PL62722B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 29.IH.1968 (P 126 098) 15.Y.1971 62722 KI. 1 b, 3 Boarf/2; MKP B03T1/22 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Ludwik Chrobak, Jerzy Witkowski Wlasciciel patentu: Uniwersytet Warszawski (Katedra Krystalografii), Warszawa (Polska) Separator magnetyczny Przedmiotem wynalazku jest separator magnetyczny przeznaczony do wydzielania skladników ferromagne¬ tycznych z mieszanin materialów sypkich, a zwlaszcza do wydzielania magnetytu i opilek zelaznych z piasków.Znane separatory dziela sie na rodzaje: wedlug bu¬ dowy, wedlug sposobu podawania mieszaniny w pole magnetyczne oraz na separatory dzialajace na sucho i separatory do mokrego wzbogacania, wreszcie wedlug kierunków sil wspóldzialajacych w procesie wzbogaca¬ nia czy rozdzielania.Pod wzgledem budowy iseparatory magnetyczne dzieli sie na bebnowe, walkowe, tarczowe (talerzowe), pier¬ scieniowe, tasmowe, spiralno^korytowe, stozkowo-ru- rowe do wzbogacania we wznoszacym sie pradzie wody mulów rudnych o luziarnieniu ponizej 70 mikronów.Rozróznia sie typy o bezposrednim dzialaniu magne¬ sów (przez niemagnetyczne ruchome oslony) na magne¬ tyczne ziarna nadawy oraz typy separatorów indukcyj¬ nych, w których ziarna przyciagane sa do biegunów wtórnych, indukowanych magnesów zbudowanych z miekkiego zelaza w postaci obracajacych sie tarcz, wal¬ ków lub pierscieni. Indukowane magnesy wynosza, przy obracaniu sie, przyciagniete ziarna ipoza obreb silnego pola magnetycznego, gdzie zelazo traci wlasnosci mag¬ netyczne i ziarna odpadaja.W znanych separatorach jednego rodzaju nadawe przesuwa sie miedzy biegunami magnesów na tasmach bez konca, w drugiego rodzaju zsypuje sie na lub pod obracajace sie bebny z nieruchomymi elektromagnesami wewnatrz nich. W innych rodzajach nadawa przesuwana 10 20 25 30 jest w korycie spiralnymi zwojami slimaków wzglednie unoszona jest w pole magnetyczne wznoszacym sie pra¬ dem wody.Grubosc warstwy nadawy materialu wzbogacanego na sucho w separatorach bebnowych i tasmowych przyj¬ muje sie równa najwyzej wielkosci najwiekszych ziaren wystepujacych w nadawie. W celu lepszego i szybszego oddzielenia skladników magnetycznych przez ulatwie¬ nie wydostawania sie ziaren magnetycznych z grubszej warstwy nadawy ku biegunom magnesów, niektóre zna¬ ne separatory posiadaja dodatkowe urzadzenia do mie¬ szania warstwy nadawy pod biegunami magnesów za pomoca wibracji lub przez wznoszacy sie strumien wo¬ dy z nadawa.Cecha charakterystyczna olbrzymiej wiekszosci sepa¬ ratorów magnetycznych sa nieruchome, ciezkie elektro¬ magnesy do wzbudzania pierwotnego pola magnetycz¬ nego, natomiast poruszaja sie odbieralniki — magnesy wtórne indukowane, albo przenosniki frakcji magne¬ tycznych, a w niektórych typach separatorów takze po¬ dajniki nadawy.Znane separatory magnetyczne do rozdzielania na mokro maja inne przewaznie konstrukcje lub dodatkowe urzadzenia anizeli separatory do rozdzielania na sucho.Kierunki dzialania sil pola magnetycznego a takze kierunki ruchu nadawy i wynoszenia koncentratów sa rozmaite, zmienne oraz dosc dowolne w róznych kon¬ strukcjach separatorów i nie sa optymalnie zoriento¬ wane wzgledem siebie czy wzgledem kierunku wektora pola grawitacyjnego ziemskiego. Oznaczmy przez: €272262722 3 4 G — kierunek wektora pola grawitacji ziemskiej, H — kierunek wektora pola magnetycznego separa¬ tora, p — kierunek przesuwu nadawy, wm — kierunek wynoszenia ziaren magnetycznych, wn — kierunek wynoszenia ziaren niemagnetycznych.Z tego punktu rozpatrywane, na przyklad separatory bebnowe o obracajacych sie walcach, przy nadawie przesuwajacej sie pod walcem lub zsypywanej na walec, a takze separator o nadawie przesuwanej na tasmie ciagnionej przez walec z umieszczonymi w nim magne¬ sami trwalymi (polski patent Nr 52284) charakteryzuja: p — zmienne w plaszczyznie obrotiu walca, przy czym zmiana katów nachylen p wzgledem pionu (G) docho¬ dzic moze do 180°; H — jest podobnie zmienne w pla¬ szczyznie obrotu walca, gdyz linie sil pola magnesów zawieraja glówna skladowa radialna wzgledem osi wal¬ ca; równiez kierunki wm i wn zmieniaja sie w obsza¬ rze dzialania sil pola magnetycznego i nie zachowuja stalego kata w odniesieniu do wektora pola grawita¬ cyjnego.Separator tasmowy Wtherilla charakteryzuja nato¬ miast: p oraz wn niezmienne i prostopadle do G, Wek¬ tor H przeciwstawny do wektora G, wm — niezmienne i prostopadle do wn w plaszczyznie prostopadlej do G.Celem wynalazku jest usuniecie wszystkich wyzej wy¬ mienionych wad przez: opracowanie separatora magne¬ tycznego w którym nastepowaloby rozluznienie ziaren nadawy bez wykonywania dodatkowej pracy, a wiec bez podrzucania nadawy wibracjami wzglednie jej sztuczne¬ go mieszania.Cel zostal osiagniety przez; opracowanie separatora magnetycznego zgodnie z wynalazkiem skladajacego sie z podstawy na której umocowane sa ustawione pionowo conajmmiej dwie suche lub wypelnione ciecza komory separacyjne z przeswitem w pionowej plaszczyznie sy¬ metrii nad którymi umieszczony jest wsyp nadawy wy¬ posazony od dolu w regulowane szczeliny skierowane do komór separacyjnych, urzadzenie napedzajace na¬ przyklad w postaci silnika elektrycznego lub spalinowe¬ go z przekladnia slimakowa przekazujaca ruch obroto¬ wy poprzez poszczególne napedy na przyklad lancucho¬ we na piasty z zestawami naprzyklad czterech ramion z urzadzeniem do synchronicznego obracania sie ra¬ mion, a umieszczony pod podstawa zbiornik podzielony jest na trzy komory przeznaczone na frakcje wsypywa¬ nych materialów, kazda wyposazona w zamykany otwór odprowadzajacy przy czym podstawa komory separa¬ cyjne, zbiornik frakcji nadawy i zestawy ramion wyko¬ nane sa z materialów niemagnetycznych, a komory roz¬ szerzone w swej dolnej czesci od strony podstawy za¬ rnooowane sa na niej w równych odstepach szerokimi scianami równolegle do siebie nad komorami zbiorni¬ ka frakcji.Z obydwu stron wezszych scian komór separacyj¬ nych umieszczone sa parami na osiach conajmniej trzy zestawy ramion obracajace sie zewnatrz szerszych scian tych komór, na których zamocowane sa zródla pola ma¬ gnetycznego w postaci magnesów stalych o wektorze H skierowanym prostopadle do kierunku opadania nada¬ wy p, wykonujace podczas pracy separatora ruchy kolo¬ we od góry ku dolowi o skladowych prostopadlych do p i H powodujace ciagnienie za soba frakcji magne¬ tycznych nadawy, opadajacych wzdluz nachylonych bo¬ ków dolnej czesci komór separacyjnych do skrajnych komór zbiornika frakcji nadawy.W separatorze magnetycznym wedlug wynalazku ma miejsce swobodne opadanie nadawy z dlugiej szczeliny 5 wsypu. Umozliwia sie wiec w urzadzeniu dostep ziaren magnetycznych rozluznionej nadawy ku biegunom ma¬ gnesów przez odpowiednie skierowanie wektora H pro¬ stopadle do kierunku ruchu p nadawy.Ponadto separator magnetyczny pozwala na oddzie¬ lanie ziaren zarówno na sucho jak i na mokro. Osiaga sie to wprowadzajac w póle magnetyczne ziaren juz za¬ nurzonym w danym osrodku. Dzieki mozliwosci nape¬ dzania separatora silnikiem spalinowym przystosowano go do uzycia w warunkach polowych. W znacznej mie¬ rze przyczynia sie do tego równiez zastosowanie w se¬ paratorze magnesów stalych.Uzycie w nim typowych zamiennych czesci pozwala na budowe separatora wedlug wynalazku o róznej prze¬ pustowosci przez zwiekszenie w urzadzeniu naprzyklad liczby komór separacyjnych.Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykla¬ dzie wykonania na rysunku na którym wsyp nadawy — 1 wyposazony od dolu w regulowane szczeliny skiero¬ wane do komór separacyjnych — 2 jest umieszczony nad niemi, komory separacyjne 2 suche lub wypelnione cie¬ cza i rozszerzajace sie ku dolowi sa umocowane na pod¬ stawie w równych odstepach szerokimi scianami rów¬ nolegle do siebie nad komorami 8, 9 i 10 zbiornika frakcji nadawy umieszczonego pod podstawa. Z oby¬ dwu stron wezszych scian komór separacyjnych 2 umie¬ szczone sa parami na osiach conajmniej trzy zestawy ramion 4, 5, 6 i 7 obracajacych sie zewnatrz szerszych scian tych komór.Na poszczególnych ramionach umieszczone sa magne¬ sy stale 3 bedace zródlem pola elektromagnetycznego o wektorze H skierowanym prostopadle do kierunku opa¬ dania nadawy p, wykonujace podczas pracy separatora ruchy kolowe od góry ku dolowi o skladowych prosto¬ padlych do p i H, powodujace ciagnienie za soba frak¬ cji magnetycznych nadawy opadajacych wzdluz nachy¬ lonych boków dolnej czesci komór separacyjnych 2 do skrajnych komór 8 i 9 zbiornika frakcji nadawy.Os obrotu kazdego zestawu ramion 4, 5, 6 i 7 jest umieszczona od komór separacyjnych — 2 w odleglosci zapewniajacej iz droga kolowa zataczana przez kazdy z magnesów w ich obszarze siega poza srodek szerszej sciany tych komór i znajduje sie najkorzystniej ponizej ich górnej krawedzi. Separator jest wyposazony w urza¬ dzenie — 11 do synchronicznego, przeciwbieznego ob¬ racania obu zestawów ramion 4, 5, 6 i 7.Separator magnetyczny wedlug wynalazku dziala na¬ stepujaco: nadawa wsypana do wsypu 1 przez waskie o regulowanej szerokosci szczeliny przedostaje sie do komór separacyjnych 2 spadajac grawitacyjnie napotyka na swej drodze na ruchome zródla pola magnetycznego w postaci magnesów umieszczonych na obracajacych sie ku dolowi ramionach 4, 5, 6 i 7. Magnesy powoduja opadanie frakcji magnetycznych nadawy wzdluz rozsze¬ rzajacych sie scian komór separacyjnych do skrajnych komór 8 i 9 zbiornika frakcji nadawy. Frakcje niema¬ gnetyczne nadawy opadajac grawitacyjnie trafiaja do komory srodkowej 10 tego zbiornika.Nadawa zostaje w tym czasie bardzo dobrze rozluz¬ niona i mieszana tak w cieczy jak i w suchym powie¬ trzu. Przy ciagnieniu skupiska wyizolowanych ziaren 13 20 25 30 35 40 45 50 55 6062722 magnetycznych przez ruchome magnesy po wewnetrz¬ nych stronach scian komór ziarna podlegaja wzajem¬ nym przemieszczeniom wskutek czego ziarna niemagne¬ tyczne oklludowane osiwobadzaja sie i opadaja pionowo do odpowiedniej komory zbiornika. Separator nie po- 5 siada latwo ulegajacych zuzyciu tasm bez konca ani tez ciezkich zelaznych magnesów indukowanych. Separator jest stosunkowo lekki, nadaje sie wiec do prac polo¬ wych, nie wymaga do pracy pradu stalego o duzych natezeniach do wzbudzania elektromagnesów. 10 PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Separator magnetyczny skladajacy sie z podstawy 15 na której umieszczone sa ustawione pionowo conaj- mniej dwie suche lub wypelnione ciecza komory sepa¬ racyjne z przeswitem w pionowej plaszczyznie symetrii nad którymi umieszczony jest wsyp nadawy wyposazo¬ ny od dolu w regulowane szczeliny skierowane do ko- 2o mór separacyjnych, urzadzenie napedzajace naprzy- klad w postaci silnika elektrycznego lub spalinowego z przekladnia slimakowa i urzadzeniem do synchroniczne¬ go przeciwbieznego obracania ramion, przekazujaca ruch obrotowy poprzez poszczególne napedy naprzy- 25 klad lancuchowe na piasty z zestawami ramion, a umie- czony pod podstawa zbiornik podzielony jest na trzy 6 komory przeznaczone na frakcje nadawy, kazda wypo¬ sazona w zamykany otwór odprowadzajacy znamienny tym, ze podstawa, komory separacyjne, zbiornik frakcji nadawy i zestawy ramion wykonane sa z materialów niemagnetycznych, a komory (2) rozszerzone w swej dolnej czesci od strony podstawy zamocowane sa na niej w równych odstepach szerokimi scianami równoleg¬ le do siebie, nad komorami (8, 9 i 10) zbiornika frak¬ cji nadawy, zas z obydwu stron wezszych scian komór separacyjnych (2) umieszczone sa parami na osiach co- najmmiej trzy zestawy ramion (4, 5, 6 i 7) obracajace sie zewnatrz szerszych scian tych komór, na których za¬ mocowane sa zródla pola magnetycznego w postaci ma¬ gnesów stalych o wektorze H skierowanym prostopadle do kierunku opadania nadawy p, wykonujace podczas pracy separatora ruchy kolowe od góry ku dolowi o skladowych prostopadlych do p i H powodujace ciag¬ nienie za soba frakcji magnetycznych nadawy, opadaja¬ cych wzdluz nachylonych boków dolnej czesci komór separacyjnych (2) do skrajnych komór zbiornika (8, 9).

2. Separator magnetyczny wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze os obrotu kazdego z zestawu ramion jest umieszczona od komór separacyjnych (2) w odleglosci zapewniajacej, iz droga kolowa zataczana pnzez kazdy z magnesów w ich obszarze siega poza srodek szerszej sciany tych komór i znajduje sie najkorzystniej ponizej ich górnej krawedzi. PL PL