heavy and light fractions in the vertical direction, as well as their effective unloading.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлен продольный разрез магнитогидростатического центробежного сепаратора. The invention is illustrated in the drawing, which shows a longitudinal section of a magnetohydrostatic centrifugal separator.

Магнитогидростатический центробежный сепаратор состоит из электромагнитной системы с полюсными наконечниками 1, в межполюсном зазоре которой расположен ротор 2, выполненный в виде цилиндра с коническим дном. Ротор 2 установлен в подшипниках 3. Сепаратор снабжен пустотелым валом 4, электродвигателем 5, клиноременной передачей 6. Пустотелый вал 4 является разгрузочным патрубком для удаления материала тяжелой фракции. Внутри пустотелого вала 4 соосно расположена коническая воронка 7 с патрубком разгрузки легкой фракции 8. Пустотелый вал 4 и патрубок разгрузки легкой фракции 8 образуют кольцевой зазор. Ротор 2 с подшипниками 3 установлен в стакане 9, который жестко закреплен на плите 10. Плита 10 установлена на станине 11 посредством пружин 12. Ротор 2 снабжен вибратором 13. Magnetohydrostatic centrifugal separator consists of an electromagnetic system with pole pieces 1, in the interpolar gap of which is located the rotor 2, made in the form of a cylinder with a conical bottom. The rotor 2 is installed in the bearings 3. The separator is equipped with a hollow shaft 4, an electric motor 5, a V-belt transmission 6. The hollow shaft 4 is a discharge pipe for removing heavy fraction material. A conical funnel 7 is coaxially located inside the hollow shaft 4 with a light fraction 8 discharge pipe. The hollow shaft 4 and a light fraction 8 discharge pipe form an annular gap. The rotor 2 with bearings 3 is installed in a glass 9, which is rigidly fixed to the plate 10. The plate 10 is installed on the frame 11 by means of springs 12. The rotor 2 is equipped with a vibrator 13.

Загрузочный патрубок 14 установлен в кожухе 15. Над ротором 2 соосно с ним установлено распределительное приспособление 16 с патрубком подачи ферромагнитной жидкости 17. The loading pipe 14 is installed in the casing 15. Above the rotor 2, a distribution device 16 is installed coaxially with it, with a pipe for supplying ferromagnetic fluid 17.

Магнитогидростатический центробежный сепаратор работает следующим образом. Magnetohydrostatic centrifugal separator operates as follows.

Вращение от электродвигателя 5 посредством клиноременной передачи 6 передается пустотелому валу 4, установленному в подшипниках 3. Вал 4 приводит во вращение ротор 2 и установленную в нем коническую воронку 7 с патрубком разгрузки легкой фракции 8. Ротор 2 заполняют ферромагнитной жидкостью, которая под действием магнитного поля, создаваемого электромагнитной системой с полюсными наконечниками 1, располагается по периметру ротора по всей его высоте. Исходное питание, содержащее более и менее плотные частицы, подают по загрузочному патрубку 14 на распределительное приспособление 16, откуда равномерно поступает в слой ферромагнитной жидкости. Под действием выталкивающих магнитных и центробежных сил происходит разделение смеси, при этом более плотные частицы за счет центробежных сил прижимаются к поверхности ротора 2, образуя слой материала, а менее плотные устремляются к центру ротора 2. The rotation from the electric motor 5 by means of a V-belt drive 6 is transmitted to the hollow shaft 4 installed in the bearings 3. The shaft 4 drives the rotor 2 and the conical funnel 7 installed in it with the discharge pipe of the light fraction 8. The rotor 2 is filled with ferromagnetic fluid, which under the influence of a magnetic field created by an electromagnetic system with pole pieces 1, is located around the perimeter of the rotor along its entire height. The original power supply, containing more or less dense particles, is fed through the loading pipe 14 to the distribution device 16, from where it uniformly enters the layer of ferromagnetic fluid. Under the action of buoying magnetic and centrifugal forces, the mixture is separated, while denser particles due to centrifugal forces are pressed to the surface of the rotor 2, forming a layer of material, and less dense ones rush to the center of the rotor 2.

Ротору 2 через стакан 9 и опорную плиту 10, установленную на пружинах 12, от вибратора 13 передаются вибрации, при этом более плотные частицы, скопившиеся у стенки ротора 2, скатываются в коническое дно, откуда выводятся через разгрузочный патрубок 4 тяжелой фракции. Менее плотные частицы разгружаются через коническую воронку 7 и разгрузочный патрубок легкой фракции 8. The rotor 2 through the cup 9 and the base plate 10 mounted on the springs 12, vibrations are transmitted from the vibrator 13, while the denser particles accumulated near the wall of the rotor 2 are rolled into a conical bottom, from where they are discharged through the discharge pipe 4 of the heavy fraction. Less dense particles are unloaded through the conical funnel 7 and the discharge pipe of the light fraction 8.

Поддержание постоянного уровня ферромагнитной жидкости в роторе 2 осуществляют с помощью патрубка подачи ферромагнитной жидкости 17 из распределительного приспособления 16. Maintaining a constant level of ferromagnetic fluid in the rotor 2 is carried out using the nozzle supply ferromagnetic fluid 17 from the distribution device 16.

Использование предлагаемого устройства по сравнению с прототипом позволит увеличить эффективность разделения материала с малой разностью плотностей и повысить производительность сепаратора. Using the proposed device in comparison with the prototype will increase the separation efficiency of the material with a small density difference and increase the performance of the separator.

Claims

1. Magnetohydrostatic centrifugal separator, comprising an electromagnetic system with pole tips, a rotor with ferromagnetic fluid placed in the interpolar gap, a distribution device located coaxially inside the rotor, a loading pipe and discharge pipes of a heavy and light fraction, characterized in that the rotor is equipped with a vibrator for performing oscillatory movements in a vertical plane and is made in the form of a cylinder with a conical bottom, in the center of which a discharge pipe is installed of the fraction, inside which a conical funnel is coaxially located, connected to the discharge pipe of the light fraction, while the electromagnetic system with pole tips is made in the form of a ring.

2. The separator according to claim 1, characterized in that the conical funnel with the discharge pipe of the light fraction is configured to adjust the height of the rotor.

3. The separator according to claim 1 or 2, characterized in that the distribution device is made in the form of a conical tank with ferromagnetic fluid.