Магнитный сепаратор вихревого тока для сыпучих материалов
EDDY CURRENT MAGNETIC SEPARATOR FOR LOOSE MATERIALS

Изобретение относится к магнитной сепарации и разделению минеральных смесей, предназначено для обогащения слабомагнитных материалов и может широко использоваться в горно-обогатительной, стекольной, пищевой, легкой, химической и других отраслях промышленности.
Известен «Вихретоковый сепаратор для отделения частиц от потока частиц», содержащий барабан сепаратора, выполненный с возможностью формирования из потока частиц по меньшей мере первой фракции частиц, движущейся от барабана по первой траектории, и второй фракции частиц, движущейся от барабана по второй траектории, подающее устройство, размещенное спереди по потоку от барабана сепаратора, для подачи частиц к указанному барабану сепаратора, и разделительный элемент, выполненный сзади по потоку от барабана сепаратора для разделения первой фракции частиц и второй фракции частиц, причем сепаратор дополнительно содержит сенсорное устройство, выполненное с возможностью обнаружения частиц, по меньшей мере их количества и/или свойств материала, по меньшей мере части одной из фракций частиц, причем разделительный элемент установлен с возможностью перемещения на сепараторе таким образом, что расстояние между разделительным элементом и барабаном сепаратора, и/или ориентация разделительного элемента относительно барабана сепаратора, и/или скорость транспортировки подающего устройства являются регулируемыми в зависимости от сигнала сенсорного устройства на основании количества и/или свойств материала обнаруженных частиц, отличающийся тем, что сенсорное устройство содержит передающую часть, такую как оптический излучатель, выполненную с возможностью передачи энергии в форме луча, и принимающую часть, такую как оптический приемник, для измерения отражения и/или затухания при прохождении частицей луча энергии, причем сенсорное устройство содержит третью сенсорную часть, такую как электрическая катушка, выполненную с возможностью обнаружения электромагнитных характеристик частиц, проходящих указанную третью сенсорную часть, при этом сенсорное устройство содержит секцию обнаружения, выполненную с возможностью обеспечения прохождения выборки (т.е. небольшого процента) первой фракции частиц, и при этом сенсорное устройство выполнено с возможностью вычисления содержания металла первой фракции частиц на основании сенсорных подсчетов и заданного отношения средней массы частиц между неметаллическими и металлическими частицами, а сепаратор выполнен с возможностью регулировки положения разделительного элемента, по существу, непрерывно, например каждые несколько секунд, на основании указанного сигнала от сенсорного устройства.
Патент РФ на изобретение №2576415, МКИ: В03С 1/10; д. публ. 10.03.2016 г.
Известен «Магнитный сепаратор», содержащий внешний барабан и расположенную внутри него магнитную систему, отличающийся тем, что внешний барабан выполнен из диэлектрического материала в виде рабочего органа с фасонным профилем и возможностью фиксации его в разных положениях относительно магнитной системы, а магнитная система выполнена с возможностью вращения и содержит внутренний магнитный барабан, на котором закреплены радиально расположенные с чередующейся полярностью ряды блоков постоянных магнитов, и внешний барабан, выполненный из немагнитного материала. Патент РФ на изобретение №2294243, МКИ: В03С 1/12; д. публ. 27.02.2007 г. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является «Магнитный сепаратор вихревого тока», состоящий из барабана, выполненного из неэлектропроводного материала, магнитного ротора, вращающегося независимо от барабана и расположенного внутри барабана эксцентрично по отношению к оси вращения барабана с возможностью регулировки его местоположения, питателя, и устройств для приема продуктов сепарации, отличающийся тем, что питатель расположен непосредственно над барабаном, причем радиальная плоскость, пересекающая линию подачи материала из питателя на барабан образует с вертикальной осевой плоскостью угол, находящийся в пределах 20-40°.
Патент РФ на ПМ №88581, МКИ: В03С 1/00; д. публ. 20.11.2009 г.
К техническому результату относится улучшение эффективности процесса разделения сыпучих материалов путем использования в устройстве высоко скоростного магнитного ротора, снабженного противовесом, что обеспечивает исключение скручивающих моментов в опорах ротора, и одновременно регулирует положение ротора относительно немагнитного барабана, а также использование в конструкции устройства двух ножей-делителей, связанных каждый со своим сервоприводом, предназначенных для регулирования изменения положения ножа-делителя в радиальном направлении, и снабжение одного из ножей-делителей насадкой для тонкой регулировки продуктов мелких фракций, что способствует четкому разделению сепарируемого сыпучих материалов на отдельные фракции.
Технический результат достигается благодаря тому, что Магнитный сепаратор вихревого тока для сыпучих материалов состоит из барабана, выполненного из неэлектропроводного материала, магнитного ротора, вращающегося независимо от барабана и расположенного внутри барабана эксцентрично по отношению к оси вращения барабана с возможностью регулировки его местоположения, питателя, расположенного над барабаном, и устройств для приема продуктов сепарации. При этом магнитный ротор снабжен противовесом, служащим для исключения скручивающих моментов в опорах ротора, и одновременно для регулирования положения ротора относительно немагнитного барабана. Вращение немагнитного барабана в свою очередь обеспечивает перемещение ленты транспортера. Причем магнитный сепаратор снабжен двумя ножами - делителями, размещенными на общем кронштейне. Каждый нож-делитель с помощью шарнирных узлов связан со своим сервоприводом, предназначенным для регулирования изменения положения ножа-делителя в радиальном направлении. Кроме того, один из ножей-делителей снабжен насадкой для тонкой регулировки продуктов мелких фракций.
Магнитный сепаратор вихревого тока для сыпучих материалов поясняется чертежом-схемой на Фиг. 1.
Фиг. 1 - Магнитный сепаратор вихревого тока для сыпучих материалов (общая схема).
Магнитный сепаратор вихревого тока для сыпучих материалов согласно Фиг. 1 состоит из магнитного ротора 1, вращающегося независимо от барабана 2, выполненного из немагнитного материала, причем магнитный ротор 1 расположен внутри барабана 2 эксцентрично по отношению к оси вращения барабана и с возможностью регулировки его местоположения, магнитный ротор 1, снабжен противовесом 3, при этом вращение барабана 2 обеспечивает перемещение ленты транспортера 4, кроме того устройство снабжено двумя ножами - делителями, 5 и 6, Ножи - делители 5 и 6 связаны каждый со своим сервоприводом 7 и 8, причем нож-делитель 5 снабжен насадкой 9 для тонкой регулировки продуктов мелких фракций. Связь ножей - делителей 5 и 6 с сервоприводами 7 и 8 осуществляют с помощью шарнирных узлов поворота 10 и 11. Основанием для крепления ножей - делителей 5 и 6 служит общий кронштейн 12.
Магнитный сепаратор вихревого тока для сыпучих материалов работает следующим образом: ротор 1, который установлен с эксцентриситетом в выполненном из немагнитного материала барабане 2, начинает вращаться с частотой 7000 об/мин, также начинает вращаться барабан 2, при этом вращение последнего вызывает перемещение ленты транспортера 4, по которой поступает продукт. На продукт воздействует вращающееся магнитное поле, создаваемое магнитной системой вращающего ротора1 за счет возникновения в электропроводящих частицах ЭДС траектория частицы отклоняется от нормальной, таким образом происходит разделение. Для разделения частиц в магнитном сепараторе используются 2 ножа-делителя 5 и 6. Каждый нож делитель имеет возможность регулировки, которая осуществляется оператором за счет сервоприводов 7 и 8, что облегчает удобство обслуживания и ускоряет процесс обслуживания. Нож-делитель 5 снабжен дополнительной насадкой 9, которая осуществляет тонкую регулировку для продуктов мелких фракций.
Известен принцип работы вихретоковых сепараторов производящих разделение продуктов с разной электропроводимостью. Однако эффективное разделение возможно до фракции продукта не менее 5,0 мм. Для разделения более мелких классов ввиду меньшей площади частиц нужна большая отталкивающая электродвижущая сила. Для данной задачи был спроектирован и испытан магнитный сепаратор вихревого тока для сыпучих материалов с частотой вращения ротора 7000 об/мин, что позволило получить эффективное разделение на классах крупности -1+0,5 мм, а на классе крупности -0,5+0 мм получить эффективность 85% на дробленной меди.
Сравнительная таблица по разделению разных продуктов разной крупности см. Приложение 1.
Применение предлагаемого в качестве изобретения «Магнитный сепаратор вихревого тока для сыпучих материалов позволяет обеспечить повышение эффективности процесса разделения сыпучих материалов, исключить скручивающие моменты в опорах ротора, осуществить тонкую регулировку для продуктов мелких фракций, и способствует четкому разделению сепарируемых сыпучих материалов на отдельные фракции.