EP0396463B1 - Séparateur magnétique à haute intensité - Google Patents

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EP0396463B1
EP0396463B1 EP90401173A EP90401173A EP0396463B1 EP 0396463 B1 EP0396463 B1 EP 0396463B1 EP 90401173 A EP90401173 A EP 90401173A EP 90401173 A EP90401173 A EP 90401173A EP 0396463 B1 EP0396463 B1 EP 0396463B1
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rotor
magnets
pole pieces
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paramagnetic particles
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/10—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with cylindrical material carriers
    • B03C1/12—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with cylindrical material carriers with magnets moving during operation; with movable pole pieces

Definitions

  • the present invention relates to a high intensity magnetic separator, intended for the separation of products with low magnetic susceptibility and comprising a rotor consisting of a set of polar pieces in the form of discs, arranged coaxially and separated from each other by permanent magnets , with axial magnetization, having the form of rings and assembled so as to have alternately opposite directions of magnetization, the adjacent pole pieces thus having opposite polarities.
  • the invention relates more particularly to dry separation, although it may be of interest in certain applications of wet separation.
  • dry separation the product to be treated, in powder or in grain, is poured onto the rotor.
  • the non-magnetic particles are removed from the rotor by centrifugal force and / or gravity forces and fall into a collector placed under the rotor.
  • the paramagnetic particles are attracted to the rotor and entrained by it beyond the drop point of the non-magnetic particles, then detached by means of squeegees or brushes and collected in a separate collector.
  • the separation can be completed by one or more adjustable flaps making it possible to obtain products of different magnetic susceptibilities.
  • the rotor can be subjected to significant corrosion and abrasion, in particular in the area of extraction of the magnetic particles or these are torn from the rotor by the squeegees or the brushes.
  • the object of the present invention is to remedy the drawbacks of known solutions and to propose improvements making it possible to increase the life of the rotor without significantly reducing its performance.
  • the rotor object of the invention is characterized in that it is formed of magnets coated on their periphery with a layer of a ceramic material whose thickness is less than 50 microns and of pole pieces whose diameter is practically equal to that of magnets.
  • the ceramic coating despite its small thickness, effectively protects the magnets against corrosion and abrasion.
  • This coating is formed hot by spraying powder, using a torch or a plasma torch, after the magnet has been manufactured by pressing and sintering, but before its magnetization.
  • the edge of the pole pieces could also be coated, in the same way, with a layer of a ceramic material.
  • the pole pieces are cut from laminated sheets of mild steel, generally used for the manufacture of peelable shims. This manufacturing method makes it possible to obtain pole pieces very economically, the two faces of which are strictly parallel and which have a very precise thickness.
  • a cylindrical brush rotating, rotating in the same direction as the rotor to detach the paramagnetic particles from the rotor.
  • the magnetic separator shown in FIG. 1 is constituted by a rotor 10, a feed chute 12, two hoppers 14 and 16 where the non-magnetic and paramagnetic particles are collected, respectively and which are separated by an adjustable flap 15, and a rotary brush 18, with an axis parallel to the axis of the rotor.
  • the rotor of cylindrical shape and with horizontal axis is constituted by a stack of permanent magnets 20, for example in Samarium-Cobalt or Neodyme-Fer-Bore, in the form of rings, and of pole pieces in mild steel 22, in in the form of discs, arranged alternately on a shaft 24 and pressed against each other by means of nuts 26.
  • the magnets have an axial magnetization and two neighboring magnets have opposite directions of magnetization so that the adjacent pole pieces are opposite polarities.
  • the peripheral surface of the magnets is covered with a layer of a ceramic material formed by powder projection, by means of a torch or a plasma torch, or by other known techniques for developing refractory coatings, during the manufacture of the magnets, after shaping by pressing and sintering and before magnetization.
  • a layer of a ceramic material formed by powder projection, by means of a torch or a plasma torch, or by other known techniques for developing refractory coatings, during the manufacture of the magnets, after shaping by pressing and sintering and before magnetization.
  • a ceramic material formed by powder projection, by means of a torch or a plasma torch, or by other known techniques for developing refractory coatings, during the manufacture of the magnets, after shaping by pressing and sintering and before magnetization.
  • the pole pieces are obtained by cutting laminated sheets of the type used for the manufacture of peelable shims.
  • the rotor is supported and rotated by conventional means, not shown.
  • the brush 18 is placed substantially at the same height as the rotor, behind it and above the hopper 16. It is mounted on adjustable bearings to allow its position to be adjusted so that it comes into contact with the rotor without being pressed on it. Its diameter is of the same order of magnitude as that of the rotor and its speed of rotation is practically equal to that of the rotor, the directions of rotation of the rotor and of the brush being identical.
  • the pole pieces were 0.75 mm thick and magnets 4.25 mm thick.
  • the brush had a diameter of 100 mm and its speed of rotation was the same as that of the rotor.
  • the pitch - total thickness of a magnet assembly plus pole piece - depends on the particle size of the products treated, this pitch being all the greater as the particles are larger, and the thickness ratio of the magnet / thickness of the pole piece remains practically constant.

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  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)

Description

  • La présente invention a pour objet un séparateur magnétique haute intensité, destiné à la séparation de produits à faible susceptibilité magnétique et comportant un rotor consistant en un ensemble de pièces polaires en forme de disques, disposées coaxialement et séparées les unes des autres par des aimants permanents, à aimantation axiale, ayant la forme d'anneaux et assemblés de façon à avoir des sens d'aimantation alternativement opposés, les pièces polaires voisines ayant ainsi des polarités opposées.
  • L'invention concerne plus particulièrement la séparation en voie sèche, bien qu'elle puisse présenter un intérêt dans certaines applications de séparation en voie humide. Pour la séparation en voie sèche, le produit à traiter, en poudre ou en grains, est déversé sur le rotor. Les particules non-magnétiques sont écartées du rotor par la force centrifuge et/ou les forces de gravité et tombent dans un collecteur placé sous le rotor. Les particules paramagnétiques sont attirées par le rotor et entrainées par celui-ci au-delà du point de chute des particules non-magnétiques puis détachées au moyen de raclettes ou de brosses et recueillies dans un collecteur séparé. La séparation peut être complétée par un ou plusieurs volets réglables permettant d'obtenir des produits de différentes susceptibilités magnétiques.
  • Avec certains produits le rotor peut être soumis à une corrosion et une abrasion importantes, notamment dans la zone d'extraction des particules magnétiques ou celles-ci sont arrachées du rotor par les raclettes ou les brosses.
  • Pour éviter une détérioration rapide des aimants, qui sont des pièces coûteuses, on a proposé de protéger leur périphérie par une bande ou un revêtement anti-abrasion en caoutchouc, en résine époxy ou autre matière plastique comme décrit, par exemple, dans le document GB-A-2 132 918. Pour assurer une protection efficace et durable, ces revêtements doivent avoir une épaisseur relativement importante, de l'ordre du millimètre ou plus, et leur présence diminue notablement les performances du rotor. On a également proposé de recouvrir la totalité du rotor d'une enveloppe en métal non-ferreux (US-A-3 389 794) ou en acier inoxydable (US-A-3 163 596). Mais même en utilisant des feuillards très minces, par exemple de 0,1 mm d'épaisseur, pour réaliser ces enveloppes, on constate une diminution des forces magnétiques spécifiques et, par conséquent, des performances du rotor, d'environ 20 % par rapport à un rotor non revêtu.
  • Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients des solutions connues et de proposer des perfectionnements permettant d'augmenter la durée de vie du rotor sans diminuer de façon sensible ses performances.
  • Le rotor objet de l'invention est caractérisé en ce qu'il est formé d'aimants revêtus sur leur périphérie d'une couche d'une matière céramique dont l'épaisseur est inférieure à 50 microns et de pièces polaires dont le diamètre est pratiquement égal à celui des aimants.
  • Le revêtement en matière céramique assure, malgré sa faible épaisseur, une protection efficace des aimants contre la corrosion et l'abrasion. Ce revêtement est formé à chaud par projection de poudre, au moyen d'un chalumeau ou d'une torche à plasma, après la fabrication de l'aimant par pressage et frittage, mais avant son aimantation.
  • La tranche des pièces polaires pourrait aussi être revêtue, de la même façon, d'une couche d'une matière céramique.
  • Conformément à une autre caractéristique de l'invention, les pièces polaires sont découpées dans des tôles feuilletées, en acier doux, généralement utilisées pour la fabrication de cales pelables. Ce mode de fabrication permet d'obtenir de façon très économique des pièces polaires dont les deux faces sont strictement parallèles et qui ont une épaisseur bien précise.
  • Dans le but de réduire encore l'usure, on utilisera, de préférence, une brosse cylindrique, rotative, tournant dans le même sens que le rotor pour détacher les particules paramagnétiques du rotor.
  • La description qui suit se réfère au dessin l'accompagnant qui montre, à titre d'exemple non-limitatif, une forme de réalisation de l'invention et sur lequel :
    • La figure 1 est une vue schématique en coupe d'un séparateur magnétique haute intensité conforme à l'invention; et
    • La figure 2 est une vue en élévation du rotor du séparateur de la figure 1.
  • Le séparateur magnétique représenté sur la figure 1 est constitué par un rotor 10, une goulotte d'alimentation 12, deux trémies 14 et 16 où sont recueillies les particules non-magnétiques et paramagnétiques, respectivement et qui sont séparées par un volet réglable 15, et une brosse rotative 18, à axe parallèle à l'axe du rotor.
  • Le rotor de forme cylindrique et à axe horizontal, est constitué par un empilage d'aimants permanents 20, par exemple au Samarium-Cobalt ou Neodyme-Fer-Bore, en forme d'anneaux, et de pièces polaires en acier doux 22, en forme de disques, disposés en alternance sur un arbre 24 et pressés les uns contre les autres au moyen d'écrous 26. Les aimants ont une aimantation axiale et deux aimants voisins ont des sens d'aimantation opposés de telle sorte que les pièces polaires voisines sont des polarités opposées.
  • La surface périphérique des aimants est recouverte d'une couche d'une matière céramique formée par projection de poudre, au moyen d'un chalumeau ou d'une torche à plasma, ou par d'autres techniques connues d'élaboration de revêtements réfractaires, au cours de la fabrication des aimants, après mise en forme par pressage et frittage et avant aimantation. On pourra, par exemple, utiliser du nitrure de titane ou du carbure de chrome.
  • Les pièces polaires sont obtenues par découpage de tôles feuilletées du type utilisé pour la fabrication de cales pelables.
  • Le rotor est supporté et entrainé en rotation par des moyens classiques, non représentés.
  • La brosse 18 est placée sensiblement à la même hauteur que le rotor, à l'arrière de celui-ci et au-dessus de la trémie 16. Elle est montée sur des paliers réglables pour permettre d'ajuster sa position de telle sorte qu'elle vienne au contact du rotor sans être pressée sur celui-ci. Son diamètre est du même ordre de grandeur que celui du rotor et sa vitesse de rotation est pratiquement égale à celle du rotor, les sens de rotation du rotor et de la brosse étant identiques.
  • A titre d'exemple, dans un rotor de 80 mm de diamètre utilisé pour traiter des produits dont les particules étaient inférieures à 1 mm (de 0,1 à 0,9 mm) les pièces polaires avaient une épaisseur de 0,75 mm et les aimants une épaisseur de 4,25 mm. La brosse avait un diamètre de 100 mm et sa vitesse de rotation était la même que celle du rotor.
  • D'une manière générale, le pas - épaisseur totale d'un ensemble aimant plus pièce polaire - dépend de la granulométrie des produits traités, ce pas étant d'autant plus grand que les particules sont plus grosses, et le rapport épaisseur de l'aimant/épaisseur de la pièce polaire reste pratiquement constant.

Claims (5)

  1. Séparateur magnétique à haute intensité comportant un rotor (10) constitué par un empilage de pièces polaires (22) et d'aimants (20) permanents de forme annulaire disposés en alternance sur un arbre et dans lequel la périphérie des aimants est protégée par un revêtement anti-abrasion, des moyens (18) pour détacher les particules paramagnétiques du rotor, et des moyens (14,15,16) pour recueillir séparément les particules paramagnétiques et les particules non-magnétiques, caractérisé en ce que ledit revêtement périphérique des aimants (20) est constitué par une couche d'une matière céramique dont l'épaisseur est inférieure à 50 µm, et les pièces polaires (22) ont un diamètre pratiquement égal à celui des aimants.
  2. Séparateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit revêtement céramique est formé à chaud par projection de poudre, au moyen d'un chalumeau ou d'une torche à plasma, après la fabrication de l'aimant par pressage et frittage, mais avant son aimantation.
  3. Séparateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les pièces polaires (22) sont découpées dans des tôles feuilletées, en acier doux, utilisées pour la fabrication de cales pelables.
  4. Séparateur magnétique selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens pour détacher les particules paramagnétiques du rotor (10) sont constituées par une brosse (18) cylindrique, rotative dont l'axe est parallèle à l'axe du rotor et dont le diamètre est du même ordre de grandeur que celui du rotor.
  5. Séparateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite brosse (18) est placée sensiblement à la même hauteur que le rotor (10), à l'arrière de celui-ci, et son sens de rotation est le même que celui du rotor.
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