Материала (сухое обогащение)

Исходная руда подается сверху на поверхность рабочего органа (барабан или валок) и перемещается им через рабочую зону сепаратора (см. рис.).

При определенном угле отрыва (b = a) немагнитная фракция под действием равнодействующей механической силы отрывается от поверхности барабана.

Магнитные же частицы, притянувшись к барабану, выносятся им из рабочей зоны. Таким образом, траектории движения магнитных и немагнитных частиц становятся различными.

Расчет действующих сил приводится в удельном виде, т.е. масса зерна принимается равной 1 (m = 1).

При криволинейном движении на частицу, помещенную на поверхность барабана, действуют следующие силы:

F_маг = m_оcHgradH – удельная магнитная сила,

f_т = g – удельная сила тяжести, имеющая две составляющие:

f_тн = gcosa - нормальная и f_тк = gsina -касательная составляющие,

f_ц = V²/R – удельная центробежная сила.

Здесь V – окружная скорость барабана, R – радиус барабана.

Таким образом, механическая сила, действующая по направлению магнитной силы равна:

F_мех = f_ц - f_тн= V²/R - gcosa (4.2)

Следовательно, удельная магнитная сила, необходимая для удерживания магнитного зерна на поверхности барабана, должна соответствовать условию:

F_маг ³ V²/R - gcosa (4.3)

При рассмотрении движения единичной частицы следовало бы учесть и касательную составляющую силы тяжести, которая способна вызвать скольжение зерна и, как следствие, появление добавочной центробежной силы. Однако, на практике, когда на поверхности барабана находится не одно зерно, а слой материала, это явление маловероятно.

Кроме того, при расположении на барабане слоя материала из-за трения между сильномагнитными и немагнитными частицами затрудняется отделение последних от поверхности барабана, причем тем в большей степени, чем выше содержание сильномагнитных минералов (магнетита) - a_м. Это обстоятельство требует некоторого снижения удельной магнитной силы, которое учитывается коэффициентом b = 1+ a_м, вводимым в знаменатель выражения (4.3). Таким образом, окончательное условие удерживания магнитных частиц на барабане имеет вид:

. (4.4)