Магнитный дешламатор
Использование: в области гравитационно-магнитного разделения зернистых смесей в движущемся потоке пульпы и для обогащения тонкоизмельченных магнитных руд. Дешламатор включает цилиндрический корпус 1 с загрузочными 4 и разгрузочным 5 приспособлениями, патрубки для подачи воды , магнитную систему, выполненную в виде лопастей и установленных концентрично меньшими основаниями вниз полых усеченных конусов 9 из магнитомягкой сетки с квадратными ячейками, при этом верхние кромки конусов 9 расположены на уровне сливного порога, на сетке в шахматном порядке горизонтально установлены прямоугольные магнитные пластины 10 на расстоянии друг от друга по высоте, равном от 0,021 до 0,074 высоты цилиндрической части корпуса, по горизонтали, равном от 0,0164 до 0,03 длины окружности усеченного конуса, на которой расположен соответствующей ряд пластин, при этом верхние кромки верхнего ряда пластин расположены на уровне сливного порога, а длина стороны квадратной ячейки сетки равна от 0,004 до 0,006 высоты цилиндрической части корпуса. Продукт в виде пульпы поступает в корпус 1, Содержащийся в пульпе магнитный материал осаждается на днище корпуса 1 и на поверхность конусов 9, где частицы под действием полиградиентного магнитного поля, созданного пластинами 10, образуют флокулы, которые отрываются и опускаются на днище корпуса .1. 2 ил., 1 табл. ч И
О.))ОЗ СОВЕТСКИХ социАлистичЕских
РЕСПУБЛИК
BEQLMCTBC) CCCP (ГОС АТЕНТ CCCP)
О))ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ф,; лаг иу ",," арф
Е=. Ф: =--.-
,,,а ;
1ЪР Ф
ГОСУДАРСТВЕHHOE rlATЕНТНОЕ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
5U.«, 1792740 Al
72) Л.А.Та аб ина, В.M. олгополоа, (Д Л.Дл)лалаховская, А.А,Алехин, В.И.Кряжевских) и В.А.Воронин (56) )кеторское саидетелчстао СССР М 1 10922, кл. В 03 В 5/60, 1988. вторское свидетельство СССР N. 1)7)31513, кл, В 03 С 1/10, 1982. (54) МАГНИТНЫЙ ДЕШЛАМАТОР (57) Использование: в области гравитационно- агнитного разделения зернистых смесей в движущемся потоке пульпы и для обогащения тонкоизмельченных магнитных руд, ешламатор включает цилиндрический кор ус 1 с загрузочными 4 и разгрузочным 5 пр способлениями, патрубки для подачи водь|. магнитную систему, выполненную в виде лопастей и установленных концентрич о меньшими основаниями вниз полых усеченных конусов 9 из магнитомягкой сет% ки с квадратными ячейками, при этом верхние кромки конусов 9 расположены на уровне сливного порога, на сетке в шахматном порядке горизонтальна установлены прямоугольные магнитные пластины 10 на расстоянии друг от друга по высоте, равном от 0,021 до 0,074 высоты цилиндрической части корпуса, по горизонтали, равном от 0,0164 до 0,03 длины окружности усеченного конуса, на которой расположен соответствующей ряд пластин, при этом верхние кромки верхнего ряда пластин расположены на уровне сливного порога, а длина стороны квадратной ячейки сетки равна от 0,004 до 0,006 высоты цилиндрической части корпуса. Продукт в виде пульпы поступает в корпус 1, Содержащийся в пульпе магнитный материал осаждается на днище корпуса 1 и на поверхность конусов 9, где частицы под действием полиградиентного магнитного поля, созданного пластинами 10, образуют флокулы, которые отрываются и опускаются на днище корпуса ..1. 2 ил., 1 табл. 1792740 50 Изобретение относится к области гравитационно-магйитного разделения зернистых смесей в движущемся потоке пульпы и может быть использовано для обогащения тонкоизмельченных магнитных руд, Для гравитационно-магнитного разделения материала в водной среде в современной технике используют аппараты различной конструкции. Известен магнитный дешламатор для дешламации и сгущения тонкоизмельченного сильномагнитного материала, включающий чан с кольцевым сливным желобом в верхней части, намагничивающие аппараты, установленную ниже нижней кромки -15 сливного желоба магнитную систему, питающие и разгрузочные патрубки и граблины, закрепленные на валу, установленном с возможностью вращения по центру чана, не- магнитный диск с установленным под ним в 20 верхней части" чана неподвижным кольцевым немагнитным перекрытием, магнитная система выполнена из расположенных с промежутками секторных частей, каждая из которых прикреплена посредством немаг- 25 нитных стержней к стенкам чана, в которых под кольцевым перекрытием выполнены от. верстия для питающих. патрубков с намагничивающими аппаратами, при этом диск жестко соединен с валом, причем магнитная 30 система расйоложенэ над диском с зазо- ром, ее радиус равен радиусу диска, а сумма радиуса дйска и ширины кольцевбго перекрытия равна радиусу чана. Магнитный дешламатор указанной кон- 35 струкций имеет следующие недостатки. При использовании его поток пульпы в области между немагнитным диском и кольцевым немагнитным йерекрытием, из-зэ малого живого сечения, движется с большой скоро- 40 стью, вследствие этого здесь механические силы, действующие на отдельные — более тонкие магнитные частицы, превышают магнитные и они (эти частицы) увлекаются в слив. Кроме этого сгуститель имеет недостаточную площадь сгущения. Отмеченные недостатки приводят к повышению содержания металла в сливе и снижению эффективности обогащения.. Наиболее близким к заявленному устройству по технической сущности и достигаемому результату является магнитный дешламатор, включающий цилиндро-конический корпус, с загрузочным и разгрузочным приспособлениями. патрубками для подачи воды, лопастями для сгребания осадка, сливным порогом и магнитной системой. Недостатком указанного дешламатора является недостаточная площадь сгущения, что приводит к снижению производительно сти и уменьшению эффективности разделения. Поставленная цель достигается тем, что магнитная система выполнена в виде установленных концентрично меньшими основаниями вниз полых усеченных конусов из магнитомягкой сетки с квадратными ячейками, при этом верхние кромки конусов расположенbl на уровне сливного порога, на сетке в шахматном порядке длинной стороной горизонтально установлены прямоугольные магнитные пластины на расстоянии друг от друга по высоте раином от 0,021 до 0,074 высоты цилиндрической части корпуса, по горизонтали равном от 0,0164 до 0,08 длины окружности усеченного конуса, на которой расположен соответствующий ряд пластин, при этом верхние кромки верхнего ряда пластйн расйоложены на уровне сливного порога, а длина стороны квадратной ячейки сетки равна от 0,004 до 0.006 высоты цилиндрической части корпуса. Для определения вышеуказанных оптимальных размеров и параметров предполагаемого изобретения было проведено три серии ойытов (см, таблицу) на заявленном магнитном дешламаторе снабженным магнитной системой в виде установленных концентрично меньшими основаниями вниз трех полых усеченных конусов из магнитомягкой сетки с квадратными ячейками, при этом верхние крбмки конусов расположены на уровне сливного порога, на сетке в шахматном порядке длинной стороной горизонтально установлены прямоугольные магнитные пластины. В каждой серии опытов изменялся один из параметров и размеров устройства, остальные — не изменялись. В первой серии опытов изменялось расстояние между магнитными пластинами по высоте, оно составляло соответСтвенно— 0,01; 0,021; 0,038; 0,074; 0,18 высоты цилиндрической части корпуса — Н. Вторая серия опытов проводилась при различном расстоянии между магнитными пластинами по горизонтали, равном 0,0131: 0,0164; 0,021; 0,030; 0,046 длины окружности усеченного конуса — L, на которой расположен соответствующий ряд магнитных пластин. В третьей серии опытов изменялась длина стороны квадратной ячейки магнитомягкой сетки, она составляла соответственно — 0,003; 0,004; 0,005: 0,006: 0,007 высоты цилиндрической части корпуса — Н. Для сравнения в каждой серии опытов на идентичной руде были проведены иссле1792740 10 20 30 40 50 l довэния с использованием устройства-прототипа (2), Все опыты проводились нэ представителЬной пробе магнитной жеЛезной руды круйностью 1-0 мм, с содержанием железа 51,3-55.4, Результаты опытов приведены в таблице kBK видно из данных таблицы, оптимальными являются следующие размеры и параметры: расстояние между магнитными пластинами по высоте 0,021 — 0,074 Н; расстояние между магнитными пластинами по горизонтали 0,0164-0,030L; длина стороны квадратной ячейки магнитомягкой сетки 0,004 — 0,006 Н. При вышеуказанных оптимальных размерах и параметрах (см. табл. 1 опыты 4, 10, 16) производительность и эффективность разделения составляют соответственно 90,0; 104,0; 85,0 т/ч; и 9,2; 8,5; 9,8 Что же касается гидравлической классифи ации сгущения и обогащения руды на ги росепараторе-прототипе (см, табл, 1 on Tû 1, 7, 13), то здесь в сравнении с результатами, полученными в заявленном устройстве (см. табл. 1 опыты 4, 10, 16) в среднем производительность меньше в 1,3 раза, эффективность разделения ниже в 1,5 раза. Изготовление магнитного дешламато1 ра по предлагаемому изобретению не вызыI вает технической сложности и может быть осу ществлено в условиях действующих металлургических предприятий. На фиг.1, 2 представлен предлагаемый магнитный дешламатор. Магнитный дешламатор состоит из корпусса 1 (фиг.1) с верхней частью 2 цилиндрической, нижней 3 конической, загрузочного 4 и разгрузочного 5 устройств, патрубков дл подачи воды 6, спиральных лопастей 7, сливного кругового порога 8, полых усеченных конусов 9 и магнитных пластин 10. Цилиндроконический корпус — рабочий орган, Здесь происходит непосредственно прОцесс гидравлической классификации, сгущения и обогащения. Загрузочное устройство служит для равномерного распределения пульпы при ее вводе в цилиндроконический корпус. Спиралеобразные лопасти предназначены для транспортировки сгущенного продукта к разгрузочному устройству, сливной круговой порог служит для равномерной разгрузки слива. Концентрично расположенные . поЛые усеченные конуса, прикрепленные к верхней части цилиндрического корпуса, нижними основаниями вниз, выполнены из магнитомягкой сетки с длиной стороны квадратной ячейки и, равной 0,004 — 0,006 выооты цилиндрической части корпуса, На фиг.1 показано 3 полых усеченных конуса, выполненных из магнитомягкой сетки, на них в шахматном порядке длинной стороной перпендикулярно высоте конуса уложены и закреплены магнитные пластины на расстоянии друг от друга по высоте h равным 0,021-0,074 высоты цилиндрической части корпуса,— по горизонтали — l равном 0,0164-0,030 длины окружности усеченного конуса, на которой расположен соответствующий ряд магнитных пластин, Работа магнитного дешламатора заключается. в следующем: исходный зернистый магнитный продукт в виде пульпы поступает в загрузочное устройство 4. откуда равномерным потоком направляется в цилиндрический корпус 1, Содержащийся в пульпе магнитный материал осаждается на днище корпуса и поверхности концентрично расположенных усеченных конусов 9. На поверхности усеченных конусов магнитныЕ частицы под действием полиградиентного магнитного поля, созданного магнитными пластинами 10, образуют флокулы, которые по мере вырэстания под действием силы тяжести отрываются и опускаются на днище корпуса, В цилиндроконической части корпуса, за счет подачи по патрубкам 6 воды, происходит гидравлическая классификация и обогащение оседающего материалэ. Осевший на днище корпуса продукт при помощи вращающихся вокруг вертикальной оси лопастей 7 сгребается к разгрузочному устройству 5, через которое он удаляется из аппарата. Илистые частицы, под воэдействием восходящего потока пульпы, перемещаются в верхнюю цилиндрическую часть корпуса, откуда они вместе с водой разгружаются через сливной круговой порог 8, Концентрично расположенные усеченныее конуса создают в цилиндрической части корпуса более спокойную зону, увеличивают площадь осаждения, сетка, из которой они изготовлены, позволяет отмывать восходящим потоком пульпы иэ осевшего на их поверхность продукта шламистые частицы. При этом, расположенные на усеченных конусах в шахматном порядке магнитные пластины 10, создают полиградиентное магнитное поле, которое препятствует выносу магнитных частиц s слйв, Таким образом, увеличение площади осаждения, достигаемое этой конструкцией магнитного дешламатора, позволяет повысить производительность и эффективность разделения. Пример 1. Касается минимальных значений размечов стороны квадратной ячейки магнитомягкой сетки и парал1етров расположения на ней магнитных пластин. 1792740 Условия проведения опытов аналогичны условиям, при которых проводились опыты по определению оптимальных параметров по предполагаемому изобретению. Диаметр и высота цилиндрической части корйуса магнитного дешламатора равнялись соответственно 9000 и 2000 мм, длина образующих полых усеченных конусов и угол наклона их к горизонту составляли соответственно 488 мм и 55, диаметры верхнего и нижнего оснований полых усеченных конусов составляли соответственно 7600, 7200, 6800 мм и 7040, 6640, 6240 мм, длина— а. ширина — в и толщина — б магнитных . пластин равнялись соответственно 85, 64 и 14 мм. Магнитные пластины располагались на полых усеченных конусах из магнитомягкой сетки, при этом расстояние по высоте составляло 0,021 высоты цилиндрической части корпуса и было равно 0,021 х 2000 = 42 мм. Количество рядов магнитных пластин на каждом конусе определено по формуле: . n = c:(h+ Ь), где n —, количество рядов, шт; . с — длина образующей конуса, мм; h — расстояние между магнитными пластинами, мм; в — ширина магнитной пластины, мм; n = 488:(42 + 64) = 4,6 = 5 рядов расстояние между пластинами по горизонтали — I составляло.0,0164 длины окруж- ности конуса, на которой расположен соответствующий ряд магнитных пластин и равнялось: 1 . B большом конусе в первом верхнем Ряду 1 = 0,0164:7600 х 3,14 = 394 мм количество пластин в ряду по горизонтали определялось по формуле: m = L;(a+ 1), где m — количество магнитных пластин, шт; L — длина окружности, на которой расположен соответствующий ряд пластин, мм; I — расстояние между пластинами по горизонтали, мм; а — длина пластины, мм; m = 23864:(85 + 394) = 50 шт. 2. В большом конусе во втором ряду. Dz = D + (S сов а) х 2; $ = С вЂ” (b + h) $ = 483 — (64 + 40) = 384 мм, Dg = 7600 + (384 х cos 55О) х 2 = 7480 мм L = 3,14 х 7480 = 23485 мм; I = 0,0164 х 23485 = 385 мм Количество пластин m - 23485:(85 + 385) = 50 шт. Пояснение к расчету показано на фиг.2. Расчет каждого следующего ряда проводится аналогично. Согласно расчету расстояние между магнитными пластинами по горизонтали составили, мм; в большом конусе: в третьем ряду — 378; в четвертом ряду — 369; 5 в пятом ряду — 362: в среднем конусе: в первом верхнем ряду — 367; во втором ряду — 362; в третьем ряду — 352; 10 в четвертом ряду — 344; в пятом ряду — 337: в малом конусе: в первом врехнем Ряду — 342; во втором ряду — 337; 15 в третьем ряду — 327; в четвертом ряду — 319; в пятом ряду — 312 на всех конусах в каждом ряду по горизонтали расположено 50 пластин.. 20 Размер стороны квадратной ячейки составлял 0,004 высоты цилиндрической части корпуса и равнялся 0,004 х 2000 = 8 мм. При введении в работу данного магнитного дешламатора получены следующие ре25 эультаты: производительность 90 т/ч, эффективность разделения 9,4%. Пример 2. касается средних значений размеров стороны квадратной ячейки магнитомягкой сетки и параметров расположе30 ния на ней магнитных пластин по предполагаемому изобретению, а именно: — расстояние между магнитными пластинами по высоте составляло 77 мм (на . конусе на высоте расположено 4 ряда пла35 стин); — расстояние между магнитными пластинами по горизонтали, мм; в большом конусе:в первом ряду 11 = 512; во втором ряду Iz = 499; 40 в третьем ряду 1з = 486; в четвертом ряду 14 = 474; в среднем конусе: в первом ряду 11 = 480; во втором ряду lг = 467; в третьем ряду Iз = 454; 45 в четвертом ряду 14 = 441; в малом конусе: в первом ряду11 =-449; во втором ряду Iz = 436; в третьем ряду 1з= 423; в четвертом ряду I< = 410; 50 во всех рядах всех конусов по горизонтали расположено 40 пластин; — размер стороны квадратной ячейки магнитомягкой сетки составил 10 мм. Условия проведенных опытов и расчета в этом 55 примере аналогичны принятым в примере 1. При введении в работу данного магнитного дешламаторэ получены следующие результаты; производительность 85 т/ч, эффективность разделения 9,8%, 10 1792710 Формула изобретения Таблица 1 Результаты опытов по определению оптимальных размеров стороны квадратной ячейки магнитомягкой сетки и параметров расположения на них магнитных пластин в магнитном дешламаторе Схария опытов On редел яемый оптимальный параметр Опыт расстояние между магнитными пластинами nQ высоте мм расстояние между магнитными пластинами по горизонтали, мм длина сторон ы квадратной ячейки магнито-мягкой сетки, мм Прототип Расстояние 0,0164* 0,01 Н* 0,004 Н* Пример 3 касается максимальных значений стороны квадратной ячейки магнитомягкой сетки и параметров расположения ! на ей магнитных пластин по предполагаемому изобретению, а именно: — расстояние между пластинами по высот в составляло 148 мм (в конусах по высоте раоположено 3 ряда пластин); — расстояние между магнитными пластинами по горизонтали, мм; I в б льшом конусе: в первом ряду 710; во втором ряду 685; в третьем ряду 660; в среднем корпусе: в первом ряду 668; во втором ряду 643;. в третьем ряду 618;. в малом конусе: в первом ряду 627; во втором ряду 601; в третьему ряду 576. Магнитный дешламатор, включающий цилиндроконический корпус с загрузочным и разгрузочным приспособлениями, патрубки для подачи воды в корпус, лопасти для сгребания осадка, сливной порог и магнитну систему,отл ичающийся тем,что, с целью повышения производительности и эффективности разделения за счет увеличения площади осаждения, магнитная система выполнена в виде установленных койцентрично меньшими основаниями вниз полых усеченных конусов из магнитной сетки с квадратными ячейками, при этом верхНа все конусах в каждом р ду по концентрации расположено 40 пластин; — размер стороны квадратной ячейки составлял 12 мм. Условия проведения опы5 тов и расчеты в этом примере аналогичны принятым в примере 1, При введении в работу данного магнитного дешламатора получены следующие ре10 зультаты: производительность 85 т/ч, эффективность разделения 9,9 . Результаты примеров конкретного исполнения показали, что при работе магнит15 ного дешламатора по предлагаемому изобретению в сравнении с прототипом в среднем производительность увеличивается в 1.3 раза, эффективность разделения возрастает в 1,5 раза. 20 ние кромки конусов расположены на уровне сливного порога. на сетке в шахматном порядке длинной стороной горизонтально установлены прямоугольные магнитные пластины на расстоянии друг от друга по высоте, равном 0,021-0,074 высоты цилиндрической части корпуса, по горизонтали— равном 0,0164 — 0,08 длины окружности усеченного конуса, на которой расположен соответствующий ряд пластин, при этом верхние кромки верхнего ряда пластин расположены на уровне сливного порога, а длина стороны квадратной ячейки сетки равна 0,004 вЂ,006 высоты цилиндрической части корпуса. Размер стороны квадратной ячейки магнитомягкой сетки и параметры расположения на ней магнитных пластин в магнитном дешламато е 1792740 Продолжение таблицы Опыт Определяемый оптимальный параметр Серия опытов Размер стороны квадратной ячейки магнитомягкой сетки и параметры расположения на ней магнитных пластин в магнитном дешламато е расстояние между магнитными пластинами по горизонтали, мм расстояние между магнитными пластинами по высоте, мм длина сторон ы квадратной ячейки магнито-,мягкой сетки, мм Прототип. Длина стороны квадратной ячейки магнитомягкой сетки Продолжение таблицы Серия опытов Производительность, т/ч Эффективность аз еления Опыт Примечание.70 6,1 6,4 Иэ-за близкого расположения магнитных пластин материал плохо отмывается GT шламистых частиц, тяжелая конструкция. Дешламаторы работал устойчиво, оптимальное расстоние между магнитными пластинами по высоте. Слабое полиградиентное магнитное поле, содержание железа в сливе повышенное, эффективность обогащения низка, 90 9,4 9,2 9.0 6,7 5,8 5,8 8,7 8,5 8,4 6,8 104 104 104 104 104 8 11 Иэ-эа близкого расположения магнитных пластин материал плохо отмывается от шламистых частиц, тяжелая конструкция. Дешламатор работает устойльное расстоягнитными пласиэонтдли. адиент магнитдержание желевышенное. зфогащения низка. 4 6 8 11 12 13 14 16 17 18 между магнитными пластинами по высоте Прототип Расстояниемежду магнитными пластинами по горизонтали 0,021Н 0,038Н 0,074Н 0,018Н 0,038Н 0,038Н 0,03ВН 0,038Н, 0,038Н 0,038Н 0,038Н 0,038Н 0,038Н 0,038Н 0,0164 0,0164 0,0164 Н 0,0164 0,0131 0,0164 0,021 0,030 0,046 0,021 0,021 0,021 0,021 0,021 0,004Н 0,004Н 0,004Н 0,004Н 0,004Н 0,004Н 0,004Н 0,004Н 0,004Н О,ООЗН 0,004Н 0,005Н 0,006Н 0,007Н 17о2740 Продолжение таблицы Серия опытов П р о и э в од и- Эффективность тельность, т/ч аэделения Опыт Примечание 13 13 6,5 7,2 16 10,2 9.8 9,6 7,9 85 @М8, Составитель Л.Малаховская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н,Милюкова Редактор С.Кулакова Заказ 470 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 * пыты проведены при различных значениях Н и z. Затруднено обесшламливание, низкая эффективность обогащения, прогибаются полые усеченные конуса. Дешламатор работает устойчиво, оптимальная длина стороны квадратной ячейки магнитомягкой сетки. Мала поверхность ocàæäåния, невысокий градиент магнитного поля, содержание железа в сливе повышенное. эффективность обогащения низка.
