-
-
e schreibung
-
Die Erfindung bezieht sich afu das Gebiet des Herausziehens und automatischen
Entfernens ferromagnetischer Ge-Gegenstände aus einem Strom von unmagnetischen Materialien
- Kohle, Sand, irz, Getreide u.a., und betrifft genauer einen selbstentladenden
Hänge-Elektromagnet-Eisenabscheider.
-
Am effektivsten kann die vorliegende Erfindung angewendet werden
zum Herausziehen und automatischen Entfernen von rerromagnetischen Gegenständen
aus einem durch einen Bandförderer transportierten Kohlenstrom in Kohlenaufbereitungsanlagen,
Kokereibetrieben und Wärmekraftwerken, aus einem Strom von verbrauchten Formmassen
in Gießereien von Maschinenfabriken, aus einem Strom von Sand, Schotter, Zement
in Zementwerken, Glashütten und Straßenbaubetrieben, au8 einem Strom von Mehl, Zucker,
Getreide in Mühlenbetrieben, in der Nahrungsmittelindustrie und Landwirtschaftbetrieben.
-
Bs ist ein Hängemagnetscheider rür reste Abfälle bekannt (US-Patentschrift
Nr. 40554d9, IPL B 03 c 1/16, NPK 209-223, Verörrentlichung aus dem Jahre 19'V7,
25.Oktober, Band 963, Nr. 4).
-
Dieser Magnetscheider enthält eine Reihe von an einem gemeinsamen
Rahmen befestigten Dauermagneten. Am selben Rahmen sind eine AntrieDs- und eine
Spanntrommel befestigt, über welche ein Austragband gelegt ist. An dem Rahmen ist
auch ein Elektromotor mit einem Untersetzungsgetriebe und einem Trieb montiert,
der zur Urehung aer Antriebstrommel bestimmt ist. Am Austragband sind nichtmagnetische
Mitnehmer befestigt.
-
Die Arbeit des Magnetscheiders geht auf die folgende Weise vor sich.
Der Scheider wird über einem Förderer aufgehängt, der irgendeln unmagnetisches Schüttgut
transportiert, in welchem ferromagnetische Gegenstände enthalten sind, und der Elektromotor
wird an ein Netz angeschlossen, wodurch das Austragband in bewegung versetzt wird.
Hierbei bewegt sich das Banduntertrum zwischen dem Scheidegut und den Dauermagneten
des Scheiders. Unter der Wirkung des
magnetischen feldes der Dauermagneten
werden die ferromagnetischen Gegenstände aus den Scheidegutstrom herausgezogen und,
indem sie an die Dauermagneten angezogen werden, an das laufende Untertrum des Austragbandes
angedrückt und zusammen mit diesem aus dem Anordnungsbereich der Dauerzagneten ausgetragen,
wo sie infolge des schwächer werdenden Magnetfeldes abfallen, d.h. in irgendeinen
Aufnahmebehälter entladen werden. Der Vorteil dieses Scheiders liegt darin, daß
eine Gleichstrom-Speisequelle fehlt, was die Energieintensität des Scheiders herabsetzt.
-
Aber die Verwendung der Dauermagneten statt eines elektromagnetischen
Systems mindert wesentlich die Intensität des magnetischen Arbeitsfeldes des Scheiders
herab, wodurch wiederum die Leistungsfähigkeit des Scheiders und die Zuverlässigkeit
des Her aus ziehens von ferromagnetischen Gegenständen vermindert werden. Das Vorhandensein
des Austragbandes zusammen mit der Antriebs- und der Spanntrommel sowie dem elektrischen
Antrieb vergrößert die Außenmaße des Scheiders und macht dessen Betrieb komplizierter.
-
Bekannt ist ein Hänge-Elektromagnet-Eisenabscheider mit Induktionsentladung
von herausgezogenen ferromagnetischen Gegenständen (UdSSR-Urheberschein Nr. 542550).
Dieser Eisenabscheider besteht aus einem Haupt-Gleichstrommagneten mit einem U-förmigen
Msgnetkörper, an dem Msgnetisierungsspulen des Haupt magneten angebracht sind. Am
US örmagen kagnetkörper sind rechteckige Polschuhe befestigt.
-
An den unteren (arbeitenden) Horizontalflächen der Polschuhe sind
zusätzliche Elektroisgneten starr befestigt, die aus einem gezahnten Megnetkörper
und einer Dreiphasenwicklung bestehen. Die zusätzlichen Elektromagneten sind dabei
auf der gesamten Länge der Polschuhe des Hauptmagneten angeordnet.
-
Der Sisenabscheider arbeitet folgendermaßen. Der Eisenabscheider
wird über einem Förderer aufgehängt, der irgendein unmagnetisches material transportiert.
Die Magnetisierungsapulen des Hauptmagneten werden an irgendeine Gleichstromquelle
angeschlossen, während die Wicklungen der zusätzlichen Elektromagneten an ein Dreiphasennetz
angeschlossen werden. Infolgedessen wird in Raume zwischen den Polen
des
Hauptmagneten ein stationäres inhomogenes Magnetfeld erzeugt, mit dessen Hilfe das
Herausziehen von ferromagnetischen Metallgegenständen aus einem sich bewegenden
Scheidegutstroi zustande kommt. Gleichzeitig damit erzeugen die zusätzlichen Elektromagneten
in ihrem anordnungsbereich magnetische Wanderfelder. Die herausgezogenen Metallgegenstände
gelangen, indem sie an die Polschuhe des liauptmagneten angezogen werden, in die
Zone der magnetischen Wanderfelder und werden unter der Einwirkung der letzteren
automatisch entladen, d.h. nach dieser oder jener Seite von dem Scheidegutstrom
weg entfernt.
-
Der Vorteil dieses Eisenabscheiders liegt in der relativen Einfachheit
und den niedrigen Selbstkosten der Konstruktion, in der verringerten Längenabmessung
der Maschine.
-
Jedoch hängen hier die elektromagnetischen Kräfte, die von den Wanderfeldern
erzeugt werden, und somit auch die Zuverlässigkeit der Entladung in bedeutendem
Maße von der Form und den Abmessungen der herausgezogenen rerromagnetischen Gegenständen
ab. Deshalb wird bei verhältnismäßig geringen Längenmaßen der herausgezogenen ferromagnetischen
Gegenstände, was oft in der Praxis vorkommt, die Zuverlässigkeit der Entladung der
letzteren und somit die Zuverlässigkeit des Arbeitsprozesses des Eisenabscheiders
insgesamt beträchtlich her abgesetzt.
-
Außerdem vergrößern die vorhandenen zusätzlichen Elektromagneten
die Höhenabmessung des Eisenabscheiders, was bestimmte Schwierigkeiten bei der Montage
des Eisenabscheiders in Produktioneräumen mit beengten Verhältnissen schafft, beispielsweise
beim Betrieb des Eisenabscheiders in Transportgalerien, was in Kokereibetrieben,
Kohlenaufbereitungsanlagen u.dgl. oft praktiziert wird.
-
Es ist ein Hänge-Elektromagnet-Eisenabscheider nach den UdSSR-Urheberschein
Nr. 626o07 bekannt. Dieser Eisenabscheider enthält einen Gleichstrommagneten mit
einem Magnetkörper, einer Magnetisierungsspule und Polschuhen, von denen der eine
als Scheibe und der andere hufeisenförmig ausgebildet ist. Am Magnetkörper des Elektromagneten
ist eine ver-
rippe Entladungsscheibe ul ihre Eigenachse drehbar
angeordnet, welche sich unterhalb der Polschuhe befindet und aus einem unmagnetischen
Metall besteht. An dem Magnetkörper ist auch ein elektrischer Antrieb befestigt,
der zur Drehung der iitladungsscheibe bestimmt ist.
-
Der Eisenabscheider arbeitet folgenderweise. Der Eisenabscheider
wird über einem Förderer aufgehängt, der irgendein unmagnetisches Material (Kohle,
Erz, Sand u.dgl.) transportiert, in welchem ferromagnetische Gegenstände enthalten
sind. Die Magnetisierungsspule wird an ein Gleichstromnetz angeschlossen, während
die Entladungsscheibe mit Hilfe des elektrischen Antriebes in Umdrehungen versetzt
wird. Infolgedessen wird im Arbeitsraum zwischen den Polen des Elektromagneten ein
magnetisches Feld erzeugt.
-
Unter der Wirkung des magnetischen Feldes werden die ferromagnetischen
Gegenstände aus dem Strom des unmagnetischen Materials herausgezogen, an die untere
verrippte Oberfläche der rotierenden Entladungsacheibe angezogen und zuaminen mit
der letzteren aus dem Bereich der Polschuhe des Elektromagneten ausgetragen, wo
sie infolge der Magnetfeldschwächung abfallen, d.h. in irgendeinen Aufnahiebehälter
entladen werden.
-
Die Vorteile dieses Eisenabscheiders liegen in der verhältnismäsig
hohen Zuverlässgikeit des Herausziehens der ferromagnetischen Gegenstände bei relativ
einfacher Konstruktion des Eisenabscheiders.
-
Jedoch werden die Außenabmessungen des Eisenabscheiders wegen der
vorhandenen rotierenden Entladungsscheibe beträchtlich vergrößert, weil der Durchmesser
der Scheibe die Breite des Förderers praktisch um das 2,5- bis 3fache überschreiten
soll, über welchem der Eisenabscheider angebracht wird.
-
Es ist weiterhin ein selbstentladender Hänge-Eisenabscheider mit
einer Band-Entladevorrichtung bekannt (siehe das Buch von Sumt sov V.F. "Elektromagnet-Eisenabscheider",
M., Verlag Mashinostroenie, 197b, S. 112).
-
Dieser Eisenabscheider enthält einen Gleichstrommagneten, der einen
massiven Stahlmagnetkörper mit an diesem
befestigten Magnet i sierungsspulen
und Polschuhen rechteckiger Form einschließt. Der Magnetkörper des Elektromagneten
ist an einem in Form einer geschweißten Metallkonstruktion ausgeführten Rahmen starr
befestigt, an dem sämsliche Hauptbestandteile der Entladevorrichtung befestigt werden:
eine Antriebstrommel und eine Spanntrommel, über welche ein endloses Austrag-Förderband
mit an diesem mit einem bestimmten Abstand voneinander angebrachten Mitnehmern aus
unmagnetischem Werkstoff gelegt ist, ein elektrischer Antrieb, der aus einem Elektromotor
und einem Unter setzungsgetriebe besteht, und ein settentriet, der die Antriebstrommel
der Entladevorrichtung mit dem elektrischen Antrieb verbindet.
-
Dieser Eisenabscheider arbeitet wie folgt.
-
ver Eisenabscheider wird über dem Förderer aufgehängt, der irgendein
unmagnetisches Material (Kohle, Sand u.dgl.) transportiert. fler Elektromotor des
Antriebs wird an ein Wechselstromnetz geschaltet, wodurch die Antriebstrommel der
Entladevorrichtung in Umdrehung gesetzt wird, was wiederum das Austragband in bewegung
versetzt, tür dessen erforderliche Spannung die Spanntrommeln sorgen. Gleichzeitig
damit werden die Magnetisierungsspulen des Elektromagneten an eine Gleichstromquelle
angeschlossen, wodurch im Raum zwischen den Polen des Elektromagneten ein stationares
inhomogenes Magnetfeld erzeugt wird, mit dessen Hilfe das Herauszihen der terromagnetischen
Gegenstände aus dem sich bewegenden Scheidegutstrom zustande kommt. Die herausgezogenen
rerromagnetischen Gegenstände werden, indem sie an die Polschuhe des Elektromagneten
angezogen werden, an die Oberfläche des bewegten Austragbandes angedrückt und mit
Hilfe der metallischen Mitnehmer, welche am Austragband starr Befestigt sind, automatisch
entladen, d.h. nach der einen oder anderen Seite vom Scheidegutstrom entrernt.
-
Die Verwendung des Austragbandes in dieser Konstruktion gewährleistet
eine hinreichende Zuverlässigkeit der Sntladung unabhangig von der i'orm und den
Abmessungen der herauszuziehenden rerromagnetischen Gegenstände, was ein offensichtlicher
Vorteil der beschriebenen Konstruktion ist.
-
Jedoch macht die Band-Entladevorrichtung, die eine gro-Be Anzahl
von sperrigen baugruppen und -teilen umfaßt, die Bauart des Eisenabscheiders komplizierter,
erhöht die Arbeitsaufwendigkeit seiner Herstellung und Selbsttosten, vergrößert
das Gewicht, die Außenabmessungen und die Energleintensität des kiisenabscheiders.
Hierbei beträgt die Masse der Entladevorrichtung selbst praktisch 20 bis 40 % von
der Gesamtmasse des Eisenabscheiders, die Außenabmessung des Eisenabscheiders über
die Länge (d.h. in Entladerichtung) übersteigt praktisch um das 2- bis 3rache das
entsprechende Außenmaß des Elektromagneten, die aufgenommene Leistung des elektrischen
Antriebs der Band-Entladevorrichtung beträgt praktisch 30 bis 50 % von der aufgenommenen
Gesamtleistung des Sisenabscheiders.
-
Außerdem ist während des betriebs ein umvermeidliches Durchhängen
des Untertrums der biegsamen Austragbandes zu verzeichnen, was eine zusätzliche
Vergrößerung der Aufhängehöhe des Eisenabscheiders zwecks Gewährleistung des erforderlichen
technologischen Zwischenraumes zwischen dem Austragband und dem Scheidegutstrom
notwendig macht. Die Vergrößerung der Aufhängehöhe bei unveränderter Dicke der Scheidegutschicht
rührt wiederum zu einem sichtlichen Entlernen der Polschuhe des Eisenabscheiders
vom Scheidegutstrom, was die Zuverlässigkeit des Herausziehens der ferromagnetischen
Gegenstände, d.h. die Zuverlässigkeit des Hauptgliedes des Arbeitsprozesses des
Eisenabscheiders herabsetzt.
-
Schließlich erschwert das in der Entladungseinheit vorhandene (Gummi-)k'örderband,
das eine niedrige Wärmerestigkeit aufweist, den Betrieb des in Rede stehenden JSisenabscheiders
in denjenigen rällen, wo im Scheidegut ber indlic he terromagnetische Gegenstände
eine verhältnismißig hohe Temperatur haben. So z.B. erreicht beim betrieb des Eisenabscheiders
in Gießereien die Temperatur des ferromagnetischen Metallschrotts, der aus verbrauchten
Formmassen herauagezogen werden muß, mitunter 400 bis 600°C. In diesem Ball brennt
das (Gummi-)Förderband der Entladevorrichtung des Eisenabscheiders oft durch
und
wird unbrauchbar, was die Betriebszuverlässigkeit des Eisenabscheiders ernshaft
herabsetzt und manchmal den Betrieb des Eisenabscheiders überhaupt unmöglich macht.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen selbstentladenden
Hänge-Elektromagnet-Eisenabscheider mit solchen konstruktiven besonderheiten der
Entladevorrichtung und des Elektromagneten zu schaffen, die es gestatten würden,
die Seblstkosten, das Gewicht, die Außenmessungen und die Energieintensität des
Eisenabscheiders unter gleichzeitiger Erhöhung der zuverlässigkeit der Herausziehens
von ferromagnetischen Gegenständen zu vermindern.
-
vliese Aufgabe wird durch Schaffung eines selDs;entladenden Hänge-Elektromagnet-Eisenabscheidern
gelöst, der einen Gleichstrommagneten enthält welcher einen Magnetkörper besitzt,
an dem eine Magnetisierungsspule und Polschuhe befestigt sind, bei welchem erfindungsgemäß
der Elektromagnet mit am Magnetkörper befestigten zusätzlichen Polschuhen versehen
ist, auf denen Linearinduktion hin- und herverschiebbar angeordnet sind, die mit
einer nichtmagnetischen Leiste verbunden sind, welche sich unter den Polschuhen
über die gesamte Breite derselben erstreckt.
-
Die Verwendung der zusätzlichen Polschuhe mit den auf diesen angeordneten
kompakten und in der Herstellung einfachen beweglichen Linearinduktoren, die mit
der unter den Polschuhen befindlichen nicht magnetischen Leiste verbunden sind,
welche zur periodischen Entladung von herausgezogenen ferromagnetischen Gegenständen
dient, schließt die Notwendigkeit aus, sperrige und in der Herstellung komplizierte
herkbmmliche Baueinheiten der bekannten Band-Entladevorrichtung - den Rahmen, die
Antriebs- und die Spanntromnagel, das Austragband, den Elektromotor mit Untersetsungsgetriebe,
den Kettentrieb (oder irgendeinen anderen Trieb) u.dgl. - zu verwenden, was die
Konstruktion des Eisenabscheiders im ganzen vereinfacht, die Selbstkosten, das Gewicht,
die Außenabmessungen und die Energieintensität des Eisenabscheiders vermindert.
Hierbei tragen die zusätzlichen Polschuhe zur Erhöhung der Intensität des magneti-
schen
Feldes im Arbeitsraum zwischen den Polen des Elektromagneten bei und vergrößern
die Breite der Arbeitszone des magnetischen Feldes, das durch den Gleichstro:inragneten
erzeugt wird, was es gestattet, die Zuverlässigkeit des Herausziehens der ferromagnetischen
Gegenstande aus dem Scheidegutstrom zu erhöhen.
-
links ist zwecmäiäig, daß auf den oberen horizontalen Flächen der
zusätzlichen Polschuhe im bereich der möglichen hin- und hergehenden Verschiebung
der Induktoren Metallschienen aus einem stark elektrisch leitenden Werkstoff befestigt
sind.
-
Die Verwendung der Metallschienen, die aus einem Werkstoff mit einer
relativ hohen elektrischen Leitfähigkeit, beispielsweise in Form von Aluminium-
oder Kupferschienen ausgeführt sind, die an den zusätzlichen Polschuhen befestigt
und im Verschiebungsbereich der Induktoren angeordnet sind, trägt zum offensichtlichen
Anstieg der induzierten Sekundärströme der Induktoren bei, was wiederum zur VergröBerung
der Zugkräfte führt, die von den Induktoren entwickelt und von den letzteren zur
nichtmagnetischen Leiste übertragen werden. Deshalb begünstigt die Verwendung der
Metallschienen letzten Endes die Erhöhung der Zuverlässigkeit der Entladung der
herausgezogenen ferromagnetischen Gegenstände.
-
Es ist wünschenswert, daß in den zusätzlichen Polschuhen unter den
vorgenannten Metallsohienen Nuten eingearbeitet sind, welche mit einem ferromagnetischen
Pulver ausgefüllt sind.
-
Infolge des relativ schwachen elektrischen Kontaktes zwischen den
einzelnen Teilchen des ferromagnetischen Pulvers (beispielsweise aus feinzerkleinertem
Magnetit ) nimmt dabei die Eindringtiefe der magnetischen Wanderfelder in das sekundäre
Medium der Induktoren zu, was zur Verkleinerung der Magnetisierungskomponente der
Primärströme, die von den Induktoren aus dem Dreiphasennetz entnommen werden, beiträgt,
und dies führt zur Verringerung der Energieverluste und zur Erhöhung des Wirkungsgrades
und des LeistungsfaKtors der Induktoren, d.h. zur Verbesserung der Energie-
kennwerte
und zur zusätzlichen Verminderung der Energieintensität des Eisenabscheiders im
ganzen.
-
Es ist zweckmäßig, an den Enden der zusätzlichen Polschuhe Dämpfer
und Endschalter anzubringen.
-
Dies bietet die Möglichkeit, die Weglänge der Induktoren zusammen
mit der nichtmagnetischen Leiste in erforderlichen Grenzen zu beschränken und den
Arbeitsprozeß des Eisenabscheiders voll zu automatisieren.
-
Es ist wünschenswert, die Dampf er in Form von hohlen Metallgehäusen
auszuführen und im Inneren derselben abgefederte Stangen unterzubringen, die mit
Möglichkeit eines mechanischen Kontaktes mit den Endachaltern angeordnet sind.
-
Dies gibt die öglichkeit, die Konstruktion der Dämpfer zu vereinfachen,
ihre J3etriebszuverlässigkeit zu erhöhen und das Schema der automatischen Steuerung
des Arbeitszustandes des Eisenabscheiders zu vereinfachen.
-
Es ist ferner zweckmäßig, die zusätzlichen Polschuhe T-förmig auszubilden.
-
Eine solche Form der zusätzlichen Polschuhe erlaubt es, unwirksame
Streuflüsse im magnetischen System des Elektromagneten zu vermindern, was bekanntlich
zur Verringerung des Gewichtes und der Außenabmessungen des Elektromagneten, d.h.
letzten Endes zur zusätzlichen Verringerung des Gewichtes und der Außenebmessungen
des Pisenabscheiders im ganzen beiträgt.
-
Als Ergebnis der vorstehend angegebenen konstruktiven Lösungen wird
es möglich, einen selbstentladenden Hänge-Elektromagnet-Eisenabscheider mit verringerten
Außenabme ssungen, Gewicht, Selbstkosten und Energieintensität unter gleichzeitiger
Erhöhung der Zuverlässigkeit des Herausziehens der ferromagnetischen Gegenstände
aus dem Strom verschiedener unmagnetischer Materialien (Kohle, Sand, Formmassen
u.dgl.) zu schaffen.
-
Dadurch, daß in der Entladevorrichtung ein (Gummi-)Förderband oder
irgendwelche andere hitzeempfindliche Elemente fehlen, bietet sich außerdem die
Möglichkeit, einen selbstentladenden Hänge-Elektromagnet-Eisenabscheider zu schaffen,
der
auch unter solchen Verhältnissen erfolgreich betrieben werden kann, wenn die aus
dem Scheidegut herauszuziehenden ferromagnetischen Gegenstände eine relativ hohe
Temperatur haben, beispielsweise unter den Verhältnissen von Gießereien, wo die
Temperatur des aus den verbrauchten Formmassen herausgezogenen Metallschrottes häufig
400 bis 600°C erreicht.
-
Zum erläutern der Erfindung werden nachstehend Ausführungsbeispiele
des selbstentladenden Hänge-Elektromagnet-Eisenabscheiders unter Hinweisen auf beigefügte
Zeichnungen angeführt; es zeigt: Fig. 1 den erfindungsgemäßen selbst entladenden
Hänge-Elektromagnet-Eisenabscheider, eine Hälfte im Schnitt (Beispiel 1); Fig. 2
denselben, Ansicht von links in Fig. 1; Fig. 3 das Schema der Steuerung der Induktoren
des Eisenabscheiders, gemäß der Erfindung; Fig. 4 eine andere Ausführungsvariante
des erfindungsgemäßen Eisenabscheiders, im Schnitt (Beispiel 2); Fig. 5 eine weitere
Ausführungsvaritlnte des erfindungsgemäßen Eisenabschneiders (Beispiel 3); Fig.
6 noch eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Eisenabscheiders, Draufsicht
von Fig. 5 (Beispiel 4).
-
Beispiel 1.
-
Der selbstentladende Hänge-Elektromagnet-Eisenabscheider enthält
einen Gleichstrommagneten 1 (ig. 1), der aus einem Magnetkörper 2 besteht, an welchem
Magnetisierungsspulen 3 betestigt sind. Unter den Polen des Magnettörpers 2 sind
Polschuhe 4 und zusätzliche Polschuhe 5 angeordnet.
-
An den Haupt-Polschuhen 4 ist ein nichtmagnetisches blech 6 berestigt,
welches die Haupt-Polschuhe 4 und den Zwischenraum 7 zwischen den Polen sowohl in
der breite, als auch in der Läge vollstandig überdeckt. Das Blech 6 besteht aus
einem unmagnetischen und verschleißfesten Werkstoff, beispielsweise auch nichtrostendem
Stahl. Auf den oberen horizontalen Flächen 8 der zusätzlichen Polschuhe 5 sind metallische
Führungsplatten 9 befestigt, die auf der gesamten Länge der zusätzlichen Polschuhe
5 aufgestellt sind.
-
Auf den zusätzlichen Polschuben 5 sind Linearmotore aus Eine induktoren
10 hin- und herverschiebbar angeordnet, die aus einem gezahnten Magnetkörper 11
und einer Dreiphasenwicklung 12 bestehen. Der gezahnte Magnetkörper 11 ist geschichtet
aufbebaut, d.h. in Form eines Paketes ausgebildet, das aus einzelnen, voneinander
isolierten dünnen Elektroblechen zusammengesetzt ist. Das blechpaket des gezahnten
Magnetkörpers 11 ist mit hilfe von Winkeln 13 zusammengezogen, an denen Stützräder
14, die sich auf den oberen horizontalen flächen 8 der zusätzlichen Polschuhe 5
abstützen, und Leiträder 15, die sich an den metallischen Führungsplatten 9 abstützen,
befestigt sind.
-
hierbei können als Stützräder 14 und Leiträder 15 gewöhnliche Wälzlager
verwendet werden.
-
kit Hilfe von Kragstücken 16 ist an den Induktoren 10 eine nichtmagnetische
Leiste 17 starr befestigt, die unter den Haupt-Polschuhen 4 und zusätzlichen Polschuhen
2 über die ganze Breite der Haupt- und zusätzlichen Polschuhe 4 bzw. 5 und des wischenraumes
7 zwischen den Polen erstreckt. Die nichtmagnetische Leiste 17 besteht aus einem
verschleißfesten Werkstoff, beisopielsweise aus nichtrostendem Stahl.
-
An den linken und rechten Sonden 18 und 19 (Fig. 2) der zusätzlichen
Polschuhe 5 sind linke und rechte Dämpfer 20 und 21 sowie Endschalter 22, 23 angebracht.
Die Dämpfer 20 und 21 bestehen aus einen hohlen Gehäuse 24, in dessen Innerem eine
abgefederte Stange 25 waagerecht untergebracht ist, die mit Möglichkeit eines mechanischen
Kontaktes mit den jeweiligen Endschaltern 22 und 23 angeordnet ist. Eine solche
konstruktive Ausfuhrung der Dampf er vereinfacht ihren Aufbau und bietet die Xöglichkeit,
den Arbeitsprozeß des Eisenabscheiders ohne weiteres zu automatisieren.
-
Der selbstentladende Hänge-Elektromagnet-Eisenabscheider arbeitet
rolgenderweise.
-
Der Eisenabscheider wird über einem förderer aufgehängt, welcher
irgendein unmagnetisches Material (Kohle, Erz, Sand u.dgl.) transportiert, in dem
ferromagnetische Gegenstände enthalten sind. Die Magnetisierungsspulen 3
des
Elektromagneten 1 werden an ein Gleichstromnetz geschaltet, wobei infolgedessen
in dem Arbeitsraum zwischen den Polen des Eisenabscheiders ein stationäres magnetisches
Feld erzeugt wird. Hierbei sind die Induktoren 10 vom Netz abgeschaltet und befinden
sich in der Ausgangsstellung beispielsweise in der Zone der linken nden 18 der zusätzlichen
Polschuhe 5, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Unter der inwirkung des vom Elektromagneten
1 erzeugten magnetischen feldes werden die ferromagnetischen Gegenstände aus dem
unmagnetischen Scheidegut herausgezogen und bleiben, indem sie an die Haupt-Polschuhe
4 und die zusätzlichen Polschuhen 5 angezogen werden, am nichtmagnetischen blech
6 harten, wobei sie sich in der zone des intensivsten Feldes, d.h. in der zlone
des Zwischenraumes 7 zwischen den Polen und in der Änordnungszone der Haupt-Polschuhe
4 ansammeln. Dabei tragen die zusätzlichen Polschuhe 5 zur Erhöhung der Intensität
des magnetischen Feldes bei und vergrößern die Breite der hrbeitszone des magnetischen
Feldes des Elektromagneten 1, wodurch die Zuverlässigkeit des Herausziehens der
ferromagnetischen Gegenstände aus dem sich bewegenden Strom des unmagnetischen Materials
erhöht wird.
-
Zur Entladung, d.h. zur Entfernung der mittels des Elektromagneten
1 herausgezogenen ferromagnetischen Gegenstände, werden die Dreiphasenwicklungen
12 der Linrarinduktoren 10 an ein dreiphasiges Wechselstromnetz geschaltet.
-
Infolgedessen werden in den Arbeitsspalten der Induktoren, die sich
zwischen dem gezahnten Magnetkörper 11 und der oberen horizontalen Fläche 8 der
zusätzlichen Polschuhe 5 befinden, magnetische Wanderfelder erzeugt. Im Ergebnis
der Wechselwirkung der magnetischen Wanderfelder mit den massiven zusätzlichen Polachuhen
5 werden in den letzteren in der Anordnungszone der Induktoren 10 Sekundärströme
induziert, die letzten Endes auf die Induktoren 10 wirkende Zugkräfte erzeugen.
Unter der Wirkung dieser Zugkräfte kommen die Induktoren 10 zusammen mit der an
diesen befestigen nichtmagnetischen Leiste 17 in Richtung "vorwärts" in Bewegung,
d.h. von links nach rechts in Fig. 2.
-
Auf dem Weg der Bewegung "vorwärts" läuft die nichtmagnetische Leiste
17 gegen die herausgezogenen ferromagnetischen Gegenstände an und stößt diese aus
der Anordnungszone der Haupt-Polschuhe 4 heraus, wo infolge des schwacher werslenden
magnetischen Feldes des Elektromagneten 1 das Abfallen, das heißt die Entladung
der vorher herausgezogenen ferromagnetischen Gegenstände in irgendeinen Aufnahmebehälter
geschieht. Die Bewegung der Induktoren 10 in Richtung "vorwärts" kommt nach dem
Auschlagen der Leiste 17 an die abgefederten Stangen 25 der rechten Dämpfer 21 zum
Abschluß, die sich in der rechten endzone der zusätzlichen Polschuhe 5 (Fig. 2)
befinden. Hierbei dämpfen die Dämpfer 21 den Stoß und beschränken automatisch in
den erforderlichen Grenzen den Weg der Induktoren 10 in Richtung "vorwärts", während
die abgefederten Stangen 25 auf die rechten Endschalter 23 mechanisch einwirken,
welche die automatische Abschaltung und dann die Umsteuerung der Induktoren 10 bewerkstelligen.
Als ergebnis fangen die Induktoren 10 an, sich in Richtung "rückwarts", d.h. in
Richtung von rechts nach links in Fig. 2 zu bewegen. Die Bewegung in Richtung "rückwärts"
wird nach dem Anschlagen der Leiste 17 an die abgefederten Stangen 25 der linken
Dämpfer 20 abgeschlossen, welche den Stoß dämpfen und in den erforderlichen Grenzen
den weg der Induktoren in Richtung "ruckwärts" begrenzen. Dabei wirken die abgefederten
Stangen 25 der linken Dämpfer 20 auf die linken Endschalter 22 mechanisch ein, die
die automatische Abschaltung der Induktoren vom Dreiphasennetz bewerkstelligen.
-
Im weiteren wiederholt man den Prozeß periodisch in jedem gewünschten
Rhyteus.
-
Der vorstehend beschriebene Arbeitsprozeß läßt sich leicht mit Hilfe
eines unkomplizierten Steuerungsschemas voll automatisieren, dessen Hauptelemente
in der Fig. 3 angeführt sind. I)as Schema arbeitet folgendermaßen. Nsch Ablauf einer
gewissen Zeit, die von der Zeitverzögerung eines Zentrelais 1' bestimmt wird, wird
ein normalerweise offener Kontakt KT dieses Relais geschlossen, wodurch der Spule
eine Anlassers KB Strom zueIuh'rt wird. Dieser kon-
taktgeber schließt
mit seinen Iiauptkontakten KB die Induktoren M1 und M2 an das Dreiphasennetz an,
wodurch sich die induktoren 10 zusammen mit der nicht magnetischen Leiste 17 (Fig.
1 und 2) in Richtung "vorwärts" in Bewegung setzen.
-
Beim Abschluß der Bewegung "vorwärts" sprechen, wie dies oben beschrieben
wurde, die rechten Endschalter 23 (Fig.2) an, wobei infolgedessen die normalerweise
geschlossenen Kontakte SQI dieser Endschalter für eine kurze Zeit die Stromkreise
der Spulen des Anlassers KB und des Zeitrelais KT stromlos machen, während der normalerweise
offene Kontakt SQI eines derselben Endschalter Strom in die Spule des Anlassers
KH einspeist. Dadurch kommt die Rückführung des Zeitrelais KT in die Ausgangsstellung
und die Umsteuerung der Induktoren M1 und M2 zustande, die ihre Bewegung in Richtung
"rückwärts" anfangen. Beim Abschluß der Bewegung "rückwärts" sprechen die linken
Endschalter 22 (Fig. 2) an, wobei infolgedessen der normalerweise geschlossene Kontakt
SQI1 eines der linken Endschalter 22 den Speisekreis der Spule des Anlassers KH
stromlos macht, d.h. die Abschaltung der Induktoren M1 und M2 vom Netz ausiührt.
Ues weiteren wiederholt sich der Prozeß in einem vorgegebenen Rhytmus, der von der
Zeitverzögerung des Zeitrelais KT bestimmt wird.
-
Hierbei wird die Zeitverzögerung des Zeitrelais KT in Abhängigkeit
von dem mengenmäßigen Gehalt an den ferromagnetischen Gegenständen im unmagnetischen
Scheidegut gewählt.
-
Beispielsweise wird beim betrieb des Eisenabscheiders in Gießereien,
wo der Gehalt an rerromagnetischen Gegenständen in der zu Reparierenden verbrauchten
Formmasse verhältnismäßig hoch ist, die Zeitverzögerung des seitrelais KT üblicherweise
von 2-3 Minuten gewählt. Zugleich wird die Zeitverzögerung des zeitrelais KT beim
betrieb des Eisenabscheiders in Kohlenfabriken von Kokereibetrieben, auf Brennstoff-Zuführungsstrecken
von Wärmekraftwerken, in Aufbereitungsanlagen u.dlg., wo das Vorhandensein von ferromagnetischen
Gegenstände im Scheidegut einen zufälligen Charakter hat und daher relativ gering
ist, angemessenerweise von 10-15 Minuten gewählt. Hierbei beträgt die Zeit der Bewegung
der Induktoren in Rich-
tung "vorwärts" praktisch 1 bis 2 Sekunden,
in Richtung "rückwärts" aber etwa 1 Sekunde. i>eshalb ist die relative Arbeitsdauer
der Induktoren gering und beträgt praktisch 1,5 bis 3 Sekunden innerhalb eines jeden
zyklus, welcher praktisch 2 bis 15 minuten dauert. Dadurch ist die aufgenommene
Dauerleistung der Induktoren ebenfalls gering und beträgt praktisch 0,3 bis 0,5
kW, was die Energieintensität des Eisenabscheiders im ganzen beträchtlich herabsetzt.
-
Dadurch also, daß die zusätzlichen Polschuhe 5 verwendet sind, auf
denen die Linearinduktoren 10 hin- und herverschiebbar angeordnet sind, welche mit
der unter den Polschuhen über deren gesamte Breite sich erstreckenden nichtmagnetischen
Leiste 17 verbunden sind, wird es möglich, die Entladung der durch den Elektromagneten
1 herausgezogenen ferromagnetischen Gegenstände onne den einsatz von sperrigen,
materialaufwendigen, energieintensiven und im Betrieb sowie in der Herstellung komplizierten
herkömmlichen bestandteilen der bekannten Band-Entladevorrichtungen der selbstentladenden
Hänge-Eisenabscheider - des Rahmens, der Antriebs- und der Spanntrommel, des Austragbandes,
des elektrischen antriebs mit Untersetzungsgetriebe, des Kettentriebs (oder einer
anderen lWriebs) u.dgl. -zustande zu bringen. Dies wiederum ermöglicht es, die Selbstkosten,
das Gewicht, die Außenabmessungen und die Energieintensität des Eisenabscheiders
zu verringern. Das Vorhandensein der zusätzlichen Polschuhe 5 gestattet es dabei,
die Intensität und die Breite der Arbeitszone des vom Elektromagneten 1 erzeugten
magnetischen feldes zu vergrößern, was die Zuverlässigkeit des Herausziehens der
rerromagnetischen Gegenstände aus dem Scheidegutstrom erhöht.
-
Das Nichtvorhandensein eines biegsamen Austragbandes oder irgendwelcher
anderer biegsamer Elemente, die während des Betriebens durchhängen und den technologisch
erforderlichen Zwischenraum zwischen dem sich bewegenden Scheidegutstrom und den
Konstruktionsgliedern des Eisenabschneiders verringern könnten, erhöht zusätzlich
die Betriebzuver-
lässigkeit des Sisenabscheiders.
-
Dadurch, daß ein hitzeempfindliches Austragband oder irgendwelche
andere hitzeempfindliche elemente tehlen, wird es möglich, das Sinsatzgebiet des
Eisenabscheiders zu erweitern und ihn in denjenigen fällen errolgreich zu betreiben,
wo die herausgezogenen rerromagnetischen Gegenstände eine relativ hohe Temperatur,
z.B. bis zu 60000 ha-Den, wie dies nichc selten in Gießereien der ball ist.
-
Die Entbehrlichkeit eines sich bewegenden Austragbandes, des Untersetzungsgetriebes,
des Kettentriebs (oder eines anderen £riebs) sowie irgendwelcher anderer ähnlicher
Elemente, die verhältnismäßig hohe Betriebskosten erfordern und den Neigungswinkel
des Eisenabscheiders für den Fall seiner Montage über einem Schrägförderer begrenzen,
vereinfacht den Betrieb des Eisenabscheiders und erlaubt es, den Sisenabacheider
über steil geneigten Förderern mit einem Neigungswinkel bis zu 450 erfolgreich einzusetzen,
was das Einsatzgebiet des Eisenabscheiders zusätzlich erweitert.
-
Beispiel 2.
-
ln Ergänzung des vorstehend geschilderten Aufbaus des Eisenabscheiders
im beispiel 1 sind auf den zusätzlichen Polschuhen 5 (ig. 4) in der Zone der möglichen
hin- und hergehenden Verschiebung aer Induktoren 10 Metallschienen 26 aus stark
elektrisch leitendem Werkstofr befestigt, Als solche Metalischienen 26 können beispielsweise
Aluminium-oder Kupferbleche verwendet werden.
-
Der Arbeitsprozeß des Eisenabscheiders geht ahnlich dem oben im beispiel
7 beschriebenen vonstatten. In den Perioden der Entladung der vom Elektromagneten
1 herausgezogenen ferromagnetischen Gegenstände, d.h. beim Anschluß der Dreiphasenwicklungen
12 an ein Wechselstroinnetz, werden dabei die Senkundärströme der Induktoren 10
hauptsächlich in den Metallschienen 26 aus stark elektrisch leitendem Werkstoff
induziert. Der letztere Umstand trägt, wie dies aus der Theorie der Asynchronmotoren
gut bekannt ist, zur Erhöhung der durch die Induktoren 10 erzeugten Zugkräfte bei,
was letzten Endes die Zuverlässigkeit des Prozesses
der Entladung
der herausgezogenen ferromagnetischen Gegenstände, d.h. die Zuverlässigkeit des
Arbeitsprozesses des Eisenabscheiders im ganzen zusätzlich erhöht.
-
Beispiel 3.
-
In Ergänzung des vorstehend geschilderten Aufbaus des Eisenabscheiders
im Beispiel 2 sind in den zusätzlichen Polschuhen 5 (Fig. 5) unter den Metallschienen
26 Nuten 27 eingearbeitet, welche mit einem ferromagnetischen Pulver ausgefüllt
sind.
-
Der Arbeitsprozeß des Eisenabscheiders geht ähnlich dem oben im Beispiel
2 beschriebenen vonstatten. In den Perioden der Entladung der vom Elektromagneten
1 herausgazogenen ferromagnetischen Gegenstände, d.h. beim Anschluß der Induktoren
10, werden dabei die magnetischen Flüsse der durch die Induktoren 10 erzeugten nichtstationären
Wanderfelder hauptsächlich über die Masse des die Nuten 27 ausfüllenden ferromagnetischen
Pulvers geschlossen. Infolge des verhältnismaßig schwachen elektrischen Kontaktes
zwischen den einzelnen Teilchen des ferromagnetischen Pulvers nimmt daher die Tiefe
des Eindringens der durch die Induktoren 10 erzeugten Wanderfelder in das sekundäre
Medium wesentlich zu. Der letztere Umstand trägt, wie dies aus der Theorie der Asynchronmotoren
gut bekannt ist, zur Verminderung der Speiseströme bei, welche von den Dreiphasenuicklungen
12 verbraucht wer den.
-
Ihrerseits führt die Verminderung der Primär ströme der Induktoren
10 zu einer offensichtlichen Verringerung der Energieverluste, zu einer Erhöhung
des Wirkungsgrades und des Lteistungsfaktors der Induktoren 10, d.h. zu einer zusätzlichen
Verbesserung der Energiekennwerte des Sisenabscheiders im ganzen.
-
beispiel 4.
-
In Ergänzung des vorstehend geschilderten Aufbaus des Eisenabscheiders
in den beispielen 1, 2, 3 sind die zusätzlichen Polschuhe 5 (Fig. 6) T-förmig ausgebildet.
-
Eine solche Form der zusätzlichen Polschuhe 5 gestattet es, die nicht
arbeitenden magnetischen Streuflüsse im magnetischen System des Gleichstrommagneten
1 wesentlich zu vermindern,
wodurch es möglich wird, das Gewicht
und die Außenabmessungen des Elektromagneten 1 und somit auch des Eisenabscheiders
im ganzen zusätzlich zu verringern.