NO117792B - - Google Patents

Description

Magnetseparator.

Foreliggende oppfinnelse angår en magnetseparator for bruk ved oppberedning av magnetiske materialer. Magnetseparatorer er kjent i forskjellige utformninger, f.eks. som valseseparatorer, båndseparatorer og lignende. Foreliggende oppfinnelse angår den elektromagnetiske oppbygning av slike magnetseparatorer i den utstrekning disse er utstyrt med en magnetkrets av ferromagnetisk material, f.eks. magnetblikk, samt en magnetiseringsvikling som gjennomstrømmes av magnetiseringsstrom og som be-

står av isolerte ledere. Magnetkretsen kan være utfort som åpen eller lukket krets, idet det i det sistnevnte tilfelle er en eller flere luftspalter i den lukkete magnetkrets for gods-

gjennomgang. Magnetkretsene er geometrisk sett for det meste U-formet, E-formet eller valseformet.

I prinsippet er det ved magnetseparatorer nodvendig å anordne elementene slik at det sikres en stor separasjonsevne. Denne evne er ved åpne magnetkretser avhengig&v feltstyrken og av magnetfelt-geometrien, og vad lukkede magnetkretser avhengig av feltstyrken i luftspalten eller luftspaltene. En ulempe ved den kjente magnetseparator består i at okning av feltstyrken ved magnetisk metting av det ferromagnetiske material i magnetkretsen er utsatt for tekniske grenser. En ytterligere ulempe består i at polene av ferromagnetisk material for det meste bare dekker en liiten del av den virksomme overflate. Grunnen til dette er at ofte den storste del av det samlede volum er nodvendig for anbringelse av en tilstrekkelig stor magnetiseringsvikling. Folgen er dårlig separasjonsevne. En okning av storrelsen på polene med tilsvarende reduksjon av viklingsrommet medforer ved den samme gjennornstromning en dårligere termisk virkning. En okning av gjennomstrømningen vil være begrenset av tekniske og okonomiske grenser. Ved kjente magnetseparatorer begrenser således en gitt storrelse, det vil si forutbestemt samlet volum, samt motstrebende kon-struktive tendenser og fortolkningstendenser separasjonsevnen ved kompromiss.

Forelig gende oppfinnelse går ut på en magnetseparator ev den angitte art hvor separasjonsevnen uten okning av det samlede volum kan okes.

Oppfinnelsen består således i. en magnetseparator for oppredning av magnetiske materialer, med en magnetkrets av ferromagnetisk material og magnetiseringsvikling som gjennornstrommes av magnet-iserings^étrom som består av isolerte ledere, hvor det særegne består i at magnetiseringsviklingen, for okning av tverrsnittet i magnetkretsen, tildels.er oppbygget av isolerte ferromagnetiske ledere. Videre er det mulig å utforme magnetkretsen slik at denne i-det minste delvis består av isolerte ferromagnetiske ledere som også gjennornstrommes av magnetiseringsstrom. Derved. blir magnetiseringsviklingen, eller riktigere sagt den fluks som frembringes av magnetiseringsviklingen, storre. Det er også mulig å kombinere disse to foranstaltninger.

Magnetseparatoren i henhold til oppfinnelsen kan utformes på forskjellige måter. Ved åpne magnetseparatorer kan det i henhold til oppfinnelsen også oppnås en forstørring av polene på en enkel måte, ved at de ferromagnetiske ledere i magnetiseringsviklingen er forsterkende tilordnet en pol i magnetkretsen, dog således at det ikke dannes noen magnetisk bro mellom to magnetiske motpoler, og eventuelt er helt eller delvis dekket av poldeler (polplater eller polkappe). I dette tilfelle, men også ved den foran beskrevne utforelsesform, hvor magnetkretsen i det minste delvis består av isolerte ferromagnetiske ledere som gjennomstrømmes av magnetiseringsstrom, består åen mulighet at magnetkretsen i det minste i visse områder, f.eks. poler, åk eller polplater, i sitt samlede tverrsnitt er oppbygget av isolerte, ferromagnetiske ledere som gjennomstrommes av magnetiseringsstrom.

Ved en særskilt utformet magnetseparator i henhold til oppfinnelsen, som har en spesiell hoy separasjonsevne, består det særegne ved utformningen av magnetkretsen, henholdsvis magnetiseringsviklingen på den angitte måte i at magnetkretsen på i og for seg kjent måte (jfr. tysk patentskrift 1.228.213) som en åpen magnetkrets og er sluttet videre ved hjelp av minst et ytterligere åkelement under dannelse av en eller flere luftspalter for godsgjennomgang. Herved er det mulig også å utfore det ytterligere åkelement eller de ytterligere åkelementer helt eller delvis av isolerte ferromagnetiske ledere og la disse gjennom-strømmes av magnetiseringsstrom. En variant består i at to åpent utforte magnetkretser på i og for seg kjent måte (jfr.

det nevnte patentskrift) er forbundet med hverandre, eventuelt under mellomkobling av åkelementer eller valser, hvor det mellom disse dannes en eller flere luftspalter for godsgjennomgang.

Fordelene ved oppfinnelsen består i at det uten okning av det samlede volum oppnås en betraktelig okning av separasjonsevnen. Dette skal nedenfor beskrives nærmere under henvisning til vedfoyde tegning som viser et utforelseseksempel, idet det samtidig påpekes at de ferromagnetiske ledere for magnetiseringsviklingen, henholdsvis magnetkretsen kan være utformet på forskjellige måter. Fig. 1 viser den prinsipielle oppbygning av en magnetseparator i henhold til oppfinnelsen, i form av en separatorvalse. Fig. 2 viser den prinsipielle oppbygning av en magnetseparator i henhold til oppfinnelsen, med E-formet magnetkrets. > Fig. 3 °g ^ viser to utforelsesformer av separatoren i henhold til' fig. 1.. Fig. 5 vi ser en utforelsesform for magnetseparatoren i henhold til fig. 2. 3 Fig. 5a- viser grafisk den okede effekt som oppnås ved hjelp av oppfinnelsen.. Fig. 6'og 7.viser to utforelsesformer for en magnetseparator i henhold til oppfinrelsen, med U-formet magnetkrets. Fig. 8 qg 9 viser skjematisk grunnriss av en separatoranordning med magnetseparatorer i henhold til oppfinnelsen. Fig. 10 og 11 viser skjematisk to utforelsesformer for magnetseparatorer i. henhold til oppfinnelsen, med ytterligere åke-elementer. Fig. 12 viser utspilt deler av en magnetiseringsvikling med ferromagnetiske ledere, utformet på en spesiell måte.

De magnetseparatorer som er vist på tegningen tjener til- opp-berednihg av. magnetiske-materialer og består prinsipielt■av en magnetkrets 1 av ferromagnetisk material og en magnetiseringsvikling- 2 som gjennornstrommes av magnetiserings^strom.

I den utforelsesf orm som er vist i fig. 1 og 2 er magnetiseringsviklingen 2 delvis oppbygget av isolerte ferro-magnetiske ledere" 2a og forovrig består den av ikke-ferromagnetiske ledere 2b. Magnetkretsen 1 og magnetiseringsviklingen 2 er i den utforelsesform som er vist i fig. 1 i form av en separatorvalse og i den utforelsesform som er vist i fig. 2 i form av et E-formet magnetsystem. I enkeltheter består magnetkretsen E av poler 3

som i den viste utforelse er forsterkende tilordnet den ferro-magnetiske del 2a i magnetiseringsviklingeh 2, poldeler 3a sora helt eller delvis dekker den ferromagnetiske del 2a i magnetiseringsviklingen 2, samt et åkA.

Fig. 3 °g <*>+ viser utforelsesf ormer sv maghetseparatoren i henhold til oppfinnelsen,, hvor magnetkretsen 1 og magnetiseringsviklingen 2, som vist irfig. 1, er i form av en separatorvalse.

Ved de utførelser som, er vist i fig. 3 °g er magnetkretsen 1

i det minste delvis oppbygget av isolerte, ferromagnetiske ledere 1a som også gjennomstrømmes av magnetiseringsstrom og som derved oker virkningen av magnetiseringsviklingen 2. Dertil er ved disse utforelsesformer magnetiseringsviklingen 2 til dels oppbygget av isolerte f erromagnetiske ledere 2a slik at magnetkretsen 1 tverrsnittsmessig er gjort storre. I de utforelser i.v som er vist i fig. 3°g ^ av magnetseparatoren i henhold til oppfinnelsen er også et ytterligere trekk ved oppfinnelsen bragt til virkelighet. Magnetkretsen 1 er i det minste område vist oppbygget i det fulle tverrsnitt av isolerte, ferromagnetiske ledere 1a som gjennomstrømmes <av magnetiseringsstrom. I fig. 3 er åket *f som del av magnetkretsen 1 i sitt samlede tverrsnitt dannet av isolerte, ferromagnetiske ledere 1a, mens i fig. h polene 3 °g åket h er oppbygget på den beskrevne måte.

Ved den utforelse som er vist ii fig. 5 ér den midtre pol 3 i magnetkretsen 1 delvis utfort av isolerte, ferromagnetiske ledere 1a mens samtidig; en del av magnetiseringsviklingen 2 er utfort av isolerte f erromagnetiske ledere 2a. For ovrig tilsvarer opp-;'; bygningen av denne utforelse. de allerede beskrevne utforelsesformer..V,

I fig. 5a er forlopet av fluksen inntegnet for de forskjellige partier av gjenstanden vist i snitt i fig. 5. Det fremgår at i området fra D til C vil ved lik oppbygging av delene 2a og 2b i magnetiseringsviklingen 2 fluksen stige lineært mens den i området fra C til B forblir konstant og i området fra B til A igjen stiger lineært. Denne siste lineære stigning i området fra B til A kan bare oppnås ved at det i den midtre pol 3 i magnetkretsen 1 er anordnet isolerte ferromagnetiske ledere 1a som også gjénnomstrbmmes av magnetiseringsstrom.

Ved de utforelsesformer som er vist i fig. 6 og 7 er det anordnet U-formede magnetkretser 1 idet den utforelse som er vist i

fig. 6 en del av åket k er utfort av ferromagnetiske ledere 1a. Samtidig består den magnetiseringsvikling 2 som er lagt rundt åket h av en isolert, ferromagnetisk leder 2a og en del av isolerte ikke-ferromagnetiske ledere 2b. Fig. 7 viser en ut-forelsesform hvor åket h består helt ut av ferromagnetisk material, og rundt dette åk ligger, på samme måte som i fig. '6, magnetiseringsviklingen 2, som består av en del av isolerte f erromagnetiske ledere 2a og en del av isolerte ikke-f erromagnetiske ledere 2b. Ytterligere har anordningen i fig. 7 i området for polene 3 isolerte ferromagnetiske ledere 1a slik at magnetiseringsviklingen 2, eller virkningen av denne blir storre.

Forovrig er poldeler 3a tilsluttet polene 3»

I fig. 8 og 9 er vist grunnriss av separatdranordninger under bruk av magnetseparatorer i henhold til .oppfinnelsen. Fig. 8 viser en anordning bestående--av to paralleltlopende magnetseparatorer i form av sylindriske separatorvalser som er lagret i en felles holder 5 aj jern. Ved den utforelse som er VBt i fig. 9 er magnetseparatoren utfort i form av en sylindrisk separatorvalse i forbindelse med en magnetisk holder 6. Mellom de to magnetseparatorer i fig. 8, henholdsvis mellom magnet-separatorene og den magnetiske holder 6 i fig. 9 er det en. luftspalte 7.

Fig. 10 og 11 viser foretrukne utforelsesformer for magnetseparatorer i henhold til oppfinnelsen, hvorved det oppnås en spesiell hoy separasjonsevne. I fig. 10 er det vist en utforelsesform hvor magnetkretsen 1 er utfort som åpen magnetkrets som.er lukket ved hjelp av et ytterligere åkelement 8 under dannelse av to luftspalter 7 for godsgjennomgang. Mellom luftspaltene 7 er det anordnet et transportbånd 9-. Det ytterligere åkelement 8 kan også helt eller delvis bestå av isolerte ferromagnetiske ledere 8a som gjennomstrømmes av magnetiseringsstrom. I fig.11 er~det vist en utforelse hvor to U-formede, åpne magnetkretser 1 er koblet mot hverandre idet det mellom de to U-formede magnetkretser 1 dannes luftspalter 7 for godsgjennomgang og hvor det istedet for transportbåndet 9 i fig. 10 er anordnet valser 10 av ferromagnetisk material.

De isolerte ferromagnetiske ledere 2a, henholdsvis 1a i magnetiseringsviklingen 2, henholdsvis magnetkretsen 1 kan for-delaktig bestå av viklinger av ferromagnetisk bånd 11 med isolasjonsbelegg eller mellomlegg 12. Eksempelvis kan belegget eller mellomlegget 12 bestå av ledende ikke-ferromagnetisk folie 12a som bærer med isolasjonslag 12b f.eks. oksydlag. Ved slik oppbygging er det hensiktsmessig å koble den ledende, ikke-ferromagnetiske folie 12a i parallell med det ferro-magnetiske bånd 11 hvorved strombelastningsmuligheten blir storre. Det utsnitt som er vist i forbindelse med fig. 2 viser dette.

I fig. 12 er det vist en utforelsesform av isolerte ferro-magnetiske ledere 2a, henholdsvis 1a i magnetiseringsviklingen 2, henholdsvis magnetkretsen 1, henholdsvis valsen 10, hvor det benyttes ferromagnetiske blikkplater 13 som har skrå slisser 1<*>f, mens isolasjons-beleggene eller mellomleggene 12 har radiale slisser 15 slik at en sammensetning av de enkelte ferro-magnetiske blikkplater 13 er mulig slik dette fremgår av fig. 12. Etter sammenpressing av de enkelte ferromagnetiske blikkplater 13 danner disse de ferromagnetiske ledere 2a, henholdsvis 1a på den måte at hver av de ferromagnetiske plater 13 danner en vinding.

Claims (9)

1 . Magnetseparator for oppberedning av magnetiske materialer, med en magnetkrets av ferromagnetisk material og en magnetiseringsvikling som gjennornstrommes av magnetiseringsstrom og som består av isolerte ledere^karakterisert ved at magnetiseringsvilingen (2) for okning av tverrsnittet i magnetkretsen (1) til dels er oppbygget av isolerte ferromagnetiske ledere (2a).

2. Magnetseparator som angitt i krav 1,karakterisert ved at magnetkretsen (1) i det minste delvis er oppbygget av isolerte ferromagnetiske ledere (1a) som også gjennomstrommes av magnetiseringsstrom.

3. Magnetseparator som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at den ferromagnetiske leder (2a) i magnetiseringsviklingen (2) er forsterkende tilordnet en pol (3) i magnetkretsen (1) og eventuelt helt eller delvis tildekket av poldeler (3a). h.

Magnetseparator som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at magnetkretsen (1) i det minste områdevis er oppbygget i det fulle tverrsnitt av isolerte, ferromagnetiske ledere (1a) som gjennornstrommes av magnetiseringsstrom.

5. Magnetseparator som angitt i krav 1-<*>f, hvor magnetkretsen (1) er utfort som en åpen magnetkrets og er sluttet ved hjelp av minst et ytterligere åkelement (8) under dannelse av en eller flere luftspalter (7) for godsgjennomgang, karakterisert ved at det ytterligere åkelement (8) også er helt eller delvis oppbygget av isolerte, ferromagnetiske ledere (8a) og gjennom-strømmes av magnetiseringsstrommen (fig. 10).

6. Magnetseparator som angitt i krav 1-5", hvor to åpent utforte magnetkretser (1) er forbundet med hverandre, eventuelt under mellomkobling av åkelementer (8) eller valser (10), og mellom seg danner en eller flere luftspalter (7) for godsgjennomgang, karakterisert ved at valsene (10) også er helt eller delvis oppbygget av isolerte, ferromagnetiske ledere (10a) og gjennomstrommes av magnetiseringsstrom (fig. 11).

7. Magnetseparator som angitt i krav 1-6, karakterisert ved at de isolerte ferromagnetiske ledere (2a, henhv. 1a) i magnetiseringsviklingen (2), henhv. magnetkretsen (1) består av viklinger av ferromagnetisk bånd (11) med isolasjonsbelegg eller -mellomlegg (12) (fig. 2).

8. Magnetseparator som angitt i krav 7, karakterisert ved at isolasjons-belegget eller -mellomlegget (12) består av en ledende, ikke ferromagnetisk folie (12a) som bærer for et isolasjonslag (12b), f.eks. oksydlag, idet folien (12a) kan være koblet i parallell med det ferromagnetiske bånd (11) (fig. 2).

9. Magnetseparator som angitt i krav 1-6, karakterisert ved at de isolerte ferromagnetiske ledere (2a, henhv. 1a) i magnetiseringsviklingen (2), henhv. magnetkretsen (1) består av feromagnetiske blikkskiver (13), særlig ringformede skiver, med isolasjons.-belegg eller -mellomlegg (12) (fig. 12).