Центрифуга для разделения смеси магнитного и немагнитного материала

 

(72) Автор изобретения

П. Шендерей (7I ) Заявитель (54) ЦЕНТРИФУГА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСИ

МАГНИТНОГО И НЕМАГНИТНОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к оборудованию для разделения неоднородных систем с помошью центробежных сил и магнитного поля, а именно к центрифугам для сухого и мокрого магнитного обогашения, например полезных ископаемых, а также для извлечения стальных и чу.гунных предметов из подлежащих размолу и дроблению материалов.

Известна центрифуга для разделения смеси магнитного и немагнитного материала, содержашая ротор, имеюший изогнутый по логарифмической спирали канал для разделения смеси, размешенный внутри него выступ-разделитель, 15 установленные вдоль спирального канала магниты с немагнитными прокладками(1).

Процесс разделения в указанной центрифуге осушествляется с помошью магнитных и центробежных сил, создаваемых рядом установленных вдоль канала магнитов и врашением ротора, Недостатком известной центрифуги является зависимость скорости переме

2 шения смеси в спиральном канале от скорости врашения ротора, вследствие чего разделяемая смесь из-за наличия сил трения между ее частицами и стенками канала движется неравномерно, что снижает эффективность процесса раздел ения.

Цель изобретения — повысить эффектив-. ность разделения и ускорить этот процесс. ч

Для достижения поставленной цели предлагаемая центрифуга снабжена немагнитной трубой, ломано изогнутой по спирали, имеюшей в поперечном сечении форму спирального канала и размешенной внутри спирального канала над выступом-разделителем. Труба снабжена секциями многофаэных обомоток для создания бегушего магнитного поля, причем ширина каждой последуюшей секции обмотки в ряду ольше ширины предыдуц,ей секции, а магниты с немагнитными прокладками размещены между секциями

6777

3 обмоток, уложенных вдоль вну гренней стенки канала.

Шаг между обмотками секций, расположенными вдоль внешней стенки канала, превышает шаг между обмотками, расположенными вдоль внутренней стенки канала.

На фиг. 1 изображена предлагаемая центрифуга в разрезе; на фиг. 2 — разре;з Л-А фиг. 1; на фиг. 3 — геометри- io ческая форма витков секционной обмотки в аксонометрии; на фиг. 4 — принципиальная электрическая схема соединения секции обмоток и обмоток магнитов центрифуги при включении в трехфазную сеть.

Пентрифуга содержит приводимый от вела 1 ротор, состояший из дискового дниша 2, средней части 3, имеюшей изогнутый по логарифмической спирали канал 4 с выступом-разделителем 5, проходяшим по днищу канала, и крышку 6.

Внутри канала 4 размешена немагнитная труба 7, ломано изогнутая по спирали.

В поперечном сечении труба 7 имеет

2S профиль, соответствуюший профилю канала 4, состояший из ряда колен, противоположные стороны которых параллельны между собой. Ширина каждого

30 последующего колена.в ряду больше ширины предыдушего колена.

Такое исполнение позволяет осушествить благоприятное для протекания процесса разделения последовательное ступенчатое расширение рабочей зоны ка35 нала центрифуги и навить по каркасу трубы 7 ряд секций 8 многофаэных обмоток с увеличиваюшимся вдоль канала числом образуюших обмотки изолирован40 ных витков 9. За счет увеличения числа витков увеличивается длина каждой последующей секции в ряду.,Юля укладки секций обмоток предназначены пазы 10, расположенные вдоль канала. Ряд магнитов 11 размешен в промежутках между обмотками, уложенными вдоль внут - ренней стенки канала, и отделен от обмоток немагнитными пластинами 12. Подключение обмоток магнитов 11 к источнику пи50 тания осушествляется через управляемое коммутируюшее устройство 13. Витки секционных обмоток вдоль внутренней стенки уложены вплотную друг к другу, а витки вдоль внешней стенки канала

4имеют больший шаг укладки, т.е. C < L<

Результируюшая сила магнитного притяжения каждого последуюшего магнита в ряду больше результируюшей силы

4 предыдушего магнита, например за счет изменения числа витков его обмоток.

Питание секций 8 многофеэных обмоток и обмоток магнитов 11 осуществляется от токоподводяшего устройства 14 через выводы 15.

Бентрифуга работает следующим образом.

Измельченное минеральное сырье, например ферромагнитная руда, в виде смеси с электропроводяшей немагнитной жидкостью поступает в цилиндрическую камеру 16 врашаюшегося ротора, отделенную от канала 4 заслонкой 17.

При открывании заслонки 17 смесь поступает в рабочую зону канала 4, двигаясь по которой подвергается воздействию центробежных сил и магнитного поля, создаваемого магнитами 11 и плотно уложенными вдоль внутренней стенки канала обмотками секций 8, питаемых многофазным напряжением, Ряд секций 8 создает по длине канала бегушее магнитное поле, которое индуцирует токи в проводяших частицах смеси (в проводяшей жидкости). Взаимодействие индуцированных токов и магнитного поля создает силу, перемещаюшую проводяшие частицы в сторону бегушего магнитного поля.

Центробежные силы, возникаюшие вследствие врашения ротора, отбрасывают более тяжелые и с меньшей магнитной восприимчивостью частицы к внеш° ней стенке, а магнитная система обеспечивает притяжение частиц с большей магнитной восприимчивостью к внутренней стенке канала.

Совокупность отдельных секций многофазных обмоток создает по длине спирального канала бегушее магнитное поле с все увеличивающимися значениями магйитной индукции, а совокупность магнитов и плотно уложенных вдоль внутрен« ней стенки канала обмоток - пульсируюшее магнитное поле все увеличиваюшейся. напряженности.

Питание обмоток магнитов 11 напряжением переменного тока создает колебания с двойной частотой величины результируюшей силы магнитного притяжения, При этом точка приложения атой силы перемешается вдоль рабочего канала центрифуги в направлении, зависяшем от чередования фаз в обмотках магнитов.

Изменение порядка чередования фаз обмоток магнитов осушествляется при

7765

10

45,67

5 помощи управляемого коммутирующего устройства 13 типа промежуточного реле.

Колебание величины результирующей силы магнитного притяжения каждого ма1"нита в ряду, которую расщеплением полюсов (при abyx- или трехфазном исполнении) или их экранированием (при однофазном исполнении) и прочими мерами при необходимости можно не снижать ниже определенной минимальной величины, перемещение точек приложения указанных сид вдоль рабочего канала и изломы его внутренней стенки позволяют вести магнитное рыхление смеси, способствующее интенсификации процесса разделения.

Отмеченный эффект может быть усилен известным способом, например с помощью сообщения приводному валу центрифуги дополнительно осевых или круговых вибраций. Таким образом, по мере продвижения смеси по рабочему каналу, она подвергается воздействию все возрастающих противоположно направленных сил центробежного и магнитного полей, а также перпендикулярно направленной к ним движущей силы бегущего магнитного пол я.

В поле центробежных и магнитных сил частицы с большой магнитной вос приимчивостью, например ферромагнитной руды, притягиваются к полюсам магнитов, а частицы с малой или отрицательно магнитной восприимчивостью, например пустой породы, отбрасываются к периферии ротора. При этом частицы минералов в бегущем магнитном поле приобретают дополнительную движущую силу и скорость Перемещения в напрвлении движения смеси, что способствует повышению эффективности и ускорению процесса их разделения с частицами пустой породы.

В результате действия сил центробежного, пульсирующего магнитного и бегущего магнитного полей смесь разделяется в соответствии с магнитной восприимчи--;востью и удельным весом частиц, кото6 рые, окончательно разделяясь на выходе из ротора при помощи подвижной перегородки 18, попадают в разные бункеры (на чертеже не показаны).

Режим работы центрифуги регулируется изменением частоты переменного тока, изменением напряженности центробежного и магнитного полей.

Использование изобретения позвол ит повысить. эффективность и ускорить процесс разделения магнитных и немагнитных материалов, Формула изобретения

1. Центрифуга для разделения смеси магнитного и немагнитного материала, содержащая ротор, имеющий изогнутый по логарифмической спирали канал для разделения смеси, размещенный внутри него выступ-разделитель, установленные вдоль спирального канала магниты с немагнитными прокладками, о т л и ч а юш а я с я тем, что, с целью повышения эффективности разделения и ускорения процесса, она снабжена немагнитной трубой, ломано изогнутой по спирали, имеющей в поперечном сечении форму вышеуказанного канала и размещенной внутри него над выступом-разделителем, при этом труба снабжена секциями многофазных обмоток для создания бегущего магнитного поля, причем ширина каждой последующей секции обмотки в ряду больше ширины предыдущей секции, а магниты с немагнитными прокладками размещены между секциями обмоток, уложенных вдоль виутренней стенки канала.

2. центрифуга по и. 1, о т д и ч а юш а я с я тем, что шаг между обмотками секций, расположенными вдоль внешней стенки канала, превышает шаг между обмотками, расположенными вдоль внутренней стенки канада.

Источники информации, принятые во в ни мание при э кспе ртизе

1, Авторское свидетельство

К 511107, кл. В 04 В 5/00, 1972.

Фиг. Ф

Составитель Г. Лошкарева

Редактор О, Иванова Техред 3. мужик Корректор Е. Лука

Заказ 4463/3 Тираж 706 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4