Магнитный сепаратор

Авторы патента:

Котунов Владимир Васильевич (RU)

Котунов Станислав Владимирович (RU)

Демин Борис Леонидович (RU)

Грабеклис Альфред Альфредович (RU)

B03C1/14 - с неподвижными магнитами

Владельцы патента RU 2345841:

Котунов Станислав Владимирович (RU)
Котунов Владимир Васильевич (RU)

Изобретение относится к удалению ферромагнитных металлических частиц из гранулированных сыпучих материалов и может широко использоваться в горно-обогатительной, стекольной, пищевой, легкой, химической и других отраслях промышленности. Магнитный сепаратор включает корпус и магнитную систему из дисковых постоянных магнитов. В системе компоновка магнитов выполнена на горизонтальном валу. Устройство снабжено разгрузочными камерами с поворотными шторками, а также еще одной магнитной системой, так же как и первая выполненной на горизонтальном валу, в виде n количества дисковых постоянных магнитов. Они снабжены кожухами, расположенными друг от друга с шагом, равным ширине кожуха. Оба вала параллельны между собой и выполнены на стыке корпуса и разгрузочных камер. Кожухи двух противолежащих магнитных систем выполнены с возможностью вращения навстречу друг другу и против направления движения потока сепарируемого материала. Зазор между ними в горизонтальной плоскости также равен ширине кожуха постоянных магнитов. Технический результат заключается в повышении производительности и улучшении эффективности сепарации ферромагнитных металлических частиц. 3 табл., 1 ил.

Изобретение предназначено для удаления ферромагнитных металлических частиц из гранулированных сыпучих материалов и может широко использоваться в горно-обогатительной, стекольной, пищевой, легкой, химической и других отраслях промышленности.

Известен «Магнитный сепаратор», включающий магнитную систему, состоящую из системы возбуждения, выполненной из блоков постоянных магнитов, прикрепленных верхними плоскостями к ярму, и ферромагнитных полюсных концентраторов, погруженных в поток сепарируемого материала, установленных под полюсами сепаратора и состоящих из основания, выполненного в виде плоской ферромагнитной пластины и ферромагнитных зубцов, при этом зубцы выполнены в виде усеченных пирамид, размещенных на основании в шахматном порядке и с изменяющейся в направлении, параллельном продольной оси сепаратора, высотой.

Патент РФ на изобретение №2116838, МКИ: В03С 1/025; дата публ. 10.08.98 г.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является магнитный сепаратор с магнитной системой из дисковых магнитов и немагнитных прокладок, в котором компоновка магнитов и прокладок выполнена на горизонтальном валу, и отклонение ферромагнитных частиц, подлежащих извлечению, происходит в направлении, нормальном к направлению потока диамагнитного материала.

Авт. свид. СССР №1007732, МПК: В03С 1/00, БИ №12, 1983 г.

К недостаткам вышеописанных технических решений относятся недостаточная эффективность сепарации из-за неоптимальной компоновки постоянных магнитов в магнитной системе, создающей благодаря этому магнитное поле с неоднородной напряженностью.

К техническому результату относится повышение производительности устройства за счет использования разгрузочных камер с поворотными шторками и улучшение эффективности сепарации ферромагнитных металлических частиц путем использования в магнитной системе дисковых постоянных магнитов с вращающимися кожухами и оптимального их ориентирования по отношению к потоку обрабатываемых сыпучих материалов.

Технический результат достигается благодаря тому, что магнитный сепаратор включает корпус, магнитную систему из дисковых постоянных магнитов, в которой компоновка магнитов выполнена на горизонтальном валу. При этом устройство снабжено разгрузочными камерами с поворотными шторками, а также еще одной магнитной системой, так же как и первая выполненной на горизонтальном валу, в виде n количества дисковых постоянных магнитов (n может колебаться в пределах от 2 до 20 в зависимости от необходимой производительности устройства). Дисковые постоянные магниты снабжены кожухами, которые на валу расположены друг от друга с шагом а, равным ширине кожуха в. Оба вала параллельны между собой и выполнены на стыке корпуса и разгрузочных камер. В свою очередь, кожухи двух противолежащих магнитных систем выполнены с возможностью вращения навстречу друг другу и против направления движения потока сепарируемого материала, а зазор между ними в горизонтальной плоскости с также равен ширине кожуха постоянных магнитов и равен 30 мм, следовательно а=в=с.

На чертеже показан общий вид магнитного сепаратора.

Согласно фиг.1 магнитный сепаратор содержит корпус 1, магнитную систему 2 из дисковых постоянных магнитов 3. Дисковые постоянные магниты снабжены кожухами 4. Оба вала 5 параллельны между собой и выполнены на стыке корпуса 1 и разгрузочных камер 6. Разгрузочные камеры 6 снабжены поворотными шторками 7.

Магнитный сепаратор работает следующим образом: поток материала под действием восходящей струи воздуха по трубопроводу 8 поднимается снизу вверх и попадает в корпус 1 сепаратора. Навстречу потоку материала вращаются кожухи 4, охватывающие дисковые постоянные магниты 3. Под действием магнитного поля постоянных магнитов 3 ферромагнитные частицы из потока материала притягиваются к поверхности кожухов 4 и закрепляются на них. Немагнитные частицы, случайно попавшие на поверхность кожухов 4, под действием восходящего воздушного потока и разгрузочной камеры 6 выводятся из потока сепарируемого материала. Поворотные шторки 7 разгрузочных камер 6 постоянно поджаты к поверхности кожухов 4 и поворачиваются в сторону вращения кожухов, за счет этого исключен подсос ферромагнитных частиц обратно в корпус 1 сепаратора.

Для оптимального подбора геометрических соотношений и размеров элементов магнитного сепаратора была изготовлена модель, в конструкции которой имелась возможность изменять расстояние между валами, зазор между магнитными системами в горизонтальной плоскости, шаг на валу между кожухами, ширину кожуха постоянных магнитов, а также направление вращения магнитных систем относительно друг друга. В результате испытаний при различных значениях вышеперечисленных параметров и при изменении индукции магнитного поля постоянных магнитов в диапазоне от 0,08 до 0,4 Тл были определены оптимальные величины параметров. Выбор направления вращения кожухов навстречу движению сепарируемого материала также был сделан на основании проведенных испытаний на модели магнитного сепаратора. Результаты отдельных испытаний приведены в таблицах 1-3.

Таблица 1
Исследование влияния шага между кожухами магнитной системы на эффективность магнитной сепарации.
Наименование измеряемого параметра	Значение измеряемого параметра при шаге между кожухами, мм
	30	35	40
Содержание ферромагнитных включений в исходном сепарируемом материале, %	30	30	30	30
Выход магнитного продукта, %	25,3	31,6	22,5	19,3
Содержание ферромагнитных включений в магнитном продукте (в концентрате), %	18,7	25,5	19,2	16,8
Выход немагнитного продукта (хвостов), %	73,6	66.9	76,9	79,9
Содержание ферромагнитных включений в немагнитном продукте (в хвостах)	10.7	4,1	10,4	12,9

Шаг между кожухами 30 мм. Среднее значение индукции магнитного поля на поверхности кожухов 90 МТл.

Таблица 2
Исследование влияния зазора между кожухами магнитных систем в горизонтальной плоскости на эффективность магнитной сепарации.
Наименование измеряемого параметра	Значение измеряемого параметра при зазоре между кожухами магнитных систем, мм
	25	30	35	40
Выход магнитного продукта, %	37,1	34,6	32,4	22,8	20,6
Содержание ферромагнитных включений в магнитном продукте (в концентрате), %	18.7	19.8	25,2	21,3	16,8
Выход немагнитного продукта (хвостов), %	62,2	65,4	67,1	76,6	78,6
Содержание ферромагнитных включений в немагнитном продукте (в хвостах)	10.5	9,8	4,3	8.5	13,0

Зазор между кожухами магнитных систем 30 мм. Среднее значение индукции магнитного поля на поверхности кожухов 90 МТл.

Таблица 3
Исследование влияния направления вращения кожухов магнитных систем на эффективность магнитной сепарации
Наименование измеряемого параметра	Значение измеряемого параметра с учетом направления вращения кожухов магнитных систем относительно направления движения материала
Попутное	Встречное	Смешанное (кожухи на обоих валах вращались в одну сторону)
Содержание ферромагнитных включений в исходном сепарируемом материале, %	30	30	30
Выход магнитного продукта, %	28,3	31,9	21,2
Содержание ферромагнитных включений в магнитном продукте (в концентрате), %	16,4	24,8	15,5
Выход немагнитного продукта (хвостов), %	71.3	67,7	78,2
Содержание ферромагнитных включений в немагнитном продукте (в хвостах)	13,3	5,1	14,1

Шаг между кожухами 30 мм. Зазор между кожухами магнитных систем 30 мм. Среднее значение индукции магнитного поля на поверхности кожухов 90 МТл.

Результаты испытаний модели сепаратора при различных параметрах подтверждают обоснованность отличительных признаков изобретения.

Изобретение позволяет повысить производительность устройства за счет использования разгрузочных камер с поворотными шторками, а также улучшить эффективность сепарации ферромагнитных металлических частиц путем использования в магнитной системе дисковых постоянных магнитов с вращающимися кожухами и оптимального их ориентирования по отношению к потоку обрабатываемых сыпучих материалов.

Магнитный сепаратор, включающий корпус, магнитную систему из дисковых постоянных магнитов, в которой компоновка магнитов выполнена на горизонтальном валу, отличающийся тем, что устройство снабжено разгрузочными камерами с поворотными шторками, а также еще одной магнитной системой, так же как и первая выполненной на горизонтальном валу, в виде n количества дисковых постоянных магнитов, снабженных кожухами, которые на валу расположены друг от друга с шагом, равным ширине кожуха, при этом оба вала параллельны между собой и выполнены на стыке корпуса и разгрузочных камер, в свою очередь кожухи двух противолежащих магнитных систем выполнены с возможностью вращения навстречу друг другу и против направления движения потока сепарируемого материала, а зазор между ними в горизонтальной плоскости также равен ширине кожуха постоянных магнитов.

Изобретение относится к обогатительным устройствам для извлечения магнитоактивных компонентов из сыпучего минерального сырья. .

Магнитный сепаратор // 2245194

Изобретение относится к разделению материалов по магнитным свойствам и может быть применено при обогащении руд черных металлов. .

Способ магнитной сепарации сыпучих продуктов и сепаратор магнитный для его осуществления // 2229343

Изобретение относится к области магнитной сепарации сыпучих продуктов и может быть использовано в стекольной, горнодобывающей, керамической и других отраслях промышленности.

Роторный магнитный сепаратор // 2209685

Изобретение относится к области магнитной сепарации тонкодисперсных минеральных смесей и мелких частиц с целью их разделения и обогащения в виде сухого порошка. .

Электромагнитный сепаратор // 2203144

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых. .

Электромагнитный сепаратор // 2198033

Изобретение относится к электромагнитной сепарации тонкодисперсных минеральных смесей и мелких частиц с высокой степенью селективности с целью их разделения и обогащения.

Магнитогидростатический центробежный сепаратор // 2190480

Изобретение относится к устройствам для обогащения руд и может быть использовано для разделения зернистых материалов по плотности. .

Барабанный магнитный сепаратор // 2185248

Изобретение относится к магнитной сепарации и может быть использовано для разделения магнитных и немагнитных материалов, таких как руды, шлаки и т. .

Магнитный сепаратор // 2146551

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для очистки смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) и других технологических жидкостей от механических примесей.

Магнитный сепаратор // 2144431

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для очистки смазочно-охлаждающих жидкостей и других технологических жидкостей от механических примесей.

Способ магнитной сепарации материалов и магнитный сепаратор // 2390381

Изобретение относится к магнитному разделению материалов

Магнитный сепаратор // 2440195

Изобретение относится к области магнитного отделения твердых материалов от текучей среды, а именно к магнитным сепараторам с цилиндрическим устройством перемещения материала и неподвижными магнитами, и может быть применено при тонком разделении эмульсий, суспензий и взвесей

Магнитный сепаратор // 2440851

Магнитный сепаратор // 2440852

Способ магнитного обогащения в магнитных полях со знакопеременным градиентом и устройство для его осуществления // 2446892

Изобретение относится к области магнитного обогащения руд

Способ магнитного обогащения руд и устройство для его осуществления // 2554622

Изобретение относится к области магнитного обогащения железосодержащих руд и может быть использовано в горнодобывающей, металлургической и других отраслях промышленности. Способ магнитного обогащения руд, содержащих магнитные минералы, включает извлечение зерен магнитных минералов из пульпы, перемещение их с помощью вращающегося немагнитного барабана относительно расположенных внутри барабана постоянных магнитов с чередующейся относительно поверхности ярма в направлении вращения полярностью. Воздействие на пульпу оказывают магнитным полем заданной напряженности таким образом, что обеспечивается периодическое последовательно-послойное изменение поверхностной плотности цепочек магнитных флокул путем их последовательного частичного укорачивания и перемещения по поверхности барабана в направлении градиента магнитного поля, совместно вызывающих освобождение и отброс немагнитной фракции от поверхности барабана в радиальном направлении, и, как следствие, эффективную очистку магнитного концентрата от немагнитных примесей. Способ осуществляют с помощью устройства, содержащего немагнитный барабан с возможностью вращения и расположенную внутри него на поверхности неподвижного ярма магнитную систему с рядами магнитов с чередующейся относительно поверхности ярма магнитной полярностью по ходу движения пульпы, систему загрузки и разгрузки сепарируемых продуктов. В магнитной системе в зоне перечистки, по крайней мере, в двух поперечных параллельных рядах чередуются одинаковые по ширине участки намагниченности блоков с постоянной величиной напряженности магнитного поля и участки с непрерывно уменьшаемой от двух до трех раз напряженности магнитного поля на длине участка по ходу движения пульпы. Участки в соседних рядах взаимно перекрывают друг друга, причем ширина участков не менее двойной ширины технологического зазора для разгрузки магнитного продукта, а длина пропорциональна времени перемещения частиц немагнитной примеси под воздействием центробежной силы от поверхности барабана до стенки ванны. Технический результат - повышение эффективности магнитной сепарации и качества магнитного продукта. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство для осаждения ферромагнитных частиц из суспензии // 2562629

Изобретение касается устройства для осаждения ферромагнитных частиц из суспензии. Устройство включает в себя вертикально ориентированный трубчатый реактор, через который может протекать суспензия, у которого имеется, если смотреть в направлении протекания, первая область и вторая область и средства для создания магнитного поля вдоль внутренней стенки реактора. Трубчатый реактор во второй области включает в себя трубу для стекания жильной породы и охватывающий эту трубу канал для осаждения концентрата. Площадь поперечного сечения трубчатого реактора во второй области больше, чем в первой области. Средства для создания магнитного поля вдоль внутренней стенки реактора, по меньшей мере, частично охватывают вторую область. В направлении протекания предусмотрена третья область реактора с трубой для стекания жильной породы и охватывающим эту трубу каналом для осаждения концентрата. Площадь поперечного сечения реактора в третьей области больше, чем во второй области. Технический результат - повышение выхода магнитных частиц. 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Барабан для магнитного сепаратора и способ его изготовления // 2626082

Предложенное изобретение относится к магнитным сепараторам и может быть использовано для концентрации рудных минералов с низкой магнитной проницаемостью, таких как франклинит, ильменит, некоторые типы гематита и т.д. Барабан для магнитного сепаратора содержит цилиндр из ферромагнитного материала, закрытый на своих концах двумя фланцами, которые имеют центральные стержни, снабженные местами для подшипников и зажимов, на внешней стороне цилиндра сформировано множество продольных канавок, вмещающих постоянные магниты, расположенные в виде продольных рядов одной полярности вдоль магнитной дуги приблизительно 130-160° с чередующейся полярностью N-S между соседними рядами. Центральные стержни размещены вдоль продольной оси цилиндра. Цилиндр расположен в пределах оболочки из немагнитного материала, закрытого на своих концах двумя фланцами, которые имеют фланцевые втулки, снабженные местами для упомянутых подшипников. По меньшей мере одна из фланцевых втулок также снабжена средством для приема от двигателя движения для приведения во вращение оболочки в виде зубчатого колеса. Длина одного диполя магнитной цепи находится в интервале между 100 и 150 мм, предпочтительно равна 127 мм. Способ изготовления барабана для магнитного сепаратора включает следующие этапы: a) приваривание фланцев-крышек на концах цилиндра; b) фиксирование стержней по центру фланцев; c) обрабатывание цилиндра на токарном станке для достижения точной соосности стержней с внешней стороной цилиндра и формирования на стержнях мест для подшипников и для зажимов; d) фрезеровка продольных канавок на внешней стороне цилиндра; e) фиксирование магнитов в канавках; f) введение цилиндра внутрь оболочки и герметичное монтирование фланцев-крышкек последнего. На этапе d) канавки формируют на расстоянии таким образом, чтобы длина одного диполя магнитной цепи находилась в интервале между 100 и 150 мм. Технический результат - повышение эффективности сепарации. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 ил.