RU2212947C2

RU2212947C2 - Magnetic separator

Info

Publication number: RU2212947C2
Application number: RU2001127029/03A
Authority: RU
Inventors: лин В.Н. Л; В.Н. Лялин; И.Ю. Русаков; В.В. Скрипников; А.Н. Качуровский
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский химический комбинат"
Priority date: 2001-10-04
Filing date: 2001-10-04
Publication date: 2003-09-27

Abstract

FIELD: apparatus for magnetic separation of loose products; manufacture of magnets; powder metallurgy. SUBSTANCE: proposed magnetic separator includes flat separating member, magnetic system mounted on drive shaft, flat non-magnetic shield and unloading unit with receivers for separation products. Magnetic separator ensures contact of working zone of separating member with magnetic system. Magnetic system consists of separate sectors; each sector is articulated to drive shaft. Separating member is mounted at angle to magnetic system and magnets on sectors are mounted in radial direction with like poles towards each other. EFFECT: increased magnetic field is separation zone; extended functional capabilities. 2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к аппаратам для магнитного разделения сыпучих материалов и может быть использовано в производстве магнитов и порошковой металлургии. The invention relates to apparatus for magnetic separation of bulk materials and can be used in the manufacture of magnets and powder metallurgy.

Известен магнитный сепаратор [А. с. СССР 1069858, В 03 С 1/02, 1984], содержащий неподвижный разделительный элемент, выполненный в виде диска из немагнитного материала, вращающуюся магнитную систему, выполненную в виде дисков, создающих магнитное поле по периферии разделительного элемента, узел разгрузки с приемниками разделяемых продуктов. Разделительный элемент и магнитная система установлены с зазором относительно друг друга, а диски магнитной системы установлены с возможностью вращения вокруг своей оси. Исходная смесь под действием магнитного поля приводится в вихревое движение, обеспечивая перемешивание слоя. При этом немагнитные частицы под действием собственной массы и центробежных сил поступают в приемник для немагнитной фракции, а магнитные частицы транспортируются в зону ослабленного магнитного поля и поступают в приемник для магнитной фракции узла разгрузки. Known magnetic separator [A. from. USSR 1069858, B 03 C 1/02, 1984], comprising a stationary separation element made in the form of a disk of non-magnetic material, a rotating magnetic system made in the form of disks creating a magnetic field around the periphery of the separation element, an unloading unit with receivers of shared products. The separation element and the magnetic system are installed with a gap relative to each other, and the disks of the magnetic system are mounted to rotate around its axis. The initial mixture under the influence of a magnetic field is brought into a vortex motion, providing mixing of the layer. In this case, non-magnetic particles under the influence of their own mass and centrifugal forces enter the receiver for the non-magnetic fraction, and magnetic particles are transported to the zone of weakened magnetic field and enter the receiver for the magnetic fraction of the unloading unit.

Конструкция сепаратора не позволяет при разделении исходной смеси полностью использовать магнитные свойства магнитной системы из-за наличия зазора между разделительным элементом и магнитной системой. The design of the separator does not allow for the separation of the initial mixture to fully use the magnetic properties of the magnetic system due to the presence of a gap between the separation element and the magnetic system.

Известен магнитный сепаратор [RU 2167721, В 03 С 1/02, опубл. 10.11.2001] , принятый за прототип. Сепаратор состоит из разделительного элемента, выполненного в виде диска из немагнитного материала с установленным на нем кольцевым ограничителем для разделяемой смеси, и магнитной системы, выполненной из постоянных магнитов для создания магнитного поля на периферии разделительного элемента. Разделительный элемент и магнитная система установлены на валу с зазором относительно друг друга, который можно регулировать. Сепаратор содержит узел разгрузки продуктов разделения с приемниками для слабомагнитной и сильномагнитной фракций и магнитный экран, неподвижно установленный в зазоре между разделительным элементом и магнитной системой. Вращение вала осуществляется от привода, а для подачи исходной смеси предусмотрен питатель. Known magnetic separator [RU 2167721, 03 C 1/02, publ. November 10, 2001], adopted as a prototype. The separator consists of a separation element made in the form of a disk of non-magnetic material with an annular limiter mounted on it for the mixture to be separated, and a magnetic system made of permanent magnets to create a magnetic field at the periphery of the separation element. The separation element and the magnetic system are mounted on the shaft with a gap relative to each other, which can be adjusted. The separator comprises a unit for unloading separation products with receivers for low-magnetic and high-magnetic fractions and a magnetic screen fixedly installed in the gap between the separating element and the magnetic system. The shaft is rotated by the drive, and a feeder is provided for supplying the initial mixture.

Разделяемая смесь подается на вращающийся распределительный элемент, где смесь распределяется по периферии, т.к. ограничитель препятствует перемещению смеси к центру распределительного элемента. Под действием центробежной силы слабомагнитная фракция сбрасывается в один приемник узла разгрузки, а сильномагнитная фракция смеси транспортируется в зону узла разгрузки, где магнитное поле ослаблено экраном, и сбрасывается центробежной силой в другой приемник. The separated mixture is fed to a rotating distribution element, where the mixture is distributed around the periphery, because the limiter prevents the mixture from moving toward the center of the distribution element. Under the action of centrifugal force, the weakly magnetic fraction is discharged into one receiver of the unloading unit, and the strongly magnetic fraction of the mixture is transported to the zone of the unloading unit, where the magnetic field is weakened by the screen, and is discharged by centrifugal force to another receiver.

Недостатком магнитного сепаратора является неполное использование энергии магнитного поля для разделения исходной смеси из-за имеющегося зазора между разделительным элементом и магнитной системой. The disadvantage of a magnetic separator is the incomplete use of magnetic field energy to separate the initial mixture due to the gap between the separation element and the magnetic system.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в максимальном использовании энергии магнитного поля, создаваемого магнитной системой, за счет исключения зазора между разделительным элементом и магнитной системой сепаратора. The problem to which the invention is directed, is to maximize the use of magnetic field energy generated by the magnetic system, by eliminating the gap between the separation element and the magnetic system of the separator.

Поставленная задача решается тем, что магнитный сепаратор, включающий плоский разделительный элемент, установленную с ним на приводном валу магнитную систему, плоский немагнитный экран и узел разгрузки с приемниками для продуктов разделения, выполнен с обеспечением соприкосновения рабочей зоны разделительного элемента с магнитной системой. Магнитная система выполнена из отдельных секторов, каждый из которых шарнирно закреплен к приводному валу. Разделительный элемент установлен под углом к магнитной системе. Магниты на секторах установлены в радиальном направлении одноименными полюсами друг к другу. The problem is solved in that the magnetic separator, including a flat separation element, a magnetic system mounted on it on the drive shaft, a flat non-magnetic screen and an unloading unit with receivers for separation products, is made to ensure that the working area of the separation element is in contact with the magnetic system. The magnetic system is made of individual sectors, each of which is pivotally attached to the drive shaft. The separation element is installed at an angle to the magnetic system. The magnets on the sectors are mounted in the radial direction with the same poles to each other.

На фиг.1 показан продольный разрез предлагаемого сепаратора; на фиг.2 - вид А на фиг. 1 со стороны разделительного элемента; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг. 1 - магнитная система; на фиг.4 - выносной элемент В на фиг.1 - шарнирное крепление сектора; на фиг. 5 - сечение Г-Г на фиг.3 - поперечное сечение сектора. Figure 1 shows a longitudinal section of the proposed separator; FIG. 2 is a view A of FIG. 1 from the side of the separation element; figure 3 is a section bB in fig. 1 - magnetic system; figure 4 - remote element In figure 1 - hinged sector; in FIG. 5 - section GG in figure 3 is a cross section of a sector.

Магнитный сепаратор содержит плоский разделительный элемент 1, выполненный в виде диска из немагнитного материала с установленным на нем кольцевым ограничителем 2 разделяемой смеси, магнитную систему 3, выполненную из постоянных магнитов 4, установленных на подвижных круговых секторах 5 (см. фиг. 3) и расположенных одноименными полюсами друг к другу (см. фиг.5) в радиальном направлении. Магнитный сепаратор выполнен с обеспечением соприкосновения рабочей зоны разделительного элемента с магнитной системой. Такое соприкосновение достигается установкой разделительного элемента под определенным углом α (см. фиг.1) к магнитной системе. Угол α зависит от заданного диаметра разделительного элемента и требуемого размера рабочего участка соприкосновения: при увеличении угла α участок соприкосновения уменьшается, а при уменьшении угла α - увеличивается. Магнитная система 3 создает магнитное поле только на периферии разделительного элемента 1. Разделительный элемент 1 крепится на валу 6, который соединяется с приводным валом на двигателе 7 посредством шарнирной муфты 8. Подвижные круговые секторы 5 крепятся на промежуточном валу 9 шарнирной муфты 8 посредством шарниров 10 (см. фиг.4) так, что магнитная система 3 соприкасается с разделительным элементом 1 в зоне разделения 11 (см. фиг.2). На участке, где магнитная система 3 не соприкасается с разделительным элементом 1, в зазоре между ними установлен неподвижный магнитный экран 12. Сепаратор содержит приемник 13 для слабомагнитной фракции, приемник 14 для сильномагнитной фракции, а для подачи исходной смеси предусмотрен питатель 15. The magnetic separator contains a flat separation element 1, made in the form of a disk of non-magnetic material with an annular limiter 2 of the shared mixture mounted on it, a magnetic system 3 made of permanent magnets 4 mounted on movable circular sectors 5 (see Fig. 3) and located with the same poles to each other (see figure 5) in the radial direction. The magnetic separator is made to ensure that the working area of the separation element is in contact with the magnetic system. This contact is achieved by installing the separation element at a certain angle α (see figure 1) to the magnetic system. The angle α depends on the specified diameter of the separation element and the required size of the contact working area: when the angle α increases, the contact area decreases, and when the angle α decreases, it increases. The magnetic system 3 creates a magnetic field only at the periphery of the separation element 1. The separation element 1 is mounted on a shaft 6, which is connected to the drive shaft on the motor 7 by means of a hinged coupling 8. The movable circular sectors 5 are mounted on the intermediate shaft 9 of the hinged coupling 8 by means of hinges 10 ( see figure 4) so that the magnetic system 3 is in contact with the separation element 1 in the separation zone 11 (see figure 2). In the area where the magnetic system 3 does not come into contact with the separation element 1, a stationary magnetic screen 12 is installed in the gap between them. The separator contains a receiver 13 for a weakly magnetic fraction, a receiver 14 for a strongly magnetic fraction, and a feeder 15 is provided for supplying the initial mixture.

Сепаратор работает следующим образом. The separator works as follows.

Для разделения смеси, содержащей, например, слабомагнитную и сильномагнитную фракции рассчитывают (или подбирают экспериментально) скорость вращения вала 6 для обеспечения центробежной силы, необходимой для разгрузки продуктов разделения. Разделяемая смесь подается на вращающийся разделительный элемент 1, где смесь распределяется по периферии, так как ограничитель 2 препятствует перемещению смеси к центру разделительного элемента 1. To separate a mixture containing, for example, weakly magnetic and strongly magnetic fractions, the rotation speed of the shaft 6 is calculated (or experimentally selected) to provide the centrifugal force necessary for unloading the separation products. The mixture to be separated is fed to the rotating separation element 1, where the mixture is distributed around the periphery, since the limiter 2 prevents the mixture from moving to the center of the separation element 1.

На рабочем участке 11 магнитное поле на поверхности разделительного элемента 1 имеет максимальное значение, так как магниты 4 за счет шарнирного закрепления секторов 5 плотно соприкасаются с обратной стороной элемента 1. Магнитное поле дополнительно усиливается за счет расположения постоянных магнитов 4 на секторах 5 одноименными полюсами друг к другу в радиальном направлении. На остальной части разделительного элемента 1 магнитное поле ослаблено, так как между этим элементом и магнитной системой 3 из-за шарнирного крепления секторов 5 образуется зазор, в котором установлен неподвижный магнитный экран 12. On the working section 11, the magnetic field on the surface of the separation element 1 has a maximum value, since the magnets 4 due to the hinged fastening of the sectors 5 are tightly in contact with the reverse side of the element 1. The magnetic field is additionally amplified due to the location of the permanent magnets 4 on sectors 5 with the same poles to each other friend in the radial direction. On the rest of the separation element 1, the magnetic field is weakened, since between this element and the magnetic system 3 due to the articulation of the sectors 5, a gap is formed in which a fixed magnetic screen 12 is mounted.

Под действием центробежной силы слабомагнитная фракция смеси сбрасывается с рабочего участка 11 в приемник 13, а сильномагнитная фракция перемещается разделительным элементом 1 из рабочего участка на участок с ослабленным магнитным полем и сбрасывается в приемник 14. Under the action of centrifugal force, the weakly magnetic fraction of the mixture is discharged from the working section 11 to the receiver 13, and the strong magnetic fraction is moved by the separating element 1 from the working section to the section with a weakened magnetic field and dumped to the receiver 14.

Использование постоянных магнитов, установленных в радиальном направлении одноименными полюсами друг к другу на подвижных секторах, шарнирно закрепленных на промежуточном вале шарнирной муфты, позволяет расположить магнитную систему под углом к разделительному элементу с образованием рабочего участка с максимальным магнитным полем. Мощное магнитное поле расширяет технологические возможности сепаратора по разделению различных смесей с различными магнитными свойствами. The use of permanent magnets mounted in the radial direction by the same poles to each other on movable sectors pivotally mounted on an intermediate shaft of the articulated coupling allows the magnetic system to be positioned at an angle to the spacer element to form a working section with a maximum magnetic field. A powerful magnetic field expands the technological capabilities of the separator for the separation of various mixtures with different magnetic properties.

Claims

1. A magnetic separator comprising a flat spacer, a magnetic system mounted on it on the drive shaft, a flat non-magnetic screen and an unloading unit with receivers for separation products, characterized in that the magnetic separator is made to ensure that the working area of the spacer element is in contact with the magnetic system by installing the separation element at an angle to the magnetic system, while the latter is made of separate sectors, each of which is pivotally attached to the drive shaft.

2. The magnetic separator according to claim 1, characterized in that the magnets on the sectors are installed in the radial direction with the same poles to each other.