Безстрічковий роликовий магнітний сепаратор
Номер патенту: 87914
Опубліковано: 25.08.2009
Автори: Шевчук Віктор Миколайович, Арсенюк Віталій Михайлович, Лозін Андрій Афонійович, Нітяговський Валентин Володимирович
Формула / Реферат
1. Безстрічковий роликовий магнітний сепаратор, який включає встановлений з можливістю обертання магнітний ролик, магнітна система якого складається з кільцевих або дискових аксіально намагнічених постійних магнітів, розділених між собою кільцевими або дисковими феромагнітними концентраторами, до яких суміжні постійні магніти прилягають однойменними полюсами, встановлений вздовж магнітного ролика очисний пристрій для очищення робочої поверхні ролика від осаджених на неї частинок магнітної фракції продукту, що підлягає сепарації, живильники, розподільники і приймачі просепарованого продукту, який відрізняється тим, що очисний пристрій виконують магнітоіндукційним у вигляді суцільного феромагнітного тіла з загостреними до поверхні ролика виступами, через яке вздовж ролика замикаються магнітні потоки системи постійних магнітів ролика, магнітна взаємодія яких з виступами феромагнітного тіла створює вздовж осі ролика магнітні сили поля, направлені від робочої поверхні ролика до загострених виступів феромагнітного тіла.
2. Магнітний сепаратор за п. 1, який відрізняється тим, що очисний пристрій виконують у вигляді встановленого з можливістю обертання навколо своєї осі феромагнітного циліндра з нарізаними на його поверхні поздовжніми зубцями.
3. Магнітний сепаратор за п. 2, який відрізняється тим, що зубці очисного пристрою по колу виконують неоднорідними по висоті з чергуванням зубців повної висоти і пари зубців з поперечними пазами, довжина яких перекриває по черзі вздовж ролика тільки половину кожного з магнітів магнітної системи, а пази в суміжних зубцях зміщені один відносно одного на сумарну величину довжини паза і ширину концентратора.
4. Магнітний сепаратор за п. 1, який відрізняється тим, що очисний пристрій виконують у вигляді встановленого з можливістю обертання навколо своєї осі феромагнітного циліндра з нарізаною на його поверхні різьбою з постійним або змінним кроком.
5. Магнітний сепаратор за п. 4, який відрізняється тим, що крок різьби в зоні поверхні концентраторів магнітної системи виконують меншим, ніж крок різьби в зоні поверхні постійних магнітів.
6. Магнітний сепаратор за п. 1, який відрізняється тим, що очисний пристрій виконують у вигляді встановленого з можливістю обертання навколо своєї осі феромагнітного циліндра, зовнішня поверхня якого являє собою вершини конусоподібних шипів, розміщених на поверхні циліндра в шаховому порядку по колу з постійним або із змінним кроком уздовж магнітної системи ролика.
7. Магнітний сепаратор за п. 6, який відрізняється тим, що щільність розміщення шипів в зоні поверхні концентраторів магнітної системи ролика більша, ніж щільність розміщення шипів в зоні поверхні постійних магнітів.
8. Магнітний сепаратор за п. 1, який відрізняється тим, що очисний пристрій виконують у вигляді одного або декількох, розміщених один за одним по колу нерухомих поздовжніх зубців, а сепаратор доповнюють системою подачі під тиском повітря або води в проміжок між робочою поверхнею ролика і зовнішньою поверхнею загострених зубців в напрямку обертання ролика.
Текст
1. Безстрічковий роликовий магнітний сепаратор, який включає встановлений з можливістю обертання магнітний ролик, магнітна система якого складається з кільцевих або дискових аксіально намагнічених постійних магнітів, розділених між собою кільцевими або дисковими феромагнітними концентраторами, до яких суміжні постійні магніти прилягають однойменними полюсами, встановлений вздовж магнітного ролика очисний пристрій для очищення робочої поверхні ролика від осаджених на неї частинок магнітної фракції продукту, що підлягає сепарації, живильники, розподільники і приймачі просепарованого продукту, який відрізняється тим, що очисний пристрій виконують магнітоіндукційним у вигляді суцільного феромагнітного тіла з загостреними до поверхні ролика виступами, через яке вздовж ролика замикаються магнітні потоки системи постійних магнітів ролика, магнітна взаємодія яких з виступами феромагнітного тіла створює вздовж осі ролика магнітні сили поля, направлені від робочої поверхні ролика до загострених виступів феромагнітного тіла. 2. Магнітний сепаратор за п. 1, який відрізняється тим, що очисний пристрій виконують у вигляді 2 (19) 1 3 Винахід відноситься до технології магнітної сепарації, особливо, слабомагнітних дрібнодисперсних сипучих продуктів і може використовуватись в скляній, гірничій, керамічній та інших галузях. Відомий безстрічковий барабанний магнітний сепаратор [1], який включає магнітну систему і тонкостінний немагнітний барабан, що обертається навколо неї. Сепаратор оснащений індукційним очисним пристроєм для очищення робочої поверхні барабана від осадженої на неї магнітної фракції продукту, що сепарується. Очисний індукційний пристрій сепаратора [1] виконують у вигляді індукційної щітки, яка являє собою дерев'яний ролик, на поверхні якого радіально встановлені сталеві феромагнітні штифти, які магнітно взаємодіють з магнітною системою розміщеною всередині барабана, обумовлюючи тим самим виникнення магнітних сил поля направлених від робочої поверхні барабана до штифтів. Під дією цих сил і здійснюється очищення робочої поверхні барабана від осадженої на неї магнітної фракції продукту, частинки якої магнітними силами "перетягуються" з поверхні барабана на радіальні виступи штифтів. Надалі, внаслідок обертання індукційної щітки, феромагнітні штифти з осадженою на них магнітною фракцією віддаляються від магнітної системи барабана, розмагнічуються, дія магнітних сил послаблюється і частинки магнітної фракції під дією сил тяжіння та відцентрових сил відриваються з поверхні штифтів і опадають в приймачі магнітної фракції просепарованого продукту. Магнітна система сепаратора [1], в якій полярність полюсів чергується в напрямку обертання барабана сепаратора, однорідна вздовж його осі. Тому і очисна індукційна щітка сепаратора виконується теж однорідною вздовж робочої поверхні барабана, а магнітні потоки взаємодії магнітної системи барабана з очисною щіткою замикаються в площинах, перпендикулярних до осі барабана і очисної щітки. Відомий безстрічковий барабанний сепаратор [2] також оснащений індукційним очисним пристроєм для очищення робочої поверхні його барабана. Запропоноване в барабанному сепараторі [2] удосконалення очисної індукційної щітки [1] за рахунок зміни довжини щітки в процесі роботи сепаратора і виконання її зовнішньої поверхні з радіально закріплених сталевих дротів не змінює ні сам фізичний принцип очищення робочої поверхні сепаратора, ні характер магнітної взаємодії очисної індукційної щітки з магнітною системою, розміщеною всередині барабана сепаратора. Магнітні сепаратори [1], [2], мають ряд недоліків, які обмежують сферу їх застосування. "Щіткова" конструкція виконання очисних індукційних пристроїв в магнітних сепараторах [1], [2] принципово обмежує щільність феромагнітного тіла на зовнішній поверхні пристроїв. Таке обмеження щільності феромагнітного тіла призводить до непридатності використання цих пристроїв для очищення робочої поверхні сепараторів барабанного типу від осаджених на неї дуже дрібних і слабомагнітних частинок магнітної фракції продукту, що підлягає магнітній сепарації. Крім цього, незна 87914 4 чна і обмежена щільність "феромагнітної поверхні" пристроїв в магнітних сепараторах [1], [2] зменшує і обмежує магнітну провідність зовнішнього магнітного кола магнітної системи барабана в зоні її магнітної взаємодії з індукційним очисним пристроєм, внаслідок чого в цій зоні магнітна система сепараторів [1], [2] фактично розімкнута. Це зменшує магнітну індукцію і відповідно магнітні сили поля, які діють на очищення робочої поверхні, не досягаючи своїх найбільш можливих значень відповідно до інтенсивності намагнічуючих сил магнітної системи сепаратора. Тому безстрічкові барабанні сепаратори [1], [2] використовуються тільки в процесах збагачення сильномагнітних (магнетитових) руд з великими магнітними зернами. В технології магнітної сепарації продуктів із слабомагнітною дрібнодисперсною фракцією ці сепаратори не ефективні і не використовуються. Для магнітної сепарації вказаних продуктів найчастіше використовують роликові магнітні сепаратори [3], які можна розглядати як різновид сепараторів барабанного типу. Магнітна система роликових сепараторів розміщена по всьому колу ролика, обертається разом з роликом і неоднорідна вздовж ролика. Вона створює вздовж ролика відповідно неоднорідне магнітне поле щодо його полярності та інтенсивності. Обертання магнітної системи роликового сепаратора [3] разом з роликом і дія на його робочій поверхні в зоні встановлених феромагнітних концентраторів надзвичайно великих осаджуючих магнітних сил поля (FМ=1013-1014 А2/м3) ставить такі високі вимоги щодо необхідної ефективності його очисного пристрою, які відомі очисні індукційні пристрої сепараторів [1], [2] забезпечити не можуть. Тому роликові магнітні сепаратори найчастіше виконують стрічковими [3], нескінченна гнучка стрічка яких, що охоплює ролик, разом з натяжним барабаном функціонально являють собою ефективний чисто механічний очисний пристрій роликового сепаратора. Видалення магнітної фракції, осадженої на стрічку, відбувається автоматично при достатньому віддаленні осаджених частинок від магнітної системи ролика внаслідок руху стрічки. Але використання гнучкої стрічки в роликових магнітних сепараторах [3] неминуче віддаляє шар продукту, який сепарується, від магнітної системи на товщину стрічки і тим самим зменшує величину магнітних осаджуючих сил, які діють на магнітну фракцію цього продукту. Тому в роликових магнітних сепараторах [3] чим менша товщина стрічки, тим більша ефективність магнітної сепарації. Особливо великого значення товщина стрічки набуває при сепарації продукту з дуже дрібними слабомагнітними (парамагнітними) домішками, наприклад, при сепарації кварцового піску в скляній промисловості. В таких процесах для досягнення високої ефективності необхідно мінімізувати шар продукту (до декількох мм) і максимально наблизити його до магнітної системи сепаратора за рахунок зменшення товщини стрічки. Зменшення ж товщини стрічки обмежується необхідною механічною міц 5 87914 6 ністю і зносостійкістю самої стрічки. До недоліків пристрою шляхом застосування магнітоіндукційнороликових магнітних сепараторів [3] слід віднести, го очисного пристрою, пристосованого до особлитакож, їхню конструктивну складність, великі габавостей магнітної системи роликових сепараторів. рити і відповідно велику масу. Поставлена задача вирішується в безстрічкоВищезазначені недоліки стрічкових роликових вому роликовому магнітному сепараторі, що вклюмагнітних сепараторів [3] обумовлюють пошуки чає встановлений з можливістю обертання магнітбезстрічкового конструктивного виконання роликоний ролик, магнітна система якого складається з вих сепараторів, як це, наприклад, реалізовано в кільцевих або дискових аксіально намагнічених безстрічковому роликовому сепараторі [4], який і постійних магнітів, розділених між собою кільцеприймається в якості прототипу запропонованому вими або дисковими феромагнітними концентратеж безстрічковому роликовому магнітному сепаторами, до яких суміжні постійні магніти прилягаратору. ють однойменними полюсами, встановлений Безстрічковий роликовий сепаратор [4] вклювздовж магнітного ролика очисний пристрій для чає в свою конструкцію магнітний ролик, пристрій очищення робочої поверхні ролика від осаджених для механічного очищення його робочої поверхні, на неї частинок магнітної фракції продукту, що живильники, розподілювачі і приймачі просепаропідлягає сепарації, живильники, розподілювачі і ваного продукту. Магнітна система магнітного роприймачі просепарованого продукту, тим що очислика сепаратора [4], аналогічна магнітній системі ний пристрій виконують магнітоіндукційним у визапропонованого сепаратора і складається з кільгляді суцільного феромагнітного тіла з загострецевих або дискових аксіально намагнічених поними до поверхні ролика виступами, через яке стійних магнітів, розділених між собою кільцевими вздовж ролика замикаються магнітні потоки сисабо дисковими феромагнітними концентраторами, теми постійних магнітів ролика, магнітна взаємодія до яких суміжні постійні магніти прилягають однояких з виступами феромагнітного тіла створює йменними полюсами. Магнітний ролик встановвздовж осі ролика магнітні сили поля, направлені люють горизонтально з можливістю обертання від робочої поверхні ролика до загострених вистунавколо своєї осі. Пристрій для очищення робочої пів феромагнітного тіла. поверхні ролика виконують у вигляді суцільної Поставлена задача вирішується тим, що в циліндричної очисної механічної щітки, розміщеної безстрічковому роликовому магнітному сепаратовздовж робочої поверхні ролика. Вісь обертання рі, очисний пристрій виконують у вигляді встановщітки паралельна осі ролика. Зовнішня поверхня леного з можливістю обертання навколо своєї осі щітки щільно і неперервно прилягає до робочої феромагнітного циліндра з нарізаними на його поверхні магнітного ролика вздовж всієї його довповерхні повздовжніми зубцями. жини. Поставлена задача вирішується тим, що в Сепаратор-прототип [4] працює наступним чибезстрічковому роликовому магнітному сепараторі ном. Продукт, що підлягає сепарації, подають на зубці очисного пристрою по колу виконують неодповерхню магнітного ролика в напрямку його обенорідними по висоті з чергуванням зубців повної ртання. В магнітному полі на поверхні ролика, за висоти і пари зубців з поперечними пазами, доврахунок дії магнітних сил, продукт розділяється на жина яких перекриває по черзі вздовж ролика тільмагнітну і немагнітну фракції. Немагнітна фракція ки половину кожного з магнітів магнітної системи, під дією сили тяжіння і відцентрової сили опадає з а пази в суміжних зубцях зміщені один відносно поверхні ролика і далі потрапляє в приймачі немаодного на сумарну величину довжини паза і ширигнітної фракції просепарованого продукту. Магнітну концентратора. на фракція притягується (притискується) до повеПоставлена задача вирішується в безстрічкорхні ролика магнітною силою і транспортується на вому роликовому магнітному сепараторі тим, що цій поверхні в напрямку встановленої очисної меочисний пристрій виконують у вигляді встановлеханічної щітки. Очисна щітка, обертаючись навконого з можливістю обертання навколо своєї осі ло своєї осі, по лінії свого механічного контакту з феромагнітного циліндра з нарізаною на його поповерхнею ролика за рахунок дії механічної сили верхні різьбою з постійним або змінним кроком. зчищає з поверхні ролика осаджену на неї магнітПоставлена задача вирішується в безстрічкону фракцію, яка далі потрапляє в приймачі магнітвому роликовому магнітному сепараторі тим, що ної фракції просепарованого продукту. крок різьби очисного пристрою в зоні поверхні конОсновним недоліком сепаратора [4] є взаємне центраторів магнітної системи виконують меншим, механічне руйнування (стирання) поверхні ролика і ніж крок різьби в зоні поверхні постійних магнітів. поверхні очисної щітки в місці їх механічного конПоставлена задача вирішується в безстрічкотакту за рахунок дії сили тертя. Взаємне зношувому роликовому магнітному сепараторі тим, що вання контактуючих поверхонь вимагає по мірі очисний пристрій виконують у вигляді встановлеїхнього стирання відповідного зменшення відстані ного з можливістю обертання навколо своєї осі між осями ролика і очисної щітки і періодичного феромагнітного циліндра, зовнішня поверхня якопоновлення захисного шару на поверхні постійних го являє собою вершини конусоподібних шипів магнітів, що додатково ускладнює конструкцію, розміщених на поверхні циліндра в шаховому позбільшує вартість сепаратора і витрати на його рядку по колу з постійним або змінним кроком, ремонт. вздовж магнітної системи ролика. В основу винаходу поставлена задача вдоскоПоставлена задача вирішується в безстрічконалення конструкції безстрічкового роликового вому роликовому магнітному сепараторі тим, що магнітного сепаратора усуненням в сепараторі щільність розміщення шипів в зоні поверхні концезношування поверхні ролика і магнітоочисного нтраторів магнітної системи ролика більша ніж, 7 87914 8 щільність розміщення шипів в зоні поверхні попаратора (витрати, швидкість обертання ролика, стійних магнітів. діаметр ролика тощо) так і в найбільшій мірі велиПоставлена задача вирішується в безстрічкочиною магнітної сприйнятливості тіла магнітної вому роликовому магнітному сепараторі, тим що фракції продукту, що підлягає сепарації і співвідочисний пристрій виконують у вигляді одного або ношенням магнітної і немагнітної фракцій в цьому декількох, розміщених один за одним по колу непродукті. рухомих поздовжніх зубців, а сепаратор доповнюНа Фіг.1 зображено конструктивну схему безсють системою подачі під тиском повітря або води в трічкового роликового магнітного сепаратора з проміжок між робочою поверхнею ролика і зовнішочисним пристроєм у вигляді встановленого з моньою поверхнею загострених зубів в напрямку жливістю обертання феромагнітного циліндра з обертання ролика. нарізаними на його поверхні поздовжніми суцільІндукційний принцип очищення робочої поверними зубцями. хні запропонованого безстрічкового роликового На Фіг.2 зображено магнітне коло сепаратора сепаратора дає можливість взаємно встановлював поздовжньому розрізі в зоні найменшої відстані ти очисний пристрій і ролик з повітряним проміжміж поверхнею ролика і поверхнею очисного приком між їхніми зовнішніми поверхнями. Величина строю. цього проміжку визначається товщиною шару осаНа Фіг.3 зображено розгортку на площині подженого на поверхню магнітного ролика магнітної здовжніх зубців пристрою виконаних з пазами оріфракції продукту, який рухається в напрямку магієнтованими відносно магнітної системи ролика. тоіндукційного очисного пристрою. Так як товщина На Фіг.4 зображено очисний пристрій сепарацього шару незначна, а феромагнітне тіло очиснотора у вигляді встановленого з можливістю оберго пристрою має дуже малий магнітний опір, то в тання феромагнітного циліндра з нарізаною на зоні максимальної магнітної взаємодії очисного його поверхні різьбою із постійним кроком. пристрою і магнітної системи ролика магнітне коло На Фіг.5 зображено очисний пристрій сепаразамкнуте внаслідок чого в цій зоні виникають найтора у вигляді встановленого з можливістю обербільші значення магнітної індукції і магнітних сил тання феромагнітного циліндра із змінним кроком поля. різьби. Топологія магнітного поля і відповідно епюра На Фіг.6 зображено очисний пристрій у вигляді магнітних сил поля в проміжку між очисним привстановленого з можливістю обертання феромагстроєм і робочою поверхнею ролика формується в нітного циліндра, на зовнішній поверхні якого вишироких межах за рахунок запропонованих різних конані конусоподібні шипи і розміщені в шаховому варіантів виконання загострених до поверхні ролипорядку по колу з постійним кроком уздовж прика виступів феромагнітного тіла очисного пристрою. строю. Запропоновані варіанти конструктивного На Фіг.7 зображено очисний пристрій по Фіг.6 з виконання очисного пристрою дозволяють отрирізною щільністю розміщених шипів уздовж примати широку гаму (різноманіття) технічних харакстрою. теристик в безстрічкових роликових сепараторах На Фіг.8 зображено очисний пристрій виконащодо інтенсивності діючих магнітних очисних сил, ний у вигляді нерухомих поздовжніх зубців, забезпродуктивності, заданої ефективності магнітної печений системою подачі під тиском повітря або сепарації, технологічності конструкції тощо. води. Так найбільші абсолютні значення локально Запропонований безстрічковий роликовий мадіючих магнітних сил поля досягаються в зоні фегнітний сепаратор включає (Фіг.1) магнітний ролик ромагнітних концентраторів при конусоподібних 1, живильник 2 для подачі продукту на поверхню виступах (шипах) феромагнітного тіла. ролика, очисний магнітоіндукційний пристрій 3, Варіанти виконання очисного пристрою неодприймач немагнітної фракції 4, приймач слабомагнорідним вздовж його осі (конструкція із змінним нітної фракції 5 і приймач сильномагнітної фракції кроком різьби або конусоподібними шипами) до6, очищеної з поверхні ролика. зволяють максимально оптимізувати магнітну неМагнітний ролик 1 встановлюють горизонтальоднорідність пристрою відповідно до неоднорідноно з можливістю обертання із кутовою швидкістю сті магнітного поля магнітного ролика вздовж його ωр. Під роликом встановлюють очисний пристрій 3 осі і магнітних властивостей продуктів, що підляз можливістю обертання з кутовою швидкістю ωп. гають сепарації. Пристрій 3 являє собою феромагнітний циліндр з Найбільш технологічним слід вважати варіант нарізаними на його поверхні поздовжніми сильно виконання очисного пристрою у вигляді циліндра з загостреними зубцями 7. Зубці 7 магнітно взаємонарізаною на його поверхні різьбою. діють з магнітною системою ролика, яка складаВиконання очисного пристрою у вигляді нерується з постійних магнітів 8 (Фіг.2) розділених узхомих поздовжніх відносно ролика зубців конструдовж ролика між собою феромагнітними ктивно найбільш просте, а подача під тиском повіконцентраторами 9. Постійні магніти 8 і концентратря або води в проміжок між зубцем і поверхнею тори 9 виконані у формі дисків або кілець. ролика дозволяє додатково інтенсифікувати проМаксимальна магнітна взаємодія зубців 7 з цес очищення за рахунок "здування" чи "змивання" магнітною системою ролика відбувається в поздочастинок магнітної фракції з поверхні ролика і зувжній площині зубця максимально наближеного до бців струменем повітря або води. робочої поверхні ролика на відстань "δ" (Фіг.2). В Вибір конкретного варіанту виконання очисноцій площині зубець 7 являє собою зовнішній магніго пристрою безстрічкових роликових сепараторів топровід відносно магнітної системи ролика, через визначається як технологічними параметрами сеякий замикаються вздовж ролика і очисного при 9 87914 10 строю локальні магнітні потоки Фz з поверхні зубців Для досягнення найбільших локальних магніт(Фіг.2). Так як повітряний проміжок "δ" незначний них сил очищуючих робочу поверхню ролика від від декількох мм до частки мм, то магнітна провідосаджених на неї магнітосприйнятливих частинок, ність магнітопроводу вздовж феромагнітного тіла очисний пристрій необхідно виконувати у вигляді велика, що призводить до створення в цій зоні феромагнітного циліндра. Зовнішня поверхня примагнітного потоку Φz набагато більшого від робострою являє собою вершини конусоподібних шипів чого потоку Фр (Фіг.2). Тому на загострених зубцях розміщених на поверхні циліндра по колу в шахо7 виникає найбільша концентрація енергії магнітвому порядку. На Фіг.6 шипи 14 розміщені з поного поля, що супроводжується найбільшими знастійним кроком, а на Фіг.7 щільність шипів 15 розченнями магнітної індукції і напруженості на повеміщених в зоні концентраторів 9 більша, ніж рхні загострених виступів. Внаслідок цього щільність шипів 16 розміщених в зоні поверхні маградієнти векторів індукції і напруженості (gradB і гнітів 8. При наявності в магнітному полі загостреgradH) магнітного поля направлені від поверхні них шипів 14 поле деформується біля вершини ролика до загострених зубців. В цьому самому шипа в найбільшій мірі, що призводить до виникнапрямку діють магнітні сили (FM=gradH) прикланення найбільших градієнтів напруженості магнітдені до осаджених на поверхні ролика найбільш ного поля (gradH) і відповідно найбільших магнітмагнітосприйнятливих частинок зображених на них сил поля (FM=HgradH). Фіг.1 "квадратиками". Під дією цих сил і здійснюДля спрощення конструкції очисного пристрою ється очищення поверхні ролика за рахунок переза рахунок усунення його обертання пристрій моміщення магнітосприйнятливих частинок з поверхже виконуватись нерухомим (Фіг. 8.) у вигляді поні ролика на поверхню загострених зубців. здовжнього зубця 17. Для очищення самого зубця Неоднорідність магнітного поля вздовж ролика 17 і поверхні ролика в місці встановлення зубця обумовлює відповідну нерівномірність величини сепаратор доповнюють системою 18 подачі під магнітних сил FM. Найбільші осаджуючі і очищуючі тиском повітря або води. При такому конструктивсили діють на поверхні концентратора, а найменші ному виконанні сепаратора навіть при недостатніх - в площині зміни полярності магнітного поля. Внамагнітних очищуючих силах магнітні частинки (зослідок цього можуть виникати труднощі очищення бражені "квадратиками" на Фіг.8) можуть "здуватиповерхні ролика саме в зоні зміни полярності пося" чи "змиватися" струменем повітря або води так стійних магнітів. Ефективність очищення в цих як притягування цих частинок до поверхні ролика зонах можна покращити, якщо частину зубців 10 сильно послаблюються внаслідок деформації магвиконати змінної висоти вздовж ролика, як це зонітного поля зубцем 17. бражено на Фіг.3. Така форма зубців 10 деформує Запропонований безстрічковий роликовий мамагнітне поле усуваючи періодично нульові знагнітний сепаратор працює наступним чином. чення магнітної сили в площинах зміни магнітної Магнітний ролик 1 приводиться в рух з кутополярності. Зубці однакової висоти 7 і зубці перівою швидкістю ωр системою електроприводу і на одично змінної висоти 10 чергуються по колу пойого поверхню живильником 2 подають продукт, верхні очисного пристрою 3. що підлягає сепарації. Завдяки дії магнітних сил Виконання очисного пристрою у формі циліндна поверхні ролика (і безпосередньо біля ролика) ра з нарізаною на його поверхні різьбою (Фіг.4) здійснюється процес розділення продукту на магтехнологічно найбільш просте і практично знімає нітну і немагнітну фракції. Немагнітна фракція (зопри виготовленні пристрою всі обмеження щодо бражена на Фіг.1 і Фіг.8 "кружечками") на рівні гогустини, форми і щільності розміщення загостреризонтальної площини, яка проходить через вісь них виступів пристрою 11. ролика, під дією відцентрової сили та сили тяжіння Одночасне обертання ролика і очисного привідривається від поверхні ролика і далі рухається строю змінює періодично взаємне положення пов напрямку приймачів немагнітної фракції 4. верхні ролика відносно загострених зубців різьби Так як траєкторія руху магнітної фракції проду11 вздовж пристрою, що підвищує ефективність кту формується не тільки силами механічної приочищення за рахунок різних комбінацій взаємодії роди, але й додатково магнітними силами, великожних з елементів робочої поверхні ролика і загочина яких залежить як від положення частинок стрених зубців різьби. магнітної фракції відносно магнітної системи ролиДля збільшення ефективності очищення прика так і від величини магнітної сприйнятливості цих стрій виконують з періодично змінним кроком різьчастинок, то найбільш магнітносприйнятливі часби, як це зображено на Фіг.5. Найменший крок тинки (зображені на Фіг.1 і Фіг.8 "квадратиками"), різьби 12 (найбільша щільність загострених вистуна які діє достатня для осадження на поверхню пів) відповідає зоні концентраторів 9, а найбільший ролика магнітна сила, осаджуються на цю поверхкрок 13 - зоні поверхні полюсів 8. Це пояснюється ню і внаслідок обертання ролика рухаються в натим, що ділянки магнітного кола вздовж концентпрямку очисного пристрою, де попадають в зону раторів знаходяться під дією повної намагнічуючої дії сили магнітного поля направленої від поверхні сили одного полюса 9, тоді як намагнічуюча сила, ролика до вістря зубців 7 очисного пристрою 3 (по яка діє вздовж поверхні постійних магнітів, залеФіг.1), що обертається з кутовою швидкістю ωп в жить від відстані між зубцями різьби, що знахонапрямку обертання поверхні ролика 1. Частинки дяться в магнітному полі. такої магнітної фракції, під дією магнітних сил приЧим більший крок різьби, тим більша намагніходять в рух в напрямку зубців очисного пристрою чуюча сила між сусідніми зубцями, а значить і тим і осаджуються на всіх зубцях. більша локальна магнітна очищуюча сила, яка діє Внаслідок обертання очисного пристрою 3 на поверхні ролика в напрямку загострених зубців. осаджені на поверхню зубців 7 частинки магнітної 11 87914 12 фракції виходять із зони дії магнітних сил і під дією дають в приймачі слабомагнітної фракції 5 не довідцентрової сили і сили тяжіння відриваються з сягаючи зони дії очисного пристрою. поверхні зубця і потрапляють в приймачі магнітної Запропонований безстрічковий роликовий мафракції 6. гнітний сепаратор може ефективно використовуСепаратори з очисним пристроєм у вигляді ватись в процесах сухої і мокрої магнітної сепараферомагнітного циліндра з різьбою або конусопоції дрібнодисперсних сипучих продуктів із дібними шипами на його поверхні (Фіг.5, Фіг.6, слабомагнітними домішками, наприклад, кварцоФіг.7.) працюють аналогічно. вого піску в скляній промисловості, подрібнених При виконанні очисного пристрою у вигляді сильноокислених залізних руд і руд інших металів, нерухомого зубця 17 (по Фіг.8) частинки магнітної для сепарації суспензій в керамічній промисловосфракції, які "перескакують" з поверхні ролика в ті та інших галузях. напрямку зубця, "здуваються" струменем повітря Джерела інформації: під тиском або "змиваються" струменем води під 1 Деркач В.Г., Дацюк Н.С., "Электромагнитные тиском і рухаються в напрямку приймачів сильної процессы обогащения" М, Пирометаллургия, 1947, магнітної фракції продукту 6. Частинки магнітної с. 96. фракції, які мають магнітну сприйнятливість недо2 Устройства для очистки рабочего органа мастатньої величини для їхнього осадження на повегнитного сепаратора. Авторское свидетельство рхню магнітного ролика (на Фіг.1 і Фіг.8 такі частиСССР № 570399 МПК В03С1/100, опубл. нки зображені "прямокутниками") під дією 12.09.1977 г. магнітної сили і механічних сил відхиляються від 3. Патент ЕР 0951940Н2. траєкторії руху частинок немагнітної фракції і опа4. Патент США, № 5051177 МПК В03С1/00, опубл. 24.09.1991 г. 13 Комп’ютерна верстка Литвиненко Л.Г. 87914 Підписне 14 Тираж 28 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
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюBeltless roller magnetic separator
Автори англійськоюArseniuk Vitalii Mykhailovych, Lozin Andrii Afoniiovych, Nitiahovskyi Valentyn Volodymyrovych, Shevchuk Viktor Mykolaiovych
Назва патенту російськоюБезленточный роликовый магнитный сепаратор
Автори російськоюАрсенюк Виталий Михайлович, Лозин Андрей Афониевич, Нитяговский Валентин Владимирович, Шевчук Виктор Николаевич
МПК / Мітки
МПК: B03C 1/00
Мітки: сепаратор, роликовий, магнітний, безстрічковий
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/7-87914-bezstrichkovijj-rolikovijj-magnitnijj-separator.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Безстрічковий роликовий магнітний сепаратор</a>
Попередній патент: Енергоприймач
Наступний патент: Довантажуючий пристрій
Випадковий патент: Спосіб насичення іонами срібла рідких харчових продуктів, горілчаних та лікеро-горілчаних виробів