Магнитный сепаратор, Железоотделитель

Магнитный Сепаратор , Железоотделитель производства ООО «УКРПРОММАГНИТ»

Занимаемся производством Магнитных Сепараторов и Железоотделителей под заказ, с учетом мест установки и условий эксплуатации.

Чтобы купить магнитный сепаратор или купить железоотделитель необходимо ознакомится с основными понятиями.

Что такое магнитный сепаратор?

Магнитный сепаратор — это устройство, предназначенное для очистки разных продуктов, материалов, сырья от железосодержащих частиц и крупных предметов и/или разделения технологических потоков  сырья по магнитным свойствам.
Часто, магнитные сепараторы, которые используются для улавливания случайных железосодержащих предметов, называют железоотделителями или металлоуловителями.

Железоотделитель — это синоним магнитного сепаратора, как правило используется для подвесного использования над ленточным конвейером и/или вместо приводного барабана ленточного транспортера.

Зачем используют магнитный сепаратор

Железо и другие ферромагнитные металлические предметы часто попадают  в  продукт при различного вида дробильных, бурильных работах, работах по измельчению, в процессе транспортировки сырья автомобильным или железнодорожным транспортом, при ремонтных работах на производстве.

Это характерно для предприятий зернопереработки (комбикормовых, мукомольных заводов), переработки древесины, щебеночных заводов, цементных, кирпичных, стеклозаводов и др.

Присутствие «случайного металла» в потоке сырья и его попадание в технологическое оборудование приводит к выводу из строя и поломке данного оборудования, значительных простоев производства в ремонте.

Вот почему магнитный сепаратор ( железоотделитель)  важно использовать для стабильной работы технологических линий.

Также мелкие ферромагнитные примеси отрицательно влияют на качество конечного продукта. Чаще всего с такой проблемой встречаются мукомольные, сахарные заводы, кондитерские предприятия, предприятия по переработке вторичного сырья (преработка ТБО, пластмасс, автомобильных шин, электронных плат).

Виды магнитных сепараторов

Магнитные сепараторы и железоотделители разделяются в зависимости от способа возбуждения магнитного поля.
Создание магнитного поля может быть с помощью электромагнита или  с помощью постоянных магнитов.
Соответственно, существуют:

• • электромагнитные сепараторы/железоотделители;
  • магнитные сепараторы на постоянных магнитах.

Электромагнитные сепараторы имеют большие габариты, очень тяжелые и из-за этого используются, как правило, только в горно-рудной промышленности.

Магнитные сепараторы на постоянных магнитах очень компактны, создают мощное магнитное поле исключительно в требуемой зоне и из-за этого нашли свое применение практически во всех отраслях промышленности, в т.ч. и горно-рудной промышленности.

Принцип работы магнитного сепаратора

Принцип работы магнитного сепаратора / железоотделителя можно описать тремя этапами:

• • извлечение железосодержащих частиц;
  • удержание на рабочем органе железоотделителя;
  • разгрузка железосодержащих частиц.

Основной компонент магнитного сепаратора – это магнитная система, которая создает магнитное поле нужной глубины и нужной силы.
Немагнитные частицы не реагируют на магнитное поля и пролетают по естественной траектории согласно законам гравитации.
Частичка ферромагнитного материала, которая попадает в зону действия магнитного поля, изменяет свою траекторию движения и стремится к источнику магнитного поля.

Если магнитное поле будет достаточно сильным, но не достаточно глубоким (например, в случае простого магнита), то оно сможет улавливать только те ферромагнитные частицы, которые буду проходить в непосредственной близости к источнику магнитного поля.

Сила магнитного поля

Магнитное поле железоотделителя и магнитного сепаратора выполняет работу по механическому перемещению ферромагнитных предметов (частиц).
Перемещение этих частиц осуществляется под действием магнитной силы, которую можно описать формулой:

где:
f_m — сила магнитного поля, Н;
μ₀ —  1,25*10^-6 , Н/м;
χ — удельная магнитная восприимчевость ферромагнитного тела, безразмерная величина;
V — объем ферромагнитного тела, м³ ;
k — коефициент формы тела,
Н — напряженность магнитного поля в точке, где находится ферромагнитное тело, А/м;
gradH — (гадиент поля по напряженности) показатель неравномерности магнитного поля, определяется как изменении напряженности магнитного поля в пределах размеров ферромагнитного тела, А/м²

Градиент магнитного поля показывает скорость изменения напряженности поля с приближением к источнику магнитного поля (линии потока сходятся, концентрация линий становится больше в пределах данной области.

В упрощенном виде можно считать, что :
Напряженность поля = удерживает частицу
Градиент поля = перемещает частицу.

Прекрасно раскрывает суть градиента поля иллюстрация ниже

На рисунке показаны два условных магнита «А» и «В», которые генерируют свои магнитные поля.
При этом магнит «А» создает, как кажется на первый взгляд,  слабее поле, чем магнит «В»: это видно по силовым линиям на одинаковом расстоянии от магнитов (600-400-200 кА/м и 600-500-400 кА/м) .

Если разместить в магнитном поле магнита «А» тело, например шарик, диаметром 10 мм (0,01м) на расстоянии L, то в его объеме V будет действовать НgradH= 400*(600-200/0,01)  =16*10⁶ кА/м²

Если разместить в магнитном поле магнита «B» тот же шарик диаметром 10 мм (0,01мм) на расстоянии L, то в его объеме V будет действовать HgradH= 500*(600-400/0,01)  =10*10⁶ кА/м² 

Итак, магнитное поле напряженностью 400 кА/м  на расстоянии «L» для магнита «A» обладает большей силой притяжения, чем поле магнита «B»,  даже несмотря на то, что напряженность поля на том же расстоянии для магнита «B» выше на 100 кА/М.

Используя расчет  НgradH магнитного поля любого железоотделителя можно определить  (спрогнозировать) механические силы магнитного поля, действующие на объект без проведения испытаний железоотделителя.

Из формулы магнитной силы видно, что она зависит от:

1. характеристики материала ферромагнитного тела — магнитной восприимчивости . Чем выше магнитная восприимчивость — тем сильнее материал будет примагничиваться к источнику магнитного поля.
2. объёма тела — чем больше объём тела — тем сильнее материал будет примагничиваться к источнику магнитного поля. Заметьте, именно объём тела тут важен, а не масса тела.
3. формы тела. Форма объекта оказывает существенное влияние на  прохождение магнитного потока. Например, на тело длинной  формы будет действовать большая магнитная сила, чем на тело в форме шара. Это влияние компенсирующий коэффициент.
   

Боле подробно о магнитном поле можно узнать из этой статьи тут https://ru.wikipedia.org/wiki/Магнитное_поле

Конструкция магнитных сепараторов на постоянных магнитах

В основном, разнообразие  конструкций магнитных сепараторов обуславливается требуемыми технологическими характеристиками и местом установки.

Именно требуемые технологические характеристики и место установки сепаратора влияют на форму рабочего органа и конструкцию сепаратора.

Самым распространенными конструкциями магнитных сепараторов являются:

• • пластинчатая;
  • барабанная;
  • роликовая (шкивная);
  • стержневая.

Примеры конструкций магнитных сепараторов приведены ниже:

Пластинчатая конструкция магнитных сепараторов из-за плоской магнитной системы и возможности увеличения размера магнитных полюсов обеспечивает наиболее глубокое магнитное поля.
По-этому, пластинчатая конструкция магнитных сепараторов используется в подвесных железоотделителях, магнитных плитах, трубных (самотечных) металлоуловителях.

Барабанная конструкция магнитных сепараторов представляет собой неподвижную секторную магнитную систему, вокруг которой вращается обечайка барабана, обеспечивая автоматическую разгрузку магнитных включений.
По-этому, барабанные магнитные сепараторы используются когда в дробленном продукте присутствуют много (боле 5%)  железосодержащих включений.
Глубину магнитного поля барабанных сепараторов обеспечивают за счет увеличения диаметра барабана.

Роликовая (шкивная) конструкция представляет собой магнитную систему по всей окружности барабана, которая вращается вместе с обечайкой барабана.
Такие конструкции устанавливаются в ленточные транспортеры (вместо приводных или натяжных барабанов) и также обеспечивают автоматическую разгрузку магнитных включений.
Глубину магнитного поля шкивных железоотделителей обеспечивают за счет увеличения диаметра барабана и оптимизации размера магнитных полюсов.

Стержневая конструкция представляет собой магнитную систему, как правило из NdFeB магнитов, установленную в трубку D25 мм.
Такие конструкции имеют незначительную глубину магнитного поля, по-этому устанавливаются непосредственно в поток продукта.