DE801771C

DE801771C - Magnetic separator

Info

Publication number: DE801771C
Application number: DEL213A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl-Ing Langkau
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-10-30
Filing date: 1949-10-30
Publication date: 1951-01-22

Description

Magnetscheider Zur Aufbereitung magnetischer Stoffe sind Magnetscheider bekannt, bei denen das Scheidegut in durch mehrphasigen Wechselstrom erregte Magnetfelder gebracht wird. Die durch Wechselstrom erregten Magnetfelder wandern und nehmen die magnetischen Teilchen mit. Ist das Scheidegut sehr feinkörnig, dann treten leicht Zusammenballungen des staubähnlichen Materials auf, und eine Trennung der magnetisierbaren Teilchen von dem unmagnetischen Staub ist praktisch nicht möglich.Magnetic separator Magnetic separators are used to process magnetic substances known, in which the material to be cut in magnetic fields excited by multiphase alternating current is brought. The magnetic fields excited by alternating current migrate and take away magnetic particles with. If the material to be cut is very fine-grained, then tread lightly Agglomerations of the dust-like material, and a separation of the magnetizable Particles from the non-magnetic dust are practically impossible.

Die Erfindung bezweckt, diese bei den bekannten Magnetscheidern auftretenden Schwiergkeiten zu überwinden, und erreicht dies dadurch, daß die Phasenzahl der Magnetfelder ein Mehrfaches der Phasenzahl des Wechselstromnetzes beträgt, von dem die Erregerwicklungen der Magnete gespeist werden. Bei der Anordnung nach der Erfindung erzeugen benachbarte Magnete Magnetfelder, welche um einen gerienden Phasenwinkel gegeneinander verschoben sind, der sich aus der Gesamtphasenzahl ergibt. Diese Verwendung vielphasiger Magnetfelder schafft verhältnismäßig breite Zonen gleicher Polarität, in denen die magnetisierbaren Teilchen gleichnamig erregt werden. so daß sie sich gegenseitig abstoßen. Hierdurch wird einerseits eine Auflockerung des Scheidegutes und damit die Voraussetzung iiir eine Trennung der magnetisierbaren Teilchen von dem unmagnetischen Staub geschaffen, zum anderen wird infolge der Wanderbewegung der Magnetfelder auch eine kräftige Wanderbewegugn der maknetsierbaren Teichen herbeigeführt. The aim of the invention is to remedy this that occurs in the known magnetic separators Difficulties to be overcome, and this is achieved by the fact that the number of phases of the Magnetic fields is a multiple of the number of phases of the alternating current network, of which the excitation windings of the magnets are fed. In the arrangement according to the invention neighboring magnets generate magnetic fields that move around a narrow phase angle are shifted against each other, which results from the total number of phases. This use polyphase magnetic fields create relatively wide zones of the same polarity, in which the magnetizable particles are excited with the same name. so that they are repel each other. On the one hand, this results in a loosening of the material to be cut and thus the prerequisite for a separation of the magnetizable particles from the non-magnetic dust created, on the other hand, as a result of the wandering movement The magnetic fields also caused a powerful wandering movement of the macnetable ponds.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen Fig. 1 und 3 schematisch die Anordnung und Schaltung der Magnete eines Mehrphasenscheiders, Fig. 3 die Schaltung der Magnette eines mit Vielphasenenden-Magnetfelder arbeitenden Magnetschalters, Fig. 4 und 5 einen Magnetümschalter in Seitenansicht und aufsicht. An embodiment of the invention is shown in the drawings. 1 and 3 show schematically the arrangement and circuit of the magnets of a Multi-phase separator, Fig. 3 shows the circuit of the magnets of a multi-phase magnetic field working magnetic switch, 4 and 5 a magnetic switch in side view and supervision.

Bei den bekannten Megnetscheider sind die Pole P1, P2 und P3 (Fig. 1), welche dicht auf einer Förderfläche U @ angeordnet sind, an die drei Phasen R, 5 und T des technischen Drehstromnetzes angeschlossen. Die von den Polen erzeugten Magnetfelder sind infolgedessen um 1200 gegeneinander versetzt. Während des größten Teiles einer Periode erzeugen benachbarte Pole Felder verschiedener Polarität, also abwechseln Nord- und Südpol, wie dies in Fig. I dargestellt ist. Infolgedessen verlaufen die Kraftlinien stets dicht über der Förderfläche U von eitlem Pol zum anderen, und das Scheidebut ballt sich über den Zwischenräumen dl d2... zwischen den einzelnen Polen zusammen. The poles P1, P2 and P3 (Fig. 1), which are arranged tightly on a conveying surface U @, to the three phases R, 5 and T of the technical three-phase network are connected. Those produced by the Poles As a result, magnetic fields are offset from one another by 1200. During the greatest During part of a period, neighboring poles generate fields of different polarity alternate north and south poles, as shown in FIG. As a result pass the lines of force always close above the conveying surface U from one pole to the other, and the parting butt is concentrated over the spaces dl d2 ... between the individual Poland together.

I5er in Fig. 2 dargestellte Zustand, bei welchem zwei benachbarte Pole SIagnetfelder gleicher Polaritiit erzeugen, tritt nur jeweils für verhältnismäßig kurze Zeit ein. Betrachtet man zwei bestimmte benachbarte $Magnetpole, dann besitzen diese im Zuge einer Periode nur zweimal jeweils für die i)auer von 1/12 Periode gleiche Polarität. Infolgedessen kann eine Auflockerung des Scheidegutes nicht eintreten.I5er shown in Fig. 2 state, in which two adjacent Poles that generate magnetic fields of the same polarity only occur in each case for a proportionate amount a short time. If one considers two definite neighboring $ magnetic poles, then possess these in the course of a period only twice each for the i) except for 1/12 period same polarity. As a result, loosening of the material to be cut cannot occur.

NN'ird hingegen die Phasenverscheibung der benachbaren Magnetpole kleiner gehalten als 120°, wie sie loei Erregung durch Drehstrom beträgt, datiio wächst die Zeitspanne der gleichnamigen Erregung zweir benachbarter Pole. It der Phasenwinkel beispielsweise 600, dann sind zwei bestimmte benachbarte Pole während jeder Periode zweimal für die Dauer von 3/12 Periode gleichnamig erregt. Menißt man den Phasenwinkel mit nur 300, dann sind zwei bestimmte benachbarte Pole während jeder Periode zweimal für die Dauer von 9/24 Periode gleichnamigerregt, also erheblich länger, als dies bei den üblichen Magnetscheiden der Fall ist. NN'ird, on the other hand, is the phase shift of the adjacent magnetic poles kept smaller than 120 °, as it is loei excitation by three-phase current, datiio the time span of the same-named excitation of two neighboring poles increases. It's the Phase angle 600, for example, then two specific neighboring poles are during each period is excited twice for the duration of 3/12 period of the same name. Eats taking the phase angle with only 300, then there are two definite neighboring poles during each period twice for the duration of 9/24 period with the same name excited, so considerably longer than is the case with conventional magnetic sheaths.

Bei der Verwendung des 1 2phasigen fagnetfeldes sind jeweils sechs benachbarte Pole in gleichem Sinne erregt, und das Feld wandert mit solcher Geschwindigkeit, daß die Dauer der Erregung zweier benachbarter Pole im gleichen Sinne jeweil 9/24 Perioden beträgt. In einem solchen Magnetfeld verlaufen die magnetischen Kraftlinien im wesentlichen senkrecht zur Förderfläche, und die magnetsierbaren Teilchen werden hochgerissen, so daß eine starke Auflockerung des Scheidegutes eintritt. l>'ei der in Fig. 3 dargestellten Schaltung für die Wicklungen von zwölf hintereinander angeordneten magnetpolen sind die einzelnen Wicklungen abwechselnd in Stern- und in Dreieckschaltung mit den drei Phasen R, S und T des Drehstromnetzes verbunden. Die Wicklungen D1, D2 und D3 liegen in Dreieckschaltung, die Wicklungen ST1, ST2 und 57.3 liegen in Sternschaltung. Sowohl die Dreieckschaltung wie die Sternschaltung wird zweimal angewendet, und zwar das eine Mal im gewöhnlichen Sinne und das andere Nal durch Vertauschen der Wicklungsenden in der um I800 gedrehten Umkehrlage. Auf jede Dreieckwicklung D1, D2 und D3, die im gewöhnlichen Sinne liegt, folgt eine Sternwicklung St1, ST2 und ST3 in der Umkehrlage. Anschließend folgen dann die Dreieckwicklungen D4, D5 und D6 in der Umkerhrlage, zwischen denen Sternwicklung ST4, ST5 und ST6 im gewöhnlichen Sinne angeordnet sind. Durch diese Schaltuílg wird ein stetiger Phasensprung von 30° zwischen den benachbarten Magnetpolen erreicht. When using the 1 2-phase magnetic field there are six neighboring poles are excited in the same sense, and the field moves at such a speed that the duration of the excitation of two neighboring poles in the same sense is 9/24 Periods. The lines of magnetic force run in such a magnetic field substantially perpendicular to the conveying surface, and the magnetizable particles are torn up, so that a strong loosening of the debris occurs. l> 'egg the circuit shown in Fig. 3 for the windings of twelve in a row arranged magnetic poles, the individual windings are alternating in star and connected in delta connection with the three phases R, S and T of the three-phase network. The windings D1, D2 and D3 are in delta connection, the windings ST1, ST2 and 57.3 are in star connection. Both the delta connection and the star connection is used twice, one time in the ordinary sense and the other Nal by swapping the winding ends in the reverse position rotated by I800. on each triangular winding D1, D2 and D3, which is in the ordinary sense, follows one Star winding St1, ST2 and ST3 in the reverse position. The triangular windings then follow D4, D5 and D6 in the reverse position, between which star winding ST4, ST5 and ST6 are arranged in the ordinary sense. This Schaltuílg becomes a steady Phase jump of 30 ° between the adjacent magnetic poles reached.

Bei der praktischen Bauart sind die magnetpoleP in dichter Folge in einer geneigten Ebene angeordnet, über welcher sich eine Rutschfläche R befindet. Diese Rutschfläche ist an Blattferdern F gelagert und kann hin und her gehende Schwingungen ausführen. Zu diesem Zweck ist mit ihr der Anker A eines Elektromagneten M verbunden, welcher bei intermittierender Erregung des Magneten, z. B. durch technischen Welchselstrom, die Rutschfläche R in kurze Rüttelschwingungen versetzt. Da die Pole P dicht nebeneinander angeordnet werden mussen, sind die Erregungsspulen X E2, und E3 mit ihren Magneten K1, K2 und K3 in drei Reihen nebeneinander angeordnet. I)ie Spulen E1 und E9 der äußeren Reihen werden gleichphasig erregt. In the practical design, the magnetic poles are in close succession arranged in an inclined plane, above which a sliding surface R is located. This sliding surface is mounted on leaf springs F and can oscillate back and forth carry out. For this purpose, the armature A of an electromagnet M is connected to it, which with intermittent excitation of the magnet, z. B. by technical alternating current, the sliding surface R is set in brief vibrations. Because the poles P are close together need to be arranged, the excitation coils X are E2, and E3 with their magnets K1, K2 and K3 arranged in three rows next to one another. I) ie coils E1 and E9 of the outer rows are excited in phase.

Dementsprechend sind die Kerne Al und K2 der äußeren Reihe paarig durch einen Polschuh P miteinander verbunden. Die Kerne K3 der Spulen der mittleren Reihe, die entsprechend stärker dimensioniert sind, tragen Polschuhe gleicher Bemessung.Correspondingly, the cores A1 and K2 of the outer row are paired connected to one another by a pole piece P. The cores K3 of the coils of the middle Row, which are dimensioned correspondingly larger, have pole pieces of the same dimension.

An der höchsten Stelle der Rutschfläche R ist eine fest stehende Leitfläche L angeordnet, welche kreisähnlich nach unten gekrümmt ist. Auch unter dieser Leitfläche L sind Magnetpole 1> angeordnet. At the highest point of the sliding surface R is a fixed one Arranged guide surface L, which is curved like a circle downward. Also under Magnetic poles 1> are arranged on this guide surface L.

Das Scheidegut wird über eine schräge Fläche 4 etwa in der Mitte der Rutschfläche R aufgebracht. The material to be cut is over an inclined surface 4 approximately in the middle applied to the sliding surface R.

Unter der Einwirkung des durch die vielphasigen Magnetfelder erzeugten breiten magnetischen Feldes gleicher Polarität, welches mit der durch die Periodenzahl bestimmten Geschwindigkeit längs der Rutschfläche wandert, wird das Schei degut stark aufgelockert. Bei den Schüttellewegungen der Rutschfläche R läuft der unmagnetische Staub auf der schrägen Fläche nach unten und fällt in einen Behälter B. Die magnetisierbaren Teilchen hingegen wandern auf der geneigten Rüttelfläche R nach oben.Under the influence of the generated by the multiphase magnetic fields wide magnetic field of the same polarity, which with the one by the number of periods moves along the sliding surface at a certain speed, the slice will be good strongly loosened. With the shaking movements of the sliding surface R, the non-magnetic one runs Dust down on the sloping surface and falls into a container B. The magnetizable On the other hand, particles migrate upwards on the inclined vibrating surface R.

Der Remanenzmagnetismus der magnetischen Produkte kommt in Verbindung mit der geringen Masse der Teilchen in der Form zur Wirkung, daß die Teilchen synchron mit der Frequenz in Rotation geraten und entgegen der Schwerkraft die Rüttelfläche hinaufrollen. Die magnetisierten Teilchen werden sodann nach Verlassen der Rüttelfläche an der höchsten Stelle längs der Leitfläche L nach unten geleitet und bleiben in dem letzten Pol hängen. Dort staut sich das magnetische Wonzentrat so lange, bis es durch Überlastung in den Behälter G abfällt.The remanence magnetism of the magnetic products comes into contact with the small mass of the particles in the form to the effect that the particles are synchronous get into rotation with the frequency and the vibrating surface against the force of gravity roll up. The magnetized particles are then after leaving the vibrating surface at the highest point along the guide surface L down and stay in hang on the last pole. The magnetic concentrate accumulates there until it falls into container G due to overload.

Die in den Fig. 4 und 5 gezeigte Anordnung ist auch zur Scheidung von nassem Scheidegut verwendbar. Der magnetische Anteil des zu scheidenden Schlammes wird ebenfalls nach oben transportiert, und durch entsprechende Zugabe von Spülwasser kann das unmagnetische Äfaterial nach links unten fortgeschwenkt werden. Erfahrungsgemäß sind allerdings nicht alle Materialien für die Naßscheidung im Wecselstromfeld geeignet. Bei besonderer Materialstruktur schießen sich nämlich die magnetische Teilschen im Wasser zu Scheiben zusammen, welche mit großer Geschwindigkeit rotieren und uber bestimmten Pfeilen stehenbleiben. Diese eigentumliche Rotationsbewegung im Vielphasenfeld ist aber affenbar die Ersache dafür, daß die magnetischen teilchen selbständig mit großer geschwindigkeit aus dem Feld abwandern. The arrangement shown in Figures 4 and 5 is also for divorce can be used for wet debris. The magnetic part of the sludge to be separated is also transported upwards, and by adding rinsing water accordingly the non-magnetic material can be swiveled down to the left. According to experience are however, not all materials for wet separation in an alternating current field suitable. With a special material structure, the magnetic ones shoot each other Particles in the water to form disks, which rotate at great speed and stop above certain arrows. This peculiar rotational movement In the multiphase field, however, it is obvious that the magnetic particles migrate independently from the field at great speed.

Die magnetischen Teilschen rollen gewissermaßen auf einer Unterlage aus unmagnetischem Material aus dem Magnetfeld hinaus. Hierdurch wird die gewünschte scheidende Trennaug der magnetisierbaren Teichen von dem magnetoschen Material hervorgerufen.The magnetic particles roll, so to speak, on a base of non-magnetic material out of the magnetic field. This will create the desired outgoing separation eye of the magnetizable particles caused by the magneto-like material.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: 1. Magnetic separator for processing fine-grained magnetic substances, in which the scabbard in by multiphase Alternating current excited magnetic fields is used, characterized in that the The number of phases of the magnetic spring is a multiple of the number of phases of the alternating current network is from which the excitation winding of the magnets are fed, and that adjacent Magnets generate magnetic fields that correspond to a small amount corresponding to the total number of phases Phase angles are shifted from one another.

2. Magnetic separator according to claim 1, characterized in that adjacent Magnetic poles are arranged offset from one another.

3. Magnetic separator make claims 1 and 2 characterized by that the magnets are arranged in three rows.

4. Magnetic separator according to Claims 1 to 3, characterized in that that the magnets are equipped with pole pieces of uniform width.

5. Magnetic separator according to claim 1, characterized in that the Magnets are arranged along an inclined sliding surface for the material to be cut.

6. magnetic separator according to claims 1 and 5, characterized in that that the sliding surface is resiliently mounted and shaking vibrations through a suitable drive can be moved.

7. Magnetic separator according to Claims 1 and 5, characterized in that that at the highest point of the sliding surface a curved guide surface to the container leads to the collection of the magnetic concentrate.

8. magnetic separator according to claims 1 and 5 to 7, characterized in that that magnets are possibly arranged under the curved guide surface.

9. Circuit arrangement for magnetic separators according to claim 1, characterized characterized in that a group of magnets in a simple three-phase circuit (Star or triangle) and another group group of magnets in a 180 is excited compared to the former reverse three-phase circuit.

10. Circuit arrangement for magnetic separators according to claim 1. characterized characterized in that a group of magnets in a star configuration and another Group of magnets in a triangular connection of the three phases of a three-phase network is excited.

11. Circuit arrangement for magnetic separators according to claim 1, characterized characterized in that the winding on successive magnets alternately in the one type of connection (star or delta) and the opposite of the other Type of circuit (dirt or star) excited by the three phases of a three-phase network will.

12. Circuit arrangement for magnetic separators according to claims 1 to 3. characterized in that the magnets of the two outer rows in pairs are connected to the same phase of the polyphase alternating current network.