Електромагнітний сепаратор

Изобретение относится к области разделения материалов по магнитным свойствам и может быть использовано в литейном, кузнечном и металлургическом производстве для очистки металлического абразива (дроби) от посторонних примесей (песка, окалины и др.). Известен электромагнитный железоотделитель барабанного типа с неподвижной электромагнитной системой и вращающейся вокруг нее обечайкой из немагнитного материала (Сумцов В.Ф. Электромагнитные железоотделители. - М.: Машиностроение, 1978. - 132с.). Недостатком этого железоотделителя является низкая эффективность процесса очистки из-за возможного наведения в немагнитной, но электропроводной обечайке вихревых токов, ослабляющих рабочее магнитное поле. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является барабанный электромагнитный железоотделитель, включающий электромагнитную систему с полюсными наконечниками, барабан из немагнитного материала с перфорированной обечайкой, воздухораспределитель, загрузочное и разгрузочное устройство. При этом с целью повышения качества очистки магнитного продукта барабан снабжен дополнительной обечайкой, установленной с образованием кольцевого зазора, а между обечайками радиально установлены перегородки (Авт. св. СССР №1030023, кл. B03C1/10, 1981). Недостатками описанного устройства является сравнительно низкие эффективность и качество сепарации. При вращении обечайки барабана, изготовленной из немагнитного, но электропроводного материала, в ней наводятся вихревые токи. Магнитное поле вихревых токов, взаимодействуя с рабочим магнитным полем, существенно искажает и ослабляет его. Наличие перфорации на обечайке барабана несколько увеличивает сопротивление вихревым токам, но не приводит к существенному их снижению. Сплошная перфорация быстро забивается ферромагнитными электропроводными частицами сепарируемого материала. Задачей изобретения является повышение эффективности и качества процесса сепарации за счет ослабления влияния поля вихревых токов на распределение рабочего магнитного поля и предотвращение засорения барабана извлеченными ферромагнитными электропроводными частицами. Поставленная задача достигается тем, что в электромагнитном сепараторе состоящем из электромагнитной системы с полюсными наконечниками, барабана из немагнитного материала, загрузочного и разгрузочного устройства вдоль образующи х барабана выполнены отверстия а виде рядов щелей, перекрытых с наружной стороны посредством изоляционных прокладок, при этом каждая щель ряда размещена над межполюсными зазорами электромагнитной системы и выполнена длиной не менее ширины этого зазора, а расстояние между соседними рядами щелей не более 1/3 величины стороны полюсного наконечника, обращенной к барабану. На барабане над изоляционными прокладками расположены уголки из немагнитного материала. Кроме того, загрузочное приспособление имеет направляющие пластины, установленные под углом к направлению движения материала, которые равномерно распределяют поток сепарируемого материала по рабочей поверхности устройства. На фиг.1 изображен общий вид предлагаемого устройства и потокораспределение основного магнитного поля; на фиг.2 - схема расположения щелей на обечайке барабана; на фиг.3 - разрез А А на фиг.1; на фиг.4 - схема возможных путей замыкания вихревых токов в обечайке немагнитного барабана. Как видно из приведенных чертежей, предлагаемое устройство содержит неподвижную электромагнитную систему, состоящую из одного или нескольких унифицированных III-образных блоков, каждый из которых включает в себя сердечник I, намагничивающую катушку 2, дугообразный полюсный наконечник 3, боковые полюса 4, ярмо 5, вращающийся вокруг своей оси барабан 6 из немагнитного электропроводного материала, загрузочный 7 и разгрузочный 15 узлы. Разгрузочный узел 15 состоит из двух бункеров: для магнитного и немагнитного. На наружной поверхности обечайки барабана 6 вдоль ее образующи х расположены изоляционные прокладки 13, закрывающие щели 12 и немагнитные уголки 14. Загрузочный узел 7 снабжен направляющими пластинами 8, жестко закрепленными на склизе 9, загрузочный бункер 12, подающий на склиз 9 сепарируемый материал через окна 10. Устройство работает следующим образом. В рабочем режиме намагничивающие катушки 2 подключаются к сети постоянного тока. Одновременно с этим приводится во вращение вокруг своей оси немагнитный барабан 6. Под действием намагничивающей силы катушек 2 в пространстве между полюсным наконечником 3 и боковыми полюсами 4 каждого унифицированного блока создается магнитное поле. Материал (дробь, абразив) с посторонними немагнитными примесями подается из бункера 11 через разгрузочное окно 10 на склиз 9 с помощью направляющих пластин 8 равномерным слоем на поверхность обечайки барабана 6. При этом в зависимости от условий эксплуатации подбирается соответствующая производительность сепаратора. Регулирование производительности рабочего процесса в предлагаемом устройстве осуществляется технически простым и надежным способом: 1) ступенчатая - сборкой электромагнитной системы из нескольких унифицированных Шобразных блоков; 2) плавная - изменением скорости вращения барабана 0,25 - 2,5об/с. Соединение между собой соседних магнитных блоков механически жестко выполняется с помощью боковых полюсов 4, Длина обечайки немагнитного барабана 6 определяется количеством соединенных между собой унифицированных магнитных блоков. После подачи сырья на вращающийся барабан 6 ферромагнитный материал (дробь, абразив) удерживается на поверхности обечайки магнитным полем, а посторонние примеси (песок, окалина и др.) свободно осыпаются в бункер для немагнитного продукта разгрузочного устройства 15. Качество сепарации устанавливается для конкретного вида сепарируемого материала регулированием намагничивающего тока. Для разгрузки удерживаемой на поверхности барабана 6 ферромагнитной дроби предусмотрены немагнитные уголки 14, которые перемещают ферромагнитный материал в зону резкого ослабления магнитного поля, где происходит отпадение ферромагнитной дроби в бункер для магнитного продукта разгрузочного узла 15. В обечайке электромагнитного сепаратора при ее вращении в магнитном поле наводятся вихревые токи. Для устранения вредного влияния вихревых токов на эффективность рабочего процесса в предлагаемом устройстве на рабочей поверхности барабана 6 предусмотрены щели, как схематично показано на фиг.2. Причем щели расположены напротив межполюсных воздушных зазоров магнитной системы, а длина каждой щели не меньше величины этого зазора. Выбранное расположение и геометрические размеры пазов позволяют создавать области высокого электрического сопротивления на пути замыкания вихревых токов. При этом также происходит и частичная самокомпенсация вихревых токов. Расстояние между соседними щелями не более 1/3 величины стороны полюсного наконечника, обращенной к барабану. При этом в любой момент, времени над поверхностью полюсов при вращении барабана располагается как минимум три ряда щелей. Благодаря этому ви хревые токи ослабляются по всей длине полюсного наконечника равномерно, а магнитное поле вихревых токов не вызывает существенных искажений основного рабочего магнитного поля. Следовательно, выполнение по длине обечайки барабана вдоль ее образующих нескольких рядов щелей позволяет существенно ослабить вредное влияние магнитного поля вихревых токов на эффективность рабочего процесса сепарации. А перекрытие щелей изоляционными прокладками препятствует засорению и преждевременному износу барабана.