DE7217050U - Starkfeld-magnetscheider - Google Patents

Description

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FRIED. KRUPP GESEILSCHAFT MIT
BESCHRANKTER HAFTUNG in Essen

Starkfeld-Magnetscheider

Die Erfindung bezieht sich auf einen Starkfeld-Magnetscheider zum Trennen von Materialien unterschiedlicher magnetischer Eigenschaften, "bei dem die Materialien durch Induktionspole enthaltende Behälter während deren Bewegung durch starke Magnetfelder hindurchgeleitet werden.

Zum Trennen von Materialien unterschiedlicher magnetischer Eigenschaften werden sogenannte Magnetscheider

Iq benutzt. Hierbei verwendet man "^e nach dem Grad der magnetischen Eigenschaften der zu trennenden Materialien verschiedenartige Einrichtungen. Zum Abtrennen starkmagnetischer von schwachmagnetischen und unmagnetischen Materialien werden vorzugsweise Schwachfeld-Magnetscheider verwendet, die allgemein als Trommelscheider verschiedenster Konstruktion ausgebildet sind.

Die Trennung schwachmagnetischer von unmagnetischen Materialien verlangt jedoch anders geartete Einrichtungen, da die hierfür erforderlichen besonders hohen Werte für das Produkt aus magnetischer Feldstärke und Feldstärkengradient nicht durch Trommelscheider erbracht werden können, bei denen die Trennung der betreffenden Materialien durchweg im Streufeld des eigentlichen Magnetsystems erfolgt.

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Die "bisher bekannten sogen. Starkfeld-Magnetscheider zum !Trennen schwachmagnetischer von unmagne ti sehen Materialien im Trocken- oder Naß-Verfahren haben den Nachteil, daß sie schwer und aufwendig in der Konstruktion sind. Bei ihnen wir nämlich das in Magnetspulen erzeugte Magnetfeld über große Querschnitte ferromagnotiseher Stoffe, vorzugsweise Eisen oder eisenhaltige Legierungen, dorthin geleitet, wo es zum Trennen der Materialien unterschiedlicher Magnetisierbarkeit voneinander genutzt werden soll, nämlich zwischen die Polschuhe von Elektromagneten. Dabei bestehen Unterschiede zwischen den verschiedenartigen bekannten Magnetscheidern nur in der Art der Führung de3 Magnetfeldes zu dem Raum, der zum Trennen der Materialien voneinander vorgesehen ist. Um die zum Trennen erforderlichen hohen Werte für das Produkt von Feldstärke und Gradient zu erzielen, ist dieser Raum mit Materialien hoher Permeabilität (sogen. Induktionspolen) gefüllt, die so geformt und angeordnet sind, daß an ihren Berührungspunkten bzw. Punkten geringsten Ab= etandea hohe FeI dliniendichten auftreten. Voraussetzzung für eine kontinuierlich arbeitende Trenneinrichtung ist die Führung eines Behälters durch diesen Raum. Da diese nur quer zu den Kraftlinien des' zwischen den Polschuhen des Elektromagneten gelegenen magnetischen Feldes erfolgen kann, wirken naturgemäß von den Polschuhen her große Kräfte auf den Behälter. Alle Einrichtungen dieser Art haben daher gemeinsam, daß zur Führung der Magnetfeldlinien große Eisenmassen und zur Aufnahme der Kraftwirkung auf den Behälter besonders kräftige Lagerungen und Vorrichtungen erforderlich sind.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Starkfeld-Magnetscheider der eingangs genannten Art zu schaffen, der die geschilderten Nachteile nicht aufweist. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Bewegungsbahn der Behälter, durch welche die zu trennenden Materialien hindurchgeleitet werden, durch im Inneren von kernlosen Magnetspulen induzierte Magentfelder verläuft.

Die Erfindung gründet sich auf der Erkenntnis, daß bei Einbringen eines Behälters mit Induktionspolen in eine ein Magnetfeld erzeugende kernlose Magnetspule dort ebenfalls hohe Werte für das Produkt aus magnetischer Feldstärke und Gradient erreicht werden, wobei die auf den Behälter wirkenden Kräfte geringfügig sind, da sich die magnetischen Kräfte in erster Linie zwischen den Induktionspolen im Behälter ausgleichen. Damit entfällt sowohl die große Eisenmasse zur Portleitung der Magnetfeldlinien als auch die schwere Ausführung der Lagerung des Behälters.

Die Behälter selbst können, ·.·;.'9 an sich bekannt, entweder zu einer endlosen Kette gelenkig miteinander verbunden oder als Kammern eines kreisförmigen Ringes ausgebildet sein, der U-förmigen Querschnitt hat und um eine lotrechte Kittelachse drehbar gelagert ist.

Im zuletzt genannten Pail ist allerdings eine konkrete Mittel- und Drehachse, mit der der Ring etwa - wie bei bekannten Starkfeld-Magnetscheidern - über Speichen verbunden wäre, nicht ausführbar, weil der Ring selbst durch die Magnetspulen hindurchgeführt ist.

Der Ring selbst muß also durch Stütz- und Pührungsrollen getragen bzw. in seiner Bewegungsbahn geführt werden.

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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Frfindung schematisch dargestellt, und zwar in

Fig. 1 in (teilweise) Draufsicht und in

Pig. 2 bis 5 in Schnitten nach den linien H-II, ITT-III, IV-IV bzw. V-V in Fig. 1.

Ein als kreisförmiger Ring 1 von U-formigem Querschnitt ausgebildeter Behälter aus unmagnetischem Material wird durch das im Innern einer kernlosen gleichstromdurchflossenen Spule 2 induzierte Magnetfeld hindurch bewegt.

Dabei werden in dem ringförmigen Behälter befindliche Induktionspole durch die Kraftlinien des Magnetfeldes magnetisiert, so daß sich an ihren Berührungspunkten oder Punkten geringsten Abstandes hohe Feldliniendichten und damit hohe Werte für das Produkt aus magnetischer Feldstärke und Gradient bilden. Der kreisförmige Ring wird von einer Umfangkstelle außerhalb der Spule durch ein beliebiges Antriebselement 4 in rotierende Bewegung um seine lotrechte Mittelachse gesetzt. Durch die Stützrollen 5 ist der Ring von unten geführt, und Führungsrollen 6 sorgen dafür, daß er auch seitlich in seiner vorgesehenen Bahn bleibt und nicht durch die geringen Seitenkräfte innerhalb der Magnetspule 2 abgelenkt wird. Lie Stützrollen 5 können so angeordnet sein, daß sie durch ihre konische Form einen selbststabilisierenden Lauf des Ringes bewirken. Die Zuführung der zu trennenden Materialien erfolgt, in Bewegungsrichtung des Ringes gesehen, kurz vor dessen Eintritt in die Spule 2 durch eine Aufgabevorrichtung 7, die für eine gleichmäßige Verteilung der Materialien über die Breite des Ringes Sorge trägt. Handelt es sich bei den Materialien um eine Aufschlämmung in einer Flüssigkeit, so

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ist die Aufgabevorrichtung z. B. als Schlitzrohr oder als überlaufrinne ausgebildet.

Pur trockene Materialien kann die Aufgabevorrichtung z. B. aus einer Yibro-Rinne bestehen. Im folgenden ist der Vorgang der Trennung zwischen Materialien unterschiedlicher magnetischer Eigenschaften nur für eine Aufschlämmung beschrieben.

Nach Zuführung der Aufschlämmung, im folgenden auch als Trübe bezeichnet, gelangt diese durch die Portbewegung des Ringes 1 in das Innere der Magnetspule 2 und unter Einwirkung der Schwerkraft zwischen den Induktionspolen 3 hindurch an die Unterseite des im Querschnitt U-förmigen Ringes. Diese ist beispielsweise durch einen eingelegten Siebboden 8 durchlässig ausgeführt. Der Boden kann auch andersartig perforiert sein. Hierdurch läuft ein Teil der Flüssigkeit mit den unmagnetischen Bestandteilen ab und wird durch eine zwischen Behälterboden und Spule 2 liegende Schurre 9 abgeleitet. Die Abführung der Trübe kann sowohl in als auch entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung des Ringes 1, aber auch durch einen Spalt 1o oder eine öffnung in der Magnetspule 2 vorgenommen werden. Während sich der Ring 1 in der Spule 2 weiterbewegt, gelangt er in den Bereich einer Brauseinrichtung 11, die ähnlich gestaltet sein kann wie die Aufgabevorrichtung 7. Hier wird auch Zusatz feststoffarmer Flüssigkeit eine Abbrausung der an den Induktionspolen 3 festgehaltenen magnetischen Substanzen erzielt und diese dadurch von Resten noch anhaftender schwächer bzw. nicht magnetischer Materialien befreit. Die dadurch sich mit Feststoffen anreichernde Flüssigkeit läuft zwischen den Induktionspolen 3 hindurch, verläßt durch den Siebboden 8 den Ring 1 und

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wird über eine Schurre 9 aus dem inneren Raum der Spule 2 abgeführt. Erforderlichenfalls kann dieser ersten Brauseeinrichtung 11 eine oder mehrere weitere Brauseeinrichtungen nachgeschaltet sein, wobei die letzte Bebrausung beendet sein muß, wenn der Ring 1 bei seiner Portbewegung durch die Spule 2 in einen Bereich magnetischer Feldliniendichte kommt, die nicht mehr ausreicht, an den Induktionspolen 3 Werte für das Produkt aus Feldstärke und Gradient zu bilden, die für ein Haftenbleiben der Substanz höherer Magnetisierbarkeit erforderlich sind. Dies kann sowohl innerhalb als auch außerhalb der Spule der Fall sein.

Bei seiner weiteren Bewegung verläßt der Ring 1 allmählich den Bereich der Magnetfeldlinien, und nach Unterschreiten des Grenzwertes für das Produkt au& Feldstärke und Gradient der bis jetzt an den Induktionspolen 3 festgehaltener magnetischen Substanzen können diese durch eine weitere Brausasinrichtung abgespült werden, verlassen durch den durchlässigen Rinnenboden 8 den Behälter und werden über eine weitere Schurre 13 abgeführt. Damit sind die Induktionspole 3 wieder frei und für einen weiteren Trennvorgang aufnahmsbereit.

Es kann unter Umständen nötig sein, eine zeitweilige Entmagnetisierung der Induktionspole 3 vorzunehmen. Zu diesem Zweck kann in Bewegungsrichtung des Ringes gesehen, eine wechselstromdurchflossene EntmagneTisierungsspule 14 hinter der Magnetspule 2 angeordnet

sein. Sind auf dem Weg des Ringes 1 mindestens zwei Magnetspulen 2 vorgesehen, so kann cfeswischen eine

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Entmagnetisierung übrigens auch dadurch erreicht werden, daß die Magnetspulen in ihrer Magnetisierungsrichtung, bezogen auf den Ring, entgegengesetzt «esehaltet sind, d. H. so, daß zwei aufeinanderfolgende Magnetspulen jeweils mit gleichen Polen einander zugewandt sind.

Der Antrieb des Ringes 1 kann auf herkömmliche Art dadurch erfolgen, daß eine mechanische Kraft durch ein Antriebsmittel auf dan Ring von seinem Umfang her übertragen wird. Bei entsprechender Gestaltung des Behälters kann die Wandung 15 desselben oder ein an dieser angebrachtes Element auch als Gegenpol eines linearmotors benutzt und so eine reibungslose Kraftübertragung erzielt werden.

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Claims (6)

Schut zansprüche

1. Starkfeld-Magnetscheider zum Trennen von Materialien unterschiedlicher magnetischer Eigenschaften, bei dem die Materialien durch Induktionspole enthaltende Behälter während deren Bewegung durch starke Magentfelder hindurchgeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsbahn der Behälter durch im Innern von kernlosen Magnetspulen (2) induzierte Magentfelder verläuft.

2. Magnetscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter zu einer endlosen Kette gelenkig miteinander verbunden sind.

3. Magnetscheider nach Anspruch 1, dadurch geknnzeichnet, daß die Behälter als Kammern eines kreisförmigen Ringes (1) ausgebildet sind, der U-förmigen Querschnitt hat und um eine lotrechte Mittelachse drehbar gelagert ist.

4. Magnetscheider nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des kreisförmigen Ringes (1) von seinem umfang her, vorzugsweise durch einen elektrischen linearmotor erfolgt, als dessen Gegenpol die Außenkannte des Ringes dient.

5. Magnetscheider nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung mehrerer Magnetspulen in der Umlaufbahn der Behälter je zwei aufeinanderfolgende Magnetspulen mit ihren gleichnamigen Polen einander zugewandt sind.

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6. Magnetscheider nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ma&netspulen Wicklungen aus supraleitfähigen Werkstoffen besitzen und deren supraleitendem Temperaturbereich arbeiten.