Separátor nemagnetických kovů

Princip separátoru neželezných kovů

Separátory neželezných kovů (ECSM) pracují na principu různého působení vířivých proudů na materiály s různou elektrickou vodivostí (kovy a nekovové materiály). Při tomto typu magnetického separátoru je vstupní surovina transportována po dopravníkovým páse směrem k rychlé rotujícímu magnetický indukční válci, který je složený z velkého počtu střídajících se magnetických pólů. Rotující magnetický indukční válec vytváří rychle se měnící magnetické pole, které vytváří vířivé proudy v kovových předmětech přítomných v přepravované surovině. Vířivé proudy působí proti příčině, která je vyvolala - vzniká takto odpudivé silové působení mezi kovovým předmětem a nejbližším magnetickým pólem indukčního rotoru. Výsledkem celého tohoto působení mezi kovovým předmětem a indukčním rotorem je, že kovové částice jsou vymršťované z dopravníkového pásu v blízkosti indukčního rotoru.

Materiály s poměrně nízkou elektrickou vodivostí jsou ovlivňovány magnetickým polem rotoru jen velmi málo nebo vůbec, a proto padají směrem dolů vlivem gravitace na konci dopravníku. Co se týče materiálů s vysokou elektrickou vodivostí, tyto jsou vymršťované z dopravníku do různé vzdálenosti, která je závislá hlavně na rozměrech předmětu, jeho elektrické vodivosti, hustoty materiálu - při projektování ECSM magnetických separačních systémů je proto třeba brát v úvahu všechny tyto parametry.

Předchozí generace ECSM separátorů firmy Bakker Magnetics byla schopna separovat pouze velké kusy neželezných částic, řádově převyšující velikost cca 9 mm. Nová generace ECSM systémů zaznamenala významný posun v tomto směru a je schopná odseparují částice o velikosti řádově od 2 mm. Navíc vývoj tzv.. mokrých ECSM systémů je v posledním vývojovém stádiu. Tyto patentované systémy jsou schopny separovat ještě menší částečky neželezných kovů.

Modulární koncept

Nejnovější generace magnetických separátorů neželezných kovů firmy Bakker Magnetics byla vyvinuta jako modulární systém, což znamená, že různé součásti mohou být umístěny na základní kostru systému. Tento koncept umožňuje změnit konfiguraci celého separačního systému jednoduše, rychle a efektivně. Navíc taková modulární konstrukce umožňuje zabudování složek systému do existující provozu a také značně zjednodušuje údržbu systému.

1. Kostra ECSM systému

Základem modulárního systému jsou dva ocelové nosníky, které spolu se skříňovým nosníkem tvoří kostru celého systému. Obě strany kostry jsou vybaveny montážními deskami, které slouží k upevnění separačních nádob, vibračního podavače a / nebo bubnového magnetu, který slouží k odstranění feromagnetických částic z materiálového toku. Celá Tato konstrukce zajišťuje pevné a stabilní uložení celého systému. Velký důraz byl kladen na kvalitní těsnění důležitých částí systému, aby nedocházelo k poškozování a nadměrnému opotřebení důležitých částí usazováním prachu a jiných nečistot, které se mohou vyskytnout v místech instalace ECSM separátorů.

2. Pásový dopravník s integrovaným magnetickým rotorem

Dopravníkový pás je veden a regulovaný na bubnech se zakřiveným povrchem, napnutí pásu je možné jednoduše nastavit. Chod dopravníkového pásu sledují dva snímače umístěné na spodní straně dopravníku. Pás je poháněn motorem s výkonem 2.2 kW. Samotný dopravníkový pás je tepelně odolný, vyrobený z PU odolného vůči opotřebení. Indukční válec (magnetický rotor) je vestavěný do polyesterového bubnu zesíleného skleněnými vlákny s keramickou povrchovou úpravou.

Magnetický rotor je vestavěný do vratného bubnu dopravníku. Otáčky je možné plynule regulovat v rozsahu od 500 do 3000 min-1 (maximální testovaná hodnota je 3500 min-1). Magnetický rotor je poháněn 7.5 kW motorem EuroNormy, motor je umístěn uvnitř dopravníku a je zakrytý a chráněný boční konstrukcí.

Principiálně existují dva typy magnetických rotorů:

• symetricky umístěný
• excentricky umístěný

Typy magnetických rotorů:
	V separátorech firmy Bakker Magnetics je použitý symetricky umístěný magnetický rotor, který poskytuje několik výhod oproti excentrickému uložení: neželezné částice zůstávají delší čas v magnetickém poli, co zlepšuje celkovou účinnost separace vzduchová mezera je menší, co zlepšuje účinnost separace pro malé částice symetricky umístěný rotor umožňuje dosáhnout vyšší rychlosti dopravníkového pásu, co má pozitivní vliv na celkovou kapacitu systému není nutno nastavovat polohu magnetického rotoru

Magnetický systém rotoru je vyroben z neodymových (NdFeB) magnetů kvality N42. Aby byla dosažena minimální možná vzduchová mezera mezi rotorem a materiálem, každý jeden magnet má rádius. Celý magnetický systém byl navržen a optimalizován pomocí speciálního softwaru. Výsledkem je magnetický rotor schopen vytvořit velmi silné proměnlivé magnetické pole, což má zásadní vliv na zvýšení efektivity ECSM separátorů.

Velká pozornost byla věnována odolnosti a spolehlivosti indukčního a vratného bubnu. Vratný buben je vyroben z polyesteru zesíleného skleněnými vlákny, povrch bubnu je potažen keramickou ochrannou vrstvou a tepelně zušlechtěn.

3. Separační sběrné nádoby

Separační nádoby jsou dostupné ve třech různých modelech podle typu produktu a kapacity. Nastavení separační desky je rychlé a jednoduché do téměř každé polohy a sklonu za použití rychloupínacích prvků. Díky tomu konstrukční části neovplyňujú, a neprakážajú toku materiálu.

4. Řídící systém

Srdcem řídícího systému je PLC firmy Siemens, který je řízen výkonným procesorem. Řídící jednotka umožňuje množství různých nastavení separačního systému. Obsluha je jednoduchá, každá změna v nastavení je hned zobrazena na podsvíceném LCD displeji. Základní jazykové verze jsou: anglický, holandský a německý jazyk. Díky průběžné kontrole a monitorování funkcí řídící jednotky, je její provoz bezpečná, efektivní a spolehlivá. Všechny poruchy a servisní intervaly jsou indikovány na displeji. Kromě digitálních obvodů je řídící systém vybaven dvěma spojitými frekvenčními měniči: jeden s výkonem 2.2 kW pro pohon dopravníkového pásu a druhý s výkonem 7.5 kW s brzdou pro pohon indukčního válce. Jednotka umožňuje nastavit 4 výchozí nastavení, celý řídicí systém je zabudován do kompaktní systémové skříně.

5. Vibrační podavač

Vibrační podavač slouží k rovnoměrné dávkování suroviny na dopravníkový pás ECSM jednotky. Konstrukce je z nerezavějící oceli AISI 304, jsou dodávány ve dvou velikostech: 1500 a 2500 mm.

6. Bubnový magnet

Bubnový magnet přesně zapadá do celého modulárního konceptu ECSM separátoru. Standardně dodávaná podpůrná konstrukce je nutná, pokud je bubnový magnet instalován před dopravníkový pás. Pokud je bubnový magnet instalován před vibrační podavač, musí být připevněn na podpůrnou konstrukci násypníky.

Hlavní oblasti nasazení ECSM separačních systémů:

Kapacity uvedené v tabulce jsou informativní, kalkulovány pro ECSM jednotku typ 1500.

Separátory neželezných kovů mají své technické a fyzikální omezení:

• prvním omezením je velikost částic - ECSM jednotky dokáží odseparují neželezné kovy velikosti 2 mm a více (18 pólový magnetický rotor) - nejsou schopny odseparují prachové částice a částice menší než 2 mm (např. nadrobno rozsekané dráty a kabely).
• druhým omezením jsou některé fyzikální vlastnosti separovaného materiálu - ECSM systémy výtečně fungují pro lehké neželezné kovy (měď, hliník, stříbro, atd..) s dobrou elektrickou vodivostí, ale neporadí si s těžkými kovy nebo kovy se špatnou elektrickou vodivostí (nerez ocel, olovo a pod.).

Z těchto důvodů je nutná co nejpodrobněji analýza základní suroviny, její složení a podmínek separace před samotným nasazením ECSM separačního systému.