МАГНИТНЫЙ СЕПАРАТОР С ИЗМЕНЯЕМЫМ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ
MAGNETIC SEPARATOR WITH VARIABLE MAGNETIC FIELD

Изобретение предназначено для удаления ферромагнитных металлических частиц из гранулированных сыпучих материалов и может широко использоваться в горно-обогатительной, стекольной, пищевой, легкой, химической и других отраслях промышленности.
Известен магнитный сепаратор, включающий установленный с возможностью вращения немагнитный барабан, ванну, загрузочное и разгрузочное приспособления, расположенную внутри барабана магнитную систему, выполненную в виде установленных на магнитопроводе постоянных магнитов прямоугольной формы, при этом он снабжен закрепленными на поверхности основных магнитов и выполненными в виде прямоугольных призм дополнительными магнитами, причем основные и дополнительные магниты выполнены с одинаковой магнитной полярностью, а призмы дополнительных магнитов выполнены меньшей ширины, чем основные магниты, и установлены в радиальном направлении с зазором между собой
(патент РФ на изобретение №2319549, МКИ В03С 1/10; дата публ. 2008.03.20).
Известен блок магнитной системы сепаратора, содержащий пакеты пластин постоянных магнитов, расположенные в продольном направлении, причем в каждом пакете имеется ферромагнитное основание и пластина, установленная на этом основании, при этом пакет содержит исключительно ферромагнитное основание и одну пластину, каждая пластины в блоке представляет собой высокоэнергетичный магнит, который выполнен на основе редкоземельных элементов, сторона пластины, обращенная к рабочей зоне сепаратора, имеет несколько граней или закругление по радиусу, и каждая пластина установлена в пазы, образованные ферромагнитным основанием и немагнитными бортами, к которым примыкают боковые грани магнитной пластины (патент РФ на ПМ №72644, МКИ В03С 1/00, дата публ. 2008.04.27).
Известен магнитный сепаратор-анализатор, включающий магнитную систему, выполненную из постоянных магнитов с возможностью их вращения с регулируемой частотой, при этом ось вращения магнитной системы расположена вертикально и совпадает с осью цилиндра, изготовленного из немагнитного материала с возможностью изменения его диаметра за счет раздвижения разрезанной по образующей его боковой поверхности (патент РФ на ПМ №72879, МКИ В03С 1/12, дата публ. 2008.05.10).
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является многокамерный магнитный сепаратор с бегущим полем, содержащий сепарационную камеру, расположенную вертикально между двумя немагнитными дисками, на которых радиально под углом 90° закреплено по 4 магнита с одинаковой магнитной полярностью и магнитными моментами одного диска, направленными навстречу магнитным моментам другого диска с возможностью изменения частоты их вращения, при этом сепаратор снабжен несколькими сепарационными камерами, а магнитная система выполнена из магнитных блоков, размещенных по дуге окружности дисков на 360° с чередующейся магнитной полярностью на расстоянии между блоками меньше их ширины, причем расположенные по обе стороны от сепарационной камеры и находящиеся на одной линии блоки имеют сонаправленное расположение векторов магнитной индукции (патент РФ на ПМ №72880, МПК В03С 1/12, дата публ. 2008.05.10).
К недостаткам вышеописанных технических решений относятся низкая селективность разделения из-за неэффективного использования магнитных блоков с чередующейся магнитной полярностью, благодаря чему при вращении барабана создается магнитное поле с неоднородной напряженностью.
К техническому результату относится повышение эффективности сепарирования материалов за счет использования магнитных систем с возможностью их перемещения для регулирования зазора относительно барабана и оптимального их ориентирования по отношению к потоку обрабатываемых сыпучих материалов, что позволяет добиться повышения производительности устройства и высокой селективности разделения сепарируемых материалов.
Технический результат достигается благодаря тому, что магнитный сепаратор с изменяемым магнитным полем включает корпус в виде вращающегося немагнитного барабана. Барабан снабжен валом и магнитными системами с постоянными магнитами, расположенными с возможностью изменения напряженности создаваемого ими магнитного поля. Магнитные системы установлены с двух сторон от вала с возможностью изменения положения относительно боковой внутренней поверхности барабана. Вал жестко связан с корпусным элементом в виде рамки, две стенки которой перпендикулярны, а две параллельны валу, при этом на последних установлены два ярма. В каждом ярме закреплена магнитная система, содержащая блок постоянных магнитов. Ярмо выполнено в виде секторного элемента с задней стенкой, параллельной боковой поверхности барабана, и двумя боковыми стенками, перпендикулярными оси барабана. Каждая боковая стенка ярма снабжена прямоугольным и круглым вырезами. Через прямоугольные вырезы пропущены с зазором направляющие квадратной формы, снабженные ограничителями в виде двух вилок, служащих для регулирования хода ярма относительно боковой поверхности барабана и перпендикулярно его оси. Между задней стенкой и направляющими ярма параллельно им установлены кулачковые валы с двумя эксцентриками, которые взаимодействуют с вилками направляющих. Каждый кулачковый вал расположен с возможностью вращения в двух держателях, жестко связанных со стенками рамки, параллельными валу. Вал барабана установлен с возможностью вращения вокруг своей оси в момент настройки магнитных систем для установки их в рабочее положение, а длина прямоугольного паза в ярме рассчитана таким образом, чтобы угол вращения кулачковой оси был равен 180°. Магнитный сепаратор с изменяемым магнитным полем снабжен подающим лотком и делителем потока материала.
Магнитный сепаратор с изменяемым магнитным полем поясняется фиг.1, 2, 3, 4 и 5.
На фиг.1 - магнитный сепаратор с изменяемым магнитным полем - схема общего вида в разрезе;
на фиг.2 - магнитный сепаратор с изменяемым магнитным полем - вал и рамка с двумя кулачковыми осями (одна ось в рабочем, а другая в нерабочем положениях);
на фиг.3 - магнитный сепаратор с изменяемым магнитным полем - ярмо;
на фиг.4 - магнитный сепаратор с изменяемым магнитным полем - кулачковая ось. Фиг.5 - общий вид магнитного сепаратора с изменяемым магнитным полем в разрезе (показан механизм регулировки магнитной системы).
Согласно фиг.1, 2, 3, 4 и 5 магнитный сепаратор с изменяемым магнитным полем содержит корпус в виде вращающегося немагнитного барабана 1, внутри которого на оси вращения установлен вал 2 и две магнитные системы 3, расположенные с двух сторон от него, вал 2 жестко связан с корпусным элементом в виде рамки 4, две стенки которой перпендикулярны валу 2, а две параллельны, при этом на последних установлены два ярма 5, в каждом из них закреплена магнитная система 3, содержащая блок постоянных магнитов, при этом ярмо 5 выполнено в виде секторного элемента с задней стенкой 6, параллельной боковой поверхности барабана, и двумя боковыми стенками 7, перпендикулярными оси барабана 1. Каждая боковая стенка 7 ярма 5 снабжена прямоугольным 8 и круглым 9 вырезами, через прямоугольные вырезы пропущены с зазором направляющие 10 квадратной формы, снабженные ограничителями в виде двух вилок 11, служащих для регулирования хода ярма 5 относительно боковой поверхности барабана и перпендикулярно его оси, между задней стенкой 6 и направляющими 10 ярма 5 параллельно им установлены кулачковые валы 12 с двумя эксцентриками 13, которые взаимодействуют с вилками 11 направляющих 10, в свою очередь, каждый кулачковый вал 12 расположен с возможностью вращения в двух держателях 14, жестко связанных со стенкой рамки, параллельной валу, с помощью уголка 15.
Кроме того, магнитный сепаратор с изменяемым магнитным полем снабжен подающим лотком 16 и делителем потока материала 17.
Принцип работы магнитного сепаратора с изменяемым магнитным полем:
магнитная система 3 каждого ярма 5 в рабочем положении устанавливается на требуемый рабочий зазор Δ. Рабочий зазор регулируется с помощью торцового ключа через круглые вырезы 9 боковых стенок 7 ярма 5, совмещенные с такими же вырезами во фланце немагнитного барабана 1.
Во время установки магнитных систем 3 в рабочее положение ярмо 5 имеет возможность перемещения вдоль прямоугольных пазов 8 с помощью направляющей 10 квадратной формы, взаимодействующей через свои вилки 11 с соответствующими кулачковыми валами 12, что позволяет установить требуемый зазор Δ между поверхностью магнитной системы 3 и рабочей поверхностью вращающегося немагнитного барабана. Затем исходный материал по подающему лотку 16 равномерно подается на рабочую часть вращающегося барабана 1, внутри которого на неподвижном во время работы сепаратора валу 2 на квадратных направляющих 10 закреплено соответствующее ярмо 5, каждая со своей магнитной системой 3, создающей при вращении барабана изменяемое магнитное поле, что способствует повышению эффективности сепарации и селективности процесса разделения. При этом магнитные примеси притягиваются магнитным полем, создаваемым соответствующей магнитной системой 3, к поверхности немагнитного барабана 1 и вращаются вместе с ним до выхода из зоны воздействия магнитного поля, после чего попадают в зону делителя 17. В свою очередь, немагнитные примеси под действием силы тяжести и сил инерции с поверхности немагнитного барабана попадают в зону для немагнитных примесей.
Применение предложенного в качестве изобретения магнитного сепаратора с изменяемым магнитным полем способствует повышению эффективности сепарации и селективности процесса разделения гранулированных сыпучих материалов.