Об устройстве и назначении зерновых сепараторов. Классификация и общая характеристика магнитных сепараторов Магнитный сепаратор для сыпучих материалов принцип работы

Такой сепаратор содержит магнитный индуктор, внутри которого вращается магнит, создающий переменное магнитное поле. Это магнитное поле индуцирует вихревые токи внутри частиц цветного металла, что, в свою очередь, создает магнитное поле вокруг этих частиц. В результате взаимодействия этих магнитных полей возникает сила, отталкивающая примеси цветного металла, что используется для магнитной сепарации.

Рассмотрим некоторые модели магнитных сепараторов:

DS-903

Производитель: Metso

Технические характеристики:

• сепаратор барабанного типа;
• габариты: 916 x 300 мм;
• вес: 1,2 т;
• мощность: 4,0 кВт.

Сильные и слабые стороны:

1. возможна модификация магнитной системы, что позволяет уменьшить затраты и расходы на эксплуатацию;
2. эффективная сепарация частиц с размерами от 0,01 мм до 25 мм;
3. путем изменения скорости барабана можно добиться высокого качества очистки.

Области применения:

• обогащение железной руды с размером частиц до 20 мм;
• металлургическая промышленность;
• производство мелкодисперсных металлических порошков;
• отделение металлических частиц при производстве стекла.

Средняя цена на рынке от $4 000.

DS-1218

Производитель: Metso.

Технические характеристики:

1. сепаратор барабанного типа;
2. габариты: 1200 x 1800 мм;
3. вес: 5,6 т;
4. мощность: 7,5 кВт.

Основные преимущества:

• большая мощность;
• особенности магнитной системы позволяют обрабатывать очень большие объемы материала, эффективно отделяя частицы с магнитными свойствами;
• имеет возможность регулировать скорость вращения барабана, что повышает эффективность сепарации;
• полюсы магнитов расположены таким образом, что образуют сектора, магнитное поле которых направлено к поверхности барабана. Благодаря этому магнитные частицы не поворачиваются при вращении барабана;
• большая мощность позволяет использовать меньше машин для сепарации, снизить расходы и упростить эксплуатацию.

Область применения:

сепаратор данного типа предназначен для отделения железных руд с размерами частиц до 300 мм;
применяется для сепарации руды и шлаков при предварительном обогащении.

Средняя цена по рынку от $8 000.

ECS 500B

Производитель: GaussMagnetti.

Технические характеристики:

• вихретоковый сепаратор;
• габариты: 1250 x 3350 мм;
• мощность: 8 кВт.

Основные преимущества:

1. способен отделять немагнитные металлы, такие как медь, алюминий, магний, цинк, олово, свинец, от непроводящих материалов;
2. высокая эффективность сепарации;
3. размер отделяемых частиц может составлять от 2 до 400 мм.

Область применения:

• утилизация мусора;
• комплексы по вторичной переработке алюминия;
• комплексы по вторичной переработке стекла;
• деревообработка;
• литье цветных металлов.

Средняя цена по рынку от $20 000.

При выборе магнитного сепаратора следует учесть множество факторов , например таких, как тип производства, определить задачи, решаемые с помощью магнитной сепарации, затраты денежных средств и других ресурсов, в частности электроэнергии. Следует подумать, где будет расположен сепаратор и сколько места он займет. Скажем, сепаратор подвесного типа более компактен, чем остальные. Если он будет использоваться в металлургии или утилизации

Все магнитные сепараторы состоят из следующих основных узлов: магнитной или электромагнитной системы; питателя для подачи материала в рабочую зону сепаратора; рабочего органа (барабана, диска, валка и др.) для извлечения магнитного продукта и удаления его из рабочей зоны, кожуха или ванны с отделениями для магнитного и немагнитного продуктов. Барабаны, ванны и некоторые другие детали магнитных сепараторов должны быть немагнитными и обладать достаточной механической прочностью и износостойкостью. Конструкции отдельных узлов и режим работы различных типов сепараторов характеризуются большим разнообразием.

В зависимости от назначения сепаратора и напряженности магнитного поля все магнитные сепараторы подразделяются на сепараторы со слабым и сильным магнитными полями (рис.5.4).

В сепараторах со слабым полем напряженностью от 70 до 120 кА/м и силой от 3∙10 5 до 6∙10 5 кА 2 /м 3 большое распространение получили магнитные системы из постоянных магнитов (рис.5.4 а ). Основным типом рабочего органа для извлечения и транспортирования магнитного продукта из зоны действия магнитной силы (из рабочей зоны) является барабан. Барабанные сепараторы являются основными при обогащении сильномагнитных железных руд. Другие типы магнитных сепараторов со слабым магнитным полем (шкивные, ленточные и др.) в промышленности практически не применяются.

Рис. 5.4. Общие виды (разрезы) некоторых типов сепараторов: а - сухой магнитный сепаратор 2ПБС-90/250: 1,5- нижняя и верхняя части корпуса соответственно; 2 - люк смотровой; 3 - делитель; 4,7 -соответственно нижний и верхний магнитные барабаны; б - кожух; 8 -щиток; 9 - крышка; 10-течка; 11 - очиститель;

б - магнитный барабанный сепаратор ПБСЦ-63/50: 1 - бункер; 2 -вибропитатель; 3 - барабан; 4 - магнитная система; 5 - разгрузочные бункера; 6 - рама;

в - мокрый магнитный сепаратор ПБМ-ПП-90/250: 1 - барабан; 2 - магнитная система; 3 - привод;

г -валковый магнитный сепаратор 4 ЭВМ-38/250: 1 - перепускной клапан; 2 - брызгала;3 - привод; 4 - питатель; 5 - магнитная система; 6 -сливные патрубки продуктов разделения; 7 - основание;

д - магнитогидростатический сепаратор: 1 - опора магнитной системы; 2-катушка электромагнита; 3 - кювета; 4 - магнитопровод; 5 - полюсные наконечники; 6 - магнитная пластина; 7-разгрузочное устройство

В сепараторах с сильным полем - валковых и дисковых - поле напряженностью от 800 до 1600 кА/м и силой от 3∙10 7 до 1210∙10 7 кА/м создается электромагнитными системами, в высокоградиентных сепараторах - полиградиентной средой. По сравнению с сепараторами со слабым магнитным полем, они характеризуются более сложной конструкцией, высокой стоимостью, более громоздки и менее производительны. Сепараторы используют при обогащении слабомагнитных железных и марганцевых руд, при обезжелезнении каолиновых, тальковых, графитовых и других неметаллических полезных ископаемых, для доводки и разделения концентратов, получаемых при обогащении руд и россыпей цветных и редких металлов.

Увеличение напряженности магнитного поля на всех типах сепараторов приводит к увеличению магнитной силы и наиболее полному извлечению магнитных зерен, в том числе и с более низкой магнитной восприимчивостью. Однако чрезмерное увеличение напряженности поля может привести к ухудшению качества концентрата за счет извлечения в него большого количества сростков магнитных минералов с немагнитными.

Недостаточная величина напряженности поля является причиной потерь магнитных минералов с хвостами магнитной сепарации. Получение максимально возможных технологических показателей достигается различной величиной напряженности магнитного поля сепараторов в основных, контрольных и перечистных операциях. Она должна увеличиваться в каждой последующей основной или контрольной операции, чтобы обеспечить получение бедных хвостов, и наоборот уменьшаться в каждой последующей операции перечистки концентрата, чтобы обеспечить необходимое его качество.

В зависимости от характера среды разделения минералов магнитные сепараторы делятся на сухие (рис.5.4 а,б) - для обогащения полезных ископаемых в воздушной среде - и на мокрые (рис.5.4 в,г,д) - для обогащения в водной среде.

Сухой магнитной сепарации подвергается материал крупностью от 3 до 50-100 мм. При обогащении более мелкого материала наблюдается сильное пылеобразование, резкое ухудшение условий труда и эффективности обогащения вследствие неселективного слипания тонких частиц. Поэтому сухая магнитная сепарация тонкозернистого сильномагнитного материала является исключением, обусловленным наличием особых обстоятельств (например, острым недостатком воды), а слабомагнитного - трудностью создания интенсивного поля в большом объеме при использовании замкнутых магнитных систем.

Мокрой магнитной сепарации подвергается материал мельче 3-6 мм, отрицательной особенностью которой является более высокое сопротивление водной среды (по сравнению с воздушной) продвижению как магнитных частиц по направлению действия магнитной силы F м, так и немагнитных в направлении действия механических сил. Особенно неблагоприятно это сказывается на разделение тонких частиц, в результате чего часть наиболее тонких частиц теряется с немагнитным продуктом.

При сухом обогащении с увеличением скорости врашения барабана вследствие возрастания частоты поля и центробежной силы наблюдается повышение качества магнитного продукта (концентрата). При мокром обогащении, наоборот, скорость вращения барабанов или валков должна быть ограничена, так как они, перемещаясь вместе с магнитными частицами, увлекают часть пульпы со взвешенными в ней тонкими немагнитными частицами, и с увеличением скорости их вращения загрязнение магнитного продукта возрастает.

Установлено, что при мокром магнитном обогащении магнетитовых руд на барабанных сепараторах в операциях выделения отвальных хвостов скорость вращения барабана должна составлять 1,2-1,4 м/с, а в операциях перечистки магнитного концентрата - 0,8-1,0 м/с.

Барабанные и валковые сепараторы могут быть с верхней и нижней подачей питания в рабочую зону. Дисковые сепараторы, предназначенные для и сухой магнитной сепарации, работают с нижней подачей исходного материала; высокоградиентные - для мокрой магнитной сепарации - с верхней подачей питания в рабочую зону.

Мокрые барабанные сепараторы в зависимости от направления движения питания, продуктов обогащения и вращения барабана бывают прямоточные, противоточные и полупротиеоточные.

Различные типы и исполнения сепараторов обозначают по ГОСТ 10512-78 следующим образом:

1-я буква: Э - электромагнитные; П - с постоянными магнитами;

2-я буква: Б - барабанные; Д - дисковые; В - валковые;

3-я буква: М - для мокрой сепарации; С - для сухой сепарации.

Последующие буквы: П - с противоточной ванной; ПП - с полупротивоточной ванной; ГЩ - с противоточной циркуляционной ванной; ППЦ - с полупротивоточной циркуляционной ванной; Ц - работающий в центробежном режиме (с высокой скоростью вращения барабана); В - с верхней подачей питания в рабочую зону.

Цифра перед буквами - число рабочих органов, цифры после букв - диаметр (в числителе) и длина (в знаменателе). Например: 4ПБС-63/200 - четырехбарабанный с постоянными магнитами для сухого обогащения, диаметр барабана 63 см и длина 200 см.

Максимально допустимая производительность сепараторов определяется их извлекающей, транспортирующей и пропускной способностями, зависящими от параметров рабочей зоны (длины, высоты), а также широты питания (длины барабана, валка). Например, увеличение длины рабочей зоны с увеличением диаметра барабана или валка приводит к улучшению извлекающей способности сепаратора и увеличению его производительности. Увеличение пропускной способности достигается увеличением длины барабана или валка и тем самым широты питания. Уменьшение высоты рабочей зоны приводит к возрастанию напряженности магнитного поля и увеличению извлекающей, но снижению пропускной способности сепаратора наоборот. Высота рабочей зоны определяется в процессе создания конструкции сепаратора и в установленных пределах может изменяться при его технологической наладке. В промышленных условиях производительность сепаратора определяется обычно опытным путем с учетом особенностей вещественного состава обогащаемого минерального сырья.

Электромагнитный сепаратор предназначен для очистки гладких семян проса, льна и трав от трудноотделимых семян сорных растений повилики, плевела, василька и др., с шероховатой поверхностью.

Принцип работы таких машин основан на способности шероховатых зерен удерживать на поверхности специальный магнитный порошок, в результате чего они притягиваются электромагнитом.

• люцерны
• клевера
• проса

гладкая поверхность, поэтому магнитным порошком не обволакиваются и ферромагнитные свойства не приобретают.

Магнитный порошок составляет из 80 % оксида железа и 20 % мела .

Устройство

Электромагнитная семяочистительная машина состоит из:

1. Засыпного бункера
2. Увлажнителя
3. Аппарата дозировки магнитного порошка
4. Смесительного устройства
5. Наклонного шнека
6. Лоткового транспортера
7. Электромагнитного барабана
8. Селенового выпрямителя тока
9. Электровентилятора
10. Пылеосаждающего циклона.

Главный рабочий орган - электромагнитный барабан, состоящий из вращающегося латунного цилиндра и неподвижной оси, на которой установлены две катушки возбуждения из алюминиевого провода и три стальных сектора электромагнита, отделенные один от другого кольцевыми промежутками.

При прохождении электрического тока через обмотки катушек между секторами возникает электромагнитное поле.

В латунном цилиндре против кольцевых промежутков имеется четыре кольцевых рифа, образующих в зоне действия магнитного поля два ручья.

1 – смесительные шнеки; 2 – корпус увлажнителя; 3 – засыпной бункер; 4 -аппарат дозировки магнитного порошка; 5 – наклонный шнек; 6 – лотковый транспортер; 7 – электромагнитный барабан; 8 – приемник; I – гладкие семена; II – шероховатые семена; III – магнитный порошок.

Принцип работы

Семена, подлежащие очистке, загружают в засыпной бункер, откуда через дозирующее отверстие поступают в корпус увлажнителя и затем в смесительные шнеки.

Увлажнение семян путем разбрызгивания струи воды на вращающемся диске применяют главным образом при очистке клевера, люцерны от подорожника и горчака с целью полного обволакивания семян сорняков порошком. В других случаях машина работает без увлажнения семян .

Магнитный порошок дозируется в аппарате, где установлены мешалка и спиральный дозировочный шнек, подающий порошок в верхний смесительный шнек.

Количество подаваемого порошка регулируют изменением частоты вращения дозировочного шнека. Порошок должен составлять 1-3 % от массы пропускаемых семян.

Семена смешиваются с порошком в верхнем и нижнем смесительных шнеках и наклонном шнеке. При этом шероховатые семена сорняков и щуплые зерна очищаемой культуры обволакиваются магнитным порошком.

Из наклонного шнека смесь поступает на лотковый транспортер, совершающий колебательное движение.

На транспортере, она делится на два потока и по лоткам поступает в ручьи электромагнитного барабана, где подвергается воздействию магнитного поля.

Гладкие семена скатываются сразу вниз через приемник – выход I, а шероховатые семена с приставшим к ним порошком сначала притягиваются цилиндром, а затем в нижней части, где действие магнитного поля прекращается, отрываются и попадают в выход II. Осыпавшийся порошок идет в выход III.

Для отсасывания магнитной пыли и транспортирования ее в циклон, устанавливаемый вне рабочего помещения, действует пылевой центробежный вентилятор.

Рабочие органы электромагнитного сепаратора и вентилятора приводятся в действие от двух электродвигателей.

Характеристики

• Производительность машины 180-250 кг/ч
• Масса 1100 кг.

Современные условия производства хлеба характеризуются значительными трудностями, Проблема состоит в том, что стандартный процесс уборки пшеничных или ржаных компонентов в зерновую смесь может быть сопряжен с попаданием микроскопических частичек металла, не заметных для невооружённого глаза и не извлекающихся из сырья при традиционной зерновой очистке.

В соответствии с нормами ГОСТа, произведение муки и тем более выпекание готовой продукции из такого зерна запрещено по причине риска содержания металломагнитных примесей и сопутствующих минералов в хлебобулочных изделий. Чтобы возобновить качество муки и извлечь из нее частички металла используется магнитный сепаратор.

Принцип работы магнитного сепаратора агрегата

Принцип работы сепаратора состоит в притяжении любого металла под действием магнитного поля. В таких условиях внутри магнитного сепаратора зерновой материал разделяется следующие фракции: готовый для будущего производства очищенный продукт и отсеивающаяся смесь зерна с повышенным содержанием железа.

По сути, утроение магнитного сепаратора для зерна немудреное. Он представляет собой цельнометаллическую конструкцию с двумя отверстиями, в одно из которых поступает сырьё, а из другого получается очищенный продукт. Благодаря такой элементарной конструкции с пропускной способностью зернового потока до 20 тонн в час, со встроенным блоком неодимовых магнитов в рабочей части, обеспечивается надежная и уверенная работа агрегата.

Резиновые прокладки обеспечивают герметичность. Мощность генерируемого магнитным полем импульса подлежит изменению в зависимости от сорта зерновой культуры. Бесперебойная работа агрегата сопряжена со следующими требованиями:

1. Установка сепаратора на ровную твёрдую поверхность.
2. Окружающая среда не должна превышать + 80 - -50 градусов в температуре.
3. Влажность воздуха - до 85%.
4. Не рекомендуется использование магнитного сепаратора на открытых площадках.

Максимальная отдача в работе магнитного сепаратора обеспечивается при условии регулярной его очистке от металлосодержащих примесей. Необходимая периодичность обслуживания устройства должна варьироваться в пределах 7-10 дней, и это зависит от сорта зерна и времени нагрузки зернового потока на сепаратор.

Разновидности магнитных сепараторов для очистки зерна

Виды магнитных сепараторов различны по габаритам и функционалу. Например, оборудование маленьких размеров используют в частных подсобных и фермерских хозяйствах. Их характеризует сравнительно небольшая производительность и удобство в транспортировке. Примером тому служит магнитный сепаратор модели У1-БМЗ-01 весом всего в 6 кг и с очистительной способностью 11 тонн зерна в час. Напротив, крупногабаритные сепараторы применяют для очистки зернового материала в условиях промышленности. Эти конструкции обладают высокой производительностью и усложненным функционалом.

Интересно, что магнитные сепараторы используют для очистки не только зерна, но и стекла, пластмассы, дерева, ТБО (твёрдых бытовых отходов) от примеси металлических компонентов. Размеры и сферы применения магнитных сепараторов – не единственные факторы различий оборудования. По признакам устройства магнитного блока, изделия можно разделить на пять подвидов.

1. Барабанный магнитный сепаратор

Барабанный сепаратор обычно состоит из динамичной подвижной камеры в форме цилиндра, с вмонтированным в стенки магнитным блоком. Элементы магнитов изготовлены из сплава неодима и железа, а барабанный корпус содержит материалы, нейтральные к магнитному полю. Принцип работы такого сепаратора достаточно прост: сырьё имеет свойство проходить сквозь барабан, и при этом задерживать металлосодержащие примеси на магнитных блоках. Очистка рабочей камеры производится при помощи поворотов барабана. Изменение индукции магнитного поля приводит к тому, что частицы металла подвержены падению вниз.

2. Пластинчатый сепаратор

Это- громоздкое устройство, использующееся исключительно в промышленных масштабах. Его магнитный блок исполнен в виде прямоугольных пластин, расположенных на приёмном отверстии. Металлосодержащее сырьё проходит через фильтровальный бункер и задерживается на пластинах. Традиционно подача зерна или другого необходимого сырья в сепаратор осуществляется при помощи труб большого диаметра.

3. Стержневой сепаратор

Стержневой сепаратор являет собой цельнометаллическую рамку, содержащую в шахматном порядке расположенные магнитные трубки. Подобная схема помогает покрывать повсеместно площадь сепарации.

4. Подвесная модель

Подвесная модель сепаратора предназначена для промышленных условий использования. Типичный подвесной сепаратор в своей конструкции содержит магнитный блок, удачно дополненный накладной на поверхность транспортёрной лентой. Это обеспечивает попадание сырья на выходе с конвейера в область периодичного действия магнита, задерживающего металлосодержащие элементы. Благодаря динамичному вращению, транспортёр сепаратора способен выводить частички металла из магнитного поля – они методично осыпаются в мусороприёмник.

5. Вихретоковая модель

Модель предназначена для выделения из зернового сырья небольших частичек цветных металлов, обычно невосприимчивых к обычным магнитным полям. Это устройство функционирует по принципу вихревидного расположения индуктора, генерирующего нестабильное магнитное поле, создающее динамичные вихревые потоки в молекулах цветного металла.

Учитывая тот факт, что магниты с одинаковой степенью полярности призваны отталкивать друг друга, содержание металлических примесей способно к моментальному выбросу из области сепарации. Цена на магнитный сепаратор прямо зависит от производительности устройства и сферы его применения. Стоимость оборудования способна варьироваться в диапазоне 18 000-100 000 рублей.

Статья была полезной? Понажимай на кнопочки!