CS244288B1

CS244288B1 - Electromagnetic separator of metallic ferromagnetic objects

Info

Publication number: CS244288B1
Application number: CS85172A
Authority: CS
Inventors: Libor Odstrcil; Pavel Zak; Bohumir Belunek; Sava Kubin; Ludek Voznica
Original assignee: Libor Odstrcil; Pavel Zak; Bohumir Belunek; Sava Kubin; Ludek Voznica
Priority date: 1985-01-09
Filing date: 1985-01-09
Publication date: 1986-07-17
Also published as: CS17285A1

Abstract

Úkolem řešeni je vyvinout elektromagnetický separátor kovových feromagnetických předmětů z proudu přepravovaného nebo přesypávaného sypkého materiálu se zvýšenou separační účinností a optimálním využitím elektrické energie přiváděné do separátoru. Za tim účelem je jádro elektromagnetu na straně přivrácené k separovanému materiálu opatřeno čtyřmi pólovými nástavci, sestavenými v řadě vedle sebe, kde na dvou středních nástavcích jsou navinuty cívky. Krajní pólové nástavce mají vůči dvěma středním nástavcům menší průřezy.The task is to develop electromagnetic metal ferromagnetic separator articles from the stream being transported or loose bulk material is increased separation efficiency and optimal use the electrical energy supplied to the separator. For this purpose is the core of the electromagnet on the side facing the separated provided with four pole pieces, assembled in a row side by side, where they are wound on two middle extensions coils. The end pole pieces have smaller cross-sections to the two middle extensions.

Description

Vynález se týká elektromagnetického separátoru pro separaci kovových feromagnetických předmětů ze sypkých materiálů, při jejich dopravě nebo přesypávání, kde se řeší uspořádání jádra a cívek elektromagnetu s cílem optimalizace tvaru a charakteristik magnetického pole a tím optimalizace separačních vlastností elektromagnetického separátoru a zajištění jeho maximální účinnosti·The invention relates to an electromagnetic separator for separating metallic ferromagnetic objects from bulk materials, during their transport or overfilling, where the arrangement of the core and coils of the electromagnet is solved in order to optimize the shape and characteristics of the magnetic field and thereby optimize the separation properties of the electromagnetic separator and

Jsou známy elektromagnetické separátory kovových feromagnetických předmětů ze sypkých materiálů, kde jádra elektromagnetu mají dva pólové nástavce, kolem nichž jsou zpravidla navinuty cívky elektromagnetu. Magnetické siločáry magnetického pole ve vzduchovém prostoru mezi pólovými nástavci probíhají od jednoho pólového nástavce ke druhému ve vypouklém tvaru vůči elektromagnetu, přičemž jejich konkrétní zakřivení, vzdálenost, do jaké ve vzduchovém prostoru zasahují, a další magnetické parametry jsou ovlivňovány řadou faktorů, jako vzdáleností pólových nástavců, buzena^elektromagnetu a dalšími·Electromagnetic separators of metallic ferromagnetic objects of loose materials are known, where the electromagnet cores have two pole extensions around which the electromagnet coils are usually wound. The magnetic field lines of the magnetic field in the air space between the pole pieces extend from one pole piece to the other in a convex shape relative to the electromagnet, with their particular curvature, the distance they interfere in the air space and other magnetic parameters influenced by a number of factors such as the distance of the pole pieces , excited by electromagnet and others ·

Nevýhodou tohoto nejjědnoduššího provedení elektromagnetického separátoru je jediný oblouk, v němž každá magnetická siločára probíhá ve vzduchovém prostoru mezi oběma pólovými nástavci. Při průchodu přepravovaného nebo přesypávaného sypkého materiálu magnetickým polem separátoru je obvykle doba_zběhem níž projde sypký materiál uvedeným jediným obloukem magnetických siločár mezi oběma pólovými nástavci elektromagnetu, nedostatečná pro namagnetování a vychýlení kovového feromagentickéhoThe disadvantage of this simplest embodiment of the electromagnetic separator is a single arc in which each magnetic field line extends in the air space between the two pole pieces. When passing conveyed přesypávaného or bulk material by the magnetic field of the separator is usually _a period during which the bulk material passes through said single arc of magnetic field lines between the two pole pieces of an electromagnet, and is insufficient to bias magnetized metal feromagentického

244 288 předmětu z proudu přepravovaného nebo přesypávaného sypkého materiálu,a to vzhledem k časovému úseku, potřebnému pro namagnetování kovového feromagnetického předmětu, po němž teprve dochází k reakci o změně dráhy kovového feromagnetického předmětu, a dále vzhledem k setrvačnosti ve směru pohybu nebo letu, v němž má snahu setrvat kovový feromagnetický předmět. Eventuelní zvětšení vzdálenosti mezi pólovými nástavci, jímž by bylo možno dosáhnout zvětšení doby pobytu kovového feromagnetického předmětu v účinném magnetickém poli, je nereálné, nebot*se zvětšováním této vzdálenosti mezi pólovými nástavci dochází ke zploštění magnetických siločár mezi pólovými nástavci,a tím k podstatnému snížení účinného přitahovaného dosahu elektromagnetického separátoru.244 288 an object from a stream of conveyed or tipped bulk material due to the time period required to magnetize a metal ferromagnetic object before a metal-ferromagnetic object change reaction occurs, and also due to inertia in the direction of travel or flight, in which tends to remain a metallic ferromagnetic object. A possible increase in the distance between the pole pieces, which would increase the residence time of the metal ferromagnetic object in the effective magnetic field, is unrealistic, as this distance between the pole pieces increases, the magnetic field lines flatten between the pole pieces, thereby substantially reducing the effective attracted range of electromagnetic separator.

pále jsou známy elektromagnetické separátory kovových feromagnetických předmětů ze sypkých materiálů, kde jádra elektromagnetů mají tři nebo obecně 3 + ( n.2 ) pólových nástavců, kde n. je celé kladné reálné číslo, a kde cívky elektromagnetu jsou navinuty vždy na každém druhém pólovém nástavci.There are also known electromagnetic separators of metallic ferromagnetic objects of loose materials, where the electromagnet cores have three or generally 3 + (n.2) pole pieces, where n. is an integer positive real number, and where the solenoid coils are wound on every second pole piece. .

U tohoto provedení elektromagnetického separátoru je sice celková délka magnetického pole veliká, a tedy dostatečná pro namagnetování i vytažení kovového feromagnetického předmětu z proudu dopravovaného nebo přesypávaného sypkého materiálu. Jeho nevýhodou je však plochý tvar celkového magnetického pole,a tím nižší účinný přitahovací dosah elektromagnetického separátoru.In this embodiment of the electromagnetic separator, the total length of the magnetic field is large and thus sufficient to magnetize and pull the metallic ferromagnetic object out of the flow of the bulk material to be conveyed or tipped. However, its disadvantage is the flat shape of the overall magnetic field and thus the lower effective attraction range of the electromagnetic separator.

Uvedené nedostatky dosud známých elektromagnetických separátorů se odstraní elektromagnetickým separátorem podle vynálezu, sestávajícím z jádra elektromagnetu, na němž jsou na straně přivrácené k separovanému materiálu umístěny pólové nástavce s cívkami, nad nimiž je ochranná deska, jehož podstata spočívá v tom, že pólové nástavce jsou čtyři v řadě vedle sebe a cívky jsou navinutyThese drawbacks of the prior art electromagnetic separators are overcome by an electromagnetic separator according to the invention, consisting of an electromagnetic core, on which the side facing the separated material are arranged with pole pieces with coils over which there is a protective plate. in a row side by side and the coils are wound

244 288 na dvou středních. Krajní polově nástavce mají menší průřez než střední pólové nástavce, Hs-gnotické pole elektromagnetického separátoru podle vynálezu je optimálně přizpůsobeno technologicko-fyzikálním podmínkám separace kovových feromagnetických předmětů z proudu přepravovaného nebo přesypávaného sypkého materiálu·244 288 on two secondary schools. The extreme half extensions have a smaller cross-section than the middle pole extensions. The Hs-gnotic field of the electromagnetic separator according to the invention is optimally adapted to the technological-physical conditions of the separation of metallic ferromagnetic objects from the flow of bulk material

Tím je zajištěna vysoká separační účinnost a řada dalších faktorů včetně optimálního využití přiváděné elektrické energie do separátoru·This ensures high separation efficiency and a number of other factors, including optimum use of the power supplied to the separator.

Na přiloženém výkresu je znázorněno příkladné provedení elektromagnetického separátoru podle vynálezu v podélném řezu s obíhajícím nekončitým poddajným pásem.The attached drawing shows an exemplary embodiment of an electromagnetic separator according to the invention in longitudinal section with a circulating endless yielding band.

Cívky 2 jádra 2 elektromagnetu jsou navinuty pouze na dvou středních pólových nástavcích z celkového počtu čtyř pólových nástavců, přičemž dva okrajové pólové nástavce 4 mají vůči středním pólovým nástavcům J menší průřez. Nad cívkami 1. a pólovými nástavci 2 a 4 3® ochranná deska £ a nad ní se pohybuje poddajný nekončitý pás 6, který opasává hnací a vratný buben 2» θ elektromagnetického separátoru. To má vliv na zesílení magnetického toku ve středních dvou pólových nástavcích J oproti dvěma krajním pólovým nástavcům J^a tím zesílení magnetického pole v oblasti nad dvěma středními pólovými nástavci £ na úkor magnetického pole nad zbývající části elektromagnetického separátoru.The coils 2 of the electromagnet core 2 are wound only on two central pole pieces out of a total of four pole pieces, the two edge pole pieces 4 having a smaller cross-section relative to the middle pole pieces J. Above the coils 1 and the pole pieces 2 and 4 3 ®, the protective plate 6 is moved and above it a flexible endless belt 6, which fits the drive and return drum 2 θ of the electromagnetic separator. This has the effect of amplifying the magnetic flux in the middle two pole pieces J over the two extreme pole pieces J and thus increasing the magnetic field in the region above the two middle pole pieces 6 at the expense of the magnetic field over the rest of the electromagnetic separator.

Výsledné magnetické pole nad pólovými nástavci 2 tak získá ve své střední části výrazné konkávní vydutí^ a tím výrazné zvětšení doskokové přítažné síly, která je hlavním funkčním parametrem elektromagnetického separátoru. Přitom nad krajními pólovými nástavci v krajních částech separátoru dojde ke snížení síly magnetického pole. Tato nerovnoměrnost síly magnetického pole má při správném situování elektromagnetického separátoru a tedy jeho magnetického pole vůči proudu přepravovaného nebo přesypávaného sypkého materiálu za následek výhodný tří4The resulting magnetic field above the pole pieces 2 thus obtains in its central part a significant concave bulge and thus a significant increase in the rebound pulling force, which is the main functional parameter of the electromagnetic separator. Above the pole pieces in the extreme parts of the separator, the magnetic field strength is reduced. This unevenness of the magnetic field strength results in a favorable positioning of the electromagnetic separator and hence its magnetic field relative to the flow of the bulk material being conveyed or transferred.

244 288 fázový cyklus přitahování kovových feromagnetických předmětů z proudu přepravovaného nebo přesypávaného sypkého materiálu. V první fázi při průchodu sypkého materiálu první částí magnetického pole separátoru dojde k namagnetování kovového feromagnetického předmětu a ve druhé fázi se dostane tento namagnetovaný předmět do zesíleného magnetického pole, kde vlivem tohc^zesílení magnetického pole již namagnetovanému kovovému feromagnetickému předmětu jsou vytvořeny optimální podmínky pro přitažení těchto předmětů z větší vzdálenosti,, nebo vytažení tohoto předmětu z pod vrstvy sypkého materiálu nebo bezpečné přitažen^/ tohoto předmětu i v případě, kdy má relativně nižší hodnotu magnetické permability nebo kdy se jedná o předměty, jehož jedna nebo některé části jsou feromagnetické. Třetí fáze se stává aktuelní v případech, kdy při průchodu sypkého materiálu střední části magnetického pole je sice let nebo postup kovového feromagnetického předmětu vychýlen směrem k elektromagnetickému separátoru, respektive již vykonal kus dráhy směrem k němu, avšak vzhledem k velké setrvačnosti svého letu nebo původní velké vzdálenosti nebo vzhledem k jeho původnímu přisypávání sypkým materiálem a podobně nedojde ještě k jeho dosednutí na ochrannou desku na pólových nástavcích 2 ^a 4·244 288 phase cycle of attracting metallic ferromagnetic objects from a stream of conveyed or tipped bulk material. In the first phase, when the bulk material passes through the first part of the magnetic field of the separator, the ferromagnetic metal object is magnetized and in the second phase the magnetized object gets into the amplified magnetic field, where the magnetization of the already magnetized metal ferromagnetic object even if it has a relatively lower magnetic permeability value, or if it is one or some parts of which are ferromagnetic. The third phase becomes current in cases when the bulk material passing through the central part of the magnetic field, while the flight or the metal ferromagnetic object is moving towards the electromagnetic separator, or has already made some distance towards it, but due to its large inertia or original large distance or due to its original addition of bulk material and the like, it does not yet touch the protective plate on the pole pieces 2 ^and 4 ·

K tomuto dosednutí dojde až v poslední části elektromagnetického separátoru, kde je již sice podobně jako v první části relativně slabší magnetické pole, avšak vzhledem k tomu, že kovový feromagnetický předmět je již blízko separátorujnebo že jeho dráha je již k separátoru nasměrována, dojde v této poslední části k definitivnímu přitažení a dosednutí kovového feromagnetického předmětu na ochrannou desku £ separátoru. Další případ využití uvedené třetí fáze oyklu separace kovového feromagnetického předmětu z proudu přepravovaného nebo přesypávaného sypkého materiálu je v případě pásového provedení elektro magnetického separátoru, kde kolem elektromagnetu separátoru obíhá nekončitý poddajný pás 6, například z pryže,This contact occurs only in the last part of the electromagnetic separator, where, as in the first part is relatively weaker magnetic field, but since the metal ferromagnetic object is already close to the separator or because its path is already directed to the separator, this occurs the last part to definitively attract and rest the ferromagnetic metal object on the separator protective plate. Another case of utilizing said third phase of the separation of the metallic ferromagnetic article from the flow of conveyed or poured bulk material is in the case of a belt design of an electro-magnetic separator, wherein an endless yielding belt 6, e.g.

244 288 umělé hmoty a podobněf a kde po přitažení vyseparovaného kovového feromagnetického předmětu ve střední části separátoru v oblasti zesíleného magnetického pole a při dosednutí tohoto předmětu na poddajný pás 6 v této části separátoru stačí na přidržení tohoto předmětu v poslední části separátoru již menší přítažné působení, jež je dále výhodné ze dvou dalších důvodů. Jednak při přitažení a dosednutí kovového feromagnetického předmětu na poddajný pás 6 se tento předmět nachází pouze v malé vzdálenosti od pólových nástavců a |,.a je tedy v oblasti velmi silných přítažných účinků, jejichž vlivem je přitlačován velkou silou na poddajný pás 6. Aby mohl být tímto poddajným pásem 6 tento předmět odsunut mimo dosah magnetického pole, kde může od separátoru odpadnout, je nutno překonat tření, vyvozené uvedenou velkou příttsučnou sílou. Je proto účelné v poslední části separátoru zajistit slabší magnetické pole. Druhým důvodem je účelnost postupného zeslabování magnetického pole ve směru přepravy vyse páro váného kovového feromagnetického předmětu poddajným pásem 6 separátoru, nebot* zejména v případech, kdy tento předmět má tvar inklinující ke kutálení, a kdy magnetické pole má strmé ukončení, dojde v místě přechodu tohoto předmětu přes toto strmé rozhraní ke zpětnému vtažení tohoto předmětu proti směru pohybu poddajného pásu 6 do oblasti silného magnetického pole.244 288 plastic and the like and where, after pulling the separated metallic ferromagnetic object in the central part of the separator in the region of the amplified magnetic field and contacting the object with the flexible web 6 in this part of the separator, it is sufficient to retain the object in the last part of the separator which is further advantageous for two other reasons. On the one hand, when the metal ferromagnetic object is pulled on the compliant strip 6, it is only a short distance away from the pole pieces a, and is thus in the region of very strong pulling effects, which are pressed with great force against the compliant strip 6. For example, to be able to move the object away from the magnetic field where it can fall off the separator, it is necessary to overcome the friction exerted by said high attachment force. It is therefore expedient to provide a weaker magnetic field in the last part of the separator. The second reason is the desirability of gradual attenuation of the magnetic field in the direction of transport of the higher-vaporized metallic ferromagnetic article by the flexible strip 6 of the separator, since particularly when the article has a tending tending shape and the magnetic field has a steep ending. of the article via this steep interface to retract the article against the direction of movement of the flexible web 6 into a region of strong magnetic field.

Claims

1. An electromagnetic separator of metallic ferromagnetic objects made of bulk materials during their transport or transfer, consisting of an electromagnet core, on which the pole pieces with coils are placed on the side facing the separated material, over which a protective plate is placed, characterized in that the pole pieces are four in a row side by side and the spools are wound on two middle.

Electromagnetic separator according to claim 1, characterized in that the outer pole pieces have smaller cross-sections with respect to the two middle pieces.