CS241197B1 - Zařízení pro eiektromagneticktni separaci - Google Patents

Abstract

Vynález se týká zařízení pro elektromagnetickou separaci kusových feromagnetických předmětů ze sypkých materiálů v báňském, palivoenergetickém a hutním průmyslu.^ Účelem vynálezu je zajištění separace feromagnetických předmětů o velikosti zrna do 500 mm ze vzdálenosti do 500 mm. Těchto hodnot separace se dosáhne volbou poměru rozteče (a) pólů (1) a (2) elektromagnetů a pracovní doskokové vzdálenosti (h) elektromagnetů v rozmezí hodnot a/h — — 1,1 až 1,3. Vynálezu je možno s výhodou využít při zpracování a dopravě sypkých materiálů zejména ve velkokapacitních technologiích nebo u sypkých materiálů obsahujících zrna velkých rozměrů do velikosti 500 mm.

Description

Vynález se týká zařízení pro elektromagnetickou separaci feromagnetických předmětů ze sypkých zrnitých materiálů, u něhož se řeší optimalizace rozteče pólů elektromagnetu v závislosti na pracovní doskokové vzdálenosti.

Jsou známy břemenové magnety, u nichž se využívá maximální přítažná síla elektromagnetu v bezprostřední blízkosti pólů.

Dále jsou známy elektromagnetické separátory pro odlučování feromagnetických částic z proudu zrnitých materiálů na dopravních pásech, vibračních podavačích a podobně, u nichž se využívá přítažná síla v určité pracovní vzdálenosti od pólů. Například u magnetických separátorů pro obohacování rud se rozteč pólů určuje z empirického vztahu a = -.(2h + d), kde a — pihová rozteč h — doskoková vzdálenost od pólů d velikost separovaného předmětu. Pro velmi malé separované feromagnetické částice můžeme položit d — 0. Potom a 2..h — 6,28 h. Pro feromagnetické částice s konečnými rozměry pak platí vztah a 6,28 h

Nevýhodou zařízení, při jejichž konstrukci se vychází z uvedené matematické závislosti, je možnost jejich využití pouze pro úzce vymezenou oblost elektromagnetické separace, tj. pro separaci drobných feromagnetických předmětů z jemnozrnných materiálů o veliJíostl zrna do 1 mm, resp. 5 mm, a to při doskokové vzdálenosti do max. 100 milimetrů. U elektromagnetické separace rozměrnějších feromagnetických předmětů o velikosti zrna do 500 mm při uvedeném vztahu a/h není dosahováno optima přítažné síly v doskokové vzdálenosti h od pólů elektromagnetu a rozměry separátoru by byly neúnosně velké.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení pro elektromagnetickou separaci kusových feromagnetických předmětů o velikosti zrna do 500 mm ze sypkých materiálů při doskokové vzdálenosti do 500 mm podle vynálezu, založené na aplikaci Coulombova zákona sestávající z jádra elektromagnetu a cívek elektromagnetu, jehož podstatou je optimalizace závislosti mezi roztečí pólu a a pracovní doskokovou vzdáleností h elektromagnetu, která je určena vztahem

-T- = w-¹·³

Na feromagnetický předmět v magnetickém poli zařízení pro elektromagnetickou separaci působí přítažná síla, která je příčinou vlastního procesu magnetické separace. Velikost přítažné síly F, působící na těleso v magnetickém poli, závisí na magnetickém momentu tělesa M a gradientu intenzity magnetického pole H a je dána vztahem F — M . grád H. Další úpravou tohoto vztahu pro přítažnou sílu platí rovnice μ_ο = permeabilita vzduchu }·. — susceptibilita tělesa

D = demagnetizační faktor závisející na tvaru tělesa

V — objem tělesa h = pracovní doskoková vzdálenost.

Feromagnetický předmět nacházející se v nehomogenním magnetickém poli je tedy jednak natáčen do polohy nejmenšího demagnetlzačního faktoru, v níž je nejsilnější zmagnetován a jednak na něj působí síla ve směru největšího růstu magnetického pole. Feromagnetický předmět nacházející se v magnetickém polí zařízení pro elektromagnetickou separaci je tedy natáčen ve směru magnetických siločar a přitahován směrem k pólům magnetu. Pro dosažení maximální přítažné síly F z výše uvedené rovnice je nutno vyhledat extrém (maximum) —τζ-pro součin H .

dh

Pro výpočet se použije Coulombuv magnetostatický zákon, s jehož pomocí lze uspokojivě popsat vlastnosti magnetického pole. Zavedením zjednodušujícího předpokladu, že magnetická množství 0 jsou soustředěna v pólech elektromagnetu, je magnetická přítažná síla mezi dvěma magnetickými póly úměrná vztahu

kde a =- rozteč pólů elektromagnetu h = pracovní doskoková vzdálenost. Pokud se vychází z intenzity magnetického pole pro jeden závit cívky elektromagnetu, je možno přítažnou sílu vyjádřit rovnicí

Při skutečné délce b cívky elektromagne-tu a při pominutí konstant, bude přítažná síla elektromagnetů úměrná výrazu a*

b*k b.

Vyhodnocením těchto závislostí pro pracovní doskckovou vzdálenost do 500 jum bude dosaženo maximální přítažné síly zařízení pro elektromagnetickou separaci při poměru a h = 1,1-1,3.

Zařízení podle vynálezu umožňuje separaci kusových feromagnetických předmětů s vyšší hmotností, a velikostí zrn do 500 mm nacházejících se v proudu sypkého zrnitého materiálu, odkud jsou tyto předměty přitahovány v pracovní doskokové vzdálenosti do 500 mm.

Další výhodou je odstraňování kusových feromagnetických předmětů i ze spodních partií vrstvy sypkého zrnitého materiálu.

Na přiloženém výkresu je v příkladném provedení na obr. 1 schematicky znázorněn elektromagnet zařízení pro elektromagnetickou separaci.

Na pólech 1 a 2 elektromagnetů, jejíchž osy jsou od sebe vzdáleny o rozteč a jsou uchyceny cívky 3 elektromagnetů o výšce b. Feromagnetický předmět 4 je působením magnetického pole vyvozeného magnetickými množstvími 0 přitažen k pólům 1, 2 elektromagnetu z pracovní doskokové vzdálenosti elektromagnetů menší nebo rovné b.

S výhodou je možné použít zařízení podle vynálezu jako bezpečnou ochranu následujících technologických zařízení, například drtičů nebo mlýnů, před poškozením nedríitelnými feromagnetickými předměty.

Výhody zařízení podle vynálezu se uplatní zejména ve velkokapacitních technologiích při dopravě a zpracování sypkých zrnitých materiálů zvýšeným časovým využitím technologického zařízení a snížením výpadků výroby.

Claims (1)

1. PREDMET

   Zařízení pro elektromagnetickou separaci kusových feromagnetických předmětů o velikosti do 500 mm ze sypkých materiálů sestávající z jádra elektromagnetů a cívek elektromagp.etu, vyznačené tím. že optimalizovaná závislost mezi roztečí (a) pólů (1 vynalezu a 2] elektromagnetů a pracovní doskokovou vzdáleností (hj elektromagnetů o velikosti do 500 mm je určena vztahem 5^zh = 1.1-1,3.