Спосіб магнітної сепарації слабомагнітних матеріалів і пристрій для його здійснення

1. Спосіб магнітної сепарації слабомагнітних матеріалів, що включає подачу призначеного для сепарації матеріалу до нахилених під гострим кутом відносно вертикальної площини подовжніх феромагнітних тіл, встановлених з зазором і паралельно одне одному, подальше переміщення матеріалу уздовж подовжніх феромагнітних тіл в магнітному полі, градієнт якого діє проти сил тяжіння і залежить від геометричної форми і магнітних властивостей подовжніх феромагнітних тіл, розділення в магнітному полі матеріалу на магнітну і немагнітну фракції, падіння під дією сили тяжіння немагнітної фракції матеріалу вниз через зазори між суміжними подовжніми феромагнітними тілами, подальше переміщення магнітної фракції матеріалу уздовж подовжніх феромагнітних тіл в напрямку її розвантаження при виході з зони дії магнітних сил, який відрізняється тим, що переміщення матеріалу, який підлягає сепарації, здійснюють безпосередньо в зазорі між подовжніми феромагнітними тілами, обмеженому тонкостінною немагнітною оболонкою, в магнітному полі, вектор магнітної індукції якого направлений під прямим кутом до поздовжньої площини симетрії суміжних подовжніх феромагнітних тіл, які повністю або своєю частиною є джерелами магнітного поля для кожної пари суміжних подовжніх феромагнітних тіл. 2. Спосіб магнітної сепарації за п. 1, який відрізняється тим, що розділення матеріалу, що підлягає сепарації, на магнітну і немагнітну фракцію здійснюють в ізодинамічному магнітному полі. 2 (19) 1 3 80257 4 встановлені одне відносно одного так, що напрямякі створюють в зазорі ділянки з паралельними ки намагнічування їхніх магнітів співпадають. площинами полюсів і ділянки з площинами полю8. Пристрій за п. 7, який відрізняється тим, що на сів, нахиленими одна до одної під кутом частині зовнішньої поверхні подовжніх феромагніa= 90 - 120o для формування ізодинамічного матних тіл встановлені феромагнітні шунти з поперегнітного поля. чним перерізом довільної геометричної форми. 13. Пристрій за будь-яким з пп. 3-5, який відрізня9. Пристрій за будь-яким з пп. 3-5, який відрізняється тим, що подовжні феромагнітні тіла виконані ється тим, що подовжні феромагнітні тіла виконані в вигляді пластинчастих постійних магнітів, намагв вигляді постійних магнітів з поперечним перерінічених перпендикулярно своїм основам і встанозом трапецієподібної форми, намагнічених паравлених на спільній для них феромагнітній плиті лельно площині своїх основ і встановлених один так, що суміжні магніти діють один відносно одного відносно одного так, що основи трапецій всіх поузгоджено. стійних магнітів лежать в одній площині. 14. Пристрій за п. 13, який відрізняється тим, що 10. Пристрій за будь-яким з пп. 3-5, який відрізняпластинчасті магніти оснащені полюсними фероється тим, що подовжні феромагнітні тіла виконані магнітними наконечниками з поперечним переріз двох частин, одна з яких являє собою пластинзом довільної форми для формування магнітного частий постійний магніт, а друга - полюсний феполя, близького до ізодинамічного. ромагнітний наконечник з поперечним перерізом 15. Пристрій за будь-яким з пп. 3-5, який відрізнядовільної форми, встановлений на полюс пластиється тим, що подовжні феромагнітні тіла виконані нчастого постійного магніту, при цьому всі пластив формі пластинчастих постійних магнітів, встанончасті постійні магніти намагнічені в одному навлених один відносно одного під кутом прямку. 11. Пристрій за п. 10, який відрізняється тим, що a 60o - 120o на зовнішньому феромагнітному = на поверхні полюсних наконечників додатково магнітопроводі з поперечним перерізом V-подібної встановлюють контрмагніти, які прилягають до форми. полюсних наконечників полюсами однакової поля16. Пристрій за п. 3, який відрізняється тим, що рності з полярністю пластинчастих постійних магподовжні феромагнітні тіла виконані в вигляді планітів, при цьому контрмагніти з протилежного постинчастих постійних магнітів, встановлених один люсним наконечникам боку замкнуті між собою над одним і розділених між собою феромагнітним феромагнітним магнітопроводом. тілом з поперечним перерізом в вигляді трапеції, 12. Пристрій за будь-яким з пп. 3-5, який відрізняпри цьому магнітне коло постійних магнітів зається тим, що подовжні феромагнітні тіла виконані мкнуте зовнішніми феромагнітними магнітопровояк постійні магніти, поверхня полюсів яких, що дами. обернена до зазору, має форму ламаних площин, Винахід відноситься до магнітної сепарації слабомагнітних матеріалів в гірничій, скляній, хімічній, керамічній та інших галузях промисловості. Відомий спосіб магнітної сепарації слабомагнітних матеріалів [1], що включає подачу призначеного для сепарації матеріалу до нахилених відносно вертикальної площини подовжніх феромагнітних тіл, встановлених з зазором і паралельно одне одному, подальше переміщення матеріалу уздовж подовжніх феромагнітних тіл в магнітному полі, градієнт якого діє проти сил тяжіння: залежить від геометричної форми і магнітних властивостей подовжніх феромагнітних тіл, розділення в магнітному полі матеріалу на магнітну та немагнітну фракцію, видалення під дією сили тяжіння немагнітної фракції матеріалу вниз через зазори між суміжними подовжніми феромагнітними тілами (ПФТ), подальше переміщення магнітної фракції уздовж подовжніх феромагнітних тіл в напрямку її розвантаження (в приймач магнітної фракції) при виході з зони дії магнітних сил. В способі [1] магнітне поле створюють електромагнітом, між полюсами якого розміщені ПФТ. Напрямок дії намагнічуючої сили електромагніту в просторі між полюсами співпадає з поздовжньою площиною симетрії суміжних ПФТ. Призначення ПФТ в способі [1] полягає в деформації однорідно сті магнітного поля для створення градієнта вектора магнітної індукції (gr. В) в напрямку дії намагнічуючої сили котушок із струмом електромагніту. При цьому між полюсами електромагніту і ПФТ виникає магнітний силовий бар'єр (МСБ) - частина простору, в якому діють магнітні сили поля (FM=Hgr.H) "уверх" в напрямку з зазору між суміжними ПФТ до полюсів електромагніту, тобто магнітні сили (Fм) діють проти сили тяжіння (Fт) чим і створюється "бар'єр" для опадання униз магнітних частинок. Для створення магнітного силового бар'єру ПФТ повинні встановлюватися на значній відстані від полюсів електромагніту, а сам потік матеріалу, що підлягає сепарації, повинен рухатись над ПФТ і над магнітним бар'єром в зоні, близькій до поздовжньої площини симетрії суміжних ПФТ. Значна відстань МСБ від поверхні ПФТ обумовлює визначальний вплив значень розмірів ПФТ і відстані між ними на формування епюри (профілю) магнітних сил поля в самому МСБ. При цьому сама форма ПФТ мало впливає на епюру цих сил і цим самим унеможливлюється формування в широких межах епюри (профілю) магнітних сил в просторі самого магнітного бар'єра за рахунок варіації формою ПФТ. Напрямок вектора магнітної індукції (від полю 5 80257 6 бар'єром, тобто між полюсом електромагніту і поса N до полюса S електромагніту) і сама "центраверхнями ПФТ, оберненими до цього полюса. Так лізована" магнітна система з одним спільним для як площина, в якій лежать ПФТ, нахилена до вервсіх ПФТ джерелом магнітно-рушійної сили не дозволяє використати простір між суміжними ПФТ тикалі під гострим кутом (a1013 А2/м3) та ін. При внесенні в міжполюсний простір ПФТ, одноріКрім цього, недоліком пристрою [1] слід також дність магнітного поля між полюсами деформуєтьвважати відсутність елемента конструкції, який ся так, що безпосередньо між суміжними ПФТ магчітко формує профіль потоку матеріалу відповідно нітне поле ослаблюється, а в зонах над ПФТ, до профілю магнітних сил в магнітному силовому навпаки, інтенсивність магнітного поля зростає, бар'єрі. Наявність в пристрої [1] потужного електвнаслідок чого виникають магнітні сили, які діють ромагніту створює великі труднощі в конструктивна феромагнітні частинки з зазору "уверх" або ному виконанні пристрою регулювання кута нахилу "униз" в напрямку полюсів електромагніту. ПФТ до вертикалі, що також є недоліком пристрою Така топологія магнітного поля пристрою [1] [1]. створює своєрідний магнітний силовий бар'єр для Всі вищезгадані недоліки зменшують ефектимагнітних домішок, який не пропускає ці домішки в вність процесу магнітної сепарації в пристрої [1]. напрямку їх опадання вниз під дією сили тяжіння. В запропонованому способі сепарації слабоПроцес магнітної сепарації в пристроїмагнітних матеріалів і пристрої для його здійсненпрототипі [1] відбувається наступним чином. ня поставлена задача підвищення ефективності Потік матеріалу, що підлягає сепарації, напрасепарації слабомагнітних матеріалів. вляють і пропускають в просторі над магнітним Поставлена задача вирішується в способі маг 7 80257 8 лена з можливістю її лінійного або кутового перенітної сепарації слабомагнітних матеріалів, що міщення, для очищення від осаджених на її внутвключає подачу, призначеного для сепарації марішню поверхню випадкових сильномагнітних теріалу, до нахилених відносно вертикальної плочастинок. щини подовжніх феромагнітних тіл, встановлених Поставлена задача вирішується в пристрої, в з зазором і паралельно одне одному, подальше якому подовжні феромагнітні тіла ззовні охоплені переміщення матеріалу уздовж подовжніх феромагнітопроводом П-подібної форми для замикання магнітних тіл в магнітному полі, градієнт якого діє магнітного потоку встановлених одне за одним проти сил тяжіння і залежить від геометричної фоподовжніх феромагнітних тіл. рми і магнітних властивостей подовжніх феромагПоставлена задача вирішується в пристрої, в нітних тіл, розділення в магнітному полі матеріалу якому пристрій доповнюють механізмом зміни кута на магнітну і немагнітну фракції, падіння під дією нахилу пристрою відносно вертикальної площини. сили тяжіння немагнітної фракції матеріалу вниз Поставлена задача вирішується в пристрої, в через зазори між суміжними подовжніми феромагякому подовжні феромагнітні тіла виконані в винітними тілами, подальше переміщення магнітної гляді циліндричних стержневих постійних магнітів фракції матеріалу уздовж подовжніх феромагнітнамагнічених паралельно їхній поздовжній площиних тіл в напрямку її розвантаження при виході з ні симетрії і встановлених один відносно одного зони дії магнітних сил, при цьому, переміщення так, щоб напрямки намагнічення кожного з магнітів матеріалу, який підлягає сепарації, здійснюють між собою співпадали. безпосередньо в зазорі між подовжніми феромагПоставлена задача вирішується в пристрої, в нітними тілами в магнітному полі, вектор магнітної якому кожне подовжнє феромагнітне тіло виконаіндукції якого направлений під прямим кутом до но у вигляді циліндра, який складено з двох цилінпоздовжньої площини симетрії суміжних подовжніх дричних сегментів, один із яких виконаний з магніферомагнітних тіл, які повністю або своєю частитом'якого матеріалу, а другий - з магнітотвердого ною є джерелами магнітного поля для кожної пари матеріалу як постійний магніт, при цьому площина, суміжних подовжніх феромагнітних тіл. що розділяє між собою циліндричні сегменти паПоставлена задача вирішується в способі тим, ралельна напрямку намагнічення постійних магніщо переміщення матеріалу, що підлягає сепарації, тів, а подовжні феромагнітні тіла встановлені одне здійснюють в тонкостінній немагнітній оболонці, відносно одного так, що напрямки намагнічення яка виключає рух потоку матеріалу в зонах дії магїхніх магнітів співпадають. нітних сил, недостатніх для розділення матеріалу Поставлена задача вирішується в пристрої, в на магнітну і немагнітну фракції. якому на частині зовнішнішньої поверхні феромагПоставлена задача досягається тим, що рознітних тіл встановлені феромагнітні шунти з попеділення матеріалу, що підлягає сепарації, на магречним перерізом довільної геометричної форми. нітну і немагнітну фракцію здійснюють в ізодинаміПоставлена задача вирішується в пристрої, в чному магнітному полі. якому подовжні феромагнітні тіла виконані в виПоставлена задача вирішується в пристрої гляді постійних магнітів з поперечним перерізом для магнітної сепарації слабомагнітних матеріалів, трапецеподібної форми, намагнічених паралельно який включає щонайменше, два однакових нахиплощині своїх основ, і встановлених одне відносно лених до вертикальної площини подовжніх фероодного так, що основи трапецій всіх постійних магмагнітних тіла, встановлених з зазором і параленітів лежать в одній площині. льно одне одному, і джерело магнітного поля, Поставлена задача вирішується в пристрої, в градієнт якого в зазорі між подовжніми феромагніякому подовжні феромагнітні тіла виконані з двох тними тілами спрямований паралельно площині частин, одна з яких являє собою пластинчастий симетрії, що розділяє суміжні подовжні феромагніпостійний магніт, а друга - полюсний феромагніттні тіла, а кожне подовжнє феромагнітне тіло або ний кінцевик з поперечним перерізом довільної його частина виконані з постійних магнітів, які є форми, встановлений на полюс пластинчастого джерелами магнітного поля кожної пари суміжних постійного магніта, при цьому всі пластинчасті подовжніх феромагнітних тіл. постійні магніти намагнічені в одному напрямку. Поставлена задача вирішується в пристрої, в Поставлена задача вирішується в пристрої, в якому кожне подовжнє феромагнітне тіло встановякому на поверхні полюсних кінцевиків додатково лено всередині немагнітного кожуха. встановлюють контрмагніти, які прилягають до Поставлена задача вирішується в пристрої, в полюсних кінцевиків полюсами однакової полярякому подовжні феромагнітні тіла встановлені з ності з полярністю пластинчастих постійних магніможливістю їхнього взаємного осьового перемітів, при цьому контрмагніти з протилежного полющення відносно немагнітного кожуха для очищенсним кінцевикам боку замкнуті між собою ня зовнішньої поверхні кожуха від магнітних часферомагнітним магнітопроводом. тинок. Поставлена задача вирішується в пристрої, в Поставлена задача вирішується в пристрої, в якому подовжні феромагнітні тіла виконані, як поякому в зазорі між подовжніми феромагнітними стійні магніти, поверхня полюсів яких, що звернена тілами встановлена симетрично відносно цих тіл до зазору, має форму ломаних площин, які ствоподовжня тонкостінна немагнітна оболонка довірюють в зазорі ділянки з паралельними розташульного поперечного перерізу, бокові стінки і стеля ваннями площин полюсів і ділянки з площинами якої, обмежують і формують поперечний профіль потоку матеріалу в зазорі. полюсів нахилених одна до одної під кутом a=90°Поставлена задача вирішується в пристрої, в 120° для формування ізодинамічного магнітного якому немагнітна тонкостінна оболонка встановполя. 9 80257 10 узгоджувати профіль потоку матеріалу з профілем Поставлена задача вирішується в пристрої, в МСБ таким чином, щоб матеріал при своєму русі в якому подовжні феромагнітні тіла виконані в визазорі між ПФТ не попадав в ті зони зазору, де не гляді пластинчастих постійних магнітів намагнічезабезпечується задана ефективність сепарації. них перпендикулярно своїм основам і встановлеУсунення в запропонованому пристрої зовнішньоних на спільній для них феромагнітній плиті так, го відносно ПФТ системи збудження магнітного що суміжні магніти діють один відносно одного поля (електромагніта) дозволяє простим конструкузгоджено. тивним механізмом змінювати кут нахилу площини Поставлена задача вирішується в пристрої, в ПФТ до вертикалі і тим самим задавати динаміку якому пластинчасті магніти оснащені полюсними руху матеріалу з метою досягнення найвищої феромагнітними кінцевиками з поперечним переефективності сепарації конкректного матеріалу з різом довільної форми для формування магнітного різними магнітними фракціями. При необхідності, поля близького до ізодиномічного. узгодженням між собою розмірів і форми складоПоставлена задача вирішується в пристрої, в вих частин ПФТ, можна сформувати в зазорі ізоякому подовжні феромагнітні тіла виконані в формі динамічне магнітне поле. Так як в ізодинамічному пластинчастих постійних магнітів встановлених магнітному полі величина і напрямок дії магнітних один відносно одного під кутом a=60°-120° на зовсил в усьому просторі рівні, то виникає можливість нішньому феромагнітному магнітопроводі з попеповністю усунути притягання магнітної фракції речним перерізом V-подібної форми. матеріалу до бокових стінок немагнітної оболонки, Поставлена задача вирішується в пристрої, в якщо ізодинамічні сили в усьому об'ємі сепаруванякому подовжні феромагнітні тіла виконані в виня направлені "угору". Крім того, в такому магнітгляді пластинчастих постійних магнітів встановленому полі можна досягнути високої ефективності них один над одним і розділених між собою ферощодо розділення магнітної фракції матеріалу по магнітним тілом з поперечним перерізом в вигляді величині магнітної сприйнятливості цих матеріатрапеції, при цьому магнітне коло постійних магнілів. тів замкнуте зовнішніми феромагнітними магнітоПроцес магнітної сепарації багатьох матеріапроводами. лів відбувається в умовах наявності в повітряному Причинно-наслідковий зв'язок між запропонопросторі дрібних частинок з високою магнітною ваними ознаками винаходу та досягаємим технічпроникливістю. Ці частки осаджуються безпосереним результатом винаходу буде наступним. дньо на поверхню ПФТ обминувши дію МСБ. З Успішне розділення матеріалу, що підлягає часом поверхня ПФТ може покритися значним сепарації на магнітну та немагнітну фракції при шаром цих частинок. В зв'язку з наявністю в ПФТ сепарації по "бар'єрній технології" в найбільшій залишкової магнітної індукції усунення дії зовнішмірі визначається взаємним узгодженням топології нього магнітного поля може бути недостатнім для (епюри, профілю, структури) магнітних сил поля з осипання шару магнітних частинок з поверхні ПФТ. поперечним профілем потоку матеріалу, який руКрім того, на ПФТ в деяких технологічних процесах хається в просторі цих магнітних сил, тобто в продіє агресивне зовнішнє середовище, яке внаслідок сторі дії магнітного силового бар'єру. хімічних реакцій може руйнувати поверхню ПФТ. Запропонований спосіб пропускання і формуЗапропоноване для цих випадків розміщення ПФТ вання потоку матеріалу безпосередньо між суміжв захисному немагнітному кожусі захищає ПФТ від ними ПФТ всередині тонкостінної немагнітної обозовнішнього агресивного середовища і дозволяє, лонки реалізований в запропонованому пристрої при необхідності, шляхом осьового переміщення дозволяє в найбільшій мірі узгодити топологію каркасу відносно ПФТ очищати з поверхні каркасу магнітних сил МСБ з профілем потоку матеріалу і шар осаджених на неї дрібних магнітних частинок. підвищити тим самим ефективність сепарації по Природна неоднорідність магнітної фракції "бар'єрній технології". матеріалу, що підлягає сепарації, а також зміна Топологія магнітного поля в зазорі між суміжтехнологічних параметрів потоку матеріалу (виними ПФТ і відповідна топологія магнітних сил в трати, швидкості, вологості, температури та ін.) в МСБ (тобто в просторі, де відбувається безпосебагатьох випадках вимагає переналаштування редньо процес розділення матеріалу на магнітну магнітного сепаратора. немагнітну фракції) залежить від багатьох чинниВ запропонованому пристрої таке мобільне ків: геометричної форми самих постійних магнітів переналаштування може здійснитись за рахунок кожного ПФТ, напрямоку їх намагнічення, геометзміни кута нахилу площини ПФТ відносно вертикаричної форми тої частини ПФТ, яка виготовлена з льної площини. Так як ПФТ, як феромагнетики, магнітном'якого матеріалу, профілю зазору між мають залишкову магнітну індукцію, то при осасуміжними ПФТ. Змінюючи вказані чинники можна дженні на поверхню ПФТ сильномагнітних частив запропонованому пристрої в широких межах змінок. нювати (формувати) магнітне поле в зазорі і тим На Фіг.1 зображено повздовжній вертикальний самим в широких межах змінювати (формувати) переріз пристрою, а на Фіг.2 - його поперечний профіль (епюру) магнітних сил в самому магнітнопереріз в площині, перпендикулярній до осей ПФТ. му силовому бар'єрі, максимально узгоджуючи цей На Фіг.3 зображено поперечний переріз припрофіль з профілем потоку матеріалу, що рухастрою доповнений зовнішнім магнітопроводом. ється всередині немагнітної оболонки встановлеНа Фіг.4 зображено суміжні ПФТ з немагнітною ній в зазорі між ПФТ. тонкостінною оболонкою, яка виконана з можливіДоповнення конструкції пристрою тонкостінстю лінійного або кутового переміщення. ною немагнітною оболонкою, всередині якої рухаНа Фіг.5 показаний вид "збоку" на пристрій, ється матеріал, що підлягає сепарації, дозволяє 11 80257 12 В пристрої немагнітна тонкостінна оболонка2 доповнений механізмом зміни кута нахилу приможе бути встановлена з можливістю її кутового строю відносно вертикальної площини. або лінійного переміщення в напрямку віддалення На Фіг.6 зображено пристрій в поперечному оболонки з зони дії магнітного поля (Фіг.4). перерізі при виконанні ПФТ у вигляді циліндричних При необхідності зміни кута2 нахилу пристрою стержневих магнітів. до вертикальної площини пристрій, як це показано На Фіг.7 зображений поздовжній переріз прина Фіг.5, доповнюють механізмом зміни кута нахистрою при виконанні ПФТ в вигляді стержневих лу 5. магнітів, розміщених всередині немагнітного кожуПри виконанні ПФТ в вигляді циліндричних поха в формі тонкостінної немагнітної трубки. стійних магнітів по Фіг.6 і Фіг.7 магніти можуть На Фіг.8 зображено поперечний переріз привстановлювати в немагнітні кожухи6 з можливістю строю з ПФТ, які складаються з двох секторів. їх осьового переміщення відносно кожуха зовнішНа Фіг.9 зображено поперечний переріз принім зусиллям, прикладеним до шпильки7. строю з ПФТ, виконаними у вигляді циліндричних Виконанням ПФТ (Фіг.8) в вигляді двох циліндстержневих магнітів, доповнених зовнішнім поздоричних сегментів8 і 9 досягається усунення магнівжнім магнітним шунтом довільної форми. тної симетрії зазору відносно площини, що прохоНа Фіг.10 зображено поперечний переріз придить через центри циліндричних ПФТ. Магнітне строю з ПФТ, виконаними у вигляді постійних магполе в зазорі вище цієї площини (тобто на рівні нітів трапецеподібної форми. циліндричних сегментів8, виготовлених з магнітоНа Фіг.11 зображено поперечний переріз прим'якого матеріалу) послаблюється, а нижче цієї строю з ПФТ виконаними з двох частин, одна з площини зберігається практично незмінним. Внаяких являє собою пластинчастий постійний магніт, слідок цього в пристрої за Фіг.8 утворюють (фора друга - полюсний феромагнітний кінцевик з помують) тільки один магнітний силовий бар'єр, в перечним перерізом довільної форми. просторі зазору нижче вказаної площини симетрії. На Фіг.12 зображено поперечний переріз приФормування магнітного силового бар'єру в застрою з ПФТ, на яких додатково встановлені зорі ще в більш широких межах можна досягнути в контрмагніти. пристрої (Фіг.9), за рахунок встановлення на повеНа Фіг.13 зображено поперечний переріз прирхні циліндричних стержневих магнітів зовнішніх строю з ПФТ, виконаними у вигляді постійних магмагнітних шунтів 10 як це показано на Фіг.9. В занітів, поверхня одного з полюсів яких має вигляд лежності від форми, розмірів і положення шунтів ломаної площини ПФТ. 10 в пристрої формують положення в зазорі, інтеНа Фіг.14 показаний поперечний переріз принсивність і епюру магнітних сил магнітного бар'єру строю з ПФТ, виконаними призматичної форми і максимально наближаючи їх до оптимальних знавстановленими на подовжній феромагнітній плиті. чень для сепарації конкретних матеріалів. На Фіг.15 зображено поперечний переріз приФормування магнітного силового бар'єру в застрою з ПФТ призматичної форми доповненими зорі можна досягати, виконуючи ПФТ, як постійні феромагнітними полюсними кінцевиками довільної магніти, різної форми і різного напрямку намагнігеометричної форми. чення. На Фіг.16 зображено поперечний переріз приНа Фіг.10 показаний пристрій, в якому ПФТ вистрою з ПФТ виконаними у вигляді пластинчастих конані трапецієподібними постійними магнітами і постійних магнітів встановлених один відносно така форма ПФТ дозволяє створити магнітне поле одного під кутом. в зоні магнітного бар'єру, близьке до ізодинамічноНа Фіг.17 зображено поперечний переріз приго. строю з ПФТ виконаними у вигляді пластинчастих При використанні постійних магнітів простої постійних магнітів встановлених один над одним і форми (наприклад, пластинчастих) формування розділених між собою феромагнітним тілом. силового магнітного бар'єру здійснюється за рахуПристрій (Фіг.1, Фіг.2) для здійснення способу нок установки на полюси постійних магнітів феромагнітної сепарації слабомагнітних матеріалів магнітних кінцевиків12 більш складної конфігуравключає подовжні феромагнітні тіла1, які виготовції, як це показано на Фіг.11. лені цілком, або частково з магнітотвердого матеТехнологічні можливості щодо виконання форіалу. Площина ПФТ нахилена до вертикальної рми полюсних кінцевиків практично необмежені, площини під кутом a. Під таким же нахилом до що дозволяє відповідним виконанням форми кінвертикальної площини подається в пристрій матецевиків гнучко і в широких межах формувати магріал, що підлягає сепарації (затемненими кружканітний силовий бар'єр в пристрої за Фіг.11 з ділянми зображена магнітна фракція матеріалу, а не ками ізодинамічного магнітного поля. затемненими - немагнітна фракція). Доповнення пристрою за Фіг.11 додатковими В зазорі між ПФТ (Фіг.2) встановлена немагніпластинчастими контр-магнітамиіЗ, із встановлетна тонкостінна оболонка2, яка формує профіль ними на феромагнітній плиті 14 як це показано на потоку матеріалу з двох боків і стелі. Суміжні ПФТ, Фіг.12, дозволяє збільшити величину магнітних сил як джерела магнітного поля (в вигляді постійних поля в просторі дії магнітного силового бар'єру і магнітів) встановлюють одне відносно одного так, при необхідності, найбільше наблизити магнітне що напрямок їх намагнічення співпадає і направполе до ізодинамічного магнітного поля. лений під прямим кутом до поздовжньої площини Виконання ПФТ як постійних магнітів з різною їх симетрії. Для збільшення магнітного потоку, висотою полюса 1 і з різними нахилами поверхні який замикається через суміжні ПФТ, в пристрої полюса до напрямку його намагнічення, як це по(Фіг.3) магнітне коло ПФТ ззовні замикають магніказано на Фіг.13, дозволяє в просторі між суміжтопроводом3 П-подібної форми. 13 80257 14 йменними полюсами. ними ПФТ на висотах зазору між ними, що відповіСепаратор працює наступним чином. Матерідають простору між взаємно нахиленими поверхал, що призначений для сепарації, подається по нями полюсів суміжних ПФТ, сформувати магнітне нахиленому направляючому жолобу і потрапляє в поле, в якому діє тільки вертикальна складова зазор між суміжними ПФТ1, нахиленими до вертимагнітних сил поля, і цим виключити осадження магнітної фракції матеріалу на бокові стінки обокалі під кутом a£45° (Фіг.1). Вихідний отвір жолоба лонки 2. узгоджується з профілем немагнітної тонкостінної Таке виконання пристрою (Фіг.14) характериоболонки 2 (Фіг.1 і Фіг.2) так, щоб матеріал попазується простотою, як по формі постійних магнітів дав всередину оболонки в простір над магнітним так і по конструкції і технології виготовлення самосиловим бар'єром, створеним постійними магнітаго пристрою в цілому. ми ПФТ1. Надалі матеріал рухається в оболонці В пристрої за Фіг.14 ПФТ виконані, як пластинуниз вздовж ПФТ. На немагнітні частинки потоку часті постійні магніти 1, встановлені на феромагніматеріалу, що рухається, діють сили тяжіння, Fт тній плиті 15. Доповнення пристрою за Фіг.14 по(Фіг.1) і під дією цих сил немагнітні частинки, долюсними кінцевиками 16 (Фіг.15) дозволяє більш лаючи магнітний силовий бар'єр, провалюються гнучко формувати магнітний силовий бар'єр відпоуниз через зазор між суміжними ПФТ і надалі повідно до профілю потоку матеріалу, що підлягає падають в приймачі немагнітного матеріалу. сепарації, і магнітної сприйнятливості його магнітНа магнітні частинки потоку матеріалу діють, ної фракції. крім сил тяжіння Fт, ще і магнітні сили Fм, направПри малих кутах нахилу площини ПФТ до верлені під прямим кутом до площини нахилу ПФТ тикалі (граничне положення площини ПФТ - верти(Фіг.1). кальне) успішна сепарація досягається при найСила тяжіння Fт однією своєю складовою Ftn менших значеннях магнітних сил поля, але при зрівноважується магнітною силою Fм, а друга цьому лімітується найменша висота каналу сепаскладова сили тяжіння Fтt діє паралельно нахилу рації вимогами щодо досягнення чіткого розділенплощини ПФТ і обумовлює тим самим рух магнітня магнітної і немагнітної фракцій матеріалу, який них частинок уздовж ПФТ в напрямку приймача в цьому випадку може рухатися майже вертикальмагнітної фракції, куди вони попадають при виході но. Здійснення сепарації при малих кутах нахилу з зони дії магнітного поля ПФТ. площини ПФТ до вертикалі пропонується в приРегулювання витрат матеріалу, що підлягає строї, зображеному на Фіг.16. сепарації, а також оптимізацію динаміки руху потоВ пристрої (Фіг.16) ПФТ 1 виконуються пластику матеріалу в каналі сепарації, досягають зміною нчастими постійними магнітами з великою ширикута нахилу a площини ПФТ до вертикальної плоною магнітних полюсів. Площини плюсів пластинщини, як це показано на Фіг.5. частих магнітів нахилені один до одного під кутом При наявності випадкових сильномагнітних a=60°-120° і встановлені на V-подібному магнітнодомішок в матеріалі ці домішки можуть осідати на му шунт17, спільному для обох суміжних пластинвнутрішню поверхню немагнітної оболонки. При частих магнітів. Для формування топології магнітосадженні суттєвої кількості цих домішок конструкного поля в зазорі на полюса постійних магнітів цією запропонованого пристрою передбачається можуть накладатися полюсні кінцевики довільної таке вільне закріплення тонкостінної оболонки форми 16, як це показано на Фіг.15. Величиною (Фіг.4), яке дозволяє повертати цю оболонку накута a і конфігурацією полюсних кінцевиків в привколо осі на кут b, або переміщуючи її лінійно з строї за Фіг.16 можна оптимізувати пристрій відпомагнітного поля на відстань DL, вилучати тим савідно до магнітних властивостей магнітної фракції мим оболонку з зони дії магнітного поля. При певі технологічних параметрів пристрою. ному ослабленні магнітного поля в оболонці магніДля сепарації дуже слабомагнітних домішок тні частинки опадають з поверхні оболонки під необхідні магнітні сили поля в магнітному бар'єрі дією сил тяжіння. Fм=1013-10 14 А2/м3, які досягаються в пристрої за При виконанні ПФТ1 в вигляді циліндричних Фіг.17. стержневих постійних магнітів (Фіг.7) очищення Отримання таких величин магнітних сил поля поверхні оболонки від випадкових сильномагнітних вимагає величини індукції в зазорі В=(1,2-1,5) Тл., частинок може здійснюватись за рахунок видалентобто таких значень, які перевищують для постійня самих магнітів з немагнітної трубки 6 за допоних магнітів значення величини їх залишкової магмогою стяжної шпильки 7, переміщуючи цю шпинітної індукції. Тому конструкцією ПФТ пристроя за льку разом з магнітами відносно нерухомої трубки. Фіг.17 передбачається концентрація магнітного Джерело інформації: потоку з полюсів пластинчастих постійних магнітів 1. Патент Російської Федерації 2209684, В03С1/00, за рахунок встановлення між ними полюсних кінпубл. 10.08.2003 Бюл. №22. цевиків трапецієдальньої форми, до яких з двох боків постійні магніти прилягають своїми одно 15 80257 16 17 80257 18 19 Комп’ютерна верстка О. Гапоненко 80257 Підписне 20 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601