Результат интеллектуальной деятельности: МАГНИТНЫЙ РАЗДЕЛИТЕЛЬ

Изобретение относится к области металлургии, горнодобывающей промышленности.

Известен магнитный сепаратор, включающий магнитную систему, состоящую из системы блоков постоянных магнитов, прикрепленных верхними плоскостями к ярму ферромагнитных полюсных концентраторов, погруженных в поток сепарируемого материала под полюсами сепаратора и состоящих из основания, выполненного в виде плоской ферромагнитной платины и ферромагнитных зубцов, при этом зубцы выполнены в виде усеченных пирамид, расположенных в основании в шахматном порядке и с изменяющейся в направлении, параллельном продольному направлению сепаратора (пат. РФ на изобретение №2116838, МКИ: В03С).

К недостаткам вышеописанных технических решений относится недостаточная эффективность сепарации из-за неоптимальной компоновки постоянных магнитов в магнитной системе, создается, благодаря этому, магнитное поле с неоднородной напряженностью.

Известно также устройство магнитной сепарации (прототип) мелкодисперсных слабомагнитных сыпучих продуктов, осуществляющее подачу сепарируемого продукта вдоль установленной вертикально магнитной системы, причем магнитные силовые поля направлены по нормали к рабочей поверхности магнитов, а воздействие магнитного поля на магнитное и немагнитное вещества и производит распределение просепарированного продукта приемниками на магнитное и немагнитное вещество, при этом продукт подается потоками вдоль вертикальных зон действия максимальных магнитных сил, при этом каждый поток замедляется через устройство замедления скорости свободного падения продукта, а перемещение магнитного вещества продукта, осевшего на поверхности осаждения вдоль рабочей поверхности постоянных магнитов осуществляется при помощи вибратора (смотри патент RU 2462316, B03 ¹/₂₆).

Недостатком описанного способа является наложение вибрации на поверхность осаждения продукта, что ведет к различному его перемещению, в зависимости от крупности материала, ухудшению качества разделения магнитного и немагнитного вещества отвального сталеплавильного шлака, увеличению материалоемкости устройства для реализации способа.

Технической задачей изобретения является разработка конструкции магнитного разделителя сыпучих продуктов, устраняющей недостатки прототипа.

Решение поставленной задачи осуществляется за счет того, что установка снабжена цилиндрическим циклоном с расположенными в нем по касательной воздушными соплами, а также совмещенной с циклоном камерой, выполненной из листового немагнитного алюминиевого сплава АЛ1 (см. ГОСТ 2685-75. Алюминиевые сплавы.), причем ширина камеры соответствует ширине магнитной панели, с постоянными магнитами, имеющими коэрцитивную силу от 900 ^КА/м до 1100 ^КА/м, а расстояние между листами камеры составляет от 20 до 50 максимального размера зерен разделяемого магнитного и немагнитного вещества отвального сталеплавильного шлака, при этом магнитная панель и камера закреплены на шарнире с возможностью поворота на угол от вертикали от 0° до 15°, причем камера снабжена механизмом поворота, состоящего из шкива и тросика для регулировки положения камеры относительно поверхности магнитной панели на угол от 0° до 45°.

Предложенное изобретение поясняется чертежом, на котором:

Фиг. 1 - схематическое изображение устройства магнитного разделителя.

Магнитный разделитель состоит из корпуса 1, шарнира 2, на котором крепится магнитная панель 3, на которой установлены постоянные магниты 4 с коэрцитивной силой от 900 ^КА/м до 1000 ^КА/м. На шарнире 2 крепится также камера 5, расстояние «b» между листами 6 и 7, образующим пространство камеры 5, составляет от 20 до 50 максимального размера зерен δ₁ магнитного вещества 8 и зерен δ₂ немагнитного вещества 9 «пыли» отвального сталеплавильного шлака, при этом магнитная панель 3 перемещается совместно с камерой от вертикали α₁=0°÷15° нажимным винтом 10, который имеет привод от электродвигателя 11 через шестеренки 12 и 13, и возвращается в исходное положение пружиной 14. Пределы изменения угла α, выбраны из следующих опытных данных. При угле α₁ меньше 0° усложняется конструкция магнитного отделителя, его материалоемкость, при угле α₁ больше 15° ухудшается прохождение немагнитного вещества 9 через камеру 5. Камера 5 имеет возможность поворачиваться относительно поверхности 15 магнитной панели 3 на α₂=0°÷15° механизмом поворота, состоящего из тросика 16 от электродвигателя 17, который наматывается на шкив 18, а возвращение камеры 5 в исходное положение осуществляется пружинкой 19. Параметры изменения угла α₂ приняты из следующих опытных данных. Угол α₂ не может быть менее 0° по конструктивным соображениям. При угле α₂ более 45° магнитное вещество 8 задерживается на поверхности камеры 5. Магнитный разделитель имеет бункер 20, из которого зерна немагнитного вещества 9 «пыли» отвального сталеплавильного шлака поступают в дозатор 21, который приводится в движение от электродвигателя 22 через шестерню 23 и рейку 24, а затем в цилиндрический циклон 25, в который по касательной через сопла 26 поступает воздух, который интенсивно перемешивает и разделяет зерна магнитного вещества 8 и немагнитного вещества 9, которые затем поступают в камеру 5, выполненную из немагнитного алюминиевого сплава АЛ1 (см. ГОСТ 2685-75. Алюминиевые сплавы.), и по которой свободно перемещаются под действием силы тяжести. Постоянные магниты создают магнитное поле 27. Зерна магнитного вещества 8 и зерна немагнитного вещества 9 поступают соответственно в емкость 28 и емкость 29.

Магнитный разделитель закрыт кожухом 30, в котором установлен вентилятор 31 и фильтр 32. Управление магнитным разделителем осуществляется от пульта 33 через провода 34.

Работает магнитный разделитель следующим образом.

Мелкая фракция сталеплавильного отвального шлака, состоящая из магнитного вещества 8 и немагнитного вещества 9, загружается в бункер 20, откуда поступает в дозатор 21, который через шестерню 23 и рейку 24 от электродвигателя 22 подает порцию «пыли» в цилиндрический циклон 25, в который по соплам 26 подается воздух, приводящий во вращение «пыль», состоящую из зерен магнитного вещества 8 и немагнитного вещества 9, которые интенсивно разделяются друг от друга, после чего они поступают в камеру 5, выполненную из немагнитного алюминиевого сплава АЛ1 (см. ГОСТ 2685-75. Алюминиевые сплавы), причем, расстояние «b» между листами 6 и 7, образующими камеру 5, составляет от 20 до 50 максимального размера зерен δ₁ магнитного вещества 8 и зерен δ₂ не магнитного вещества 9. При расстоянии между листами 6 и 7 менее 20 размеров зерен магнитного вещества 8 и зерен немагнитного вещества 9 уменьшается объем прохождения «пыли» через камеру 5, а при расстоянии между листами 6 и 7 более 50 максимальных размеров зерен δ₂ магнитного вещества 8 и немагнитного вещества 9 существенно ухудшается извлечение магнитного вещества 8 из «пыли». Камера 5 закреплена совместно с панелью 3, на которой закреплены постоянные магниты 4 с коэрцитивной силой от 900 ^КА/м до 1100 ^КА/м на шарнире 2. Под действием силы тяжести «пыль» опускается вниз по камере 5, при этом немагнитное вещество 9 свободно падает в емкость 29, а магнитное вещество 8 магнитным полем 27, с коэрцитивной силой от 900 ^КА/м до 1100 ^КА/м, создаваемое постоянными магнитами 4, удерживается внутри камеры 5. При величине коэрцитивной силы менее 900 ^КА/м магнитное вещество 8 не захватывается магнитным полем 27, а при коэрцитивной силе более 1100 ^КА/м возрастает стоимость постоянных магнитов 4 и снижается экономичность установки. После того как немагнитное вещество 9 полностью проходит камеру 5 и попадает в емкость 29, камера 5 тросом 16, который наматывается на шкив 18 и электродвигатель 17, отклоняется, поворачиваясь на шарнире 2 в пределах угла α₂ от 0° до 45° относительно поверхности 15 магнитной панели 3. Шарнир 2 крепится на корпусе 1. Вертикальная регулировка магнитной панели в пределах угла α₁ от 0° до 15° осуществляется нажимным винтом 10, который приводится во вращение от электродвигателя 11 через шестерни 12 и 13. Панель 3 прижимается к нажимному винту 10 пружиной 14. «Пыль» отвального шлака содержит вредную для здоровья человека составляющую CaO, поэтому установка закрыта кожухом 30, а воздух, выходящий из нее, очищается вентилятором 31 через фильтр 32. Управление магнитным разделителем осуществляется по проводам 34 от пульта 33.

В настоящее время для разделения магнитного и немагнитного вещества при переработке отвального стального шлака применяются электромагнитные сепараторы, но они имеют существенные недостатки, а именно: высокий расход электроэнергии на тонну готовой продукции, значительный расход цветных металлов.

Предложенный магнитный разделитель позволяет устранить все названные недостатки и получить значительный экономический эффект.