CS269957B2 - Magnetic separator - Google Patents

Description

Vynález se týká magnetického odlučovače a zejména odlučovače užívajícího matrice magnetických členu, které jsou dočasné zmagnetovávány umístěním v magnetickém poli, a kterýmžto odlučovačem může být vedena tekuté směs obsahující materiály o různých magnetických vlastnostech za účelem oddělení více magnetických částic od částic méně magnetických.

Magnetické odlučovače upravené к provádění odlučování více magnetických částic od méně magnetických částic jsou dobře známy· U dřívějšího provedení, kterého se stále používá pro oddělování vysoce magnetických částic, vedou se volně padající částice magnetickým polem. Oddělení se dosáhne jako výsledek bočního pohybu více magnetických částic vůči méně magnetickým částicím.

Aby se zpracovaly ‘slaběji magnetické částice a extrahovaly, bylo zapotřebí použít matrice magnetických členů, jak shora uvedeno, aby se vytvořil silnější gradient magnetického pole za úČelem odstranění slabě magnetických částic z průchozího proudu kapalné směsi, zatímco se připustí, aby částice v podstatě ne magnetické prošly matricí.

Dylo užito četných různých forem uspořádání matric a obvykle se magnetické pole vytváří oddálenými pdly magnetu, mezi nimiž je vymezena přívodní dráha pro matrici· Taková přívodní dráha může být vymezena prstencovltou nádobou nebo kruhovým dopravníkem, jež Jsou uspořádány buJ vodorovně nebo svisle a upraveny tak, že se otáčejí pásmem jejich obvodové délky umístěných mezi pdly magnetu.

Přítomnost magnetických pdlů, které musí být magnetizovány cívkou s nimi sdruženou, omezuje intensitu magnetického pole, kterým lze působit na matrici magnetických členů jako výsledek dosažení magnetického nasycení materiálu tvořícího pdly.

Další problém, o kterém je třeba se zmínit, záleží у tom, že kaše, z nichž mají být částice odděleny, často obsahují dřevěná vlákna, železné príměsky nebo jiné znečištěniny, které snižují účinnost magnetického odlučování po určité časové období· Jo ovšem výhodné, aby matrice magnetických členů byla pravidelně pr omýván a a čištěna.

Jako alternativa ke dvojici magnetických pólů, mezi nimiž je matrice vedena, byla navržena jediná solenoidová cívka obvyklého prstencovltého tvaru, do které zasahuje obloukový úsek kruhového dopravníku nebo nádržky v důsledku její vypoukiosti. Vnitřní průměr solenoidu musí být, v důsledku tohoto fyzikálního uspořádání, značný oproti průměru kruhového dopravníku nebo nádržky, čímž se omezuje jeho účinnost. Je třeba poznamenat, že matrice by mohla zaujmout jakýkoliv vhodný tvar, například většího počtu oddělených členů, volně pohyblivých vůči sobě navzájem v ne zmagnetizovaném stavu. Matrice by však také mohla být složena z kovcaé rohože nebo polštáře nebo z řady tkaných členů kovového pletiva.

Účelem vynálezu je vytvořit zdokonalený magnetický odlučovač, u kterého by intenzita magnetického pole byla zlepšena, a kromě toho vytvořit prostředky pro dopravování matrice magnetických členů, jakož i provedení samotných magnetických členů tak, aby se usnadnilo čištění matrice magnetických členů· *

V tomto popisu se pod údajem dvě cívky rozumí také vychylovací cívky a podobně, přičemž údaj magnetický má zahrnovat látku, která je schopna nabýt vlastností magnetu nebo být přitahována magnetem.

Předmětem vynálezu je magnetický odlučovač, obsahující dopravní soustavu pro dopravování matrice magnetických členů alespoň jedním magnetickým polem, vytvářeným prostředky pro generování magnetického pole, spojenými s odlučovačem a sestávajícími z alespoň Jednoho páru solenoidových cívek, umístěných proti sobě, dále přívodní vstup pro přívod rozdružovaného materiálu do první oblasti dopravní soustavy, stále uložené v uvedeném magnetickém poli v horizontální poloze, prostředky pro odvádění uvedeného materiálu od matrice v oblasti magnetického pole a prostředky pro odstraňování magnetických částic zadržených matricí v druhé oblasti do právní soustavy mimo magnetické pole. Podstata vynálezu spočívá v tom, že osy solenoidových cívek Jsou svislé a svírají pravý úhel s první oblastí dopravní soustavy, například dopravníkového pásu, přičemž jedna solenoidová cívka je uložena nad a druhá pod dopravníkovým pásem a pár solenoido vých cívek je spojen pláštěm a vytváří jednotku в otvory pro průchod dopravníkového pásu.

Další provedení vynálezu navrhuje, aby dopravní soustava byla provedena ve tvaru prstencové nádržky nebo kruhového dopravníku otáčivého bud v provozně svislé nebo vodorovné rovině, nebo aby soustava dopravníku byla tvořena soustavou nekonečného ohebného pásu majícího v podstatě přímou pracovní dráhu·

Podle dalšího provedení vynálezu má být matrice magnetických členu složena z většího počtu oddělených členu, s výhodou pohyblivých vůči sobě navzájem, a matrice má být opatřena prostředky pro omývání magnetických členů in sítu nebo prostředky pro vypouštění některých nebo všech členů matrice do promývací stanice в přídavnými prostředky pro navracení promytých členů do dopravní soustavy·

Je známo použít v podstatě kulovitých magnetických členů pro sestavení matrice a dopravní soustava podle vynálezu může být výhodně rozdělena do oddílů pro uložení takové matrice·

Je-li to žádoucí, může být upraveno zádržné stínítko pro zadržení matricových členů v jejich poloze v odděleních dopravní soustavy v průběhu celého cyklu. V takovém případě budou matricové členy pouze důkladně omyty nebo očištěny ve vhodných časových okamžicích, což bude zahrnovat odstranění členů z uvedených oddělení· ·

Členy matrice sestávající s výhodou každý z plošného útvaru, který má v podstatě pravoúhelník ový tvar a který je vymezen sítí z magnetického drátu, jejíž jeden okraj je uložen napříč dopravní soustavy ve vhodných vzdálenostech od sousedních členů alespoň na podstatné části délky dopravní soustavy· Dopravní soustava může být opatřena prostředky pro zajištění, že povrch členů zůstane v podstatě kolmý к povrchu dopravníku, například za pomoci rámu, který je s výhodou oddělitelný od členu·

Nekonečný dopravník, když je ho použito, může být na zpátečním průchodu podáván vhodnými promývacími stanicemi za účelem jeho vyčištění a odstranění nečistot·

V případě dosavadních typů magnetických odlučovačů, které generují magnetické pole za použití Železného třmenu. Je nepraktické generovat Intenzitu pole nad přibližně 1,2 T. Vyšší intenzita může být generována pouze zvýšením spotřeby energie nebo snížením výkonu stroje· Užitím konstrukce se solenoidovou cívkou lze ekonomicky generovat pole o Intenzitě vyšší než 2 T, a přesto udržet vysoký výkon stroje. Jsou—11 požadována pole s ještě vyšší intenzitou, mohou být soleoidy učiněny supravodivými použitím kryogenných systémů· Se supravodivými cívkami lze generovat intenzity pole vyšší než 3 T.

Pro lepší porozumění vynálezu bude jedno provedení vynálezu popsáno v souvislosti в výkresy.

Obr. 1 je schematický nárys magnetického odlučovače podle vynálezu·

Obr. 2 je průřez provedením znázorněným na obr. 1, a to podle čáry И - II·

Obr. 3 je půdorys prostředků generujících magnetické pole pro magnetický odlučovač podle obr. 1.

Obr. 4 Je průřez prostředky podle obr. 3 generujícími magnetické pole, a to podle Čáry IV-IV.

Obr. 5 je průřez dopravní soustavou provedení znázorněného na obr. 1 včetně matricového členu ze sítě magnetického drátu, na ní dopravovaného.

Obr. 6 znázorňuje schematicky jiné provedení dopravníkového pásu к užití v magnetickém odlučovači podle obr. 1.

Obr. 7 je schematický nárys jiného provedení magnetického odlučovače podle vynálezu.

Jak je znázorněno na obr. 1 a 2, obsahuje magnetický odlučovač _! dopravní soustavu, která má dopravníkový pás 2 pohyblivý ve směru naznačeném Šipkou A a mající rovnou činnou vodorovnou větev, která prochází prostředky 3 generujícími magnetické pole a sdruženými s magnetickým odlučovačem 1.

V dráze pásu 2 jsou upraveny řemenice 4 pro vytvoření žádané nekonečné soustavy.

Magnetický odlučovač .1 dále obsahuje přívodní vstup 5 pro přivádění materiálu na dopravníkový pás 2 po vstupu do prostředků 3 generujících magnetické pole; dále druhý vstup 7 pro vodu upravený pro oplachování dopravníkového pásu 2 po výstupu z prostředků 3 generujících magnetické polej dále první výstup β, pro přiváděný materiál za účelem příjmu a vypouštění jakéhokoliv v podstatě nemagnetlckého přiváděného materiálu, který je oplachován в dopravníkového pásu 2 v oblasti magnetického pole za pomoci vody přicházející prvním vstupem 6 pro vodut a druhý výstup 9 pro kapalinu za účelem přQmu a vypouětění jakéhokoliv magnetického přiváděného materiálu, který Je opláchnut 2 dopravníkového pásu 2 po výstupu z prostředků 3 generujících magnetické pole.

Zpětná dráha dopravníku prochází promývacími a oplachovacími stanicemi lo a 11, Oplachování může být prováděno vodou nebo vodou smíšenou a přísadami (například kyselinami nebo alkálieml) pro usnadnění čištění· Lze také užít mechanického čištění.

Prostředky 3 generující magnetické pole jsou v průřezu znázorněny na obr· 1 přerušovanými čarami a obsahují dvojici železem plátovaných solenoidových cívek 12 uspořádaných navzájem souose a udržovaných v jejich činné poloze vůči sobě navzájem pláštěm 13. ΡΙύζΓ 13 je opatřen vhodným otvorem 14 pro umožnění průchodu dopravníkového pásu 2 mezi solenoidovými cívkami 12· Půdorys cívek Je znázorněn na obr, 3·

V plášti 13 je upraven další štěrblnovitý otvor 15, podrobněji znázorněný na obr, 3, který probíhá středem provozně nejvyšší cívky napříč к otvoru 14 pásu· Štěrbinovitý otvor 15 Je upraven pro příjem a rozvádění jakékoliv oplachovací vody přicházející z prvního vstupu 6 pro vodu, umístěného nad prostředky 3 generujícími magnetické pole·

Plášt* 13 obsahuje ještě další kuželovitý otvor 16· který má kuželovitý tvar a čtvercový průřez. Tento kuželovitý otvor 16 prochází středem provozně nejnlŽší cívky, souose se Štěrbinoví tým otvorem 15, к němuž Je přiváděn v podstatě · no magnetický materiál pro vypouštění prvním nálevkovitým výstupem 8·

Obr· 3 a 4 znázorňují podrobněji uspořádání prostředků 3, generujících magnetické pole·

Uvažujeme-li zejména obr· 5, je dopravníkový pás 2 magnetického odlučovače 1^ znázorněn ve sdružení s členem 17 z drátěné sítě, jehož provozně nejnižší okraj je připojen к dopravníkovému pásu 2 pomůckou 18· Pásová soustava dálo zahrnuje dvojici rámových členů 19 pro boční podpírání členu 17 z drátěné sítě ve vztyčené poloze vůči povrchu dopravníkového pásu 2. Člen 17 z drátěné sítě Jo takto omezen na třech stranách soustavou dopravníkového pásu 2 a jeho provozně nejvyŠŠÍ okraj zůstává holý·

Rámové členy 19 mají v podstatě tvar L, přičemž ramena písmene L vymezují mezi zebou ostrý úhel· Aby tedy rámový člen 19 mohl spočinout na přiřazené boční hraně členu 17 z drátěné sítě a aby ramena písmeno L vymezovala pravý úhel, musí být působeno tlakem na rámový člen 19 ve směru vyznačeném šipkou B, Žádaný tlak může být vyvolán noznázoměnými vedeními nebo válci vhodně umístěnými uvnitř otvoru 14 pláště 13 vzhledem к prostředkům 3 generujícím magnetické pole·

Pří používání magnetického odlučovače 1^ ·· kaše přiváděného materiálu obsahující směs více nebo méně magnetických částic vodo к dopravníkovému pásu 2 podpírajícímu matrici, po vstupu do prostředků _3 generujících magnetické pole, takže částice mohou být rozděleny na frakci v podstatě nemagnetickou a na frakci magnetickou.

Uvnitř prostředků 3 generujících magnetické pole se zmagnetují Členy 17 z drátěné sítě, tvořící matrici, a částice více magnetické к nim přilnou. Méně magnetické částice padají volně tíhou otvory 2o upravenými v dopravníkovém pásu 2 a jsou shromážděny v kuželovitém otvoru 16 prostředků J3 generujících magnetické pole pro případné vyprázdnění do přiřazeného prvního výstupu 8 pro přiváděnou látku. Oplachovací vody z prvního vstupu <6 pro vodu, provozně umístěného nad prostředky 3 generujícími magnetické pole, lze použít pro regulováni stupně oddělení méně magnetických částic od více magnetických částic. Když nabitá matrice vystoupí z prostředků 3 generujících magnetické pole, domagnetuje se a více magnetické částice mohou být Z matricových členů 17 omyty alespoň do značné míry. Více magnetické částice se vyprázdní na druhý výstup 9 přiváděné látky a opláchnou se vodou přicházející od druhého vstupu 7 vody» který je provozně umístěn nad druhým výstupem £ přiváděné látky.

Aby se usnadnilo odstranění drti a nečistot z členů 17 z drátěného pletiva, uvolní ae od rámových členů 19 po výstupu z prostředků 3 generujících magnetické pole a vzdálenost mezi horními okraji sousedních členů 17 se může rozšířit, zejména v oblastech, kde směr dráhy dopravníkového pásu 2 je změněn řemenicemi 4.

S výhodou lze na hřídelích řemenice 4 použít otáčivých ne znázorněných hřídelů pro přivádění stlačeného vzduchu, vody nebo jiných omývacích látek pod tlakem, aby byly dmychány vějířovitě rozšířenou matricí a prováděly odstranění příměsového materiálu.

Omývací pomůcky mohou být jakéhokoliv typu a mohou používat odmagnetizačních zařízení pro odstranění jakýchkoliv magnetických částic ulpívajících na členech 17 v důsledku jakéhokoliv zbytkového magnetismu, který případně podrŽují.

Oplachovací stanice lo a 12 na zpětné dráze dopravníkového pásu 2 čistí přídavně dopravníkový pás 2, který pak postupuje do opakování cyklu.

Shora uvedené provedení vynálezu může být v rámci vynálezu různě pozměňováno. Jak je zejména znázorněno na obr. 7, může magnetický odlučovač 21 obsahovat větší počet prostředků 22 generujících magnetické pole a upravených ve vodorovné rovině při vzájemných vhodných odstupech.

U znázorněného provedení je užito čtyř nezávislých stupňů magnetické odlučovací soustavy, z nichž každý je sdružen se vhodným přívodem 23 vstupy 24 a 25 pro vodu a výstupy 26 a 27 pro přiváděnou látku, kterýchžto součástí je použito pro každou část dopravníku.

Je zřejmé. Že dva nebo několik stupňů by mohlo být použito v sérii, avšak obvykle budou použity v paralelním typu činnosti.

Na obr. 6 je znázorněno jiné provedení dopravníkového pásu 28, které obsahuje základnu 29, která je propustná, takže například kaše může jí protékat bez značných potíží. Avšak tato základna 29 musí zadržet matricové členy 3o, které mohou mít jakýkoliv vhodný tvar, avšak mohou být s výhodou v podobě kovových kuliček.

Dopravník má postranlce 31, které jsou složeny ve vhodné záhyby tak, že velikost těchto záhybů vzrůstá vzhůru po postranicích 31. Mezi protilehlými postranlceml 31 jsou upraveny přepážky 32, aby se v dopravníku vymezila oddělení 33 pro umístění matricových členů 3o.

Pásu se základnou 29 je použito u provedení magnetického odlučovače 21 znázorněného na obr. 7. Na konci pracovní dráhy dopravníku je umístěna pomůcka 34, takže matricové členy se kutálejí s dopravníku do skluzu 35. Odtud mohou postupovat do promývací stanice 36 a vracejí se dopravníkem 37 do dopravní soustavy v místě před vstupem do prvních prostředků 22 generujících magnetické pole. Je zřejmé. Že při použití umožňují složené nebo rozšířené bočnice dopravníku jeho průchod popsanou drahou bez jeho deformace.

Shora uvedená provedení lze ještě dále upravovat. Zejména počet a orientace promývacích stanic může být měněna podle přání. Místo, aby solenoidové cívky byly umístěny ve vodorovných rovinách, mohly by být umístěny ve svislých rovinách. Pás popsaný u posledního provedení by mohl být nahrazen pásem z drátěného pletiva opatřeným zadržujícími postraniceml jakéhokoliv vhodného typu. Dopravní soustava by zase mohla být typu prstencového kruhového dopravníku, umístěného bučí ve svislé nebo vodorovné rovině. Počet prostředků generujících magnetické pole může být různý, může jít o jeden prostředek nebo Jakékoliv jiné množství těchto prostředků.

Odborníkům bude jasné, Že užití solenoidových cívek ve shora popsané konfiguraci umožňuje použití vysokých intenzit magnetického pole a také Intenzit pole, které přesahují intenzity, Jichž lze dosáhnout za použití pólů z magnetického materiálu. Jednoduché fyzikální uspořádání cívek a dopravní soustavy umožňuje stranové zavádění dopravní soustavy mezi cívky a proto také spojení nebo mezera v délce dopravníku není zapotřebí* Jednoduché uspořádání cívek také umožňuje použití supravodivých cívek. Jelikož mohou být snadno Izolovány podle přání a opatřeny pomůckami pro udržení nízkých teplot souvisejících se supravodivostí*

Zvětšení magnetických odlučovačů podle vynálezu Je mimořádné Jednoduché, zvětšení průměru solenoidů vede pouze ke zvětšení spotřebované energie v důsledku zvětšení délky a tedy odporu drátu*

Vynález proto poskytuje mimořádně jednoduchý, avšak vysoce účinný magnetický odlučovač*

Claims (3)

1. Magnetický odlučovač, obsahující dopravní soustavu pro dopravování matrice magnetických členů alespoň Jedním magnetickým polem, vytvářeným prostředky pro generování magnetického pole, spojenými s odlučovačem a sestávajícími z alespoň Jednoho páru solenoidových cívek, umístěných proti sobě, dále přívodní vstup pro přívod rozdruŽcvaného materiálu do první oblasti dopravní soustavy, stále uložené v uvedeném magnetickém poli v horizontální poloze, prostředky pro odvádění uvedeného materiálu od matrice v oblasti magnetického pole a prostředky pro odstraňování magnetických částic zadržených matricí v druhé oblasti dopravní soustavy mimo magnetické pole, vyznačující se tím, Že osy solenoidových cívek (12) Jsou svislé a svírají pravý úhel s první oblastí dopravní soustavy, například dopravníkového pásu (2), přičemž Jedna solenoidová cívka (12) je uložena nad a druhá pod dopravní soustavou a pár solenoidových cívek (12) Je spojen pláštěm (13) a vytváří Jednotku s otvory (14) pro průchod dopravníkového pásu (2).
2. 2.

   Magnetický odlučovač podle bodu 1, vyznačující se tím, Že plášť* (13) je opatřen vstupy (6, 7) pro zavádění kapaliny s výstupem (8, 9) pro odstraňování přiváděného materiálu z dopravníkového pásu (2)·

   3.

   Magnetický odlučovač podle kteréhokoliv z předcházejících bodů, vyznačující se tím, že dopravní soustava Je vytvořena v podobě prstencové nádržky nebo kruhového dopravníku otáčivého buď v provozně svislé nebo vodorovné rovině*

   4.

   Magnetický odlučovač podle kteréhokoliv z bodů 1 a 2, vyznačující se tím. Že dopravní soustava je tvořena nekonečným ohebným pásem s v podstatě přímou pracovní dráhou* která leží buď ve vodorovné rovině nebo ve svislé rovině. .

   5.

   Magnetický odlučovač podle kteréhokoliv z předcházejících bodů, vyznačující se tím, že členy (17) matrice jsou od sebe odděleny a jsou pohyblivé vůči sobě navzájem. -

   6.

   Magnetický odlučovač podle bodu 1, vyznačující se tím, že matrice je opatřena prostředky pro vypouštění některých nebo všech členů (3o) matrice do oplachovací stanice (lo, 11) a přídavnými prostředky pro navracení omytých členů (3o) do dopravní soustavy.

   ‘7..

   Magnetický odlučovač podle kteréhokoliv z bodů 1 až 5. vyznačující ae tím, že každý člen ( 17) matrice magnetických členů sestává z plošného útvaru, který má v podstatě pravoúhelníkový tvar a Je tvořen pletivem z magnetického drátu* jehož jeden okraj je uložen příčné к dopravní sousta v ř oddálené od sousedních členu (17) na alespoň částí délky dopravní soustavy.
3. 3·

   Magnetický odlučovač podle bodu 1* vyznačující se tím* Že matrice je opatřena prostředky pro oplachování členu (17) in šitu.