SE443301B - Forfarande och anordning for magnetseparering - Google Patents

Description

siovisi-6 2 avsedda riktningar,sâ att magnetiskt och omagnetiskt gods hamnar i fel produkt.

Orsaken till den bristfälliga tätningen är följande. Då en tätningsanordning av elastiskt material, exempelvis av typ gumiläpp, kommer i kontakt med den andra tätningsytan kommer den att deformeras och/eller böja sig, eventuellt med hjälp av styrytor, och ligga an mot den motstående fasta tätningsytan (d.v.s. en tätningsyta gjord av icke eller obetydligt elastiskt material), eftersom den elastiska tätningsanondningen försöker återta sin ursprungliga form. Om det föreligger en tryckskillnad mellan de båda sidorna på tätnings- anordningar av typ gummiläpp,så blir tätningsverkan olika,beroende på vilken sida om gummiläppenlsom det råder högst tryck. Om gummiläppen har böjt sig från ett utrymme med högre tryck mot ett utrymme med lägre tryck,komer vid tillräcklig tryckskillnad gummiläppen att böjas ytterligare och släppa förbi en delström av fluidum till utrymmet med lägre tryck. Om däremot trycket är högst på den sida, mot vilken gummiläppen är böjd,kommer gummiläppen att pressas mot den motstående tätningsytan och därmed förbättra tätningen. En _tätning av gummiläppstyp enligt ovan har således en tätande sida och en genomsläpplig sida. De tvärgâende tätningarna mellan två på varandra följande behållare kommer således att vara genomsläppliga i en riktning och tätande i den motsatta,om det föreligger en tryckskillnad däremellan.

Det finns även tätningan som ej utgöres av böjliga läppar utan av jämförelse- vis breda elastiska tätningslister, vilka ej böjes utan endast pressas samman mot en annan, vanligen fast, tätningsyta. Här föreligger ingen tätande effekt av ovannämnt slag. Däremot kan det inträffa,att tätningslisterna nötes av godspartiklar så att det uppstår en springa mellan tätningslist och den andra tätningsytan. Om denna springa finnes på sidan med högre: tryck kan, om tryckskillnaden är tillräckligt stor, en delström av fluidum pressas förbi tätningen till sidan med lägre tryck,även om springan icke är genomgående.

Det kan även förekomma tätningaq där båda tätningsytorna består av icke eller obetydligt elastiskt material. Här uppstår läckageströmmar av fluidum så snart som slitage har skett, förutsatt att det föreligger en tryckskillnad på ömse sidor om tätningen. 8107151-6 -u- . 3 De läckage som kan uppstå enligt ovan kan ske både vid de längsgående tätningarna och vid de tvärgående. Läckage förbi de längsgående tätningarna är ofta ej allvarligt, om fluidum som läcker ut denna väg kan fås att för- svinna ur processen och omhändertas separat samt eventuellt återföras till processen. Läckage förbi de tvärgående tätningarna kan emellertid medföra att godspartiklar avgår från processen genom ej avsett utlopp.

Vid användning av tvärgående tätningsanordningar av typ gummiläpp beror den huvudsakliga läckageriktningen*på,om gummiläppen utgör den stationära eller rörliga tätningsdelen. Då gummiläpparna är stationära,viker de sig framåt i rörelseriktningen,och eventuella läckage sker huvudsakligen till framförliggande behållarutrymmen. Sitter gummiläpparna på behållarnas mellanväggar kommer de att vika sig bakåt i rörelseriktningen och eventuellt läckage sker till bakomliggande behållarutrymmen. Processmässigt sker läckaget då från spolstation för magnetiskt gods till eventuellt förekommande sköljningsstation, godstillförselstation och vidare till området före nngnet- fältet,där det kan finnas en särskild påfyllningsstation för fluidum.

Som framgår av det ovanstående,har det vid magnetseparatoranordningar av detta slag ej varit möjligt att uppnå tillfredsställande kontroll av läck- flöden förbi tätningarna. En orsak till detta än att ingående fluidum med eller utan gods tillföres med ett visst övertryck. På grund av det motstånd, som induktionspolmaterialet utgör mot flödet,uppstår ett övertryck så att en delström av fluidum kan pressas förbi tätningsanordningarna, i synnerhet de tätningsanordningar som övertvärar banans rörelseriktning. Den elastiska tätningsdelen är vanligen anordnad på behållarnas mellanväggag så att läckage- riktningen blir bakåt i rörelseriktningen. Vid godstillförselanordningen eller godstillförselstationen kan detta resultera i att en delström av till- fört gods pressas över till behållare,som ännu icke inträtt så långt i mag- netfältet,att det har uppnått full styrka. Induktionspolerna är där så svagt magnetiserade,att det magnetiska godset kan passera genom behållarna utan att fastna på induktionspolerna. Resultatet blir att magnetiskt material kommer att hamna i den omagnetiska produkten, vilket innebär endera minskat utbyte av magnetiskt gods eller att den omagnetiska produkten förorenas av magnetiskt material. 8107151-6 4 Även vid spolstationen kan problem uppstå med delströmmar av fluidum,som passerar förbi tätningarna. Exempelvis då godset tillföres vertikalt nedåt i magnetfältet,sâ kommer det magnetiska godset att frigöras från induktions- polerna och börja falla ned i utrymmet mellan behållarens undersida och den undre stationära tätningsytan,då behållaren utträtt ur magnetfältet.

Inloppstrycket för spolfluidum är normalt avsevärt större än inloppstrycket för godssuspension och sköljfluidum. Ifall tätningsanordningarna innefattar tätningar av elastiskt material på behållarväggarnas ändytor, exempelvis gummiläppar, kommer den genomsläpßliga sidan att vara i spolstationen. När spolningsfluidum tillföres med högt tryck,kommer som ovan visats en delström av detta att pressa undan gummiläpparna på behållarnas mellanväggar bakåt i rörelseriktningen in till det magnetiserade utrymmet. I synnerhet i de fall då spolningsfluidiet tillföres i motsatt strömningsriktning för att hindra igensättning av behållaren förorsakat av överstora godspartiklar kommer en delström av fluidum att passera under behållarna från spol- stationen till det magnetiserade utrymmet och bringa med sig magnetiska partiklar som fallit ned i mellanrummet mellan behållrens undersida och den undre stationära tätningsytan. Dessa magnetiska partiklar kommer härmed att överföras till frånledningsorganen för omagnetiskt gods och sköljfluidum. Även då spolningsriktningen är densamma som godstillförselriktningen,kan magnetiska partiklar pressas över i den omagnetiska produkten. Detta be- lyses närmare av exempel i bifogade ritningar. Ändamålet med föreliggande uppfinning är följaktligen ett förfarande vid magnetseparatoreg som förhindrar läckströmmar av fluidum och/eller gods- partiklar.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är ett förfarande,som förhindrar läckströmmar från den genomsläppliga sidan av en tvärgående tätning till den tätande sidan.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är ett förfarande för att effektivt avlägsna_magnetiska partiklar från induktionspolerna i en spolstation med jämförelsevis högt tryck,utan att det uppstår några läckströmmar av fluidum med eller utan godspartiklar till behâllarutrymmen och frânledningsutlopp framför och/eller bakom spolstationen. 8107151-6 5 Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att nedbringa de totala mängderna av fluidum,som passerar genom magnetseparatorn.

Med anledning av detta kännetecknas uppfinningen i huvudsak am att åtmin- stone ett frånledningsorgan från magnetseparatorn utsättes för sugverkan.

Det är vidare fördelaktigt om frånledningen utsättes för så kraftig sugverkan, att absoluttrycket på en behållares frånledningssida är lägre än pâ dess riiiforseisiaa. * « _ Det är även fördelaktigt om frånledningen utsättes för så kraftig sugverkan, att absoluttrycket på den genomsläppliga sidan av en tvärgâende tätning är lägre än absoluttrycket på den tätande sidan.

Uppfinningen innefattar även anordningar för genomförande av ovannämnda för- farande bestående av suganordningar, exempelvis centrifugalpumpar, deplacement- pumpar, vakuumpumpar, sugfläktar eller kombinationer av dessa, vilka suganord- ningar är anslutna till åtminstone en frånledning för fluidum och gods- partiklar.

Med det ovannämnda skall icke förstâs,att nämnda sugverkan och tryck- differenser nödvändigtvis måste gälla samtliga frânledningar, fluidum- tillförselledningar och tätningar mellan olika stationen utan enbart den eller de, där ett läckflöde skulle få en menlig inverkan på magnetseparatorns separationsresultat.

Uppfinningen âskådliggöres närmare med hjälp av följande utföringsexempel och figuren där figur 1 visar en delvis skuren vy av en känd magnetseparator av s.k. karuselltyp, figur 2 ett vertikalt längdsnitt genom en känd magnet- separator av karuselltyp genom behâllarna, figur 3 ett tvärsnitt av magnet- separatorn i figur 2, figur 4 en skuren vy som visar fastsättning av en tätning vid behållarnas mellanväggar, 5, 6 och 7 tvärsnitt genom en separator av karuselltyp,som visar olika läckströmmar av fluidum, där figur 7 även' visar hur läckströmmarna förhindras genom att ansluta frânledningen för magne- tiskt gods till en suganordning, figur 8 ett tvärsnitt av magnetseparatorn i figur 7 försedd med ytterligare en spolstation och figur 9 ett tvärsnitt 8107151-6 'f- 6 av en magnetseparator enligt figur 7, där godstillförselstationen och bort- förselanordningen för omagnetiskt gods anslutits till suganordningar.

I figurerna visas ej de olika bärande stativanordningar,som erfordras för magnethuvud, de olika till- och frânledningarna för fluidum samt ringen av behållare med sina stödringar eller andra stödstrukturer. Likaledes är lagringsanordningar och drivanordningar för behållarna jämte stöd- strukturer ej utritade i figuren.

Figur 1 visar en magnetseparatorzav karuselltyp av det slag,som beskrives i den amerikanska patentskriften 3,92U,543. Magnetseparatorn innefattar ett magnethuvud 1 innefattande ett separationsutrymme med ett kraftigt magnetiskt fält alstrat av en likströmsspole 2 omgiven av ett magnetok 3, som sluter det yttre magnetfältet. Likströmsspolen 2 har upp- och nedböjda ändsektioner 2', 2", vilka omger inlopps- och utloppsöppningar till detta separationsutrymme. Genom separationsutrymmet passerar ett antal på varandra följande behållare 4 innehållande induktionspoler av magnetiserbart material, vilka behållare 4 är sammanfogade till en ring. Vid magnethuvudet 1 är an- ordnat en godstillförselstation 5 för gods suspenderat i fluidum, vilket gods bringas att passera behållarna 4,medan dessa befinner sig i magnet- fältet. Gods med jämförelsevis hög magnetisk susceptibilitet kommer då att attraheras till induktionspolerna och kvarhâllas på dessas ytor.

Vidare finns en sköljstation 6 för tillförsel av sköljfluidum till be- hållarna 4,medan dessa ännu befinner sig i magnetfältet, vilket sköljfluidum bortför omagnetiska godspartiklar från behållarna 4,innan dessa lämnar sepa- rationsutrymmet i magnethuvudet 1. Omagnetiska godspartiklar jämte suspen- sionsfluidum och sköljfluidum bortledes från magnethuvudet 1 genom från- ledningsorgan för omagnetiskt gods 7a, 7b. Bortförselanordningen 7a är motställd godstillförselstationen 5 och genom denna bortföres den omagne- tiska delen av godssuspensionen jämte fluidum som förträngts av den in- kommande godssuspensionen. Bortförselanordningen 7b är motställd skölj- stationen 6 och genom denna bortföres resterande omagnetisk godssuspension jämte sköljfluidum och av sköljfluidet medsköljda omagnetiska godspartiklar, vilka tillfälligt blivit mekaniskt kvarhâllna av magnetiskt gods och induk- tionspoler. Dä behâllarna utträtt ur magnethuvudets 1 magnetfält,avmagneti- seras induktionspolerna och de magnetiskt susceptibla gfldspartiklarna, och de attraheras då ej längre till varandra, varpå behâllarna införes i spol- stationen 8. I spolstationen 8 tillföres behâllarna spolfluidum under högt tryck, vilka genomströmmar behållarna och bortför magnetiska partiklar 8107151-6 7 genoniett frânledningsorgan, för magnetiskt gods 9. Behâllarnas rörelse- riktning indikeras medelst pilen 10. Behållarna 4 fixeras i läge av en yttre ring 11 och en inre ring 12, vilka roterar med behållarna 4- Gods- tillförselstationen 5 är ansluten till en tilledning för godssuspension 13 och sköljstationen 6 är ansluten till en tilledning för sköljfluidum 14.

Bortförselanordningarna 7a, 7b är anslutna till frånledningar för omagnetiskt gods och fluidum 15a, i5b. Frånledningarna 15a, 15b kan eventuellt vara försedda med ventiler 16a, i6b eller andra organ för att minska flödes- hastigheten genom behållarna,om så erfordras. Spolstationen 8 har en tilledning för spolfluidum 17, och bortförselanordningen för magnetiskt gods 9 har en fránledning för magnetiskt gods 18.

Figur 2 visar en genomskärning av en magnetseparator av samma typ som i figur 1 genom behállarnas rörelsebana. I figur 2 har samma eller mot- svarande detaljer ásatts samma hänvisningssiffror. Till skillnad från i figur 1 är magnethuvudet 1 försett med en gemensam pämatningsstation 19 för alla fluideq som tillföres magnetseparatorn i magnethuvudet. Denna påmatningsstation kan vara försedd med överlopp 20 för överskott av fluidum.

En mellanvägg 21 delar påmatningsstationen 19 i en godstillförseldel 5' och en sköljfluidumdel 6'. Mellanväggen 21 kan vara placerad i olika delar av påmatningsstationen 19 beroende på vilket gods som skall behandlas. Den kan eventuellt vara anordnad löstagbar.

Figur 2 visar även tvâ olika utföranden av pâfyllningsanordningar för vätskeformigt fluidum till behållarna 4,så att dessa är fyllda med vätska, då godssuspensionen tillföres. Utanför själva magnethuvudet finns en fram- förliggande påfyllningsstation 22 med fluiduminlopp 23, avluftningskanmare 24 och avluftningsrör 25. Det tillförda fluidet förtränger praktiskt taget all luft medan behällarna passerar förbi pâfyllningsstationen.

Den gemensamma påmatningsstationen 19 kan även innehålla en påfyllnings- del 26,som avgränsas mot godstillförseldelen 5' medelst en skiljevägg 27.

Vätskeformigt fluidum tillföres genom en päfyllningsledning 28,och luft förtränges ur behållarna nedåt genom bortförselanordningen för omagnetiskt gods 7a. 8107151-6 p - - 8 Magnetoket 3 är tillverkat av ferromagnetiskt material och är sammansatt av främre och bakre frontplâtar 29, sidostycken 30, vilka bäst framgår av figur 3, och väggplátar 31, vilka omger genomströmningskanaler 32 för fluidum. Genom dessa genomströmningskanaler kan fluidum och godspartiklar passera från påmatningsstationen genom behållarna och vidare till bortförsel- anordningarna 7a, 7b. Mellan likströmsspolens uppåt- och nedåtböjda ändar 2', 2" och spolstationen 8 finns en ferromagnetisk skärmplåt 33, som dels sluter magnetflödet på spolens 2', 2" utsida och därmed minskar förlusterna, dels avskärmar spolstationen från äagnetspolens inverkan. Induktionspoler och magnetiska partiklar avmagnetiseras alltså i spolstationen och attraheras ej längre till varandra. Behållarna 4 avgränsas i rörelseriktningen av främre väggar 34 och bakre väggar 35. Vid dessa väggar 34, 35 är fästade elastiska tätningar 36 exempelvis i form av en gummiläpp. Då behållarna passerar förbi magnethuvudet med anslutande pâfyllningsstation 22 och spolstation 8, kommer de elastiska tätningarna 36 att tätande ligga än mot övre tätnings- organ 37 och undre tätningsorgan 38. Dessa övre och undre tätningsorgan har genomgående öppningar för fluidumgenomströmning vid genomströmnings- kanalerna 32, påfyllningstation och spolningsstation. Vid bortförselanord- ningen 9 för magnetiskt gods finns överhuvud taget inget undre tätnings- organ 38.

Apparatens funktion är följande. En tom behållare komer först in i en påfyllningsstation 22, 26, om sådan finnes, och fylles där med fluidum.

Den kommer sedan fram till påfyllningsdelen 5; där godssuspension tillföres genom genomströmningskanalerna 32. Godset har indikerats med fyllda punkter för magnetiserbart material och ringar för omagnetiserbart material. För att erhålla tillräckligt snabb genomströmning genom behàllarna håller man så hög suspensionsnivå i godstillförseldelen 5; att det uppstår ett statiskt tryck. Alltför snabb genomströmning motverkas genom strypning av ventilen 16a. Oftast justeras genomströmningshastigheten in genom kontroll av både ventilen 16a och godssuspensionsytan 39. Induktionspolerna i behållaren 4 har nu magnetiseratsloch de magnetiserbara godspartiklarna magnetiseras även de, när de inträder i behållarna och attraheras till induktionspolerna. De omagnetiska partiklarna däremot passerar rakt genom behållaren och försvinner genom de undre genomströmningskanalerna 32.

Allteftersom behållaren passerar fler tillförselkanaler 32 från pâfyllníngs- delen 5', tillföres mera godssuspension, varvid ingående magnetiskt material attraheras till induktionspolerna. Efter hand som induktionspolerna 8107151-6 9 i den övre delen av behållaren mättas med magnetiskt gods kommer det magne- tiska godset att röra sig längre ned i behâllarenlinnan det attraheras till en induktionspol. Om så mycket magnetiskt gods tillföres,att alla induktions- poler blir mättade, kan en del magnetiska partiklar.i första hand de med lägst magnetisk susceptibilitet eller halvkorn,som delvis består av omagne~ tiskt material,passera genom behållaren utan att attraheras till någon induktionspol. Man måste därför tillse,att icke godstillförseln till en enskild behållare blir större än dess kapacitet att kvarhålla magnetiskt material. Behållaren går sedan viäare till magnethuvudets sköljningsdel 6' där sköljfluidum tillföres genom kanalerna 32. Detta sköljfluidum förtränger kvarvarande godssuspension ur behâllarna och bortför även kvarvarande omagne- tiska partiklan som blivit mekaniskt kvarhållna av induktionspoler och magne- tiska partiklar. För att få en fullständig tvättning är det vanligen nöd- vändigt att tillföra en större volym sköljfluidum,än vad som erfordras för att enbart förtränga godssuspensionen ur behållarna. Även här måste flödes- hastigheten kontrolleras,genom att hålla ett lämpligt inloppstryck bestämt av sköljfluidumnivån 40 och lämplig inställning på ventilerna 16a, l6b.

Behållaren fortsätter sedan vidare ut ur magnethuvudet 1 förbi skärmpläten 33, som är gjord av ferromagnetiskt material. Då behållaren passerat skärm- plåten 33,upphör magnetfältet och därmed magnetiseringen av induktionspolerna och de magnetiska partiklarna. Dessa upphör då att attraheras till varandra.

Detta sker samtidigt,som behållaren träder in i spolstationen 8,där den genomströmmas av en kraftig ström spolfluidum. Detta spolfluidum bortföf alla magnetiserbara partiklar ur behållaren. Då behållaren utträtt ur spolstationen 8,kommer både dess övre och undre yta i förbindelse med atmosfären,och fluidet dränerar ur behállarna. Avsänkningen indikeras av nivälinjerna 73. Fluidum och de magnetiska partiklarna hopsamlas i bortförselanordningen 9 och avledes genom fránledningen 18 för magnetiskt gods.

Induktionspolerna markeras allmänt med beteckningen 41 och har i några be- hållare antytts med en rasterbeteckning. För att icke göra figuren alltför svârtydd är inga godspartiklar utritade i dessa behållare. Transporten av magnetiska och omagnetiska godspartiklar genom behâllarna indikeras av de fyllda och ofyllda ringarna. 8107151-6 -r 10 Figur 3 visar ett tvärsnitt genom sköijningsdelen av magnetseparatorn i figur 2. Där framgår särskilt tydligt de övre tätningsorganen 37 och de undre tätningsorganen 38 och de iängsgående tätningar 42 av eiastiskt materiat som tätar mot dessa. Vidare framgår magnetokets 3 deiar, nämiigen väggpiåtarna 31,sonfsammanfa11er med genomströmningskanaierna 32, och sido- styckena 30. De iängsgående tätningarna 42 är fästade vid ytterringen 11 och innerringen 12 elier fastklämda meiian dessa och behåiiarnas 4 yttre och inre väggar. De längsgående tštningarna kan även vara annorlunda ut- formade. Särskiït fördeiaktigt är två stycken eiastiska tätningar fäštade vid endera magnethuvud eiier magnetring. Meiian tätningarna införes tätnings- fiuidum under övertryck gentemot omgivningen. En sådan dubbei tätning är iämpiigen utformad så att den har en tätande sida riktad mot omgivningen. och en genomsiäppiig sida riktad mot behâiïarna med induktionspoier. En viss iäckström sker därför in mot behåiiarna samt tiil bortförseiutrymmen.

Figur 4 visar en detaijbiid av en tvärgående tätning och den övre tätnings- ytan. Figuren visar deiar av två behåiiare innehåiiande induktionspoier 41, i detta faii bestående av sträckmetaiigaiier med meïlaniiggande distans- trådar 44, av viika endast några är utritade. Meiian en behåiiares främre vägg 34 och framförvarande behåiiares bakre vägg 36 är en tvärgående tät- ning 36 av eiastiskt materiai fästad med hjäip av ett håiïbieck 45 och en stoppiåt 46,som fixerar tätningen 36 i djupied och utgör en kontrolï på avståndet meiian behåïiarväggarna 34, 35. Vidare visar biiden överdeiarna på behåïiarnas iängsgáende väggar 43. Den eiastiska tvärgående tätningen 36 tätar mot ett övre tätningsorgan 37. Motsvarande tätningsorgan kan vara anordnade vid behåiiarnas underkanter.

Som framgår av tidigare resonemang och av figuren har tätningen 36 en genom- siäppiig sida 47 och en tätande sida 48. Om den genomsiäppiiga sidan 47 utsättes för ett övertryck,kommer detta övertryck att pressa ner tätningen 36,och det uppstår iäckage. Om den tätande sidan 48 utsättes för ett över- tryck,kommer detta övertryck att pressa tätningen 36 hårdare mot det övre tätningsorganet 3Z,och därmed ge en bättre tätningseffekt. 8107151-6 -- ll Figur 5 beskriver ett_ exempel på hur läckströmmar kan uppstå,så att magnetiska partiklar hamnar i den omagnetiska produkten. Magnetseparatorn är en likadan separatog som den som visas i figur 2,så när som att den gemensamma påmatningsstationen 19 inte innefattar någon påfyllningsdel 26.

Då godssuspensionen tillföres behållarna,uppstår ett mottryck på grund av induktionspolernas strypande effekt och eventuell strypningsverkan av ventilen 16a. På detta sätt uppstår ett övertryck på behållarnas över- sida, vilket är på den genomsläppliga sidan av den tvärgående tätningen mot efterföljande behållare,som ännu ej kommit in i magnetfältet. Påfyllning av behållarna i den framförliggande påfyllningsstationen 22 sker underifrån och bygger inte upp något högt tryck på den tätande sidan av de tvärgående tätningarna på behållarnas översida. På så sätt uppstår en läckström, som indikeras med pilen 49 genom den behållare 50,som ännu ej inträtt i ett magnetfält med full styrka. I särskilt ogynnsamma fall kan en läckström även gå till nästföljande behållare,indikerat med den streckprickade pilen 51. Eftersom ingen fullständig magnetisering har skett,kan magnetiserbara partiklar passera ner genom behållarna på grund av tyngdkraften och det nedåtgående flöde,som startar så snart behållaren 50 hunnit fram till den första av genomströmningskanalerna 32i. Magnetfältet har ej uppnått sin fulla styrka förrän på ett avstånd innanför frontplåtens 29 utsida, och magnetiserbara partiklar kan därför hinna passera behållaren 50,innan denna hunnit så långt in i magnethuvudets 1 separationsutrymme att full magnetisk fältstyrka råder. Effekten blir givetvis ännu större om någon framförliggande påfyllningsstation ej finns. ' Figur 6 visar utloppsdelen av magnetseparatorn i figur 2,och hur läckströmmar kan uppstå från spolstationen 8. Spolfluidum tillföres i spolstationen 8 med högt tryck för att effektivt avlägsna allt magnetiserbart gods,även ferromagnetiska partiklar av magnetit och järn. I bortförselanordningen för magnetiskt gods 9 råder däremot atmosfärtryck. Genom detta höga till- loppstryck kommer det att råda övertryck på den genomsläppliga sidan av det övre tvärgående tätningsorganet mot den behållare 52,som är på utgående ur magnetfältet. Det kommer således att tränga in en läckström 53 förbi den övre tvärgående tätningen 52t ned i behållaren 52. Denna läckström 53 skapar ett övertryck i det slutna rummet 52. Pâ detta sätt uppstår ett 8107151 ~6 .r 12 övertryck på den tätande sidan av den undre tätningen 529 eftersom det råder atmosfärstryck på motstående sida. Läckströmmen 53 kan sålunda endast få ett utlopp på behâllarnas undersida i motsatt riktning mot be- hållarnas rörelseriktning 10. Magnetiserbara partiklar 54, som avmagnetiserats och som fallit ned under behållaren 52, kan medfölja denna undre ström 55 förbi ytterligare en eller flera tätningar och bortföras genom den sista ge- nomströmningskanalen 32u till bortförselstationen för omagnetiskt gods 7b.

Det kan även uppstå ytterligare läckströmnar 56 genom behållare som följer efter den behållare 52 som är på våg ut ur magnetfältet. 1' ' Figur 7 visar en magnetseparaton där strömningsriktningen för bortförsel av magnetiskt gods är omvänd mot den för godssuspension och sköljfluidum.

Motsvarande hänvisningssiffror som tidigare används för samma konstruk- tionsdetaljer. I en underliggande spolstation 56 tillföres spolfluidum under tryck,som passerar behållarna 4 och en överliggande bortförselanordning 57 och frânledning för magnetiskt gods 18'. Spolfluidet medför de magne- tiska partiklarna och dessutom de överstora partiklar, som kvarhållits mekaniskt, eftersom de är för stora att passera genom befintliga öppningar i och mellan induktionspolerna. Dessa överstora partiklar är ej nödvändigt- vis magnetiserbara. På grund av tryckfallet över behållarna 4 uppstår en undre läckström S8 förbi den undre tätningen 59u till den utgående behållaren 59, som är på väg in i spolanordningen 56, 57. Liksom i föregående exempel kan denna läckström ej passera ut förbi den övre tätningen 59t till bort- förselanordningen 57, eftersom den tätande sidan 48 på tätningen 59t vetter mot behållaren 59. På samma sätt som tidigare beskrivits kan magnetiserbara partiklar falla ned i utrymmet under behållarna 4,dä magnetfältet i dessa försvagats,och detta gäller i synnerhet för behållaren 59,som passerat förbi skärmplâten 33 och alltså befinner sig utanför magnetfältet. De magnetiser- bara partiklarna,som faller ned under behâllarna 4, 59 medtransporteras av läckströmmen 58 och passerar slutligen ut genom den sista undre genomström- ningskanalen 32u.

Det har vidare visat sig,att både vid anordningar enligt figur 6 och figur 7 avlägsnas såväl överstora partiklar som magnetiserbara partiklar ofullständigt från de öppna hàlrummen i och mellan induktionspolerna i behâllarna 4. Ferro- magnetiska och andra starkt magnetiska-partiklar kvarhâlles av sin remanenta 8107151-6 fránledningen 18' och bortförselanordningen 57. Genom sugverkan från sug- anordningen blir absoluttrycket på behållarnas 4 översida lägre än på deras undersida. Vidare är sugverkan så stark,att absoluttrycket blir lägre på Suganordningen 60 innefattar en ej närmare visad fránskilgningsanordning för gas som avledes genom ett gasutlopp 62. Denna gas är huvudsakligen läckluft från omgivande atmosfär förbi sidotätningar och spolstationens utloppsände, där de tvärgäende tätningarnas 36 genomsläppliga sida 47 är riktad mot omgivande atmosfär, som har högre absoluttryck. Suganordningen 62 har även ett utlopp 63 för magnetiserbart gods och spolfluidum.

Genom inverkan av suganordningen 60 blir det ej nágflf tryckfall i spol- stationen 56, 57 över behållarna 4. Detta medför att vätskegenomström- ningen blir snabbare och därmed borttransporten av magnetiserbara partiklar och överstora partiklar effektivare. Till detta bidrar även att det blir annorlunda strömningsförhállanden i behållarna 4 på grund av suganordningens inverkan. 8107151-6 _' 14 Figur 8 visar en magnetseparator med en anordning enligt uppfinningen,så som visats i figur 7, vilken även innefattar en andra spolstation 64, 65 med inloppsdel 64 och bortförselanordning för magnetiskt gods 65 med an- slutande tilledning 66 och frånledning 67. Denna frånledning 67 är icke ansluten till någon suganordningloch här uppstår alltså icke de tidigare skildrade undertrycken. En viktig inverkan av denna andra spolstation 64, 65 än att på den genomsläppliga sidan av de tvärgående tätningarna 36 hos de behållare 4,som lämnar den första spolstationen 56, 57,finns spol- fluidum. Läckflödet kommer alltså att utgöras av spolfluidum och ej av Om' p givande gas.

I stället för en andra spolstation 64, 65 enligt ovan kan en framförliggande påfyllningsstation anordnas på motsvarande plats vid en maskin av karusell- typ med flera magnethuvuden runt ringens omkrets. I detta fall måste alla magnetiserbara partiklar avlägsnas i den första spolstationen 56, 57 för att icke riskera att hamna i fel produkt. En kraftig fluidström genom en ' sådan påfyllningsstation kan tillåtas föra med sig en mindre mängd magnetiser- bara partiklag under förutsättning att detta fluidum senare användes som suspensionsfluidum för ingående gods eller som sköljfluidum. De magnetiser- bara partiklarna kommer då ånyo att attraheras till induktionspolerna.

Mängden på så sätt återcirkulerade partriklar får dock ej bli för ston eftersom det skulle minska separatorns kapacitet och risken för en ständigt växande cirkulerande last måste beaktas.

Pâ motsvarande sätt kan frånledningen för magnetiskt gods 18 i figur ik anslutas till en suganordning för magnetiskt gods och spolfluidum. Skill- naden mot exemplet i figur 7 ä§,att problemen med läckflöden torde vara mindre, samt att alla godspartiklar måste passera genom behållarna 4 mellan induktionspolerna. Detta nödvändiggör en mycket noggrann kontrollsiktning och/eller klassering för att avlägsna alla överstora partiklar för att för- hindra igensättning av behållarna.

Figur 9 visar en magnetseparator med en anordning enligt uppfinningen,som förhindrar läckströmmar vid godstillförselstationen 5. Frånledningen 15a är ansluten till suganordning 68 för suspensionsmedium och omagnetiskt gods. Eventuell gas avskiljes och avgår genom ett gasutlopp 69,medan fluidum och omagnetiskt gods bortföres genom en avloppsledning 70. Genom suganordningens 70 inverkan erhålles en effektiv tätning vid de undre tvär- gående tätningarna 36. För att erhålla tätningsverkan även vid de övre 8107151-6 15 tvärgående tätningarna 36 måste även godstillförselstationen 5 utsättas för sugverkan genom en övre sugledning 71 och en övre suganordning 72 med lämpligt gasutlopp. Den övre suganordningen 72 kan vara en reducerings- ventil anbringad på en ledning från suganordningen 68. Genom att godstill- förseldelen av magnetseparatorn är utsatt för sugverkan på både tillopps- och avloppssidan,kan det ej uppstå nägra läckströmmar till behällare,som ännu ej kommit in i ett fullt utbildat magnetfält. z - _ e _ I detta fall kan suganordningen 68 utgöras av en hävertledning till ett underliggande vattenlås. Den övre sugledningen måste då vara ansluten till en vakuumpump eller annan suganordning,som kan bortföra gas ur magnet- separatorn.

Uppfinningen kan även tillämpas pâ magnetseparatorer med stationärt anordnade tvärgàende tätningar. Eftersom tätande och genomsläppliga sidor i detta fall blir omkastade,är det här särskilt intressant att utsätta frånledningen för omagnetiskt gods 15b (närmast spolstationen) för sugverkan.

I de visade utföringsexemplen visas två bortförselanordningar för omagnetiskt gods 7a, 7b. Det kan även vara en enda eller flera än två,och gränsväggarna mellan dessa måste ej nödvändigtvis vara motställda motsvarande väggar på tillförselsidan. På detta sätt kan olika fränledningar från bortförsel- anordningar utsättas för sugverkan efter av processen betingat behov,och fluidumflöden med olika halter av omagnetiskt gods behandlas på optimalt sätt.

Förfarandet enligt uppfinningen kan även tillämpas vid magnetisk separation av godspartiklar suspenderade i gasmedium. Även här gäller att en eller flera frânledningar från magnetseparatorn anslutes till en sugkälla,så att oönskade läckströmmar förhindras och/eller att absoluttrycket på den tätande sidan av en elastisk tätning blir högre än på den genomsläppliga sidan där en läckström ej önskas.

Det som ovan sagts om tvärgående tätningar 36 gäller givetvis även för de längsgående tätningarna 42. För att minimera inflödet av särskilt tätnings- 8107151-6 p- 16 fluidum eller omgivande gas,kan de längsgående tätningarna innefatta en elastisk tätning med den tätande sidan utåtriktad från behâllarna 4, varvid behållarna utsättes för undertryck genom anslutning till en sugkälla.

'Exempel 1 Uppfinningen skall närmare belysas med en redogörelse för ett försök med en magnetseparator av karuselltyp. Mzgnetseparatorn innefattar en påfyllnings- station med uppåtriktat flöde före magnetfältet, godstillförselstation och sköljstation med nedâtriktat flöde genom magnetfältet samt en spolningse station med uppåtriktat flöde. Frånledningen från spolstationen var ansluten till en centrifugalpump. Magnetseparatorn behandlade ett material innehållande hematitjärnmalm med gott resultat. Då inträffade ett haveri på pumpen i frånledningen från spolstationen. Följden av detta blev,att järnhalten i den omagnetiska produkten från magnetseparatorn ökade,och att bortförseln av magnetiskt material i spolstationen försämrades så att flödet genom behâllarna med tiden blockerades. Man försökte då byta induktionspolsmaterialet mot annat material med större genomströmningsöppningaç men även dessa blockerades med tiden. Fullgoda separationsresultat kunde ej erhållas förrän pumpen i frân- ledningen åter kunde startas.

Efter försökens avslutande renades induktionspolsmaterialet, vilket bestod av staplar av ferromagnetiskt rostfritt sträckmetallnät med mellanliggande distanstrådar av omagnetisk rostfri tråd. Reningen skedde genom att sänka ned en stapel i taget i ett vattenbad,och utsätta hela anordningen för vibra- tioner under 30 min. Pâ detta sätt avlägsnades 60 kg material från induk- tionspolspaketen. Efter reningen återinsattes induktionspolspaketen i magnet- separatorn. Frånledningen.frän spolstationen anslöts till en vakuumstation bestående av en vätskeavskiljningsbehâllare, vakuumpump och pump för avskiljd vätska. Magnetseparatorn startades med tillförsel av enbart vatten i samtliga tillopp. Undertrycket i vakuumstationen inställdes på 0,2 atmosfärer under- tryck. Det_visade sig,att man på detta sätt kunde avlägsna ytterligare 15 kg material ur induktionspolpaketen. 8107151-6 17 Exempel 2 Ett annat försök företogs under driftsbetingelser med samma magnetseparator som i exempel 1. Induktionspolerna utgjordes av ett finmaskigt ferro- magnetiskt rostfritt sträckmetallnät,och det behandlade godset utgjordes av finmalda minëralpartiklar. Bortspolningen av magnetiserbart gods skedde uppâtriktat i motström mot godstillförselriktningen i en dubblerad spolstation. Åtminstone frånlednifigen från den första spolstationen_i rörelseriktningen och tidvis båda fränledningarna var anslutna till en vakuumstation av samma slag som i exempel l. Provperioden omfattade kon- tinuerlig drift under sammanlagt 20 áttatimmarsskift, varvid man upprätthöll ett undertryck på 1-2 m vattenpelare. Efter provperiodens slut inspekterades behállarna,och man fann.inga tecken på fastsittande gods eller igensättning i sträckmetallnäten. Efter inspektionen startades magnetseparatorn pâ_nytt utan att ansluta frânledningarna från spolstationerna till vakuumpumpen.

Det uppstod nu snabbt problem med fastsittande partiklar i sträckmetall- näten och igensättning av behâllarna.

Uppfinningen är ej begränsad till de här beskrivna utföringsexemplen,utan kan varieras inom ramen för patentkraven. Det må särskilt beaktas,att om flera frånledningsorgan är anslutna till sugkällan,bör undertrycket successivt ökas i riktning mot de tvärgående tätningarnas genomsläppliga sida. På detta sätt motverkas läckströmmar av fluidum och godspartiklar mellan intilliggande frånledningsorgan.

Claims (10)

8107151-6 -p _ ' 18 PATENTKRAV

1. Förfarande vid sådana magnetseparatorer, vilka innefattar ett antal på va- randra följande behållare (4) eller fasthållningsorgan för induktionspoler (41) av magnetiserbart material, inkluderande inlopps- och utloppsöppningar för gods och fluidum, en bana för behållarna (4) som passerar genom ett magnetfält (1), tillförselanordningar (5, 5') för gods suspenderat i ett fluidum_till behållar- na (4), när dessa befinner sig i magnetfältet (1), eventuellt förekommande till- förselanordníngar (6, 6') för ett sköljfluidum till behållarna, efter att dessa passerat godstillförselanordningen (5, S') och fortfarande befinner sig i magnet- fältet (1), åtminstone ett frånledningsorgan (7a, 7b) för fluidum och gods, som ej attraheras till induktionspolerna (41), då detta gods och fluidum avgår från behållarnas (4) utloppsöppningar, medan dessa befinner sig i magnetfältet (1) och åtminstone en spolanordning med en tillförselanordning för spolningsfluidum (8, 56, 64) utanför magnetfâltet (1), vilket spolningsfluidum bortforslar magnetiser- bart gods, som attraherats till induktionspolerna (41) genom frånledningsorgan för magnetiskt gods (9, 57, 65), tätningsanordningar (36, 37, 38, 42) för fluidum- flöden från och/eller till nämnda behållare (4) samt åtminstone någon av nämnda tíllförselanordningar för godssuspension, sköljfluidum och spolfluidum och/eller motsvarande frånledningsorgan, k ä n n e t e c k n a t a v , 'a t t åtminstone ett frånledningsorgan (7a, 7b, 9, 57, 65) utsättes för sugverkan.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v , a t t frånlednings- organet (7a, 7b, 9, 57, 65) utsättes för så kraftig sugverkan, att absoluttryc- ket vid behållarnas (4) utloppsöppningar är lägre än absoluttrycket vid behållar- nas (4) inloppsöppningar.

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k-n a t a v , a t t tät- ningarna innefattar elastiska tätningsorgan (36, 42) med en tätande och en genom- släpplig sida, varvid sugverkan är så kraftig, att absoluttrycket vid åtminstone en sådan tätning (36, 42) är lägre på den genomsläppliga sidan (47) än på den tä- tande sidan (48).

4. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t a v , a t t en behållare (4) står i förbindelse med ett för sugverkan utsatt frånled- ningsorgan (7a, 7b, 9, 57, 65), så att absoluttrycket vid en tvärgående tätnings- 8107151 -6 -r »- 19 anordning (36) mot en i behållarnas (4) rörelseriktning (10) efterföljande be- hållare, som ännu ej står i förbindelse med nämnda frånledningsorgan (7a, 7b, 9, 57, 65), är lägre än på denna tvärgående tätnings (36) motstående sida.

5. Förfarande enligt något av föregående krav,. k ä n n e t e c k n a t a v , a t t en behållare (4) står i förbindelse med ett för sugverkan utsatt frånled- ningsorgan (7a, 7b, 9, 57, 65), så att absoluttrycket vid en tvärgående tätnings- anordning mot en i behållarnas (4) rörelseriktning (10) framförvarande behållare, som ej längre står i förbindelse med nämnda frånledningsorgan, är lägre än på den- na tätningsanordnings motstående sida.

6. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä'n n e t e c k n a t a v , a t t ett frånledningsorgan för magnetiskt gods (9, 57, 65) utsättes för sug- verkan.

7. Förfarande enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t a v , a t t det finns åtminstone två frånledningsorgan (57, 65) för magnetiskt gods, varav åtminstone det sista frånledningsorganet (65) ej är anslutet till någon sugkälla.

8. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t a v , a t t strömníngsriktningen i spolstationen (8, 56, 64) genom behållarna (4) är motriktad mot strömningsriktningen för godssuspension och eventuellt sköljmedium.

9. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t a_v , a t t fluidet är endera vätskeformigt, gasformigt eller en blandning av vätske- formiga och gasformiga fluider.

10. Anordning för genomförande av ett förfarande vid en magnetseparator enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v , a t t åtminstone ett frånledningsor- gan (7a, 7b, 9, 57, 65) för fluidum och godspartiklar är anslutet till en sugan- ordning (60, 68), vilken suganordning kan vara exempelvis en centrifugalpump, deplacementpump, vakuumpump, sugfläkt eller en kombination av flera suganord- ningar.