RU2481895C2

RU2481895C2 - Separator of mineral mixes

Info

Publication number: RU2481895C2
Application number: RU2009105311/03A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Георгиевич Звегинцев; Анатолий Николаевич Чекменев
Original assignee: ЗАО "Управляющая горная машиностроительная компания "Рудгормаш" (ЗАО "УГМК "Рудгормаш")
Priority date: 2009-02-16
Filing date: 2009-02-16
Publication date: 2013-05-20
Also published as: RU2009105311A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to magnetic separation and may be used for selective separation of the wide range of mineral mixes. Proposed device comprises electromagnetic system generating travelling magnetic field and fed by three-phase AC, separation surface and separation products intakes. Travelling magnetic field inductor is composed of induction motor rotor with current coils arranged at its inner surface, each consisting of three serial sections with different number of turns to vary travelling field intensity in stator various sections. Besides, proposed device is equipped with vibrating tray arranged at separation surface bottom to feed to separation product and with discharge trays arranged at surface to collect magnetic concentrate and commercial product.

EFFECT: lower costs, higher efficiency.

2 dwg

Description

Изобретение относится к магнитному обогащению и может быть использовано для селективного разделения широкого класса минеральных смесей по их магнитным свойствам. Устройство для сепарации минеральных смесей включает статор асинхронного электродвигателя с многосекционными токовыми обмотками, позволяющими изменять интенсивность бегущего магнитного поля в различных частях статора, системы загрузки и разгрузки магнитного концентрата, промпродукта и хвостов магнитной сепарации. Изобретение позволяет повысить эффективность процесса сепарации с возможностью получения продуктов с заданным содержанием полезного магнитного минерала в них.The invention relates to magnetic enrichment and can be used for the selective separation of a wide class of mineral mixtures according to their magnetic properties. A device for the separation of mineral mixtures includes a stator of an asynchronous electric motor with multi-section current windings that allow you to change the intensity of the traveling magnetic field in different parts of the stator, the loading and unloading system of magnetic concentrate, industrial product and tailings of magnetic separation. The invention improves the efficiency of the separation process with the possibility of obtaining products with a given content of useful magnetic mineral in them.

Известны попытки использовать статор асинхронного электродвигателя, питаемого трехфазным током, для магнитной сепарации минеральных смесей [1]. Однако конструкция магнитной системы статора и используемые токовые обмотки электродвигателя не позволяли получить бегущие магнитные поля достаточной интенсивности для эффективного разделения тонкодисперсных магнитных и немагнитных минералов.Known attempts to use the stator of an asynchronous electric motor, powered by a three-phase current, for magnetic separation of mineral mixtures [1]. However, the design of the stator magnetic system and the current windings of the electric motor used did not allow one to obtain traveling magnetic fields of sufficient intensity for the effective separation of finely divided magnetic and non-magnetic minerals.

Наиболее близким к предложенному по совокупности существенных признаков является устройство для сепарации и разделения минеральных смесей, включающее электромагнитную систему, создающую бегущее магнитное поле, питаемую трехфазным переменным током с токовыми обмотками, выполненными с уменьшающимся числом витков и надетыми на полюсные наконечники [2].Closest to the proposed combination of essential features is a device for the separation and separation of mineral mixtures, including an electromagnetic system that creates a traveling magnetic field, fed by a three-phase alternating current with current windings made with a decreasing number of turns and worn on the pole pieces [2].

Недостатком этого устройства является низкая производительность процесса сепарации, возможность использования только для сильномагнитных минералов и сложность в изготовлении сепарационной поверхности большой площади.The disadvantage of this device is the low productivity of the separation process, the ability to use only for highly magnetic minerals and the difficulty in manufacturing the separation surface of a large area.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является простота в изготовлении за счет использование статора промышленного электродвигателя, низкие затраты на оснащение его новым типом многосекционных токовых катушек, повышение удельной производительности с единицы площади рабочей поверхности сепаратора, а также возможность изменять напряженность бегущего магнитного поля и магнитную силу в различных частях статора в зависимости от задач сепарации и вида сепарируемого продукта.The technical result of the invention is simplicity in manufacturing due to the use of a stator of an industrial electric motor, low costs of equipping it with a new type of multi-section current coils, increasing specific productivity per unit area of the working surface of the separator, as well as the ability to change the traveling magnetic field strength and magnetic force in various parts stator depending on the tasks of separation and the type of separated product.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для сепарации минеральных смесей, включающем электромагнитную систему, создающую бегущее магнитное поле, питаемую трехфазным переменным током, сепарирующую поверхность и приемники продуктов разделения, в качестве индуктора бегущего магнитного поля используется статор асинхронного электродвигателя, на внутренней поверхности которого размещены токовые катушки, каждая из которых надета на полюсные наконечники, образованные прорезями в статоре, и состоит из трех последовательно подключенных секций с различным числом витков, с возможностью изменения напряженности бегущего магнитного поля в различных частях статора, причем устройство снабжено вибролотком, расположенным в нижней части сепарационной поверхности для подачи сепарационного продукта и в верхней части - разгрузочными лотками для сбора магнитного концентрата и промпродукта.The specified technical result is achieved by the fact that in the device for the separation of mineral mixtures, which includes an electromagnetic system that creates a traveling magnetic field, is fed by a three-phase alternating current, separates the surface and receivers of the separation products, an asynchronous electric motor stator is used as a traveling magnetic field inductor, on the inner surface of which current coils are placed, each of which is worn on pole tips formed by slots in the stator, and consists of three last sequently connected sections with different numbers of turns to change a traveling magnetic field intensity in various parts of the stator, the apparatus is provided with a vibrating tray located in the lower part of the separation surface for separating a product and supplying at the top - the discharge tray for the collection of magnetic concentrate and middlings.

На фиг.1 представлен схематический вид устройства (вид с торца), а на фиг.2 - вид сбоку в разрезе.Figure 1 presents a schematic view of the device (end view), and figure 2 is a side view in section.

На внутренней поверхности статора асинхронного двигателя 1 в прорезях электромагнитной системы 2 размещены токовые катушки, каждая из которых состоит из трех последовательно подключенных секций с различным числом витков и охватывает только один полюсной наконечник, образуемый прорезями статора. Катушки статора разделены по количеству фаз на три группы (А, В, С). В каждой группе катушки соединены последовательно. На статоре катушки полюсных наконечников чередуются А, В, С, А, В, С и т.д. Подобное подключение обеспечивает эффективное продвижение сепарируемого продукта бегущим магнитным полем по сепарационной поверхности. Концы проводов каждой секции выведены на контактную панель, что позволяет с помощью токовых перемычек постепенно изменять напряженность бегущего магнитного поля в различных частях статора в направлении движения сепарируемого продукта. Сепарационная поверхность 3 изготовлена из износоустойчивого пластика и в верхней части соединена с лотком для сбора и разгрузки магнитного концентрата 4 и промпродукта 5. Для загрузки устройства и вывода немагнитной фракции (хвостов) используется нижняя часть сепарационной поверхности 3. Устройство имеет возможность изменять угол наклона α относительно горизонтали от 0 до 90°. Питание устройства осуществляется от трехфазного автотрансформатора с возможностью изменения напряжения.On the inner surface of the stator of the induction motor 1 in the slots of the electromagnetic system 2 there are current coils, each of which consists of three series-connected sections with a different number of turns and covers only one pole tip formed by the slots of the stator. The stator coils are divided by the number of phases into three groups (A, B, C). In each group, coils are connected in series. On the stator of the pole coil alternate A, B, C, A, B, C, etc. Such a connection provides an effective promotion of the separated product by a traveling magnetic field along the separation surface. The ends of the wires of each section are displayed on the contact panel, which allows using current jumpers to gradually change the traveling magnetic field strength in various parts of the stator in the direction of movement of the separated product. The separation surface 3 is made of wear-resistant plastic and in the upper part is connected to the tray for collecting and unloading magnetic concentrate 4 and intermediate 5. For loading the device and output of non-magnetic fraction (tails), the lower part of the separation surface 3 is used. The device has the ability to change the angle of inclination α relative to horizontal from 0 to 90 °. The device is powered by a three-phase autotransformer with the ability to change voltage.

Работает устройство следующим образом. Подлежащий сепарации продукт в виде сухого порошка 0-10 мм подается вибролотком 6 в нижнюю часть сепарационной поверхности. На фиг.2 (условно) мономинеральные магнитные частицы показаны в виде закрашенных кружков 7, промпродукт - в виде наполовину закрашенных кружков 8 и немагнитные частицы - в виде незакрашенных кружков 9.The device operates as follows. The product to be separated in the form of a dry powder of 0-10 mm is fed by a vibrating tray 6 to the lower part of the separation surface. Figure 2 (conditionally) monomineral magnetic particles are shown in the form of filled circles 7, the intermediate product in the form of half-filled circles 8 and non-magnetic particles in the form of open circles 9.

Под действием бегущего электромагнитного поля обладающие магнитными моментами частицы начинают вращаться и перемещаться по сепарационной поверхности против часовой стрелки (фиг.1), а немагнитные частицы под действием силы тяжести перемещаются по сепарационной поверхности в зону разгрузки 10. В зоне а (фиг.1) все три секции токовых обмоток подключены последовательно, что обеспечивает максимальную напряженность бегущего магнитного поля и максимальные магнитные силы, прижимающие бегущие частицы к сепарационной поверхности. В зоне б и в секции токовых катушек переключаются таким образом, чтобы обеспечить постепенное уменьшение магнитной силы. При этом первоначально имеет место падение вниз в лоток 5 частиц, содержащих примеси немагнитных включений (промпродукт), а мономинеральные магнитные частицы перемещаются в зону в, где осыпаются в лоток 4.Under the influence of a traveling electromagnetic field, particles having magnetic moments begin to rotate and move counterclockwise along the separation surface (Fig. 1), and non-magnetic particles, under the action of gravity, move along the separation surface to the unloading zone 10. In zone a (Fig. 1), everything three sections of current windings are connected in series, which ensures maximum running magnetic field strength and maximum magnetic forces, which press the running particles to the separation surface. In zone b and in the section of current coils are switched in such a way as to ensure a gradual decrease in magnetic force. In this case, initially, particles containing impurities of non-magnetic inclusions (intermediate product) fall down into the tray 5, and monomineral magnetic particles move to zone B, where they are crumbled into the tray 4.

Проведенные лабораторные испытания опытного образца устройства на магнетитовых рудах класса 10-0 мм с содержанием класса 5-0 мм до 40-50% позволили дополнительно извлечь 15-20% породных шламов в хвосты.Laboratory tests of a prototype device on magnetite ores of class 10-0 mm with a grade of 5-0 mm up to 40-50% made it possible to additionally extract 15-20% of rock sludge into the tailings.

Отключая или переключая то или иное количество секций токовых катушек, появляется возможность получать в магнитном концентрате, промпродукте и в хвостах различное соотношение магнитных и немагнитных минералов, т.е. регулировать степень чистоты концентрата и извлечения полезного продукта для различных типов сепарируемых руд.By turning off or switching one or another number of sections of current coils, it becomes possible to obtain a different ratio of magnetic and non-magnetic minerals in magnetic concentrate, intermediate and in tails, i.e. to regulate the degree of purity of the concentrate and the extraction of a useful product for various types of separated ores.

ЛитератураLiterature

1. Кармазин В.В., Кармазин В.И. Магнитные, электрические и специальные методы обогащения полезных ископаемых. - М.: Издательство МГГУ, 2005 г.1. Karmazin V.V., Karmazin V.I. Magnetic, electrical, and special mineral processing methods. - M.: Publishing House of Moscow State University, 2005

2. Патент RU 2159156 С1, 20.11.2000.2. Patent RU 2159156 C1, 20.11.2000.

Claims

A device for the separation of mineral mixtures, including an electromagnetic system that creates a traveling magnetic field, fed by a three-phase alternating current, separating the surface and receivers of separation products, characterized in that the inductor of the running magnetic field uses a stator of an asynchronous electric motor, on the inner surface of which there are current coils, each of which consists of three series-connected sections with a different number of turns, with the possibility of changing the tension I run a magnetic field in different parts of the stator, and the device is equipped with a vibratory tray located in the lower part of the separation surface for supplying the separation product and in the upper part with discharge trays for collecting magnetic concentrate and intermediate.