RU2087203C1

RU2087203C1 - Magnetic separator

Info

Publication number: RU2087203C1
Application number: RU94020213A
Authority: RU
Inventors: В.Г. Автоманов
Original assignee: Алтайский государственный технический университет им.И.И.Ползунова
Priority date: 1994-05-31
Filing date: 1994-05-31
Publication date: 1997-08-20
Also published as: RU94020213A

Abstract

FIELD: magnetic separation. SUBSTANCE: material to be separated is fed through charging port by the aid of worm into transporting cylindrical drum. Speed of rotation of this drum should be such that material to be separated were uniformly spread all over the inner surface of drum. Material to be separated advances along generatrix of transporting cylindrical drum forced by continuously fed new portions of material. In the top part of transporting cylindrical drum, material comes into operation zone of magnet which attracts magnetic fraction to outer surface of internal cylindrical rotating drum installed with shift in respect to top part of transporting drum and carries this fraction out of the separation zone through clearance. Magnetic fraction further gets onto drop board and is withdrawn beyond separator. A part of magnetic particles remaining on outer surface of drum is brushed and also withdrawn beyond separator. Non-magnetic fraction is continuously displaced beyond inner surface of transporting drum and comes to discharge unit. Apparatus may find use in agriculture production, flour-milling industry, and in metallurgy. EFFECT: improved design. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к магнитному разделению различных материалов и может быть применено в сельскохозяйственном производстве в качестве рабочего органа семяочистительной машины, разделяющей семенную массу с использованием свойств семян растений воспринимать на свои поверхности различное количество железистого порошка тонкого помола, в мукомольной промышленности для выделения из зерновых и семенных смесей посторонних примесей, обладающих магнитными свойствами, в металлургической промышленности для сухого и мокрого обогащения сильно- и слабомагнитных руд, а также для выделения металлических железистых примесей из немагнитных материалов. The invention relates to the magnetic separation of various materials and can be used in agricultural production as a working body of a seed cleaning machine that separates the seed mass using the properties of plant seeds to perceive various amounts of glandular powder of fine grinding on its surfaces, in the milling industry for separation from grain and seed mixtures foreign impurities with magnetic properties in the metallurgical industry for dry and wet enrichment with flax and weakly magnetic ore, as well as to separate ferrous metal impurities from nonmagnetic materials.

Известен магнитный сепаратор, содержащий две рабочие поверхности, одна из которых является наружной, а вторая внутренней поверхностями транспортирующего цилиндрического барабана установленного с возможностью осевого вращения от привода, и магниты, установленные на наружной и внутренней поверхностях транспортирующего цилиндрического барабана [1]
Недостатком этого магнитного сепаратора является низкая производительность разделения, т.к. при увеличении частоты вращения цилиндрического барабана процесс на его наружной поверхности прекращается, потому что магнитная и немагнитная фракции исходного материала отбрасываются центробежными силами, и разделение осуществляется только внутри барабана. При дальнейшем увеличении частоты вращения барабана прекращается процесс разделения и на его внутренней поверхности, т.к. магнитная и немагнитная фракции начинают вращаться вместе с барабаном, образуя на его внутренней поверхности кольцевой слой.Known magnetic separator containing two working surfaces, one of which is the outer, and the second inner surfaces of the conveying cylindrical drum mounted with axial rotation from the drive, and magnets mounted on the outer and inner surfaces of the conveying cylindrical drum [1]
The disadvantage of this magnetic separator is the low separation performance, because as the rotational speed of the cylindrical drum increases, the process on its outer surface stops because the magnetic and non-magnetic fractions of the starting material are discarded by centrifugal forces, and separation is carried out only inside the drum. With a further increase in the rotational speed of the drum, the separation process on its inner surface also stops, because magnetic and non-magnetic fractions begin to rotate together with the drum, forming an annular layer on its inner surface.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по техническим признакам и достигаемому результату (прототипом) является магнитный сепаратор, включающий установленные один в другом с зазором и возможностью вращения в одном направлении цилиндрические барабаны с параллельно образующими, внутренняя поверхность внешнего предназначенная для транспортирования, магнитная система, установленная во внутреннем барабане, приводы к барабанам, загрузочное окно для подачи материала внутрь транспортирующего барабана и скатная доска для приема разделенных фракций. На внутренней поверхности внешнего цилиндрического барабана вдоль образующей размещены лопасти для подачи на его поверхность смеси, подлежащей разделению. Внутренний цилиндрический барабан имеет ограниченную частоту вращения [2]
Однако известный магнитный сепаратор не позволяет обеспечить высокую производительность разделения, т.к. простое увеличение частоты вращения внешнего транспортирующего цилиндрического барабана приведет к прекращению подачи смеси, подлежащей разделению, на наружную поверхность внутреннего цилиндрического барабана, а увеличение частоты внутреннего цилиндрического барабана приведет к прекращению процесса разделения, т.е. в этом магнитном сепараторе отсутствуют элементы, указывающие на увеличение скорости процесса разделения магнитных и немагнитных фракций.The closest to the proposed invention according to technical characteristics and the achieved result (prototype) is a magnetic separator comprising cylindrical drums with parallel generators installed in one another with a gap and the possibility of rotation in one direction, the inner surface of the outer one is intended for transportation, the magnetic system installed in the inner drum, drives to the drums, loading window for feeding material into the transporting drum and pitched board for receiving times Jelenia fractions. On the inner surface of the outer cylindrical drum along the generatrix, blades are placed for supplying a mixture to be separated on its surface. The inner cylindrical drum has a limited speed [2]
However, the known magnetic separator does not allow for high separation performance, because a simple increase in the rotational speed of the outer conveying cylindrical drum will lead to the cessation of the mixture to be separated on the outer surface of the inner cylindrical drum, and an increase in the frequency of the inner cylindrical drum will stop the separation process, i.e. there are no elements in this magnetic separator indicating an increase in the rate of separation of magnetic and non-magnetic fractions.

Сущность изобретения заключается в том, что в известном магнитном сепараторе, включающем установленные один в другом с зазором и с возможностью вращения в одном направлении цилиндрические барабаны с параллельными образующими, внутренняя поверхность внешнего из которых предназначена для транспортирования, магнитная система, установленная во внутреннем барабане, приводы к барабанам, загрузочное окно для подачи материала внутрь транспортирующего барабана и скатная доска для приема разделенных фракций, внутренний цилиндрический барабан установлен со смещением к верхней части транспортирующего цилиндрического барабана. The essence of the invention lies in the fact that in the known magnetic separator, including cylindrical drums with parallel generators installed one in the other with a gap and rotatably in one direction, the inner surface of the outer one of which is intended for transportation, the magnetic system installed in the inner drum, drives to the drums, a loading window for feeding material into the conveying drum and a pitched board for receiving separated fractions, an inner cylindrical drum n is set with an offset to the upper portion of the cylindrical conveying drum.

Внутренний барабан может быть установлен с возможностью перемещения параллельно образующей внутренней поверхности транспортирующего барабана в вертикальной плоскости для регулирования зазора между барабанами. The inner drum may be mounted to move in parallel with the generatrix of the inner surface of the conveying drum in a vertical plane to adjust the gap between the drums.

Кроме того, магнитная система может быть установлена с возможностью поворота навстречу направлению вращения транспортирующего цилиндрического барабана. In addition, the magnetic system can be mounted rotatable in the direction of rotation of the conveying cylindrical drum.

Технический результат состоит в повышении производительности разделения без снижения качества сепарации материала на магнитную и немагнитную фракции. The technical result consists in increasing the separation performance without reducing the quality of separation of the material into magnetic and non-magnetic fractions.

Повышение производительности разделения, т. е. увеличение пропускной способности магнитного сепаратора обеспечивается путем возрастания скорости движения разделяемого материала в зоне воздействия магнита, а именно, в зазоре, образованном между внутренней поверхностью транспортирующего цилиндрического барабана и наружной поверхностью внутреннего цилиндрического барабана, внутри которого в верхней его части расположен магнит. An increase in separation performance, i.e., an increase in the throughput of the magnetic separator, is achieved by increasing the speed of the material to be separated in the zone of influence of the magnet, namely, in the gap formed between the inner surface of the conveying cylindrical drum and the outer surface of the inner cylindrical drum, inside of which in its upper parts located magnet.

При этом внутренний цилиндрический барабан с магнитной системой является органом, выбирающим магнитную фракцию из слоя материала, расположенного на внутренней поверхности транспортирующего цилиндрического барабана. Внутренний цилиндрический барабан максимально приближен к верхней части внутренней поверхности транспортирующего цилиндрического барабана с образованием зазора, предназначенного для разделяемого материала, что содействует лучшему выделению магнитной фракции из слоя материала прижатого к внутренней поверхности транспортирующего цилиндрического барабана центробежным ускорением. Непрерывность разделения осуществляется подачей сепарируемого материала внутрь транспортирующего цилиндрического барабана через центральное отверстие подшипникового узла вдоль образующей указанного барабана. Это позволяет осуществить удобную и широкую регулировку производительности магнитного сепаратора в зависимости от вида обрабатываемого материала и требуемой частоты немагнитной фракции. In this case, the inner cylindrical drum with a magnetic system is an organ that selects the magnetic fraction from a layer of material located on the inner surface of the conveying cylindrical drum. The inner cylindrical drum is as close as possible to the upper part of the inner surface of the conveying cylindrical drum with the formation of a gap intended for the material to be separated, which contributes to better separation of the magnetic fraction from the material layer pressed against the inner surface of the conveying cylindrical drum by centrifugal acceleration. The continuity of separation is carried out by feeding the material to be separated inside the conveying cylindrical drum through the central hole of the bearing assembly along the generatrix of the indicated drum. This allows a convenient and wide adjustment of the performance of the magnetic separator depending on the type of material being processed and the required frequency of the non-magnetic fraction.

Заявляемое изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид магнитного сепаратора, на фиг.2 разрез по линии А-А фиг.1. The invention is illustrated in the drawing, where figure 1 shows a General view of the magnetic separator, figure 2 section along the line aa of figure 1.

Магнитный сепаратор содержит две рабочие поверхности, одна из которых является внутренней поверхностью транспортирующего цилиндрического барабана 1, а вторая наружной поверхностью внутреннего вращающегося цилиндрического барабана 2, на поверхность которого выбирается магнитная фракция из исходного материала оси вращения барабанов 1 и 2 расположены горизонтально и параллельно друг другу так, что между рабочими поверхностями а и в образован зазор с, предназначенный для прохождения разделяемого на магнитную и немагнитную фракции материала. The magnetic separator contains two working surfaces, one of which is the inner surface of the conveying cylindrical drum 1, and the second is the outer surface of the inner rotating cylindrical drum 2, onto the surface of which the magnetic fraction is selected from the source material, the axis of rotation of the drums 1 and 2 are horizontally and parallel to each other so that between the working surfaces a and b, a gap c is formed, intended for the passage of materials divided into magnetic and non-magnetic fractions Ala.

Транспортирующий цилиндрический барабан 1 имеет осесимметричное загрузочное окно 3, которое одновременно является центральным отверстием подшипникового узла 4 и установлен с возможностью осевого вращения от привода (на чертеже не показан) в подшипниковом узле 4. Внутри транспортирующего цилиндрического барабана 1, а именно в его верхней части, размещен внутренний цилиндрический барабан 2, имеющий возможность вращения в подшипниковом узле 5 от дополнительного независимого привода (на чертеже не показан). Приводы барабанов 1 и 2 осуществляются на их ступицы. Внутри дополнительного цилиндрического барабана 2, в верхней его части, установлен магнит 6, а под барабаном 2 скатная доска 7, на которой закреплены щетки 8 для сметания материала, прилипшего к наружной поверхности в барабане 2. The transporting cylindrical drum 1 has an axisymmetric loading window 3, which is also the Central hole of the bearing assembly 4 and is mounted with the possibility of axial rotation from the drive (not shown) in the bearing assembly 4. Inside the transporting cylindrical drum 1, namely in its upper part, placed the inner cylindrical drum 2, with the possibility of rotation in the bearing unit 5 from an additional independent drive (not shown). The drives of the drums 1 and 2 are carried out on their hubs. Inside the additional cylindrical drum 2, in its upper part, a magnet 6 is installed, and under the drum 2 there is a pitched board 7 on which brushes 8 are fixed for sweeping material adhered to the outer surface in the drum 2.

Внутренний цилиндрический барабан 2 может быть установлен с возможностью перемещения параллельно образующей внутренней поверхности транспортирующего цилиндрического барабана 1, например, посредством винтового механизма 9, что обеспечивает регулировку величины зазора с. Это позволяет изменить толщину слоя разделяемого материала в зоне разделения изменением подачи, что повышает качество магнитного разделения и расширяет диапазон применения сепаратора. The inner cylindrical drum 2 can be installed with the possibility of moving parallel to the generatrix of the inner surface of the conveying cylindrical drum 1, for example, by means of a screw mechanism 9, which allows adjustment of the gap value c. This allows you to change the thickness of the layer of material to be separated in the separation zone by changing the feed, which increases the quality of magnetic separation and extends the range of application of the separator.

Магнит 6 может быть установлен внутри цилиндрического барабана 2 с возможностью поворота вокруг оси его вращения навстречу направлению вращения барабана 2, например, вручную. Это позволяет изменять начало воздействия магнитного поля на разделяемый материал в соответствии с его свойствами и также расширяет диапазон применения сепаратора. The magnet 6 can be installed inside the cylindrical drum 2 with the possibility of rotation around its axis of rotation towards the direction of rotation of the drum 2, for example, manually. This allows you to change the beginning of the magnetic field on the shared material in accordance with its properties and also extends the range of application of the separator.

В загрузочном окне 3 установлен шнек 10 для подачи в транспортирующий цилиндрический барабан 1 разделяемого материала. Скатная доска 7 предназначена для вывода магнитной фракции, а выпускное приспособление 11 для вывода немагнитной фракции. Направления движения поступающего в сепаратор материала, магнитной и немагнитной фракции, вращения барабанов 1 и 2 показаны стрелками на фиг.1 и 2. A screw 10 is installed in the loading window 3 for feeding the material to be separated into the transporting cylindrical drum 1. Pitched board 7 is designed to output the magnetic fraction, and the outlet device 11 to output the non-magnetic fraction. The directions of motion of the material entering the separator, the magnetic and non-magnetic fractions, the rotation of the drums 1 and 2 are shown by arrows in figures 1 and 2.

Магнитный сепаратор работает следующим образом. Magnetic separator operates as follows.

Разделяемый материал подается через загрузочное окно 3 посредством шнека 10 внутрь транспортирующего цилиндрического барабана 1. При этом частота вращения барабана 1 должна быть такой, чтобы материал, подлежащий разделению, равномерно распределяется по всей внутренней поверхности барабана 1. Продвижение разделяемого материала вдоль образующей транспортирующего цилиндрического барабана 1 осуществляется под действием его непрерывной подачи. The material to be separated is fed through the loading window 3 by means of a screw 10 into the transporting cylindrical drum 1. In this case, the rotation speed of the drum 1 should be such that the material to be separated is evenly distributed over the entire inner surface of the drum 1. The material to be shared along the generatrix of the transporting cylindrical drum 1 carried out under the action of its continuous supply.

В верхней части транспортирующего цилиндрического барабана 1 материал попадает в зону действия магнита 6, который притягивает к наружной поверхности внутреннего цилиндрического вращающегося барабана 2 магнитную фракцию и выносит ее из зоны разделения через зазор с. Магнитная фракция попадает на скатную доску 7 и выносится за пределы сепаратора, а часть магнитных частиц, оставшихся на наружной поверхности барабана 2, сметается щетками 8 и также удаляется за пределы сепаратора. In the upper part of the transporting cylindrical drum 1, the material enters the zone of action of the magnet 6, which attracts the magnetic fraction to the outer surface of the inner cylindrical rotating drum 2 and carries it out of the separation zone through the gap c. The magnetic fraction enters the ramp board 7 and is carried outside the separator, and part of the magnetic particles remaining on the outer surface of the drum 2 is swept away by brushes 8 and is also removed outside the separator.

Немагнитная фракция под действием непрерывной подачи вытесняется за пределы внутренней поверхности транспортирующего цилиндрического барабана 1 и поступает в выпускное приспособление 11. Non-magnetic fraction under the action of continuous supply is forced out of the inner surface of the conveying cylindrical drum 1 and enters the outlet device 11.

Минимальная частота вращения транспортирующего цилиндрического барабана 1 обусловлена его внутренним диаметром, свойствами разделяемого материала и необходимостью обязательной подачи материала в верхнюю часть внутренней поверхности транспортирующего цилиндрического барабана 1. The minimum rotation frequency of the conveying cylindrical drum 1 is due to its inner diameter, the properties of the material to be shared, and the need for mandatory supply of material to the upper part of the inner surface of the conveying cylindrical drum 1.

Максимальная частота вращения транспортирующего цилиндрического барабана 1 определяет максимальную производительность процесса разделения и зависит от силы магнита 6, свойств выделяемой магнитной фракции, а также от величины зазора в зоне разделения. Регулировку величины зазора с можно осуществлять, например, вращением винтового механизма 9. The maximum speed of the conveying cylindrical drum 1 determines the maximum performance of the separation process and depends on the strength of the magnet 6, the properties of the emitted magnetic fraction, as well as on the size of the gap in the separation zone. The adjustment of the gap value c can be carried out, for example, by rotating the screw mechanism 9.

Поворачивая, например, вручную, магнит 6 вокруг его оси вращения внутреннего цилиндрического барабана 2, можно изменять начало воздействия магнитного поля на разделяемый материал. By rotating, for example, manually, the magnet 6 around its axis of rotation of the inner cylindrical drum 2, it is possible to change the beginning of the magnetic field on the shared material.

Привод транспортирующего цилиндрического барабана 2, осуществляемый на его ступицу, позволяет изменить частоту вращения барабана 1 в широком диапазоне. The drive of the conveying cylindrical drum 2, carried out on its hub, allows you to change the frequency of rotation of the drum 1 in a wide range.

Привод внутреннего цилиндрического барабана 2, также осуществляемый на его ступицу, должен обеспечить такую частоту вращения барабана 2, чтобы магнит 6 прочно удерживал магнитную фракцию материала на наружной поверхности в барабана 2. The drive of the inner cylindrical drum 2, also carried out on its hub, should provide such a frequency of rotation of the drum 2 so that the magnet 6 firmly holds the magnetic fraction of the material on the outer surface in the drum 2.

Транспортирующий цилиндрический барабан 1 изготавливается из прочного немагнитного или маломагнитного материала, а внутренний цилиндрический барабан 2 из тонкого немагнитного материала. Возможно изготовление барабана 2 из постоянных магнитов с активным съемом магнитной фракции. The transporting cylindrical drum 1 is made of durable non-magnetic or low-magnetic material, and the inner cylindrical drum 2 is made of thin non-magnetic material. It is possible to manufacture drum 2 from permanent magnets with active removal of the magnetic fraction.

Таким образом, предлагаемый магнитный сепаратор обеспечивает повышение производительности разделения материала на магнитную и немагнитную фракции, т. е. увеличение пропускной способности сепаратора без снижения качества сепарируемого материала путем возрастания скорости движения разделяемого материала в зоне воздействия магнита. Thus, the proposed magnetic separator provides an increase in the productivity of separating the material into magnetic and non-magnetic fractions, i.e., increasing the throughput of the separator without compromising the quality of the separated material by increasing the speed of the separated material in the zone of influence of the magnet.

Claims

1. A magnetic separator, including cylindrical drums installed in one another with a gap and rotatably in one direction with parallel generators, the inner surface of the outer of which is intended for transportation, a magnetic system installed in the inner drum, drives to the drums, a loading window for feeding material inside the conveying drum and the sloping board for receiving separated fractions, characterized in that the inner cylindrical drum is installed with an offset to the upper parts of the conveying cylindrical drum.

2. The separator according to claim 1, characterized in that the inner drum is mounted to move parallel to the generatrix of the inner surface of the conveying drum in a vertical plane to regulate the gap between the drums.

3. The separator according to claim 1, characterized in that the magnetic system is mounted to rotate in the opposite direction of rotation of the conveying cylindrical drum.