барабанный магнитный сепаратор

Формула изобретения

Барабанный магнитный сепаратор, содержащий немагнитный вращающийся барабан и магнитную систему, расположенную внутри барабана, питатель и приемник, отличающийся тем, что магнитная система выполнена из пластин постоянных магнитов неодимжелезобор, набранных в первой четверти барабана в виде колец с чередующейся магнитной полярностью по ширине барабана, во второй четверти магнитная система выполнена также из пластин постоянных магнитов неодимжелезобор, набранных в виде магнитных рядов с чередующейся магнитной полярностью по ходу движения материала, с переменным полюсным шагом от 120 до 60 мм и возможностью объединения отдельных пластин в блоки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области магнитного обогащения магнетитовых руд и может быть использовано для переработки неклассифицированного материала крупностью до 250 мм.

Известен электромагнитный сепаратор, включающий немагнитный барабан и открытую комбинированную электромагнитную систему радиального типа, расположенную внутри барабана [РФ, а.с. №668706, МПК В03с 1/10, опубл. 25.06.79, бюл. №23].

Недостатком данного магнитного сепаратора является наличие электромагнитов, низкая напряженность магнитного поля и значительное энергопотребление.

Наиболее близким техническим решением является магнитный сепаратор с регулируемой магнитной системой, включающей механизм изменения положения блоков относительно оси немагнитного барабана [РФ, а.с. №1153987, МПК В03с 1/10, опубл. 07.04.83, бюл. №17, (прототип)].

Недостатки этого сепаратора заключаются в низкой индукции магнитного поля на поверхности немагнитного барабана: 0,11-0,12 Тл при максимальном количестве магнитных пластин в рабочем блоке - 6 шт, при уменьшении количества пластин до 3 шт - 0,035-0,04 Тл, и сложной кинематикой при изменении положения рядов относительно поверхности барабана, а также ограниченную область применения.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности процесса сепарации крупнокусковой неклассифицированной руды, высокая селективность разделения продуктов крупных фракций в первой четверти барабана, а также магнитный транспорт крупных и селекция мелких во второй четверти барабана.

Указанный технический результат достигается тем, что в магнитном сепараторе, содержащем немагнитный вращающийся барабан и магнитную систему, расположенную внутри барабана, питатель и приемник, новым является то, что магнитная система выполнена из пластин постоянных магнитов неодимжелезобор, набранных в первой четверти барабана в виде колец с чередующейся магнитной полярностью по ширине барабана, во второй четверти магнитная система выполнена также из пластин постоянных магнитов неодимжелезобор, набранных в виде магнитных рядов с чередующейся магнитной полярностью по ходу движения материала, с переменным полюсным шагом от 120 мм до 60 мм и возможностью объединения отдельных пластин в блоки.

В магнитном сепараторе магнитная система выполнена из постоянных магнитов в виде прямоугольных призм из неодимжелезоборсодержащих сплавов размером 60×80×20 мм, которые в первой четверти барабана установлены в виде колец с чередующейся магнитной полярностью по ширине барабана, во второй четверти магнитная система выполнена также из пластин постоянных магнитов Nd- Fe-B, установленных на магнитопроводе в виде магнитных рядов с чередующейся магнитной полярностью по ходу движения материала, с переменным полюсным шагом от 120 мм до 60 мм и возможностью объединения отдельных пластин в блоки для достижения требуемых параметров магнитного поля, а также наличием участка с пониженной напряженностью магнитного поля на краю магнитной системы для беспрепятственного схода магнитного материала с немагнитной обечайки. Присутствие продольной и поперечной составляющих в одной магнитной системе, в отличие от раздельной их установки, позволяет обогащать крупный и мелкий материал без потерь ценного компонента. Наличие кольцевой системы с высокой извлекающей способностью позволяет извлечь весь ценный продукт в первой четверти барабана, а переменный полюсный шаг и поперечное расположение магнитных рядов во второй четверти магнитной системы позволяет транспортировать крупнокусковый материал без переворачивания, а мелкий - подвергать магнитной агитации на периодике с различным полюсным шагом. Качество получаемых продуктов регулируется центробежной составляющей процесса разделения и шиберной заслонкой.

Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна». Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежных областей техники и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию «изобретательский уровень».

На фиг.1 представлен схематический вид сепаратора. На фиг.2 - вид на магнитную систему без обечайки (А-А).

Описываемый сепаратор состоит из вращающегося барабана 1, с возможностью регулировки числа оборотов, внутри которого расположена магнитная система 2, закрепленная на ярме 3 и состоящая из магнитопровода 4, постоянных магнитов в виде прямоугольников 5, 6, 7, 8 различного типоразмера. В первой четверти барабана магнитная система выполнена в виде колец 9 с чередующейся магнитной полярностью по ширине сепаратора. Соединению разнополярных полюсов препятствуют металлические распорки 16. Шаг полюсов подобран опытным путем и проверен расчетами в системе ELKuT. Вторая четверть барабана состоит из магнитных рядов 6, 7, 8 с чередующейся магнитной полярностью по ходу движения материала и изменяемым по величине полюсным шагом от 120 мм до 60 мм. Питатель 10, шибер 11 и приемники продуктов 12, 13 позволяют вести процесс в непрерывном режиме. Магнитопровод 4 состоит из стальных полос с бортиками высотой 5-8 мм, закрепленных на ярме 3 радиально с возможностью регулировки по высоте - для обеспечения калиброванного зазора 4-5 мм между поверхностью магнитов и немагнитной обечайкой. Оригинальная конструкция магнитопровода обеспечивает требуемый воздушный зазор и всю конфигурацию универсальной магнитной системы как в осевом, так и в радиальном направлениях. Система заканчивается участком с пониженной напряженностью поля для беспрепятственного схода материала 15.

Работа сепаратора осуществляется следующим образом. Обогащаемый материал через питатель 10 поступает на поверхность немагнитного барабана 1 и при его вращении транспортируется в зону действия магнитного поля кольцевой магнитной системы 9, образованной магнитными пластинами 5. Конструкция магнитопровода выполнена с возможностью установки по вектор-радиусу нескольких магнитных пластин и образования из них блоков с целью достижения на поверхности барабана необходимой магнитной индукции - в пределах 0,3 Тл.

Таким образом, используя различные варианты компоновки неодимжелезоборсодержащих магнитных блоков с количеством магнитных пластин от 1 до 6, достигается индукция, необходимая и достаточная для обогащения крупнокусковой неклассифицированной магнетитовой руды при различных режимах сепарации.

Первую четверть барабана материал проходит без магнитной агитации, что и требуется для крупных - до 250 мм кусков. Пустая порода отделяется именно в первой четверти барабана. Окончательная доводка извлеченного на первом этапе сепарации материала происходит во второй четверти барабана с поперечно расположенными магнитными рядами 6, 7, 8, состоящими из пластин различного размера: 6, 7 - 60×80×20 мм, 8 - 40×80×20 мм, обеспечивающими переменный полюсный шаг, конфигурацию и градиент поля. Во второй четверти также имеется возможность компоновки магнитов в блоки от 1 до 6. Переменный полюсный шаг обеспечивает магнитную агитацию и получение качественных продуктов, что способствует повышению эффективности сепарации неклассифицированного материала. Магнитный продукт, притянутый к поверхности немагнитного барабана 1, при его вращении переносится к приемнику 13, а немагнитный продукт - под действием центробежной и силы тяжести попадает в приемник 12.

Таким образом, что за счет применения комбинированных магнитных систем, возможно обогащение крупнокускового неклассифицированного материала, что значительно расширяет область применения магнитной сепарации как самостоятельной операции на шахтах, карьерах, фабриках без потерь ценного компонента.