DE2832275B1

DE2832275B1 - Magnetic separator

Info

Publication number: DE2832275B1
Application number: DE19782832275
Authority: DE
Inventors: Hans Bender; Gerhard Schmitz; Karl-Heinz Dipl-Phys Unkelbach
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1978-07-22
Filing date: 1978-07-22
Publication date: 1980-02-07
Also published as: DE2832275C2

Description

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Drehtrommel mindestens ein Förderelement aus einem Werkstoff von hoher magnetischer Suszeptibilität aufweist. Im Einflußbereich des vom supraleitenden Magnetsystem erzeugten Feldes liegt die Feldstärke weit oberhalb der Sättigung des Förderelementes, so daß das Förderelement hier keinen nennenswerten Beitrag zum Verlauf und zur Höhe des Magnetfeldes liefert. Das Förderelement hat somit im Gegensatz zu den von konventionellen Magnetscheidern her bekannten Induktionspolkörpern nicht den Zweck, eine magnetische Trennung überhaupt erst zu ermöglichen, da die Magnetspulen selbst schon eine weitreichende, ausreichende Kraft erzeugen. Durch die Anordnung dieses Förderelementes wird jedoch der Übergangsbereich zum weitgehend feldfreien Teil der Drehtrommeloberfläche, bezogen auf den Verlauf der auf ein Teilchen ausgeübten magnetischen Kraft stetiger, wobei in diesem feldarmen Raum gleichzeitig noch ein Restbetrag an magnetischer Kraft wirksam ist, der von der Magnetisierung des Förderelementes herrührt. Die an der Trommeloberfläche anhaftenden Partikel unterliegen daher auch in diesem feldarmen Raum noch einer Kraft, welche ein wirksames Entfernen aus dem Magnetfeld des supraleitenden Magnetsystems erst ermöglicht. This object is achieved in that the rotary drum at least comprises a conveying element made of a material of high magnetic susceptibility. In the area of influence of the field generated by the superconducting magnet system lies the Field strength well above the saturation of the conveying element, so that the conveying element here does not make a significant contribution to the course and level of the magnetic field. The conveying element has thus in contrast to that of conventional magnetic separators known induction pole bodies do not have the purpose of a magnetic separation at all only to enable, since the magnetic coils themselves have a far-reaching, sufficient Generate power. The arrangement of this conveying element, however, creates the transition area to the largely field-free part of the rotating drum surface, based on the course the magnetic force exerted on a particle is more steady, in this being poor in field Space at the same time a residual amount of magnetic force is effective that of the magnetization of the conveying element originates. Those sticking to the drum surface Particles are therefore still subject to one in this field-poor area Force, which an effective removal from the magnetic field of the superconducting magnet system only made possible.

Das erfindungsgemäße Förderelement entfaltet somit seine Förderwirkung besonders in dem von dem Magnetfeld nur schwach erfaßten Bereich der Drehtrommeloberfläche. The conveying element according to the invention thus develops its conveying effect especially in the area of the rotating drum surface that is only weakly covered by the magnetic field.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht die Drehtrommel aus Kunststoff oder einem Werkstoff geringer elektrischer Leitfähigkeit, wobei das Förderelement auf oder in der Oberfläche der Drehtrommel angeordnet ist Wirbelströme, die in der Wandung einer aus elektrisch leitfähigem Werkstoff bestehenden Drehtrommel beim Durchgang durch das Magnetfeld induziert würden und die Bewegung der Drehtrommel behindern, sind nicht vorhanden, so daß auf diese Weise die Wirtschaftlichkeit des Magnetscheiders verbessert wird. Gleichzeitig wird eine Abschirmung des Magnetfeldes des supraleitenden Spulensystems verhindert Eine Drehtrommel aus Kunststoff eröffnet aufgrund der einfachen Be- und Verarbeitung auch sehr einfache Möglichkeiten der Befestigung der bzw. des Förderelementes. Die Förderelemente können beispielsweise als kleine ferromagnetische Körper von beliebiger Gestalt in die Oberfläche der Drehtrommel eingebracht oder beispielsweise als Pulverschicht durch Klebung mit dieser verbunden werden. In an advantageous embodiment of the invention, there is the rotating drum made of plastic or a material of low electrical conductivity, whereby the Conveying element is arranged on or in the surface of the rotary drum, eddy currents, those in the wall of a rotating drum made of electrically conductive material when passing through the magnetic field would be induced and the movement of the rotating drum hinder, are not available, so that in this way the economy of the Magnetic separator is improved. At the same time there is a shielding of the magnetic field The superconducting coil system prevents a plastic rotating drum due to the simple handling and processing also very simple possibilities of Attachment of the conveyor element or elements. The conveyor elements can, for example as small ferromagnetic bodies of any shape in the surface of the Rotating drum introduced or, for example, as a powder layer by gluing with this will be connected.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist das Förderelement als Drahtwicklung ausgebildet, wobei der Drahtradius dem fünf- bis zwanzigfachen, vorzugsweise dem zehnfachen des mittleren Korndurchmessers der abzuscheidenden Partikel entspricht und wobei der Abstand der Drahtwicklungen voneinander dem ein- bis zehnfachen, vorzugsweise dem vierfachen des Drahtradius entspricht. In another embodiment of the invention, the conveying element is designed as a wire winding, the wire radius being five to twenty times, preferably ten times the mean grain diameter of the particles to be separated and where the distance between the wire windings is one to ten times, preferably corresponds to four times the wire radius.

Dies stellt eine sehr einfache Ausbildung des Förderelementes dar, wobei sich die angegebenen Größenverhältnisse als praktisch sinnvoller Kompromiß zwischen den mit kleiner werdendem Drahtdurchmesser steigenden Feldgradienten und der bezogen auf den umgebendem Raum sinkenden Einwirkungstiefe einerseits und der Korngröße der abzuscheidenden Partikel andererseits erwiesen haben. This represents a very simple design of the conveying element, whereby the specified size ratios prove to be a practically sensible compromise between the field gradients and increasing with decreasing wire diameter the sinking depth of action in relation to the surrounding space on the one hand and the On the other hand, have proven grain size of the particles to be deposited.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Förderelement ein im Querschnitt halbkreisförmiger oder dreieckiger Draht. Diese besondere Querschnittsgestaltung bezweckt eine Vermeidung von Zwischenräumen zwischen Draht und Trommeloberfläche, welche sich mit Partikeln zusetzen und eine Reinigung erschweren würden. In a further advantageous embodiment of the invention, this is Conveying element a wire with a semicircular or triangular cross section. These special cross-sectional design aims to avoid gaps between Wire and drum surface, which are clogged with particles and a cleaning would make it difficult.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Förderelement ein Drahtgeflecht oder ein sonstiger massearmer, die Drehtrommel umgebender Körper von gleichmäßiger Struktur. Das Förderelement kann auch ein beliebiger, beispielsweise aus zusammenhängenden Drähten oder Drahtpartikeln aufgebauter Körper sein, der massearm ist. Auf diese Weise werden Ummagnetisierungsverluste beim Durchlaufen des Magnetfeldes klein gehalten, so daß die Wirtschaftlichkeit des Magnetscheiders weiter verbessert wird. In a further embodiment of the invention, the conveying element is a wire mesh or some other low-mass body surrounding the rotary drum of uniform structure. The conveying element can also be any, for example be made up of coherent wires or wire particles, the low-mass body is. In this way, magnetic reversal losses are avoided when passing through the magnetic field kept small, so that the economy of the magnetic separator is further improved will.

Die gleichmäßige Struktur gewährleistet eine gleichmäßige Wirkung der Magnetkräfte auf der gesamten Breite der Drehtrommel. The even structure ensures an even effect the magnetic forces over the entire width of the rotating drum.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden, in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel. Es zeigt Fig. 1 einen Magnetscheider mit einem supraleitenden Magnetsystem in Seitenansicht; Fig. 2 eine Ansicht gemäß Pfeil in der Fig. 1. Other features and advantages of the invention result from the following, Exemplary embodiment shown schematically in the drawing. It shows Fig. 1 a magnetic separator with a superconducting magnet system in a side view; Fig. 2 shows a view according to the arrow in FIG. 1.

F i g. 1 zeigt eine Drehtrommel 1, in deren Innenraum ein feststehendes, supraleitendes Magnetsystem 2 von beliebiger Polanordnung untergebracht ist Aus Gründen der zeichnerischen Einfachheit ist auf die Darstellung der Lagerungen und des Antriebes der Drehtrommel sowie der Zusatzeinrichtungen des Magnetsystems, insbesondere der Kühlmittelversorgung verzichtet worden. Die Drehtrommel 1 taucht in eine Wanne 3 ein, welche in einer seitlichen Wandung einen Einlauftrichter 4 für ein magnetisch aufzubereitendes Gut, im Bodenbereich ein Abzugsrohr 5 für dessen unmagnetische Fraktion und in der anderen Seitenwandung einen Austragstrichter 6 für die magnetische Fraktion zeigt Mit Position 7 sind Hilfsvorrichtungen zur Unterstützung des Ablösens der magnetischen Partikel von der Drehtrommeloberfläche bezeichnet Die Drehtrommel 1 trägt als Förderelement 8 eine Drahtwicklung 8 aus ferromagnetischem Material, welche sich über deren gesamte Länge erstreckt, wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich. Die Drehtrommel 1 dreht sich in Richtung des Pfeiles 9, wobei im Bereich des Magnetsystems 2 die magnetisierbaren Partikel des über den Einlauftrichter 4 zugeführten Gutes an die Oberfläche der Drehtrommel gezogen werden, wohingegen die nichtmagnetisierbaren Partikel die Wanne 3 durch das Abzugsrohr 5 verlassen. F i g. 1 shows a rotary drum 1, in the interior of which a fixed, superconducting magnet system 2 of any pole arrangement is housed off For reasons of drawing simplicity, the representation of the bearings and the drive of the rotary drum and the additional devices of the magnet system, in particular the coolant supply has been omitted. The rotating drum 1 is immersed in a tub 3 a, which in a side wall an inlet funnel 4 for a magnetic Goods to be reprocessed, in the bottom area a flue pipe 5 for its non-magnetic Fraction and in the other side wall a discharge funnel 6 for the magnetic Fraction shows With position 7 are auxiliary devices to support the detachment of the magnetic particles from the rotating drum surface denotes The rotating drum 1 carries a wire winding 8 made of ferromagnetic material as the conveying element 8, which extends over its entire length, as can be seen in particular from FIG. The rotary drum 1 rotates in the direction of arrow 9, in the area of the magnet system 2 the magnetizable particles of the goods fed in via the inlet funnel 4 are drawn to the surface of the rotating drum, whereas the non-magnetizable Particles leave the tub 3 through the exhaust pipe 5.

Die Drahtwicklung 8 besteht aus einem Draht von halbkreisförmigem Querschnitt, der mit der Oberfläche der Drehtrommel 1 durch Klebung verbunden ist. Dabei entspricht der Abstand der einzelnen Windungen ungefähr dem vierfachen des Drahtradius, welcher ungefähr dem zehnfachen des mittleren Korndurchmessers der abzuscheidenden Partikel entspricht. The wire winding 8 consists of a wire of semicircular shape Cross section which is bonded to the surface of the rotary drum 1. The distance between the individual turns is approximately four times the Wire radius, which is approximately ten times the mean grain diameter of the corresponds to the particles to be deposited.

Die Drahtwicklung 8 behält in dem Bereich, der von dem Magnetfeld schwach durchdrungen wird, eine bestimmte Magnetisierung bei, von welcher eine Haltekraft ausgeht Erst außerhalb des Magnetfeldes verliert der vorzugsweise weichmagnetische Draht seine Magnetisierung und das Magnetgut läßt sich leicht abspülen bzw. abstreifen (Hilfsvorrichtung 7). The wire winding 8 retains in the area that is affected by the magnetic field is weakly penetrated, a certain magnetization at which a holding force goes out The preferably soft magnetic field only loses outside the magnetic field Wire its magnetization and the magnet material can be easily rinsed off or wiped off (Auxiliary device 7).

Die auf der Oberfläche der Drehtrommel 1 anhaftenden magnetischen Partikel werden auf diese Weise durch diese Haltekraft an der Stelle 10 sicher aus dem Einzugsbereich des Magnetsystems 2 abgezogen und können anschließend durch Hilfsvorrichtungen 7 leicht von der Oberfläche der Drehtrommel gelöst werden. The magnetic adhering to the surface of the rotary drum 1 In this way, particles are safely removed at the point 10 by this holding force deducted from the catchment area of the magnet system 2 and can then by auxiliary devices 7 can be easily detached from the surface of the rotating drum.

Mit der Erfindung wird somit erreicht, daß die an der Oberfläche der Drehtrommel anhaftenden Partikel beim Austritt aus dem Einwirkungsbereich des Magnetsystems 2 einen allmählichen Übergang aus Zonen großer Feldstärke in solche von geringerer Feldstärke erfahren. Die an der Oberfläche der Drehtrommel 1 anhaftenden Teilchen unterliegen somit auch noch beim Verlassen des Einwirkungsbereiches des Magnetsystems 2 einer Haltekraft, so daß ein sicheres Entfernen dieser Partikel aus dem Bereich des supraleitenden Magnetsystems ermöglicht wird. With the invention is thus achieved that the on the surface Particles adhering to the rotary drum when exiting the area of action of the Magnet system 2 a gradual transition from zones of high field strength to such experience of lower field strength. Those adhering to the surface of the rotary drum 1 Particles are subject to this even when they leave the area of influence of the Magnet system 2 a holding force, so that a safe removal of these particles is made possible from the area of the superconducting magnet system.

Claims

Claims: 1. Magnetic separator with a rotating drum in the interior arranged, stationary, in particular superconducting magnet system, the Rotary drum consists of essentially non-magnetic material, characterized in that that the rotary drum (1) has at least one conveyor element (8) made of a material of has high magnetic susceptibility.

2. Magnetic separator according to claim 1, characterized in that the Rotary drum (1) made of plastic or a material of low electrical conductivity consists, wherein the conveyor element (8) on or in the surface of the rotary drum (1) is arranged.

3. Magnetic separator according to claim 1 or 2, characterized in that that the conveying element (8) is designed as a wire winding, the wire radius five to twenty times, preferably ten times, the mean grain diameter corresponds to the particles to be deposited and where the distance between the wire windings corresponds to one to ten times, preferably four times the wire radius.

4. Magnetic separator according to claim 3, characterized in that the The conveying element (8) is a wire with a semicircular or triangular cross section.

5. Magnetic separator according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the conveying element (8) is a wire mesh or some other low-mass, the body surrounding the rotary drum (1) is of uniform structure.

6. Magnetic separator according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the conveyor element (8) in recesses in the surface of the rotary drum (1) is arranged.

The invention relates to a magnetic separator with an im Inside a rotary drum arranged, fixed, in particular superconducting Magnetic system, the rotating drum being made of essentially non-magnetic material consists.

From DE-PS 22 35 271 a conventional drum magnetic separator is known, in which a system of fixed, circular sector-like inside a rotary drum Permanent magnetic disks are arranged, with adjacent magnetic disks each have a different polarity.

The rotating drum is made of non-magnetic material and has induction pole bodies surrounded, which is designed as balls, rods, rings, chains or the like and attached to the drum surface.

The task of the magnetically processed material takes place on topmost point of the rotary drum in a circumferential area that is already exposed to the action exposed to the magnetic disks, and as the drum rotates, the non-magnetic material falls into a trough arranged below the rotating drum, while the magnetic material initially adheres to the drum surface and after it Rotation out of the area of influence of the magnetic disks, by spray equipment supported, in a special collecting funnel is collected.

The induction pole body of DE-PS 22 35 271 are used to strengthen the magnetic field and the generation of local field gradients and make this type of drum magnetic separator an effective separation is only possible because the magnetic disks Field gradients generated in the area of the drum surface as well as the field strengths are relatively small. The induction pole bodies are not here up to Saturation magnetized.

When applying a superconducting magnet system to such Drum separators have some special features or differences compared to a conventional one Magnet system are observed, which result from the known much higher Field strengths result. To carry out the separation process of the goods to be processed That is, induction pole bodies become a magnetic and a non-magnetic fraction or similar additional devices for generating field gradients are not required, because the field inhomogeneity caused by the coil arrangement is completely sufficient to Sufficient field gradients at the location of a particle in the vicinity of the drum surface and generate field strengths. However, it has been found here that during the rotation of the drum results in the transfer of the magnetic material adhering to its surface Fraction from the magnetic field of the superconducting magnet system out into the largely field-free part causes difficulties because at this transition point the magnetic Field forces are particularly high and the magnetic material resists this transfer. The magnetic field forces are of such magnitude in this transition area and such an area of action that a partial restraint of the magnetic Particles are the result, so that there is not only a greatly reduced throughput, but also blockages and other serious operational disruptions.

It is the object of the invention to create a magnetic separator, an effective removal of the in the field of a particularly superconducting magnet system magnetic fraction separated from a non-magnetic fraction from this field guaranteed and in this way the possibility of using such magnetic separators also improved in economic terms.