Brevet FR2646616A1 — publié le 19901109

La présente invention a pour objet un séparateur. magnétique haute intensité, destiné à la séparation de produits à faible susceptibilité magnétique et comportant un rotor consistant en un ensemble de pièces polaires en forme S de disques, disposées coaxialement et séparées les unes des autres par des aimants permanents, à aimantation axiale, ayant la forme d'anneaux et assemblés de façon à avoir des sens d'aimantation alternativement opposés, les pièces polaires voisines ayant ainsi des polarités opposées. L'invention concerne plus particulièrement la séparation en voie sèche, bien qu'elle puisse présenter un intérêt dans certaines applications de séparation en voie humide. Pour le séparation en voie sèche, le produit à traiter, en poudre ou en grains, est déversé sur le rotor. Les particules non- magnétiques sont écartées du rotor par la force centrifuge et/ou les forces de gravité et tombent dans un collecteur placé sous le rotor. Les particules paramagnétiques sont attirées par le rotor et entrainées par celui-ci au-delà du point de chute des particules non-magnétiques puis détachées au moyen de raclettes ou de brosses et recueillies dans un collecteur séparé. La séparation peut être complétée par un ou plusieurs volets réglables permettant d'obtenir des produits de différentes susceptibilités magnétiques. Avec certains produits le rotor peut être soumis à une corrosion et une abrasion importantes, notamment dans la zone d'extraction des particules magnétiques o celles-ci sont arrachées du rotor par les raclettes ou les brosses. Pour éviter une détérioration rapide des aimants, qu. sont des pièces coûteuses, on a proposé de protéger leur périphérie par une bande ou un revêtement anti-abrasion en caoutchouc, en résine époxy-ou'autre matière plastique. Pour assurer une protection efficace et durable, ces revêtements doivent avoir une épaisseur relativement importante, de l'ordre du millimètre ou plus, et leur présence diminue notablement les performances du rotor. On a également proposé de recouvrir les aimants ou la totalité du rotor d'un feuillard en acier inoxydable. Mais même en utilisant des feuillards très minces, par exemple de 0,1 mm d'épaisseur, on constate une diminution des forces magnétiques spécifiques et, par conséquent, des performances du rotor, d'environ 20 % par rapport à un rotor non revêtu. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients des solutions connues et de proposer des perfectionnements permettant d'augmenter la durée de vie du rotor sans diminuer de façon sensible ses performances. Le rotor objet de l'invention est caractérisé en ce qu'il est formé d'aimants revêtus sur leur périphérie d'une couche d'une matière céramique dont l'épaisseur est inférieure à 50 gm et de pièces polaires dont le diamètre initial est pratiquement égal à celui des aimants. Le revêtement en matière céramique assure, ma]gré se faible épaisseur, une protection efficace des aimants contre la corrosion et l'abrasion. Ce revêtement est formé à chaud par projection de poudre, au moyen d'un chalumeau ou d'une torche à plasma, après la fabrication de l'aimant par pressage et frittage, mais avant son aimantation. La tranche des pièces polaires pourrait aussi être revêtue, de la même façon, d'une couche d'une matière céramique. C10 Conformément à une autre caractéristique de il'invention, les pièces polaires sont découpées dans des tales feuil]etées, en acier doux, généralement utilisées pour la fabrication de cales pelables. Ce mode de fabrication permet d'obtenir de façon très économique des pièces polaires dont les deux faces sont strictement parallèles et qui ont une épaisseur bien précise. Dans le but de réduire encore l'usure, on utilisera, de préférence, une brosse cylindrique, rotative, tournant dans le même sens que le rotor pour détacher les particules paramagnétiques du rotor. La description qui suit se réfère au dessin l'accompagnant qui montre, à titre d'exemple non-limitatif, une forme de réalisation de l'invention et sur lequel: -4 - - La figure I est une vue schématique en coupe d'un séparateur magnétique haute intensité conforme à l'invention; et - La figure 2 est une vue en élévation du rotor du séparateur de la figure 1. Le séparateur magnétique représenté sur la figure 1 est constitué par un rotor 10, une goulotte d'alimentation 12, deux trémies 14 et 16 o sont recueillies les particules non- magnétiques et paramagnétiques, respectivement et qui sont séparées par un volet réglable 15, et une brosse rotative 18, à axe parallèle à l'axe du rotor. Le rotor de forme cylindrique et à axe horizontal, est constitué par un empilage d'aimants permanents 20, par exemple au Samarium-Cobalt ou Neodyme-Fer-Bore, en forme d'anneaux, et de pièces polaires en acier doux 22, en forme de disques, disposés en alternance sur un arbre 24 et pressés les uns contre les autres au moyen d'écrous 26. Les aimants ont une aimantation axiale et deux aimants voisins ont des sens d'aimantation opposés de telle sorte que les pièces polaires voisines ont des polarités opposées. La surface périphérique des aimants est recouverte d'une couche d'une matière céramique formée par projection de poudre, au moyen d'un chalumeau ou d'une torche & plasma, ou par d'autres techniques connues d'élaboration de revêtements réfractaires, au cours de la fabrication des aimants, après mise en forme par pressage et frittage et avant aimantation. On pourra, par exemple, utiliser du nitrure de titane ou du carbure de chrome. Les pièces polaires sont obtenues par découpage de t6les feuilletées du type utilisé pour la fabrication de cales pelables. Le rotor est supporté et entrainé en rotation par des moyens classiques, non représentés. La brosse 18 est placée sensiblement & la même hauteur que le rotor, à l'arrière de celui-ci et au-dessus de la trémie 16. Elle est montée sur des paliers réglables pour permettre d'ajuster sa position de telle sorte qu'elle vienne au contact du rotor sans être pressée sur celui-ci. Son diamètre est du même ordre de grandeur que celui du rotor et sa vitesse de rotation est pratiquement égale à celle du rotor, les sens de rotation du rotor et de la brosse étant identiques. A titre d'exemple, dans un rotor de BD mm de diamètre utilisé pour traiter des produits dont les particules étaient inférieures à 1 mm (de 0, 1 & 0,9 mm) les pièces polaires avaient une épaisseur de 0,75 mm et les aimants une épaisseur de 4,25 mm. La brosse avait un diamètre de 100 mm et sa vitesse de rotation était la même- que celle du rotor. D'une manière générale, le pas - épaisseur totale d'un ensemble aimant plus pièce polaire - dépend de la granulométrie des produits traités, ce pas étant d'autant plus grand que les particules sont plus grosses, et le rapport épaisseur de l'aimant/épaisseur de la pièce polaire reste pratiquement constant. Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et que toutes les mobdifications pouvant y être apportées par la substitution de moyens techniques équivalents entrent dans le cadre de l'invention. -7- REVENDICATIONS 1. Séparateur magnétique à haute intensité comportant un rotor (10) constitué par un empilage de pièces polaires et d'aimants permanents de forme annulaire disposes en alternance sur un arbre, des moyens pour détacher les particules paramagnétiques du rotor, et des moyens pour recueillir séparément les particules paramagnétiques et les particules non-magnétiques, caractérisé en ce que lesdits aimants (20) sont revêtus sur leur périphérie d'une couche d'une matière céramique dont l'épaisseur est inférieure à mm, et les pièces polaires (22) ont un diamètre initial pratiquement égal à celui des aimants. 2. Séparateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit revêtement céramique est formé à chaud par projection de poudre, au moyen d'un chalumeau ou d'une torche à plasma, après la fabrication de l'aimant par pressage et frittage, mais avant son aimantation. 3. Séparateur selon la revendication I ou 2, caractérisé en - ce que les pièces polaires (22) sont découpées dans des t6les feuilletées, en acier doux, utilisées pour la fabrication de cales pelables. 4. Séparateur magnétique selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens pour détacher les particules paramagnétiques du rotor (10> sont constituées par une brosse (18) cylindrique, rotative.dont l'axe est parallèle à l'axe du rotor et dont le diamètre est du même ordre de grandeur que celui du rotor. 5. Séparateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite brosse (18) est placée sensiblement & la même hauteur que le rotor (10), à l'arrière de celui-ci, et son sens de [ rotation est le même que celui du rotor.