RU2174450C2

RU2174450C2 - Gravitation electromagnetic classifier

Info

Publication number: RU2174450C2
Application number: RU99111185/03A
Authority: RU
Inventors: вцев Ю.И. Кудр; Ю.И. Кудрявцев; Б.Г. Виничук; А.Н. Чекменев; В.А. Макеев; В.Н. Асеев; А.Н. Плаксенко; А.А. Власов
Original assignee: ОАО "Рудгормаш"; ЗАО "Центртехнометалл"
Priority date: 1999-05-24
Filing date: 1999-05-24
Publication date: 2001-10-10

Abstract

FIELD: equipment for hydraulic classifying of granular materials at concentrating mineral raw materials, possibly in mining, chemical, building industry branches. SUBSTANCE: classifier includes vertical cylindrical housing. Cylinder-cone chamber with impeller is arranged inside housing. Hydraulic mixture is fed through branch pipe coaxial to housing. Impeller is driven to rotation by means of water supplied through tangential branch pipe. Mean portion of housing is made of non-magnetic material, outside said portion electromagnetic winding is arranged; said winding is in the form of stator of induction motor. Inner surface of mean portion of housing has grooves in the form of multistart descending helix under which there is annular apertural tube with branch pipe for washing out water. EFFECT: enhanced quality of extracted ferromagnetic fraction. 2 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для гидроклассификации зернистых материалов при обогащении минерального сырья и может быть использовано в горнодобывающей, химической и строительных отраслях промышленности. The invention relates to equipment for the hydroclassification of granular materials in the enrichment of mineral raw materials and can be used in the mining, chemical and construction industries.

Известен гидравлический классификатор, включающий вертикальный корпус с тангенциально установленным загрузочным патрубком и грунтосборник с разгрузочным и сливным патрубками, во внутренней полости которого расположена цилиндрическая камера с вертикальной щелевидной перфорацией по образующей в цилиндрической части с установкой в верхней части разделителя в виде конусного диска со штоком с возможностью вертикального перемещения (авт.св. N 645704, кл, B 03 B 5/62, БИ N 5, 1979). A hydraulic classifier is known, including a vertical housing with a tangentially mounted loading nozzle and a soil collector with discharge and drain nozzles, in the inner cavity of which there is a cylindrical chamber with vertical slit-like perforation along a generatrix in the cylindrical part with installation in the upper part of the separator in the form of a conical disk with a rod with the possibility vertical movement (ed. St. N 645704, class B 03 B 5/62, BI N 5, 1979).

Недостатком известного технического решения является невозможность разделения разнородной гидросмеси на магнитную и немагнитную фракции твердого материала. A disadvantage of the known technical solution is the impossibility of separating a dissimilar slurry into magnetic and non-magnetic fractions of a solid material.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является электромагнитный гидротурбоциклон, включающий наружный и внутренний гидроциклоны, причем наружный гидроциклон снабжен электромагнитной обмоткой, выполненной в виде статора асинхронного электродвигателя, а внутренний гидроциклон снабжен щелевыми отверстиями с направляющими пластинами, расположенными у наружного края щелевидных тангенциальных отверстий в направлении подачи разделяемой смеси и установлен с возможностью вращения (авт. св. N 1036385, кл. B 03 C 1/00; B 03 B 5/34, БИ N 31, 1983). The closest in technical essence and the achieved result to the proposed invention is an electromagnetic turbo-cyclone, including external and internal hydrocyclones, the external hydrocyclone is equipped with an electromagnetic coil made in the form of a stator of an asynchronous electric motor, and the internal hydrocyclone is equipped with slotted holes with guide plates located at the outer edge of the slit-like tangential holes in the direction of supply of the shared mixture and mounted rotatably I (automatic binding N 1036385, cl B 03 C 1/00;... B 03 B 5/34, BI N 31, 1983).

Недостатком этого технического решения является низкое качество разделения гидросмеси, так как в ферромагнитную фракцию твердого материала примешивается пустая порода из легкой фракции из-за вовлечения в совместное вращение и скольжение по ровной цилиндрической и конической поверхности и отсутствия промывки противотоком воды. The disadvantage of this technical solution is the low quality of the separation of the hydraulic mixture, since the empty rock from the light fraction is mixed into the ferromagnetic fraction of the solid material due to the involvement in joint rotation and sliding along a smooth cylindrical and conical surface and the absence of washing with countercurrent water.

Цель изобретения - повышение эффективности работы гидроклассификатора по разделению на магнитную и немагнитную фракции материала в неоднородной гидросмеси. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the hydroclassifier for separation into magnetic and non-magnetic fractions of the material in a heterogeneous slurry.

Указанная цель достигается за счет того, что в известном гидроклассификаторе неоднородной гидросмеси, включающем вертикальный цилиндроконический корпус с наружной электромагнитной обмоткой в виде статора асинхронного электродвигателя и расположенную внутри корпуса с возможность вращения цилиндроконическую камеру с вертикальной щелевой перфорацией по образующей в цилиндрической части, загрузочный патрубок исходной гидросмеси и разгрузочные патрубки продуктов классификации в центробежном и электромагнитном полях, согласно изобретению верхняя часть камеры снабжена перфорированной крыльчаткой с вертикальной осью вращения, закрепленной на перфорированной крышке камеры; с верхней частью корпуса соосно соединен патрубком исходной гидросмеси и тангенциально подведен патрубок напорной воды; средняя часть корпуса с наружной электромагнитной обмоткой выполнена из немагнитного материала с канавками по внутренней поверхности в виде многозаходной нисходящей спирали, ниже уровня которой размещена кольцевая перфорированная труба с патрубком промывочной воды, причем коническая часть корпуса соединена с разгрузочным патрубком магнитной фракции, а коническая часть камеры соединена с разгрузочным патрубком немагнитной фракции разделяемой гидросмеси. This goal is achieved due to the fact that in the known hydroclassifier of an inhomogeneous hydraulic mixture comprising a vertical cylindrical housing with an external electromagnetic coil in the form of a stator of an asynchronous electric motor and located inside the housing with the possibility of rotation of the cylindrical chamber with vertical slotted perforation along the generatrix in the cylindrical part, the loading nozzle of the original hydraulic mixture and discharge pipes of classification products in centrifugal and electromagnetic fields according to fig. the upper part of the chamber is equipped with a perforated impeller with a vertical axis of rotation mounted on the perforated cover of the chamber; with the upper part of the body coaxially connected to the pipe of the initial hydraulic mixture and the pressure pipe of the pressure water is brought tangentially; the middle part of the casing with an external electromagnetic winding is made of non-magnetic material with grooves on the inner surface in the form of a multi-start downward spiral, below the level of which an annular perforated pipe with a flushing water pipe is placed, the conical part of the casing connected to the discharge pipe of the magnetic fraction and the conical part of the chamber connected with a discharge pipe of a non-magnetic fraction of a shared slurry.

Наличие признака "верхняя часть камеры снабжена перфорированной крыльчаткой с вертикальной осью вращения, закрепленной на перфорированной крышке камеры" обеспечивает центробежное разделение частиц гидросмеси по плотности. Это достигается за счет того, что при вращении крыльчатки частицы высокой плотности за счет центробежной силы отбрасываются на периферию, а частицы меньшей плотности проваливаются через перфорацию крыльчатки в верхней крышке камеры. Поскольку частицы высокой плотности, как правило, обладают магнитными свойствами, а частицы меньшей плотности магнитными свойствами не обладают, то на этом участке происходит первичное разделение частиц на магнитную и немагнитную фракции. The presence of the sign "the upper part of the chamber is equipped with a perforated impeller with a vertical axis of rotation mounted on the perforated cover of the chamber" ensures centrifugal separation of the particles of the hydraulic mixture according to density. This is achieved due to the fact that when the impeller rotates, high density particles are discarded to the periphery due to centrifugal force, and particles of lower density fall through the perforation of the impeller in the upper chamber lid. Since high-density particles, as a rule, have magnetic properties, and particles of lower density do not have magnetic properties, in this section the primary separation of particles into magnetic and non-magnetic fractions takes place.

Наличие признака "с верхней частью корпуса соосно соединен патрубок исходной гидросмеси и тангенциально подведен патрубок напорной воды" позволяет обеспечить вращение крыльчатки с одновременным разжижением исходной гидросмеси. Это достигается за счет того, что исходная гидросмесь, подаваемая на центральный конус крыльчатки, рассекается ребрами крыльчатки на отдельные составляющие, а тангенциально подведенная напорная вода вращает крыльчатку и в процессе разжижения центробежной силой разделяет частицы по их плотности. The presence of the sign "the nozzle of the initial hydraulic mixture is coaxially connected to the upper part of the housing and the nozzle of the pressure water is tangentially connected" allows the impeller to rotate while diluting the initial hydraulic mixture. This is achieved due to the fact that the initial slurry fed to the central cone of the impeller is dissected by the ribs of the impeller into separate components, and the tangentially supplied pressure water rotates the impeller and, in the process of dilution by centrifugal force, separates the particles according to their density.

Наличие признака "средняя часть корпуса с наружной электромагнитной обмоткой выполнена из немагнитного материала с канавками по внутренней поверхности в виде многозаходной нисходящей спирали" позволяет повысить эффективность разделения магнитной фракции и ее качество. Это достигается тем, что благодаря воздействию электромагнитного поля обмотки на внутреннюю поверхность корпуса притягиваются лишь частицы, обладающие магнитными свойствами. При этом вращающееся магнитное поле обмотки вызывает движение магнитных частиц по канавкам нисходящей спирали, исключая попадание немагнитных частиц. В месте выхода из зоны действия магнитного поля обмотки магнитные частицы выпадают в осадок в коническую часть корпуса и по разгрузочному патрубку выводятся в качестве готового продукта. Одновременно с этим под действием вращающегося магнитного поля электромагнитной обмотки вовлекается во вращение цилиндрическая камера, которая захватывает своей щелеобразной перфорацией немагнитные частицы, которые выпадают в осадок и по разгрузочному патрубку выводятся в качестве немагнитной фракции, т.е. пустой породы. The presence of the sign "the middle part of the casing with the external electromagnetic winding is made of non-magnetic material with grooves on the inner surface in the form of a multi-start downward spiral" allows to increase the separation efficiency of the magnetic fraction and its quality. This is achieved by the fact that due to the influence of the electromagnetic field of the winding, only particles with magnetic properties are attracted to the inner surface of the housing. In this case, the rotating magnetic field of the winding causes the movement of magnetic particles along the grooves of the downward spiral, excluding the ingress of non-magnetic particles. At the place of exit from the zone of action of the magnetic field of the winding, magnetic particles precipitate in the conical part of the housing and are discharged as a finished product through the discharge pipe. At the same time, under the action of a rotating magnetic field of the electromagnetic winding, a cylindrical chamber is involved in rotation, which captures non-magnetic particles with its slit-like perforation, which precipitate and are discharged through the discharge nozzle as a non-magnetic fraction, i.e. empty breed.

Наличие признака "ниже уровня многозаходной нисходящей спирали размещена кольцевая перфорированная труба с патрубком промывочной воды" позволяет повысить качество разделения частиц на магнитную и немагнитную фракции. Это достигается за счет того, что восходящий поток воды из отверстий кольцевой трубы производит дополнительную промывку магнитной фракции. При этом возможно попавшие частицы пустой породы после промывки восходящим потоком в зазоре между внешней поверхностью камеры и внутренней поверхностью корпуса поднимаются вверх и поступают в щели камеры в зону вывода немагнитной фракции. The presence of the sign “an annular perforated pipe with a flushing water pipe” is located below the level of the multi-start downward spiral ”allows to improve the quality of separation of particles into magnetic and non-magnetic fractions. This is achieved due to the fact that the upward flow of water from the holes of the annular pipe produces an additional washing of the magnetic fraction. In this case, possibly trapped particles of waste rock after washing with an upward flow in the gap between the outer surface of the chamber and the inner surface of the housing rise up and enter the cracks of the chamber in the output zone of the non-magnetic fraction.

Наличие признака "коническая часть корпуса соединена с разгрузочным патрубком магнитной фракции, а коническая часть камеры соединена с разгрузочным патрубком немагнитной фракции разделяемой гидросмеси" позволяет обеспечить качество разделения готового продукта и пустой породы. The presence of the sign "the conical part of the body is connected to the discharge pipe of the magnetic fraction, and the conical part of the camera is connected to the discharge pipe of a non-magnetic fraction of the separated slurry" allows us to ensure the quality of separation of the finished product and waste rock.

На фиг. 1 представлен общий вид гравитационного электромагнитного классификатора, на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a general view of the gravitational electromagnetic classifier, FIG. 2 is a section along AA in FIG. 1.

Классификатор состоит из вертикального цилиндроконического корпуса 1, в верхней части которого по оси корпуса установлен патрубок 2 исходной гидросмеси, а тангенциально подведен патрубок 3 напорной воды. Внутри корпуса вдоль его вертикальной оси расположена цилиндроконическая камера 4, в верхней части которой установлена перфорированная крыльчатка 5 на подшипниках 6 оси 7, закрепленной к верхней перфорированной крышки камеры, причем внешняя обойма подшипников закреплена во втулке с ребрами 8. Средняя часть корпуса 9 выполнена из немагнитного материала и с наружной стороны оснащена электромагнитной обмоткой 10 в виде статора асинхронного электродвигателя. Внутренняя поверхность средней части корпуса выполнена с канавками 11 в виде многозаходной нисходящей спирали. Ниже ее в конической части корпуса размещена кольцевая перфорированная труба 12 с патрубком 13 промывочной воды. Готовый продукт в виде магнитной фракции выпускается по разгрузочному патрубку 14, а немагнитная фракция в виде пустой породы выпускается через перфорацию в крыльчатке, верхней крышке и щелеобразные окна камеры в разгрузочный патрубок 15, который опирается на подшипник 16, обеспечивая вращение камеры под действием вращающегося магнитного поля. The classifier consists of a vertical cylinder-conical housing 1, in the upper part of which along the axis of the housing there is a nozzle 2 of the initial hydraulic mixture, and a nozzle 3 of pressure water is connected tangentially. Inside the housing along its vertical axis there is a cylindrical chamber 4, in the upper part of which a perforated impeller 5 is mounted on bearings 6 of the axis 7, fixed to the upper perforated chamber cover, the outer race of bearings being fixed in the sleeve with ribs 8. The middle part of the housing 9 is made of non-magnetic material and on the outside is equipped with an electromagnetic winding 10 in the form of a stator of an induction motor. The inner surface of the middle part of the body is made with grooves 11 in the form of a multi-start downward spiral. Below it in the conical part of the housing is placed an annular perforated pipe 12 with a pipe 13 for washing water. The finished product in the form of a magnetic fraction is discharged through the discharge nozzle 14, and the non-magnetic fraction in the form of waste rock is discharged through perforations in the impeller, the top cover and slit-like windows of the chamber into the discharge nozzle 15, which is supported by the bearing 16, providing rotation of the chamber under the action of a rotating magnetic field .

Работа классификатора осуществляется следующим образом. The work of the classifier is as follows.

При подаче исходной гидросмеси по патрубку 2 в верхнюю часть корпуса 1 она рассекается на крыльчатке 5 на отдельные составляющие и разжижается потоком воды из тангенциального патрубка 3, который приводит во вращение крыльчатку 5 на подшипниках 6, установленных на оси 7 и втулке ребер 8. При вращении крыльчатки 5 тяжелые частицы высокой плотности и с магнитными свойствами отбрасываются центробежной силой на периферию, а более легкие частицы с меньшей плотностью проходят через перфорацию крыльчатки 5 и верхней крышки камеры 4 и поступают в разгрузочный патрубок 15 для вывода немагнитной фракции или пустой породы. Тяжелые частицы с магнитными свойствами поступают в зазор между боковой цилиндрической поверхностью камеры 4 и внутренней поверхностью средней части корпуса 10, подхватываются вращающимися магнитным полем электромагнитной обмотки 10 и перемещаются в канавках 11, выполненных в виде многозаходной нисходящей спирали. В процессе этого перемещения магнитные частицы подвергаются промывке восходящим потоком промывочной воды из патрубков 13 и кольцевой перфорированной трубы 12. Отмытая магнитная фракция выгружается в качестве готового продукта по патрубку 14, и немагнитные частицы пустой породы подхватываются восходящим потоком промывочной воды, выносятся вверх и поступают в боковые щели на цилиндрической части вращающейся камеры 4 и по патрубку 1 выводятся из системы. When supplying the initial slurry through the pipe 2 to the upper part of the housing 1, it is dissected on the impeller 5 into separate components and diluted with a stream of water from the tangential pipe 3, which drives the impeller 5 on the bearings 6 mounted on the axis 7 and the sleeve of the ribs 8. When rotating impellers 5 heavy particles of high density and with magnetic properties are discarded by centrifugal force to the periphery, and lighter particles with a lower density pass through the perforation of the impeller 5 and the upper cover of the chamber 4 and enter uzochny pipe 15 for outputting a nonmagnetic fraction or gangue. Heavy particles with magnetic properties enter the gap between the lateral cylindrical surface of the chamber 4 and the inner surface of the middle part of the housing 10, are picked up by the rotating magnetic field of the electromagnetic winding 10 and move in the grooves 11, made in the form of a multi-downward spiral. In the process of this movement, the magnetic particles are washed with an upward flow of washing water from the nozzles 13 and the annular perforated pipe 12. The washed magnetic fraction is discharged as a finished product through the nozzle 14, and non-magnetic particles of waste rock are picked up by the upward flow of washing water, carried up and go to the side slots on the cylindrical part of the rotating chamber 4 and along the pipe 1 are removed from the system.

Таким образом, данное техническое решение позволяет повысить качество разделения неоднородной смеси на магнитную и немагнитную фракции гидросмеси. Thus, this technical solution allows to improve the quality of separation of an inhomogeneous mixture into magnetic and non-magnetic fractions of the hydraulic mixture.

Claims

Gravity-electromagnetic classifier of an inhomogeneous hydraulic mixture, including a vertical cylindrical body with an external electromagnetic winding in the form of a stator of an asynchronous electric motor and a cylindrical chamber with vertical slotted perforation located along the generatrix in the cylindrical part, a loading branch pipe of the initial hydraulic mixture and discharge pipes of centrifugal classification products and electromagnetic fields, characterized in that the upper part of the camera is provided a perforated impeller with a vertical axis of rotation mounted on a perforated chamber lid, the nozzle of the initial hydraulic mixture is coaxially connected to the upper part of the housing and the nozzle of pressure water is tangentially connected, the middle part of the body with the external electromagnetic winding is made of non-magnetic material with grooves along the inner surface in the form of a multi-way downward spiral , below the level of which an annular perforated pipe with a flushing water pipe is placed, the conical part of the body being connected to the discharge pipe of the magnetic fraction, and the conical part of the chamber is connected to the discharge pipe of the non-magnetic fraction of the separated slurry.