Сепаратор электромагнитный: Механизм электромагнитного сепаратора для зерна – Магнитная сепарация — Википедия

Механизм электромагнитного сепаратора для зерна

Электромагнитный сепаратор предназначен для очистки гладких семян проса, льна и трав от трудноотделимых семян сорных растений повилики, плевела, василька и др., с шероховатой поверхностью.

Принцип работы таких машин основан на способности шероховатых зерен удерживать на поверхности специальный магнитный порошок, в результате чего они притягиваются электромагнитом.

У семян:

• люцерны
• клевера
• проса
• льна

гладкая поверхность, поэтому магнитным порошком не обволакиваются и ферромагнитные свойства не приобретают.

Магнитный порошок составляет из 80 % оксида железа и 20 % мела.

Устройство

Электромагнитная семяочистительная машина состоит из:

1. Засыпного бункера
2. Увлажнителя
3. Аппарата дозировки магнитного порошка
4. Смесительного устройства
5. Наклонного шнека
6. Лоткового транспортера
7. Электромагнитного барабана
8. Селенового выпрямителя тока
9. Электровентилятора
10. Пылеосаждающего циклона.

Главный рабочий орган — электромагнитный барабан, состоящий из вращающегося латунного цилиндра и неподвижной оси, на которой установлены две катушки возбуждения из алюминиевого провода и три стальных сектора электромагнита, отделенные один от другого кольцевыми промежутками.

При прохождении электрического тока через обмотки катушек между секторами возникает электромагнитное поле.

В латунном цилиндре против кольцевых промежутков имеется четыре кольцевых рифа, образующих в зоне действия магнитного поля два ручья.

1 – смесительные шнеки; 2 – корпус увлажнителя; 3 – засыпной бункер; 4 -аппарат дозировки магнитного порошка; 5 – наклонный шнек; 6 – лотковый транспортер; 7 – электромагнитный барабан; 8 – приемник; I – гладкие семена; II – шероховатые семена; III – магнитный порошок.

Принцип работы

Семена, подлежащие очистке, загружают в засыпной бункер, откуда через дозирующее отверстие поступают в корпус увлажнителя и затем в смесительные шнеки.

Увлажнение семян путем разбрызгивания струи воды на вращающемся диске применяют главным образом при очистке клевера, люцерны от подорожника и горчака с целью полного обволакивания семян сорняков порошком. В других случаях машина работает без увлажнения семян.

Магнитный порошок дозируется в аппарате, где установлены мешалка и спиральный дозировочный шнек, подающий порошок в верхний смесительный шнек.

Количество подаваемого порошка регулируют изменением частоты вращения дозировочного шнека. Порошок должен составлять 1-3 % от массы пропускаемых семян.

Семена смешиваются с порошком в верхнем и нижнем смесительных шнеках и наклонном шнеке. При этом шероховатые семена сорняков и щуплые зерна очищаемой культуры обволакиваются магнитным порошком.

Из наклонного шнека смесь поступает на лотковый транспортер, совершающий колебательное движение.

На транспортере, она делится на два потока и по лоткам поступает в ручьи электромагнитного барабана, где подвергается воздействию магнитного поля.

Гладкие семена скатываются сразу вниз через приемник – выход I, а шероховатые семена с приставшим к ним порошком сначала притягиваются цилиндром, а затем в нижней части, где действие магнитного поля прекращается, отрываются и попадают в выход II. Осыпавшийся порошок идет в выход III.

Для отсасывания магнитной пыли и транспортирования ее в циклон, устанавливаемый вне рабочего помещения, действует пылевой центробежный вентилятор.

Рабочие органы электромагнитного сепаратора и вентилятора приводятся в действие от двух электродвигателей.

Характеристики

• Производительность машины 180-250 кг/ч
• Масса 1100 кг.

Электромагнитный сепаратор

 

Электромагнитный сепаратор предназначен для обогащения полезных ископаемых, особенно мелкодисперсных минералов с близкими магнитными свойствами. Магнитная система сепаратора выполнена в виде двух электромагнитов, расположенных с двух сторон зоны сепарации параллельно друг другу или под углом друг к другу с возможностью регулирования угла и зазора между ними. Электромагниты включены в сеть переменного тока через выпрямляющие диоды, к катоду одного из которых и аноду другого соответственно подключено начало обмоток одного и второго электромагнитов. За счет поочередного включения электромагнитов создается градиентное пульсирующее магнитное поле. 2 ил.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано как сепаратор-анализатор.

Известно, что применение в магнитных сепараторах бегущих и комбинированных, создаваемых постоянными магнитами и электромагнитами переменного тока магнитных полей, повышает эффективность разделения тонкоизмельченных сильномагнитных руд [1 6] Основной недостаток сепараторов с бегущим полем малая производительность. Наиболее близким к предложенному по совокупности существенных признаков является сепаратор, включающий магнитную систему в виде двух автономных электромагнитов, расположенных с зазором относительно друг друга с двух сторон зоны сепарации, включенных в сеть переменного тока, питатель и приемники продуктов разделения [6] Недостатком этого сепаратора является его непригодность для разделения минералов с близкими магнитными свойствами. Предлагаемый электромагнитный сепаратор при его использовании обеспечивает получение технического результата повышение эффективности процесса разделения мелкодисперных материалов. В прототипе, как и в других аналогах, независимо от того, какое магнитное поле (постоянное, переменное) используется, магнитная сила в зоне сепарации направлена в одну сторону (наибольшего градиента). В предлагаемом сепараторе магнитные поля направлены навстречу друг другу и включаются поочередно. В результате этого в рабочей зоне образуется область, в которой магнитные минералы находятся в взвешенном состоянии в виде кипящего объема, что способствует полному раскрытию флокул непосредственно в зоне сепарации и эффективному разделению минералов. Предлагаемый электромагнитный сепаратор содержат питатель, приемники продуктов разделения и магнитную систему. Магнитная система выполнена в виде двух автономных электромагнитов, расположенных с двух сторон зоны сепарации с зазором относительно друг друга: параллельно друг другу или под углом друг к другу, с возможностью регулирования угла и зазора между ними. Электромагниты включены в сеть переменного тока через выпрямляющие диоды с возможностью создания пульсирующего магнитного поля: к катоду одного диода подключено начало обмотки одного электромагнита, к аноду другого диода подключено начало обмотки второго электромагнита. От наиболее близкого аналога предлагаемое устройство отличается тем, что электромагниты расположены параллельно друг другу или под углом друг к другу с возможностью регулирования угла и зазора между ними и включены в сеть переменного тока через выпрямляющие диоды с возможностью создания пульсирующего магнитного поля. При этом к катоду одного диода подключено начало обмотки одного электромагнита, к аноду другого диода подключено начало обмотки другого электромагнита. На фиг. 1 изображен электромагнитный сепаратор; на фиг.2 схема подключения токовых катушек. Сепаратор включает загрузочное устройство 1, два Ш-образных электромагнита 2 и 3 с токовыми катушками 4 и 5, каналы для вывода немагнитного продукта 6 и магнитного 7, электромагнит 8 для разгрузки магнитной фракции. Полюсные наконечники защищены диамагнитными пластинами 9 и 10. Питание токовых катушек осуществляется через сильноточные диоды 11 и 12. Начало обмотки одного электромагнита подключено к катоду одного диода, а начало обмотки второго электромагнита подключено к аноду другого диода. Устройство работает следующим образом. Исходный материал через загрузочное устройство 1 подают в рабочую зону сепаратора между электромагнитами 2 и 3. Под действием пульсирующего градиентного магнитного поля, образованного за счет поочередного включения электромагнитов, магнитные частицы совершают возвратно-поступательные перемещения от одного электромагнита к другому с частотой 50 Гц. Для предотвращения налипания магнитного продукта на полюсные наконечники последние защищены диамагнитными пластинами с регулируемым зазором между собой. Питание токовых катушек осуществляется таким образом, что в первый полупериод напряжения ток подается только в катушку 4, а во второй в катушку 5. Магнитные поля направлены навстречу друг другу. Подобное включение обеспечивает поворот частиц вокруг собственных осей на угол, зависящий от величины констант кристаллографической магнитной анизотропии и расположения легких осей намагничивания. В результате этого в рабочей зоне образуется область, в которой магнитные минералы находятся во взвешенном состоянии в виде кипящего объема. Вследствие этого происходит интенсивное разрушение магнитных флокул непосредственно в зоне сепарации. Немагнитный продукт, а также магнитный продукт, для которого магнитные силы оказываются недостаточными, осыпается и выводится через канал 6. Вывод магнитного продукта осуществляется за счет наличия дополнительного градиента магнитного поля, создаваемого путем расположения электромагнитов под углом друг к другу, вследствие чего облако перемещается в правую часть сепаратора. При кратковременном включении разгрузочного электромагнита 8 магнитные частицы окончательно выводятся из зоны сепарации и при выключении осыпаются в канал 7. Управление работой разгрузочного электромагнита осуществляется через контакторы, управляемые реле времени (не показаны). Таким образом, впервые вместо бегущего поля использовано импульсное (пульсирующее) знакопеременное градиентное магнитное поле. Регулируя напряженность магнитного поля, зазор между диамагнитными пластинами, а также угол между электромагнитами, можно создать условия не только для отделения мелкодисперсных (до 20 мкм) магнитных минералов от немагнитных, но и для разделения минералов с близкими магнитными свойствами. Данный сепаратор предназначен для разделения минералов в сухом виде. Предлагаемый сепаратор может быть использован в качестве анализатора. Для этого электромагниты устанавливают параллельно друг другу. Включают максимальное магнитное поле, производится загрузка порции разделяемого продукта по всей длине рабочей зоны сепаратора и по мере уменьшения напряженности магнитного поля вариатором в канал для немагнитной фракции будут последовательно поступать разделяемые минералы от слабомагнитных до сильномагнитных, например гематит, гексагональные пирротины, моноклинные пирротины, титаномагнетиты, первоначально содержащие в зернах нераскрытый кварц или другие примеси и, в последнюю очередь, суперконцентрат. Основные технические данные опытного образца лабораторного электромагнитного сепаратора. Электромагниты: ширина 120 мм, длина 190 мм, высота 160 мм. Ширина рабочей зоны сепарации 10 40 мм. Угол между электромагнитами до 15

o. Напряженность магнитного поля в зоне сепарации до 80 кА/м, ток питания электромагнитов до 5 А. Испытания сепаратора проведены на высокосернистых железных рудах месторождений Сибири. Из исходного абаканского магнетитового промпродукта класса 0,07 мм с содержанием железа 45% и серы 2% получен концентрат, в котором железа 65% а серы 0,2% из ирбинской исходной руды класса 3+0 мм с содержанием железа и серы соответственно 47% и 1,4% выделен концентрат, содержащий железа 67% и серы 0,3% из казского первичного концентрата класса -2+0 мм, где 44% железа и 2% серы, получен концентрат, содержащий 64% железа и 0,4% серы. Концентраты выделены в одну операцию с выходом 60% Использование предлагаемого сепаратора позволит увеличить извлечение железа при сухой сепарации на несколько процентов, а степень удаления серы в сравнении с методами, используемыми сегодня, выше в 4 5 раз. Литература 1. Вериго К.Н. Магнитные сепараторы с бегущим полем (обзор). Горный журнал, N 11, 1958, с. 59 63. 2. Бикбов А.А. Комлев А.М. Кинжитаев Б.З. и др. Доводка магнетитовых концентратов на сепараторе с бегущим магнитным полем. В кн. Особенности обогащения тонковкрапленных руд черных металлов, М: Недра, 1985, с. 76 74. 3. Терехов В.П. Дейч В.С. Борознец А.Ф. и др. О применении сепараторов с бегущим магнитным полем. Обогащение руд, N 3, 1987, с. 30 32. 4. Авторское свидетельство СССР N 854 466, кл. B 03 C 1/24. 5. Авторское свидетельство СССР N 668 306, кл. B 03 C 1/10. 6. Авторское свидетельство СССР N 719 695, кл. B 03 C 1/24 (прототип).

Формула изобретения

Электромагнитный сепаратор, содержащий магнитную систему в виде двух электромагнитов, расположенных с зазором относительно друг друга с двух сторон зоны сепарации, включенных в сеть переменного тока, питатель и приемники продуктов разделения, отличающийся тем, что электромагниты расположены параллельно друг другу или под углом друг к другу с возможностью регулирования угла и зазора между ними и включены в сеть через выпрямляющие диоды, к катоду одного из которых и аноду другого соответственно подключено начало обмоток одного и второго электромагнитов с возможностью создания пульсирующего магнитного поля.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

Магнитные сепараторы и железоотделители, металлоуловители.

Магнитные сепараторы и железоотделители, металлоуловители, металлосепараторы.

22.03.2018

Магнитные сепараторы и железоотделители, магнитные барабаны, металлоуловители и металлосепараторы.

Применение магнитов для удаления содержащих железо частиц в промышленных целях произошло впервые в 1940-х годах, когда Орандж Ф. Мервин разработал систему на плоских магнитах, позволяющую фермерам извлекать железные частицы из зерна, передающегося по конвейеру, так как нежелательные «вкрапления» железа в потоке зерна периодически становились причинами возгораний, поджигая искрой взрывоопасную пыль, что иногда приводило к настоящим катастрофам.

Металлические частицы, попавшие в поток сырьевых материалов, могут нанести повреждения оборудованию линии, а также привести к созданию некачественного конечного продукта, затраты на создание которого будут больше, чем его рыночная стоимость. Это металлическое загрязнение может происходить из разных источников – попасть в сырье при транспортировке в кузове грузовика, в вагоне, в трюме корабля или на барже. Нежелательные вкрапления могут появиться при обработке на производстве – при его прессовании, помоле и т.д. Проблемы, создаваемые металлическими частицами, могут быть устранены путем применения систем магнитной сепарации.

Существует широкий спектр систем магнитной сепарации, позволяющих извлекать из потока жидких и твердых материалов такие предметы как гвозди, ржавчину, пленки, болты, сварочные электроды и др. Правильные подбор и эксплуатация такого оборудования позволяет существенно снизить или полностью устранить проблемы с загрязнением материала металлическими частицами. Для правильного выбора магнитного сепаратора или железоотделителя необходимо понимание магнитных свойств, способов применения сепараторов в производственном процессе, а также других факторов, обусловленных конкретными условиями эксплуатации магнитного оборудования.

В настоящее время научно-производственное объединения «МАГНИТ» ведет активные разработки в области создания и усовершенствования магнитных систем и устройств на основе постоянных высокоэнергетических магнитов Nd-Fe-B.

Магнитные сепараторы и железоотделители, по типу магнитных систем, могут классифицироваться на следующие виды:

Подвесные магнитные сепараторы.

Подвесной магнитный сепаратор и железоотделитель предназначен для подвешивания над конвейером для удаления железных вкраплений из гущи потока, в то время как поток проходит под магнитной системой. Они эффективны для удаления крупных металлопримесей из глубины потока (до 500 мм), и используются для того, чтобы защитить дробилки и другое оборудование от воздействия этих металлопримесей. Подвесные магнитные сепараторы и железоотделители являются традиционным и наиболее простым в эксплуатации решением задачи удаления относительно крупных сильномагнитных включений (болты, гайки и т.д.) из сепарируемого сырья, транспортируемого ленточным конвейером. Подвесные сепараторы устанавливаются над конвейерной лентой, перпендикулярно направлению движения ленты. Материал, транспортируемый ленточным конвейером, при прохождении под магнитным сепаратором попадает в зону действия магнитного поля. Сильномагнитные частицы извлекаются из потока и притягиваются к рабочей поверхности сепаратора, немагнитная составляющая материала продолжает движение по естественной траектории. Подвесные магнитные сепараторы и железоотделители имеют широкий спектр применений в различных отраслях промышленности. Магнитные системы такого типа бывают с ручной и автоматической очисткой.

Магнитный сепаратор СМПР.

Подвесной магнитный сепаратор СМПР предназначен для удаления сильномагнитных включений из потока материала, транспортируемого ленточным конвейером, с целью снижения общего содержания железа в сырье и защиты последующего оборудования от поломок и преждевременного износа, вызванных попаданием в поток продукта ферромагнитных тел.

Необходимая модель подвесного магнитного сепаратора выбирается исходя из ширины конвейерной ленты и ширины распределения материала по ленте. При традиционном способе установки подвесного сепаратора (перпендикулярно направлению движения ленты) длина магнитной системы сепаратора должна быть достаточной для перекрытия транспортируемого потока материала и обеспечения возможности сброса примесей за конвейерную ленту. Для обеспечения максимальной эффективности сепаратора СМПР необходимо также определить оптимальное место для его установки.

Большая эффективность сепарации может быть достигнута установкой его над приводным барабаном, в месте схода материала с конвейера, где материал находится в состоянии свободного падения. Установка подвесного сепаратора на месте схода материала с ленты также желательна при сепарации крупнофракционного материала.

При необходимости очистки влажного материала, при подаче материала высоким насыпным слоем, а также при высокой скорости движения транспортерной ленты, рекомендуется применение сепаратора с увеличенной магнитной системой.

Очистка стандартной модели подвесного сепаратора от металлических включений осуществляется выдвижением сбрасывателя, ребра которого выводят удерживаемые примеси из зоны действия магнитного поля сепаратора за пределы конвейера, где и происходит их сброс.

Конструкция магнитного сепаратора СМПР и расчет магнитной системы определяются исходя из предварительного изучения особенностей технологического процесса.

Магнитный сепаратор СМПА.

Подвесной магнитный сепаратор СМПА спроектирован на основе магнитных систем сепараторов СМПР. Магнитный сепаратор СМПА устанавливается на высоте до 500 мм над ленточными конвейерами на протяжении всего технологического процесса.

Данная серия магнитных сепараторов специально спроектирована для работы в сложных условиях. Во время движения по конвейеру, материал попадает в зону действия магнитного поля, где начинается его сепарация. Под действием мощного магнитного поля ферромагнитные частицы притягиваются к поверхности (транспортерной ленте) сепаратора и удерживается на нем до момента его автоматической очистки.

Пластинчатые магнитные сепараторы.

Пластинчатые магнитные сепараторы устанавливаются в вертикальные и наклонные самотеки, приемные носки норий или подвешиваются над небольшим слоем (до 150 мм) материала на ленточном конвейере, для эффективного удаления железных вкраплений. Выпускаемые нашим предприятием магнитные сепараторы и железоотделители серии СМП, на основе редкоземельных магнитов Nd-Fe-B, на практике подтвердили свою универсальность. Сепараторы прекрасно справляются как с защитой технологического оборудования от попадания крупных включений, так и очисткой материала от мелкодисперсных металлических частиц.  Магнитное поле притягивает и удерживает железо до тех пор, пока плита не извлекается для очистки, в то время как сам продукт продолжает свое движение по самотеку или конвейеру. Пластинчатые магнитные сепараторы и железоотделители очень просты и экономичны в плане установки, а также очень эффективны при улавливании случайно попавших в поток материала частиц металлов.

Пластинчатый магнитный сепаратор СМП-1

Сепаратор магнитный подвесного типа серии СМП-1, на основе постоянных магнитов, предназначен для удаления ферромагнитных частиц и крупных включений из потока сыпучих материалов, транспортируемых по конвейеру, с глубиной извлечения до 150 мм. Конструкция сепаратора представляет собой магнитную систему, встроенную в   металлический корпус.

В основу работы магнитного сепаратора СМП-1 положен принцип извлечения магнитных примесей из состава сыпучих материалов с помощью магнитного поля, создаваемого постоянными магнитами. Под действием мощного магнитного поля сепаратора все ферромагнитные включения, находящиеся в составе продукта, в момент прохождения под магнитной системой извлекаются, притягиваются и удерживаются на сбрасывателе до момента очистки.

В нижней части корпуса магнитного сепаратора встроен механизм сбрасывания, который представляет собой сбрасыватель, способный передвигаться по направляющим в горизонтальной плоскости. Сбрасыватель изготовлен из коррозионностойкой немагнитной стали. Очистка сепаратора от ферромагнитных включений производится путем вывода сепаратора за пределы транспортера и выдвижения сбрасывателя за пределы зоны действия магнитного поля, где ферромагнитные примеси осыпаются.

Магнитный сепаратор СМП-2

Пластинчатый магнитный сепаратор серии СМП-2 на основе постоянных магнитов предназначен для удаления ферромагнитных частиц из направленного потока различных сыпучих материалов. Конструкция сепаратора CМП-2 представляет собой, встроенную в стальной прямоугольный корпус с присоединительными фланцами в верхней и нижней части, магнитную систему пластинчатого типа, установленную на откидных дверцах магнитного сепаратора.

В основу работы магнитного сепаратора СМП-2 положен принцип извлечения ферромагнитных частиц из потока продукта с помощью магнитного поля, создаваемого постоянными магнитами, изготовленными на основе редкоземельных металлов. Материал, проходя через магнитный сепаратор, попадает под действие мощного магнитного поля. Металлические примеси притягиваются к откидным дверкам магнитного сепаратора и надежно удерживаются на рабочей поверхности до момента очистки. Рассекатель, установленный в центре входного отверстия магнитного сепаратора, разделяет общий поток материала и направляет его на магнитные пластины, способствуя магнитной сепарации.

Пластинчатый магнитный сепаратор СМП-3

Сепаратор магнитный пластинчатого типа серии СМП-3 на основе постоянных магнитов предназначен для удаления ферромагнитных частиц из направленного потока различных гранулированных сыпучих материалов. Устанавливается в самотеки, приемные носки норий, бункеры и т.д. Изготавливается в виде отдельной магнитной пластины, либо в виде приемного носка нории со встроенной магнитной пластиной, расположенной на откидной крышке. Конструкция сепаратора представляет собой магнитную систему, встроенную в прямоугольный стальной корпус. Сепаратор имеет рабочую поверхность, которая выполнена из пищевой нержавеющей стали.

В основу работы магнитного сепаратора СМП-3 положен принцип извлечения ферромагнитных частиц из потока продукта с помощью магнитного поля, создаваемого постоянными магнитами, изготовленными на основе редкоземельных металлов.  При прохождении продукта через магнитный сепаратор, ферромагнитные включения, находящиеся в продукте под действием магнитного поля, притягиваются к рабочей поверхности сепаратора и удерживаются на ней. Конструкция сепаратора предполагает ручную очистку рабочей поверхности.

Барабанные и шкивные магнитные сепараторы.

Шкивные магнитные сепараторы и железоотделители на основе стандартных конвейерных ведущих шкивов, превращают конвейер в эффективный магнитный сепаратор с автоматической очисткой. В то время как транспортируемый материал проходит через область действия магнитного поля по своей нормальной траектории, магнитная система «выхватывает» большие включения железа из гущи потока материала, которые сбрасываются при выходе из области действия магнитного поля.

Барабанные магнитные сепараторы – это сепараторы с автоматической очисткой, предназначенные для постоянного удаления железных примесей из потока материала. Магнитная система в секторном исполнении находится внутри барабана из нержавеющей стали, внутри которого она и крепится. Чистые (не содержащие примесей) материалы ниспадают вдоль поверхности барабана, в то время как магнитные материалы притягиваются к поверхности барабана и отпускаются при прохождении по его нижней стороне. Барабанные магнитные сепараторы производства НПО МАГНИТ основаны на редкоземельных магнитах Nd-Fe-B и предназначены для удаления из потока сухого материала как относительно крупных металлопримесей (гайки, болты, скобы, электроды и т.д.), так и мелкодисперсных или слабомагнитных материалов (ржавчина, пленки и т.д.), в зависимости от поставленной заказчиком задачей и подобранной магнитной системой.

Магнитный сепаратор СМШ.

Оптимальным решением задачи удаления крупных сильномагнитных включений из сепарируемого сырья, транспортируемого ленточным конвейером, является использование магнитных приводных барабанов.

Магнитный сепаратор СМШ предназначен для удаления сильномагнитных включений из потока материала, транспортируемого ленточным конвейером, с целью снижения общего содержания железа в сырье и защиты последующего оборудования от поломок и преждевременного износа, вызванных попаданием в поток продукта ферромагнитных тел.

Магнитные сепараторы серии СМШ устанавливаются вместо существующих приводных барабанов конвейеров. Материал, транспортируемый ленточным конвейером, при сходе с конвейера попадает в зону действия магнитного поля барабана.  Сильномагнитные частицы притягиваются к поверхности барабана через ленту и отводятся под конвейер для сброса. Немагнитная составляющая продукта продолжает движение по естественной траектории. Показатели магнитной индукции до 350 мТл на поверхности рабочей зоны барабана достаточны для обеспечения качественного извлечения крупных сильномагнитных примесей из потока продукта.

• Магнитной сепарации значительно способствует сход материала сепарации в непосредственной близости к рабочей зоне барабана, а также то, что при сходе с конвейера материал находится в состоянии свободного падения.
• Автоматическая система очистки обеспечивает постоянный сброс уловленных включений с поверхности рабочей зоны и позволяет избежать влияния “человеческого фактора” на процесс сепарации.
• Для упрощения процесса замены существующих приводных барабанов на магнитные, сепараторы серии СМШ могут изготавливаться с максимальным возможным соблюдением габаритных и присоединительных размеров существующих приводных барабанов заказчика.

Магнитный сепаратор СМБ.

Магнитные сепараторы серии СМБ предназначены для удаления ферромагнитных и слабомагнитных (процесс обогащения) металлических включений из потока сепарируемого материала в сухой среде.

Основу работы магнитного сепаратора составляет принцип разделения сепарируемого продукта по магнитным свойствам с помощью внутреннего магнитного барабана в секторном исполнении. Магнитная система расположена по диаметру барабана на угол равный 180^о. Обрабатываемый материал подаётся непосредственно на вращающийся барабан. Попадая под действие мощного магнитного поля, ферромагнитные частицы притягиваются к поверхности барабана и удерживаются там до момента прохождения обечайки магнитного сектора, далее магнитное поле исчезает и ферромагнитные частицы опадают отдельно от основного потока материала в в сторону от потока.

Барабанные системы БСМ обычно применяются в том случае, когда присутствует возможность установки нового оборудования в существующую технологическую линию с минимальными конструктивными доработками, и устанавливаются в местах пересыпа продукта с одного этапа транспортировки на другой.

Магнитный сепаратор СМБК.

Магнитные сепараторы серии СМБК предназначены для удаления ферромагнитных и слабомагнитных (процесс обогащения) примесей из потока сепарируемого материала в сухой среде.

Основу работы магнитного сепаратора составляет принцип разделения сепарируемого продукта по магнитным свойствам с помощью внутреннего магнитного барабана в секторном исполнении. Магнитная система расположена по диаметру барабана на угол равный 180^о. Обрабатываемый материал через загрузочную горловину подаётся непосредственно на вращающийся барабан. Попадая под действие мощного магнитного поля, ферромагнитные частицы притягиваются к поверхности барабана и удерживаются там до момента прохождения обечайки магнитного сектора, далее магнитное поле исчезает и ферромагнитные частицы опадают отдельно от основного потока материала в специальный контейнер.  Магнитный сепаратор оснащен пультом дистанционного управления с частотным преобразователем.

Стержневые магнитные сепараторы.

Стержневые магнитные сепараторы состоят из магнитных стержней диаметром 25 мм, составленных в виде решетки, между которыми подается поток материала, таким образом эффективно перекрывающих сечение трубы, бункера или желоба. Модели таких сепараторов на редкоземельных магнитах Nd-Fe-B позволяют отделять от потока не только крупные металлические включения (гайки, болты, скобы), но также эффективно справляются с мелкими частицами металлопримесей или слабомагнитными материалами (например, ржавчиной). Существует множество конфигураций стержневых магнитных сепараторов почти для всех сфер применения. В самых простых конструкциях для загрузочных бункеров используется одна система стержней, таким образом сырьевые материалы проходят через эту систему сразу же после попадания в приемный бункер. Использование нескольких систем стержней позволяет увеличить эффективность сепарации. В некоторых случаях используется один ряд магнитов, размещающихся в корпусе, разработанном по требованиям заказчика. Специалисты НПО МАГНИТ также могут производить корпуса для нескольких рядов магнитных решеток, если это необходимо для большей эффективности магнитного сепаратора. Такие магнитные сепараторы находят применение в вертикальных самотеках для свободно движущихся материалов. Магнитные решетки выдвигаются из корпусов для ручной очистки. Конструкция легко очищаемых решеток позволяет удалять магнитные примеси с рабочей поверхности магнитного сепаратора при вытягивании решетки из корпуса.

Магнитная решетка СМР.

Магнитная решетка серии СМР на основе постоянных редкоземельных магнитов предназначена для удаления ферромагнитных частиц из направленного потока различных сыпучих материалов. Конструкция магнитной решетки CМР представляет собой магнитную систему стержневого типа, закрепленную на раме или в корпусе. Стержни располагаются в горизонтальной плоскости, перпендикулярно направлению движения продукта, что обеспечивает максимальную эффективность сепарации материала.

В основу работы сепаратора положен принцип извлечения магнитных примесей с помощью магнитного поля, создаваемого постоянными магнитами, изготовленных на основе редкоземельных металлов. Под действием мощного магнитного поля металлические включения, находящиеся в составе продукта, в момент прохождения через магнитную стержневую систему извлекаются, притягиваются и удерживаются на поверхности магнитных стержней. Магнитные стержни расположены перпендикулярно движению потока. Вследствие чего, сепарация продукта происходит по всему объему потока, что создает условия для наиболее эффективного улавливания крупных и мелких ферромагнитных примесей.

Магнитный сепаратор СМРК.

Сепаратор магнитный стержневого типа серии СМРК на основе постоянных магнитов предназначен для удаления ферромагнитных частиц из направленного потока различных сыпучих материалов. Конструкция сепаратора CМРК представляет собой магнитную систему стержневого типа, встроенную в стальной корпус с присоединительными фланцами в верхней и нижней части.

Магнитная система сепаратора представляет собой конструкцию из магнитных стержней, которые размещаются в корпусе из пищевой нержавеющей стали. Стержни располагаются в горизонтальной плоскости, перпендикулярно направлению движения продукта, что обеспечивает максимальную эффективность сепарации продукта.

В основу работы сепаратора положен принцип извлечения магнитных примесей с помощью магнитного поля, создаваемого постоянными магнитами, изготовленных на основе редкоземельных металлов.

Под действием мощного магнитного поля металлические включения, находящиеся в составе продукта, в момент прохождения через магнитную стержневую систему извлекаются, притягиваются и удерживаются на поверхности магнитных стержней.

Стержни расположены перпендикулярно движению потока. Вследствие чего, сепарация продукта происходит по всему объему потока, что создает условия для наиболее эффективного улавливания крупных и мелких ферромагнитных примесей.

Высокоиндуктивные магнитные сепараторы.

Иногда требуется очень высокий уровень очистки сырья от металлических примесей. В большинстве подобных случаев задача сепарации сводится к сбору или к концентрации магнитного материала из исходного материала.

Редкоземельные валковые магнитные сепараторы предназначены для эффективного концентрирования и удаления слабомагнитных минералов из потока сухого материала. В число подобных минералов входят кварц, полевой шпат, гематит (красный железняк), алюминий и т.д. Редкоземельный вал выступает в роли шкива в отдельном корпусе. Материал подается на тонкую ленту через загрузочную воронку и виброподатчик, а потом следует на магнитный ролик для сепарации. Зачастую в сепараторах используется несколько подобных валков, устанавливаемых в виде каскада, для увеличения эффективности сепарации материала.

Магнитный сепаратор ВИМС.

Магнитный сепаратор ВИМС предназначен для сухого магнитного обогащения или удаления слабомагнитных рудных и нерудных материалов. Основу работы магнитного сепаратора составляет принцип разделения сепарируемого продукта по магнитным свойствам с помощью сверхсильной магнитной системы на основе постоянных магнитов Nd-Fe-B. Сепаратор представляет собой открытый мини-конвейер с распределяющей системой подачи материала и устройством разделения потоков по магнитным свойствам.

Магнитный сепаратор ВИМС оснащен вибролотком для регулировки оптимальной подачи прохождения сепарируемого материала, частотным преобразователем и дистанционным пультом управления.

Сепарируемый материал подается вертикально на распределяющее устройство (вибролоток), цель которого — достижение равномерного слоя продукта в зоне действия магнитного поля. Когда поданный материал входит в область действия магнитного поля, магнитные и/или парамагнитные частицы притягиваются к поверхности магнитной системы, меняя, тем самым свою траекторию движения, и уводятся системой распределения потоков в лоток. Весь немагнитный материал продолжает движение по естественной траектории в приемное устройство.

Электромагнитный сепаратор

 

Область применения: очистка технических жидкостей и суспензий от содержащихся в них металлопримесей крупностью от 0,001 мм и выше. Сепаратор включает электромагнитную систему, состоящую из сердечника с размещенной на нем намагничивающей катушкой, ярма, прикрепленного к нижнему торцу сердечника, полюсной скобы, прикрепленной краями к ярму и охватывающей сердечник с катушкой. Рабочий канал выполнен в виде прямоугольного желоба из немагнитного материала, установленного между нижним и верхним полюсными наконечниками, выполненными в виде ферромагнитных прямоугольных пластин и прикрепленных к верхнему торцу сердечника и полюсной скобе соответственно. Внутри рабочего канала сепаратора установлен ферромагнитный концентратор, состоящий из основания, выполненного в виде плоской ферромагнитной пластины, и зубцов, различных по высоте в направлении, параллельном продольной оси рабочего канала, выполненных в виде усеченных пирамид, размещенных на основании в шахматном порядке и обращенных вершинами к верхнему полюсу. Сепаратор повышает эффективность очистки немагнитных сыпучих материалов от металлопримесей крупностью не менее 0,01 мм. 2 ил.

Изобретение относится к магнитной сепарации и предназначено для очистки различных технических жидкостей и суспензий от содержащихся в них металлопримесей крупностью от 0,001 мм и выше.

Известны аналогичные конструкции электромагнитных и магнитных сепараторов, состоящие из магнитопроводов с источниками возбуждения магнитных полей и рабочих каналов, через которые протекают очищенные жидкости [1]. Недостатками известных сепараторов являются их относительная конструктивная сложность, высокая металлоемкость и энергоемкость и сравнительно низкая эффективность извлечения из жидкой среды мелких металлопримесей вследствие практической невозможности реализации в рабочем органе достаточно высокой интенсивности и неоднородности магнитного поля. Известна конструкция электромагнитного сепаратора, состоящая из магнитопровода с размещенными на нем намагничивающими обмотками и рабочего канала, внутри которого расположены полиградиентные элементы, выполненные в виде цилиндрических пружин растяжения [2]. Недостатком известного электромагнитного сепаратора является сравнительно низкая эффективность очистки вследствие отрыва части извлеченных металлопримесей от поверхностей витков пружин под напором сепарируемого материала. Известна конструкция электромагнитного сепаратора, которая является ближайшим техническим решением, принятым за прототип, состоящая из сердечников с размещенными на них намагничивающими катушками, верхнего и нижнего полюсов, прикрепленных к торцевым частям сердечников, полюсных наконечников, прикрепленных к одному из полюсов, рабочего канала, выполненного в виде прямоугольного желоба и установленного между полюсами, внутри которого расположен ферромагнитный концентратор, состоящий из ряда ферромагнитных пластин зубчатой формы, обращенных зубцами к верхнему полюсу, при этом зубцы выполнены трапецеидальной формы [3]. Достоинствами конструкции прототипа являются сравнительно низкая металлоемкость и энергоемкость, относительно высокая эффективность извлечения мелких металлопримесей. Однако зоны высокой интенсивности и неоднородности магнитного поля, а следовательно, и зоны высокоэффективного извлечения металлопримесей в основном расположены в областях оснований зубцов, вследствие чего металлопримеси, находящиеся в средних слоях сепарируемых жидкостей, извлекаются с меньшей эффективностью. Кроме того, трапецеидальная форма позволяет создать вертикальные составляющие градиенты напряженности магнитного поля практически только на двух плоскостях зубцов, что, в свою очередь, увеличивает вероятность отрыва от плоскостей зубцов с более низким градиентом накопившихся на них извлеченных металлопримесей вследствие ослабления сил магнитного сцепления между металлопримесями и указанными плоскостями под напором потока сепарируемых жидкостей и снижает эффективность очистки в целом. Задача изобретения — повышение эффективности очистки различных технических жидкостей и суспензий от мелких металлопримесей. Поставленная задача решается тем, что в сепараторе, включающем электромагнитную систему, состоящую из сердечника и размещенной на нем намагничивающей катушкой, ярма, прикрепленного к нижнему торцу сердечника, полюсной скобы, прикрепленной краями к ярму и охватывающей сердечник с катушкой, и рабочий канал, выполненный в виде прямоугольного желоба из немагнитного материала, установленного между нижним и верхним полюсами наконечниками, выполненными в виде ферромагнитных прямоугольных пластин с прикрепленными к верхнему торцу сердечника и полюсной скобе соответственно, и установленный внутри рабочего канала ферромагнитный концентратор, состоящий из основания, выполненного в виде плоской ферромагнитной пластины, и зубцов, зубцы выполнены в виде усеченных пирамид, размещенных на основании в шахматном порядке, обращенных вершинами к верхнему полюсу и различных по высоте в направлении, параллельном продольной оси рабочего канала. Выполнение зубцов различными по высоте в направлении, параллельном продольной оси рабочего канала, позволяет создать зоны высокой интенсивности и неоднородности магнитного поля, а следовательно, и зоны высокоэффективного извлечения металлопримесей практически по всему объему рабочего канала, что способствует повышению эффективности очистки сепарируемых жидких сред. При этом пирамидальная форма зубцов позволяет увеличить силы магнитного сцепления между извлеченными металлопримесями и поверхностями зубцов за счет создания дополнительных вертикальных составляющих градиента напряженности магнитного поля на всех плоскостях зубцов, что снижает вероятность отрыва извлеченных металлопримесей. Наконец, размещение зубцов на основании ферромагнитного концентратора в шахматном порядке увеличивает вероятность непосредственного контактирования извлекаемых металлопримесей с поверхностями зубцов за счет эффекта «перемешивания» сепарируемых жидкостей, что повышает эффективность работы сепаратора в целом. На фиг. 1 изображен общий вид заявляемого электромагнитного сепаратора; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1. Сепаратор состоит из электромагнитной системы, выполненной в виде сердечника 1 с размещенной на нем намагничивающей катушкой 2, ярма 3, прикрепленного к нижнему торцу сердечника, полюсной скобы 9, охватывающей сердечник с катушкой и рабочий канал и прикрепленной краями к ярму, нижнего 4 и верхнего 8 полюсных наконечников, выполненных в виде ферромагнитных прямоугольных пластин и прикрепленных к верхнему торцу сердечника и полюсной скобе соответственно, рабочего канала 5, выполненного в виде прямоугольного желоба из немагнитного материала, внутри которого установлен ферромагнитный концентратор, состоящий из основания 6, выполненного в виде плоской ферромагнитной пластины, и зубцов 7, различных по высоте в направлении, параллельном продольной оси рабочего канала, выполненных в виде усеченных пирамид, размещенных на основании в шахматном порядке и обращенных вершинами к верхнему полюсу. Сепаратор работает следующим образом. В рабочем режиме электромагнит вместе с рабочим каналом устанавливают под некоторым углом к горизонту, достаточным для протекания сепарируемых жидкостей по рабочему каналу самотеком, после чего тем или иным способом в рабочий канал 5 подается сепарируемая жидкость, а намагничивающую катушку 2 подключают к источнику питания постоянного тока. При этом основная часть магнитного потока замыкается в рабочем воздушном зазоре между верхним 8 и нижним 4 полюсами наконечниками, т.е. в области размещения зубцов 7. В результате зубцы сильно намагничиваются, а благодаря форме их исполнения внутри рабочего канала создается резко неоднородное высокоградиентное электромагнитное поле. В результате установки зубцов 7 на основании 6 ферромагнитного концентратора в шахматном порядке в процессе прохождения потока сепарируемой жидкости по рабочему каналу 5 содержащиеся в указанной жидкости металлопримеси в подавляющей своей массе механически контактируют с сильнонасыщенной ферромагнитной массой зубцов 7 и интенсивно осаждаются на гранях этих зубцов, а очищенная таким образом жидкость свободно проходит самотеком по рабочему каналу 5. По мере накопления металлопримесей на зубцах 7 осуществляется из периодическая разгрузка. С этой целью прекращается подача сепарируемой жидкости в рабочий канал 5 и отключается катушка 2, после чего осуществляется ручная выемка рабочего канала 5 и удаление металлопримесей, например, путем промывки канала.

Формула изобретения

Электромагнитный сепаратор, включающий электромагнитную систему, состоящую из сердечника с размещенной на нем намагничивающей катушкой, ярма, прикрепленного к нижнему торцу сердечника, полюсной скобы, прикрепленной краями к ярму и охватывающей сердечник с катушкой и рабочий канал, выполненный в виде прямоугольного желоба из немагнитного материала, установленного между нижним и верхним полюсными наконечниками, выполненными в виде ферромагнитных прямоугольных пластин и прикрепленными к верхнему торцу сердечника и полюсной скобе соответственно, и установленный внутри рабочего канала ферромагнитный концентратор, состоящий из основания, выполненного в виде плоской ферромагнитной пластины, и зубцов, отличающийся тем, что зубцы выполнены в виде усеченных пирамид, размещенных на основании в шахматном порядке, обращенных вершинами к верхнему полюсу и различных по высоте в направлении, параллельном продольной оси рабочего канала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

Подвесные железоотделители серий СМПР, -М, -ТМ

МОЩНЫЕ ПОДВЕСНЫЕ ЖЕЛЕЗООТДЕЛИТЕЛИ С МЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМОЙ ОЧИСТКИ ОБЕСПЕЧИВАЮТ КАЧЕСТВЕННОЕ ИЗВЛЕЧЕНИЕ КРУПНЫХ СИЛЬНОМАГНИТНЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ ИЗ ПОТОКОВ, ТРАНСПОРТИРУЕМЫХ ЛЕНТОЧНЫМИ КОНВЕЙЕРАМИ МАТЕРИАЛОВ.

НПО “ЭРГА” выпускает подвесные железоотделители с механической системой очистки серий СМПР (со “стандартными” магнитными системами) и СМПР-М, СМПР-ТМ (с более мощными магнитными системами).

Качество сепарации может быть существенно улучшено уменьшением высоты подвеса железоотделителя над материалом. Часто практикуется установка подвесных железоотделителей над приводными барабанами ленточных конвейеров – в таких случаях повышению эффективности очистки способствует не только дополнительное приближение железоотделителя к потоку материала, но и простота извлечения включений из потока свободно падающего материала.

Транспортируемый конвейером материал попадает в область магнитного поля железоотделителя, под воздействием которого находящиеся в потоке материала сильномагнитные включения притягиваются и удерживаются на поверхности так называемого сбрасывателя — расположенной под магнитной системой пластины из немагнитной стали, снабжённой рёбрами. Очистка железоотделителя производится простым выдвижением сбрасывателя, при котором удерживаемые включения выводятся за пределы области магнитного поля (за пределы конвейера), где и происходит их сброс.

Применение подвесных железоотделителей с механической системой очистки особенно оправданно при невысоком содержании сильномагнитных включений в сепарируемых материалах. При высоком содержании металлических включений в сырье рекомендуется использование саморазгружающихся подвесных железоотделителей серий СМПА, СМПА-М и СМПА-ТМ или шкивных железоотделителей серии СМБ.

• Одним из основных показателей качества подвесных железоотделителей серии СМПР является глубина зоны извлечения. Разработанные НПО “ЭРГА” уникальные магнитные системы обеспечивают извлечение сильномагнитных включений с расстояния до 450 мм** от рабочей поверхности железоотделителя.

• Запатентованные магнитные системы на основе постоянных магнитов обеспечивают долгую эффективную работу железоотделителей. Гарантированный срок сохранения свойств магнитных систем при условии соблюдения правил эксплуатации — 10 лет.

• Благодаря магнитным системам на основе постоянных магнитов, железоотделители серий СМПР, СМПР-М и СМПР-ТМ не потребляют электроэнергию и отличаются от электромагнитных аналогов существенно большей эксплуатационной надёжностью.

• Железоотделители серий СМПР, СМПР-М и СМПР-ТМ соответствуют требованиям действующих в Российской Федерации норм и правил промышленной безопасности и могут применяться на взрывопожароопасных, химически опасных производствах и объектах.

Модель железоотделителя*	Габаритные размеры, мм	Ширина конвейерной ленты, мм	Высота установки от ленты ЛК, мм**	Масса, кг
СМПР 500	650х770х420	500	250	370
СМПР 650	850х770х420	650	250	500
СМПР 800	970х1000х410	800	300	650
СМПР 1000	1215х1030х420	1000	300	950
СМПР 1200	1425х1030х420	1200	300	1100
СМПР-М 650	800х1345х420	650	350	600
СМПР-М 800	1005х1345х420	800	350	1000
СМПР-М 1000	1215х1345х420	1000	350	1200
СМПР-М 1200	1425х1345х420	1200	350	1350
СМПР-М 1400	1635х1345х420	1400	350	1495
СМПР-М 1600	1845х1345х420	1600	350	1800
СМПР-ТМ 800	1265х1820х500	800	400	1500
СМПР-ТМ 1000	1475х1820х500	1000	400	1800
СМПР-ТМ 1200	1580х1820х500	1200	450	2000
СМПР-ТМ 1400	1790х1820х500	1400	450	2600
СМПР-ТМ 1600	2000х1820х500	1600	450	3000
СМПР-ТМ 2000	2500х1820х500	2000	450	3825

* Возможна разработка индивидуальных технических решений с учетом требований заказчиков

** Глубина зоны извлечения может изменяться в зависимости от массы, крупности, геометрии и магнитных свойств извлекаемого материала.

электромагнитный сепаратор — патент РФ 2105613

Электромагнитный сепаратор предназначен для обогащения полезных ископаемых, особенно мелкодисперсных минералов с близкими магнитными свойствами. Магнитная система сепаратора выполнена в виде двух электромагнитов, расположенных с двух сторон зоны сепарации параллельно друг другу или под углом друг к другу с возможностью регулирования угла и зазора между ними. Электромагниты включены в сеть переменного тока через выпрямляющие диоды, к катоду одного из которых и аноду другого соответственно подключено начало обмоток одного и второго электромагнитов. За счет поочередного включения электромагнитов создается градиентное пульсирующее магнитное поле. 2 ил. Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано как сепаратор-анализатор. Известно, что применение в магнитных сепараторах бегущих и комбинированных, создаваемых постоянными магнитами и электромагнитами переменного тока магнитных полей, повышает эффективность разделения тонкоизмельченных сильномагнитных руд [1 6]
Основной недостаток сепараторов с бегущим полем малая производительность. Наиболее близким к предложенному по совокупности существенных признаков является сепаратор, включающий магнитную систему в виде двух автономных электромагнитов, расположенных с зазором относительно друг друга с двух сторон зоны сепарации, включенных в сеть переменного тока, питатель и приемники продуктов разделения [6]
Недостатком этого сепаратора является его непригодность для разделения минералов с близкими магнитными свойствами. Предлагаемый электромагнитный сепаратор при его использовании обеспечивает получение технического результата повышение эффективности процесса разделения мелкодисперных материалов. В прототипе, как и в других аналогах, независимо от того, какое магнитное поле (постоянное, переменное) используется, магнитная сила в зоне сепарации направлена в одну сторону (наибольшего градиента). В предлагаемом сепараторе магнитные поля направлены навстречу друг другу и включаются поочередно. В результате этого в рабочей зоне образуется область, в которой магнитные минералы находятся в взвешенном состоянии в виде кипящего объема, что способствует полному раскрытию флокул непосредственно в зоне сепарации и эффективному разделению минералов. Предлагаемый электромагнитный сепаратор содержат питатель, приемники продуктов разделения и магнитную систему. Магнитная система выполнена в виде двух автономных электромагнитов, расположенных с двух сторон зоны сепарации с зазором относительно друг друга: параллельно друг другу или под углом друг к другу, с возможностью регулирования угла и зазора между ними. Электромагниты включены в сеть переменного тока через выпрямляющие диоды с возможностью создания пульсирующего магнитного поля: к катоду одного диода подключено начало обмотки одного электромагнита, к аноду другого диода подключено начало обмотки второго электромагнита. От наиболее близкого аналога предлагаемое устройство отличается тем, что электромагниты расположены параллельно друг другу или под углом друг к другу с возможностью регулирования угла и зазора между ними и включены в сеть переменного тока через выпрямляющие диоды с возможностью создания пульсирующего магнитного поля. При этом к катоду одного диода подключено начало обмотки одного электромагнита, к аноду другого диода подключено начало обмотки другого электромагнита. На фиг. 1 изображен электромагнитный сепаратор; на фиг.2 схема подключения токовых катушек. Сепаратор включает загрузочное устройство 1, два Ш-образных электромагнита 2 и 3 с токовыми катушками 4 и 5, каналы для вывода немагнитного продукта 6 и магнитного 7, электромагнит 8 для разгрузки магнитной фракции. Полюсные наконечники защищены диамагнитными пластинами 9 и 10. Питание токовых катушек осуществляется через сильноточные диоды 11 и 12. Начало обмотки одного электромагнита подключено к катоду одного диода, а начало обмотки второго электромагнита подключено к аноду другого диода. Устройство работает следующим образом. Исходный материал через загрузочное устройство 1 подают в рабочую зону сепаратора между электромагнитами 2 и 3. Под действием пульсирующего градиентного магнитного поля, образованного за счет поочередного включения электромагнитов, магнитные частицы совершают возвратно-поступательные перемещения от одного электромагнита к другому с частотой 50 Гц. Для предотвращения налипания магнитного продукта на полюсные наконечники последние защищены диамагнитными пластинами с регулируемым зазором между собой. Питание токовых катушек осуществляется таким образом, что в первый полупериод напряжения ток подается только в катушку 4, а во второй в катушку 5. Магнитные поля направлены навстречу друг другу. Подобное включение обеспечивает поворот частиц вокруг собственных осей на угол, зависящий от величины констант кристаллографической магнитной анизотропии и расположения легких осей намагничивания. В результате этого в рабочей зоне образуется область, в которой магнитные минералы находятся во взвешенном состоянии в виде кипящего объема. Вследствие этого происходит интенсивное разрушение магнитных флокул непосредственно в зоне сепарации. Немагнитный продукт, а также магнитный продукт, для которого магнитные силы оказываются недостаточными, осыпается и выводится через канал 6. Вывод магнитного продукта осуществляется за счет наличия дополнительного градиента магнитного поля, создаваемого путем расположения электромагнитов под углом друг к другу, вследствие чего облако перемещается в правую часть сепаратора. При кратковременном включении разгрузочного электромагнита 8 магнитные частицы окончательно выводятся из зоны сепарации и при выключении осыпаются в канал 7. Управление работой разгрузочного электромагнита осуществляется через контакторы, управляемые реле времени (не показаны). Таким образом, впервые вместо бегущего поля использовано импульсное (пульсирующее) знакопеременное градиентное магнитное поле. Регулируя напряженность магнитного поля, зазор между диамагнитными пластинами, а также угол между электромагнитами, можно создать условия не только для отделения мелкодисперсных (до 20 мкм) магнитных минералов от немагнитных, но и для разделения минералов с близкими магнитными свойствами. Данный сепаратор предназначен для разделения минералов в сухом виде. Предлагаемый сепаратор может быть использован в качестве анализатора. Для этого электромагниты устанавливают параллельно друг другу. Включают максимальное магнитное поле, производится загрузка порции разделяемого продукта по всей длине рабочей зоны сепаратора и по мере уменьшения напряженности магнитного поля вариатором в канал для немагнитной фракции будут последовательно поступать разделяемые минералы от слабомагнитных до сильномагнитных, например гематит, гексагональные пирротины, моноклинные пирротины, титаномагнетиты, первоначально содержащие в зернах нераскрытый кварц или другие примеси и, в последнюю очередь, суперконцентрат. Основные технические данные опытного образца лабораторного электромагнитного сепаратора. Электромагниты: ширина 120 мм, длина 190 мм, высота 160 мм. Ширина рабочей зоны сепарации 10 40 мм. Угол между электромагнитами до 15^o. Напряженность магнитного поля в зоне сепарации до 80 кА/м, ток питания электромагнитов до 5 А. Испытания сепаратора проведены на высокосернистых железных рудах месторождений Сибири. Из исходного абаканского магнетитового промпродукта класса 0,07 мм с содержанием железа 45% и серы 2% получен концентрат, в котором железа 65% а серы 0,2% из ирбинской исходной руды класса 3+0 мм с содержанием железа и серы соответственно 47% и 1,4% выделен концентрат, содержащий железа 67% и серы 0,3% из казского первичного концентрата класса -2+0 мм, где 44% железа и 2% серы, получен концентрат, содержащий 64% железа и 0,4% серы. Концентраты выделены в одну операцию с выходом 60%
Использование предлагаемого сепаратора позволит увеличить извлечение железа при сухой сепарации на несколько процентов, а степень удаления серы в сравнении с методами, используемыми сегодня, выше в 4 5 раз. Литература
1. Вериго К.Н. Магнитные сепараторы с бегущим полем (обзор). Горный журнал, N 11, 1958, с. 59 63. 2. Бикбов А.А. Комлев А.М. Кинжитаев Б.З. и др. Доводка магнетитовых концентратов на сепараторе с бегущим магнитным полем. В кн. Особенности обогащения тонковкрапленных руд черных металлов, М: Недра, 1985, с. 76 74. 3. Терехов В.П. Дейч В.С. Борознец А.Ф. и др. О применении сепараторов с бегущим магнитным полем. Обогащение руд, N 3, 1987, с. 30 32. 4. Авторское свидетельство СССР N 854 466, кл. B 03 C 1/24. 5. Авторское свидетельство СССР N 668 306, кл. B 03 C 1/10. 6. Авторское свидетельство СССР N 719 695, кл. B 03 C 1/24 (прототип).

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Электромагнитный сепаратор, содержащий магнитную систему в виде двух электромагнитов, расположенных с зазором относительно друг друга с двух сторон зоны сепарации, включенных в сеть переменного тока, питатель и приемники продуктов разделения, отличающийся тем, что электромагниты расположены параллельно друг другу или под углом друг к другу с возможностью регулирования угла и зазора между ними и включены в сеть через выпрямляющие диоды, к катоду одного из которых и аноду другого соответственно подключено начало обмоток одного и второго электромагнитов с возможностью создания пульсирующего магнитного поля.

14.1.1 Магнитные поля сепараторов

Магнитное поле характеризуется напряженностью Н, т.е. силой F, с которой оно воздействует в данной точке поля на единицу положительной магнитной массы m и измеряется в амперах на метр (А/м):

H=F/m

Магнитные поля бывают однородными, когда напряженность в любой точке поля постоянна по величине и направлению и неоднородными, когда напряженность магнитного поля изменяется (рис. 14.1).

В однородном магнитном поле минерал будет испытывать вращение, которое приведет его в положение, параллельно линиям поля. Минерал не будет притягиваться к полюсам.

Рис. 14.1 Магнитные поля

а. Однородное магнитное поле gradH= 0, поэтомуF_магн.= 0;

б. Неоднородное магнитное поле gradH>0.

Если же минерал поместить в неоднородное поле, то кроме вращения (ориентации) он будет испытывать действие сил притяжения в направлении более интенсивных участков поля, именно они и обуславливают отделение магнитных частиц от немагнитных в магнитном поле.

Поэтому в сепараторах применяются лишь неоднородные поля.

Для получения неоднородных полей применяются открытые и замкнутые системы.

Как правило, открытые системы со слабым магнитным полем (напряженность 80-120 кА/м) применяются для сильномагнитных руд.

В открытых магнитных системах неоднородность создается чередованием нескольких полюсов разноименной полярности, благодаря чему частицы переориентируются и магнитные силовые линии выходят из N (+) полюса и возвращаются в S (-) полюс.

Рис. 14.2 Виды магнитных систем:

а. Открытая магнитная система

б. Замкнутая магнитная система.

Замкнутые системы позволяют создавать поле большей напряженности (800- 1600 кА/м) ≈ в 200 раз.

Электромагнитные системы состоят из катушек с обмотками, сердечников помещенных внутрь катушек и полюсных наконечников. Обмотки катушек питаются постоянным током. В этих магнитных системах можно менять в определенных пределах напряженность поля за счет изменения силы тока в обмотках катушек.

Магнитные системы для постоянных магнитов изготавливают из сплава ЮНДК-24, состоящего из алюминия, Ni, Co, и Fe или феррита бария. Последнее время ведутся разработки по изготовлению магнитных систем из феррито-стронция, неодим-железо-бор (Н до 320 кА/м для открытых магнитных систем).

Магнитные системы из постоянных магнитов просты, безопасны, экономичны, но из-за постоянного размагничивания требуют замены.

14.1.2 Магнитные сепараторы

План лекции

1. Сепараторы для сильномагнитных руд

2. Сепараторы для слабомагнитных руд

3. Полиградиентные сепараторы

Аппараты, в которых производят магнитное обогащение, называются магнитными сепараторами. В зависимости от магнитных систем различают сепараторы электромагнитные и с постоянным магнитом. Обозначают их соответственно буквами Э и П. Сепараторы для сухого и мокрого обогащения обозначают соответственно буквами С и М.

По конструкции рабочего органа сепараторы подразделяют на барабанные (Б), валковые (В), дисковые (Д), роликовые (Р) и др. В зависимости от направления движения исходного питания и рабочего органа сепаратора различают:

прямоточные (направление движения материала совпадает с направлением движения рабочего органа),

противоточные (П) (направление движения их противоположено),

полупротивоточные (ПП) (направление движения комбинированное).

Цифры, стоящие перед буквами, обозначают число барабанов, Валков или дисков. Цифры, стоящие после букв, — диаметр и длину рабочего органа сепаратора (ПБМ-ПП-90/250 – барабанный сепаратор с постоянным магнитом с полупротивоточной подачей питания для мокрого обогащения с барабаном диаметром 900 и длиной 2500 мм).

Сепараторы для сильномагнитных руд со слабым магнитным полем

При мокром обогащении крупность материала не должна превышать 6 мм. В настоящее время в практике мокрого магнитного обогащения сильномагнитных руд используются в основном барабанные сепараторы типа ПБМ, имеющие многополюсную систему из постоянных магнитов (рис. 14.3)

Рис. 14.3. Барабанный сепаратор ПБМ-90/250 для мокрого обогащения руд: а — с прямоточной ванной; б — с противоточной ванной; в — с полупротиво-точной ванной

Сепараторы для мокрого обогащения сильномагнитных руд ПБМ-90/250 (209В-СЭ) Н = 88 кА/м, Q =130-180 т/час.

Представляет из себя тонкостенный цилиндр с двумя герметическими крышками по бокам. Магнитная система состоит из феррито-бариевых постоянных магнитов. Применяется для обогащения коренных и россыпных месторождений крупностью 5-0 и 0,25-0,05 мм.

Сепаратор имеет барабан 1 с шестиполюсной магнитной системой 2, изготовленной из постоянных магнитов (сплав ЮНДК-24), ванну 4, загрузочную коробку 5, переливную короб­ку для смывной воды 3. Внешняя поверхность барабана покрыта резиной.

Привод сепаратора смонтирован внутри барабана, что об­легчает замену последнего и увеличивает длительность его экс­плуатации.

Сепаратор ПБМ-90/250 выпускается в трех исполнениях: с прямоточной, противоточной и полупротивоточной ваннами.

Работает сепаратор следующим образом. Пульпа подается под вращающийся барабан и перемещается через рабочую зону по криволинейной траектории. Магнитные минералы в зоне действия магнитной системы притягиваются к барабану и выно­сятся в концентратное отделение ванны. В месте разгрузки кон­центрат с барабана смывается водой.

Немагнитные минералы, пройдя через рабочую зону, разгру­жаются в хвостовое отделение ванны. Вывод продуктов из сепа­ратора осуществляется через выпускные отверстия с насадками, диаметр которых выбирается в зависимости от крупности пита­ния и производительности сепаратора. Напряженность магнитного поля на поверхности барабана этих сепараторов составляет 90—100 кА/м, на расстоянии 50 мм от поверхности барабана — 40—50 кА/м, производительность сепаратора зависит от типа ванны, свойств сырья и достигает 40—200 т/ч.

На обогатительных фабриках широко применяются прямо­точные барабанные сепараторы 167А-СЭ, противоточные сепа­раторы 26-СБ и полупротивоточные сепараторы 167ПП-СЭ (с барабанами диаметром 600 мм и длиной 1500 мм), а также сепа­раторы ПБМ-4ПА и ПБМ-4ППА (с барабанами диаметром 800 мм и длиной 2500 мм).

Сухое магнитное обогащение. Для сухого обогащения сильномагнитных руд крупностью до 50 мм с целью выделения отвальных хвостов применяют одно-, трех- и четырехбарабанные сепараторы с магнитными системами с постоянными магнитами (типа ПБС и ПБСЦ — с центробежной разгрузкой) и электромаг­нитами (типа ЭБС), питающимися постоянным током.

Для сухой сепарации мелкого сильномагнитного мате­риала применяются сепараторы типа ПБСЦ-63/50 (20СБ-СЭ) (рис. 14.4).

Рис. 14.4. Барабанный сепаратор ПБСЦ-63/50 для сухого обогащения руд

Обечайка барабана 3 сепаратора выполнена из немагнитной нержавеющей стали толщиной 1,2—2 мм, постоянные магниты неподвижной магнитной системы 4 изготовлены из сплава ЮНДК-24. Полярность полюсов чередуется по периметру бара­бана. Полюса установлены с шагом 50 мм. Напряженность маг­нитного поля у поверхности барабана составляет: против сере­дины полюсов— 115—125 кА/м, против зазора между полюса­ми— 84—92кА/м.

Сепаратор работает следующим образом. Исходная руда из бункера 1 с помощью вибролотка 2 с приводом 7 подается в верхнюю часть барабана. Магнитная фракция притягивается к поверхности барабана и разгружается в бункер 5 для магнитного продукта в тот момент, когда участок барабана выходит из зоны действия магнитной системы. Немагнитная фракция транспор­тируется барабаном и разгружается в бункер для немагнитного продукта. Все узлы сепаратора крепятся на раме 6.

Быстроходный режим вращения барабана (300 мин-¹) при малом шаге полюсов магнитной системы создает бегущее маг­нитное поле, частота которого равна 90 Гц. При этом происхо­дит разрушение прядей и флокул из магнитных частиц и отде­ление свободных рудных зерен от сростков.

В настоящее время разработаны сепараторы ПБСЦ-63/100 и ПБСЦ-63/200, аналогичные по конструкции сепаратору ПБСЦ-63/50, но имеющие большую длину барабана.

Сепараторы с сильным магнитным полем

Мокрое магнитное обогащение. Верхний предел крупно­сти руды и материала, обогащаемого магнитным мокрым или сухим способом, 6 мм. В сепараторах применяются электромаг­нитные системы напряженностью поля 40—144 кА/м. Этот про­цесс осуществляется в основном на валковых сепараторах раз­личных конструкций, работающих в режиме извлечения маг­нитных минералов (нижнее питание).

На (рис. 14.5) показана принципиальная конструкция мокро­го валкового сепаратора с параллельно работающими двумя валками, расположенными на одном уровне по обеим сторонам магнитной системы.

Рис. 14.5. Электромагнитный валковый сепаратор для слабомагнитных руд: / — бункер для руды; 2 — лоток; 3 — обмотка электромагнита; 4 — валок; 5 — полюсные наконечники; 6 — кожух; 7 — опорная рама; 8 — приемник для немагнитного продукта; 9 — приемник для магнитного продукта

Двухвалковый электромагнитный сепаратор 2ЭВМ-30/100 (ЭРМ-1) (рис. 14.5) состоит из двух валков 4, четырех полюсных наконечников 5, двух сердечников с обмотками возбуждения 3, загрузочного устройства 1, правой и левой приемных ванн 8 и 9.

Исходный продукт из бункера 1 по лотку 2 вместе с водой подается в зазор между валком 4 и полюсным наконечником 5 магнитной системы. Зерна сильномагнитных минералов под действием магнитных сил притягиваются к поверхности вра­щающихся валков, а затем смываются водой в приемник 9 для магнитного продукта. Немагнитные зерна под действием сил тяжести через щелевидные зазоры в полюсных наконечниках разгружаются в приемник 8 для немагнитного продукта.

Наиболее перспективными и современными для мокрого магнитного обогащения слабомагнитных руд являются сепара­торы 4ЭВМ-38/250, совмещающие основную и перечистную операции.

Сухое магнитное обогащение. Для сухого обогащения редкометалльных и других слабомагнитных руд применяются сепараторы типа: 2ЭВС-36/100, ЭВС-36/100, 2ЭДС-60/40. Для извлечения железистых примесей из стекольного, керамическо­го и абразивного сырья применяются сепараторы типа 6ЭВС-В-10/80, 2ЭВС-15/80, ЭВС-В-15/80 и некоторые другие.

Валковые сепараторы для сухого обогащения выпускаются в двух исполнениях — с нижним и верхним питанием.

Сепаратор 4ЭВС-36/100 (ЭРС-6) (рис. 14.6) успешно приме­няется для сухой сепарации редкометалльных и других слабо­магнитных руд. Сепаратор имеет четыре комбинированных вал­ка 1, две независимых электромагнитных системы — верхнюю и нижнюю, каждая из которых включает два сердечника 4 с ка­тушками возбуждения 3 и четыре полюсных наконечника 2. Ка­тушки верхней и нижней электромагнитных систем соединяют­ся таким образом, что протекающий по ним ток имеет одно на­правление.

Исходный материал из питателя распределяется по лоткам в рабочие зоны верхнего каскада сепаратора. Магнитные частицы притягиваются к зубьям валков и выносятся в секции для маг­нитной фракции. Немагнитная фракция проходит через щели в полюсных наконечниках верхнего каскада и поступает на пере-чистную операцию, которая осуществляется в рабочих зонах нижнего каскада сепаратора. Магнитные фракции обоих каска­дов сепаратора объединяются.

Рис. 14.6. Сепаратор 4ЭВС-36/100:

1 — валок; 2 — полюсные наконечники; 3 — катушки возбуждения; 4 — сер­дечники; 5 — питатель; 6 — приемные ванны для магнитной и немагнитной фракций

Особые трудности при обогащении вызывают разделение слабомагнитных, тонкоизмельченных руд, для разделения таких частиц необходимо увеличить магнитную силу рабочей зоны сепаратора. Для этой цели используют полиградиентные сепараторы (рис. 14.7). В них заложен принцип протекания потока пульпы через слой ферромагнитных тел, во много раз усиливающих gradH.

В качестве полиградиентной среды используют материалы с высокой магнитной проницаемостью. Применяются для обогащения руды < 0,1 мм, слабомагнитных минералов (для окисленных железных руд и для обезжелезивания различных материалов).

Рис. 14.7 Полиградиентный сепаратор