Гравитационно-электромагнитный классификатор

 

Изобретение относится к оборудованию для гидроклассификации зернистых материалов при обогащении минерального сырья и может быть использовано в горнодобывающей, химической и строительной отраслях промышленности. Классификатор состоит из вертикального цилиндрического корпуса, внутри которого размещена цилиндроконическая камера с крыльчаткой. Гидросмесь подводится по соосному с корпусом патрубку, а вращение крыльчатки обеспечивается подачей воды по тангенциальному патрубку. В средней части корпуса, выполненного из немагнитного материала, снаружи установлена электромагнитная обмотка в виде статора асинхронного электродвигателя, а внутренняя поверхность средней части корпуса выполнена с канавками в виде многозаходной нисходящей спирали, ниже уровня которой расположена кольцевая перфорированная труба с патрубком промывочной воды. Изобретение повышает качество извлекаемой ферромагнитной фракции. 2 ил.

Изобретение относится к оборудованию для гидроклассификации зернистых материалов при обогащении минерального сырья и может быть использовано в горнодобывающей, химической и строительных отраслях промышленности.

Известен гидравлический классификатор, включающий вертикальный корпус с тангенциально установленным загрузочным патрубком и грунтосборник с разгрузочным и сливным патрубками, во внутренней полости которого расположена цилиндрическая камера с вертикальной щелевидной перфорацией по образующей в цилиндрической части с установкой в верхней части разделителя в виде конусного диска со штоком с возможностью вертикального перемещения (авт.св. N 645704, кл, B 03 B 5/62, БИ N 5, 1979).

Недостатком известного технического решения является невозможность разделения разнородной гидросмеси на магнитную и немагнитную фракции твердого материала.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является электромагнитный гидротурбоциклон, включающий наружный и внутренний гидроциклоны, причем наружный гидроциклон снабжен электромагнитной обмоткой, выполненной в виде статора асинхронного электродвигателя, а внутренний гидроциклон снабжен щелевыми отверстиями с направляющими пластинами, расположенными у наружного края щелевидных тангенциальных отверстий в направлении подачи разделяемой смеси и установлен с возможностью вращения (авт. св. N 1036385, кл. B 03 C 1/00; B 03 B 5/34, БИ N 31, 1983).

Недостатком этого технического решения является низкое качество разделения гидросмеси, так как в ферромагнитную фракцию твердого материала примешивается пустая порода из легкой фракции из-за вовлечения в совместное вращение и скольжение по ровной цилиндрической и конической поверхности и отсутствия промывки противотоком воды.

Цель изобретения - повышение эффективности работы гидроклассификатора по разделению на магнитную и немагнитную фракции материала в неоднородной гидросмеси.

Указанная цель достигается за счет того, что в известном гидроклассификаторе неоднородной гидросмеси, включающем вертикальный цилиндроконический корпус с наружной электромагнитной обмоткой в виде статора асинхронного электродвигателя и расположенную внутри корпуса с возможность вращения цилиндроконическую камеру с вертикальной щелевой перфорацией по образующей в цилиндрической части, загрузочный патрубок исходной гидросмеси и разгрузочные патрубки продуктов классификации в центробежном и электромагнитном полях, согласно изобретению верхняя часть камеры снабжена перфорированной крыльчаткой с вертикальной осью вращения, закрепленной на перфорированной крышке камеры; с верхней частью корпуса соосно соединен патрубком исходной гидросмеси и тангенциально подведен патрубок напорной воды; средняя часть корпуса с наружной электромагнитной обмоткой выполнена из немагнитного материала с канавками по внутренней поверхности в виде многозаходной нисходящей спирали, ниже уровня которой размещена кольцевая перфорированная труба с патрубком промывочной воды, причем коническая часть корпуса соединена с разгрузочным патрубком магнитной фракции, а коническая часть камеры соединена с разгрузочным патрубком немагнитной фракции разделяемой гидросмеси.

Наличие признака "верхняя часть камеры снабжена перфорированной крыльчаткой с вертикальной осью вращения, закрепленной на перфорированной крышке камеры" обеспечивает центробежное разделение частиц гидросмеси по плотности. Это достигается за счет того, что при вращении крыльчатки частицы высокой плотности за счет центробежной силы отбрасываются на периферию, а частицы меньшей плотности проваливаются через перфорацию крыльчатки в верхней крышке камеры. Поскольку частицы высокой плотности, как правило, обладают магнитными свойствами, а частицы меньшей плотности магнитными свойствами не обладают, то на этом участке происходит первичное разделение частиц на магнитную и немагнитную фракции.

Наличие признака "с верхней частью корпуса соосно соединен патрубок исходной гидросмеси и тангенциально подведен патрубок напорной воды" позволяет обеспечить вращение крыльчатки с одновременным разжижением исходной гидросмеси. Это достигается за счет того, что исходная гидросмесь, подаваемая на центральный конус крыльчатки, рассекается ребрами крыльчатки на отдельные составляющие, а тангенциально подведенная напорная вода вращает крыльчатку и в процессе разжижения центробежной силой разделяет частицы по их плотности.

Наличие признака "средняя часть корпуса с наружной электромагнитной обмоткой выполнена из немагнитного материала с канавками по внутренней поверхности в виде многозаходной нисходящей спирали" позволяет повысить эффективность разделения магнитной фракции и ее качество. Это достигается тем, что благодаря воздействию электромагнитного поля обмотки на внутреннюю поверхность корпуса притягиваются лишь частицы, обладающие магнитными свойствами. При этом вращающееся магнитное поле обмотки вызывает движение магнитных частиц по канавкам нисходящей спирали, исключая попадание немагнитных частиц. В месте выхода из зоны действия магнитного поля обмотки магнитные частицы выпадают в осадок в коническую часть корпуса и по разгрузочному патрубку выводятся в качестве готового продукта. Одновременно с этим под действием вращающегося магнитного поля электромагнитной обмотки вовлекается во вращение цилиндрическая камера, которая захватывает своей щелеобразной перфорацией немагнитные частицы, которые выпадают в осадок и по разгрузочному патрубку выводятся в качестве немагнитной фракции, т.е. пустой породы.

Наличие признака "ниже уровня многозаходной нисходящей спирали размещена кольцевая перфорированная труба с патрубком промывочной воды" позволяет повысить качество разделения частиц на магнитную и немагнитную фракции. Это достигается за счет того, что восходящий поток воды из отверстий кольцевой трубы производит дополнительную промывку магнитной фракции. При этом возможно попавшие частицы пустой породы после промывки восходящим потоком в зазоре между внешней поверхностью камеры и внутренней поверхностью корпуса поднимаются вверх и поступают в щели камеры в зону вывода немагнитной фракции.

Наличие признака "коническая часть корпуса соединена с разгрузочным патрубком магнитной фракции, а коническая часть камеры соединена с разгрузочным патрубком немагнитной фракции разделяемой гидросмеси" позволяет обеспечить качество разделения готового продукта и пустой породы.

На фиг. 1 представлен общий вид гравитационного электромагнитного классификатора, на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. 1.

Классификатор состоит из вертикального цилиндроконического корпуса 1, в верхней части которого по оси корпуса установлен патрубок 2 исходной гидросмеси, а тангенциально подведен патрубок 3 напорной воды. Внутри корпуса вдоль его вертикальной оси расположена цилиндроконическая камера 4, в верхней части которой установлена перфорированная крыльчатка 5 на подшипниках 6 оси 7, закрепленной к верхней перфорированной крышки камеры, причем внешняя обойма подшипников закреплена во втулке с ребрами 8. Средняя часть корпуса 9 выполнена из немагнитного материала и с наружной стороны оснащена электромагнитной обмоткой 10 в виде статора асинхронного электродвигателя. Внутренняя поверхность средней части корпуса выполнена с канавками 11 в виде многозаходной нисходящей спирали. Ниже ее в конической части корпуса размещена кольцевая перфорированная труба 12 с патрубком 13 промывочной воды. Готовый продукт в виде магнитной фракции выпускается по разгрузочному патрубку 14, а немагнитная фракция в виде пустой породы выпускается через перфорацию в крыльчатке, верхней крышке и щелеобразные окна камеры в разгрузочный патрубок 15, который опирается на подшипник 16, обеспечивая вращение камеры под действием вращающегося магнитного поля.

Работа классификатора осуществляется следующим образом.

При подаче исходной гидросмеси по патрубку 2 в верхнюю часть корпуса 1 она рассекается на крыльчатке 5 на отдельные составляющие и разжижается потоком воды из тангенциального патрубка 3, который приводит во вращение крыльчатку 5 на подшипниках 6, установленных на оси 7 и втулке ребер 8. При вращении крыльчатки 5 тяжелые частицы высокой плотности и с магнитными свойствами отбрасываются центробежной силой на периферию, а более легкие частицы с меньшей плотностью проходят через перфорацию крыльчатки 5 и верхней крышки камеры 4 и поступают в разгрузочный патрубок 15 для вывода немагнитной фракции или пустой породы. Тяжелые частицы с магнитными свойствами поступают в зазор между боковой цилиндрической поверхностью камеры 4 и внутренней поверхностью средней части корпуса 10, подхватываются вращающимися магнитным полем электромагнитной обмотки 10 и перемещаются в канавках 11, выполненных в виде многозаходной нисходящей спирали. В процессе этого перемещения магнитные частицы подвергаются промывке восходящим потоком промывочной воды из патрубков 13 и кольцевой перфорированной трубы 12. Отмытая магнитная фракция выгружается в качестве готового продукта по патрубку 14, и немагнитные частицы пустой породы подхватываются восходящим потоком промывочной воды, выносятся вверх и поступают в боковые щели на цилиндрической части вращающейся камеры 4 и по патрубку 1 выводятся из системы.

Таким образом, данное техническое решение позволяет повысить качество разделения неоднородной смеси на магнитную и немагнитную фракции гидросмеси.

Формула изобретения

Гравитационно-электромагнитный классификатор неоднородной гидросмеси, включающий вертикальный цилиндрический корпус с наружной электромагнитной обмоткой в виде статора асинхронного электродвигателя и расположенную внутри корпуса с возможностью вращения цилиндрическую камеру с вертикальной щелевой перфорацией по образующей в цилиндрической части, загрузочный патрубок исходной гидросмеси и разгрузочные патрубки продуктов классификации в центробежном и электромагнитном полях, отличающийся тем, что верхняя часть камеры снабжена перфорированной крыльчаткой с вертикальной осью вращения, закрепленной на перфорированной крышке камеры, с верхней частью корпуса соосно соединен патрубок исходной гидросмеси и тангенциально подведен патрубок напорной воды, средняя часть корпуса с наружной электромагнитной обмоткой выполнена из немагнитного материала с канавками по внутренней поверхности в виде многозаходной нисходящей спирали, ниже уровня которой размещена кольцевая перфорированная труба с патрубком промывочной воды, причем коническая часть корпуса соединена с разгрузочным патрубком магнитной фракции, а коническая часть камеры соединена с разгрузочным патрубком немагнитной фракции разделяемой гидросмеси.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2