8. 9. 2022

Jak wybrać właściwy separator magnetyczny?

---

Są zupełnie nieświadomi tego, jak złożona jest dziedzina magnesów trwałych i jak wiele istotnych zmian nastąpiło w ciągu ostatnich 70 lat. Odkryto i opracowano nowe materiały oraz zastosowano nowoczesne technologie, a do wychwytywania metalicznych zanieczyszczeń magnetycznych wykorzystano magnesy wykonane ze stopu aluminium, niklu, kobaltu i żelaza (określane zwykle skrótem AlNiCo).

Mniej więcej w latach 60. ubiegłego wieku rozpoczęto produkcję magnesów z tlenków ceramicznych (ferrytowych), których siła magnetyczna jest mniej więcej porównywalna z magnesami AlNiCo. A w latach 80. pojawiły się pierwsze magnesy oparte na tzw. ziemiach rzadkich. Początkowo były to mieszaniny samaru i kobaltu, później dołączyły do nich najsilniejsze, tzw. magnesy neodymowe (złożone z neodymu, żelaza i boru), które potrafią wychwycić nawet najdrobniejsze lub tylko częściowo magnetyczne zanieczyszczenia metalowe (takie jak rdza, kamień czy słabo magnetyczna stal nierdzewna).

Dlatego wybór odpowiedniego separatora magnetycznego z tak szerokiego portfolio materiałowego może nie być łatwy, a możliwości zastosowania separacji magnetycznej stale się poszerzają. Sseparatory magnetyczne są dostępne w różnych wersjach, do zastosowań uniwersalnych i wysoce specjalistycznych, z ręcznym lub automatycznym czyszczeniem, do zakładów produkcyjnych o działaniu ciągłym lub okresowym itp. Ponadto cząstki magnetyczne stanowią do 70% wszystkich zanieczyszczeń metalowych, których obecność w przetwarzanym materiale może prowadzić do uszkodzenia maszyn, jak również niepożądanego zanieczyszczenia produktu końcowego w sektorach przemysłowych. Jeśli chodzi o pochodzenie zanieczyszczeń metalowych, to dostają się one do przetwarzanych produktów z wielu źródeł: z maszyn (młynów, kruszarek itp.), z technologii transportu lub środków transportu, poprzez normalne ścieranie, jak również poprzez ingerencję człowieka (niezamierzoną lub zamierzoną).

Najszybszym (a także najtańszym) sposobem eliminacji zanieczyszczeń metalicznych i uzyskania niezbędnej czystości produktu końcowego jest zastosowanie separatora magnetycznego, jednak przy jego wyborze należy wziąć pod uwagę szereg parametrów oceny wejściowej, w szczególności:

Właściwości czyszczonego materiału

Duże kawałki, cząstki ścierne lub lepkie materiały o złych właściwościach przepływu (skłonne do łuków lub przywierania) mogą uszkodzić lub zablokować niektóre typy separatorów magnetycznych.

Właściwości oddzielonych zanieczyszczeń

Rodzaj magnesów i sposób czyszczenia separatora zależy przede wszystkim od procentu, wielkości i rodzaju zanieczyszczeń metalowych, a także od pożądanego poziomu czystości produktu końcowego (separatory czyszczone ręcznie są tańsze i energooszczędne, ale nie nadają się do materiałów o dużej zawartości Fe, magnesy neodymowe mogą wychwytywać nawet mikronowej wielkości cząstki żelaza na niewielką odległość, natomiast magnesy ferrytowe mogą przyciągać większe pożądane obiekty nawet z odległości kilkudziesięciu centymetrów). Określenie właściwości separowanych cząstek metalu jest więc jednym z bardzo ważnych parametrów przy wyborze właściwego separatora.

Temperatura

Sprawność niektórych rodzajów magnesów trwałych znacznie spada wraz ze wzrostem temperatury, dlatego przy wyborze separatora magnetycznego zawsze należy maksymalnie szczegółowo określić środowisko i temperatury, które będą oddziaływać na magnes podczas procesu separacji.

Warunki eksploatacji

Najlepsze wyniki separacji uzyskuje się, gdy jak najcieńsza warstwa oczyszczanego materiału znajduje się jak najbliżej rdzenia magnetycznego - i dlatego do każdego zastosowania należy szukać separatora, który jak najbardziej zbliży się do tej ogólnej definicji. Kolejnym bardzo ważnym czynnikiem przy doborze separatora jest rodzaj przepływu przetwarzanego materiału (tzn. czy materiał przepływa przez separator w sposób ciągły, czy raczej w porywach), a także czy przepływ materiału można przerwać (np. w celu oczyszczenia separatora magnetycznego), czy też nie jest to możliwe z przyczyn techniczno-produkcyjnych. Nie bez znaczenia jest również planowana lokalizacja separatora (wewnątrz x na zewnątrz), gdyż separatory narażone np. na działanie warunków atmosferycznych muszą być zaprojektowane do takiego zastosowania. 

Metoda transportu materiału

Niektóre typy separatorów mogą być stosowane uniwersalnie, inne mają zastosowanie tylko do określonego typu transportu np. transport samojezdny, ciśnieniowy lub taśmowy. 

Rodzajowe zróżnicowanie separatorów magnetycznych

Ogólnie rzecz biorąc, separatory rusztowe są często stosowane do oddzielania zanieczyszczeń metalicznych z produktów proszkowych o dobrych właściwościach przepływowych, a specjalne separatory rurowe odporne na ciśnienie są stosowane w rurociągach ciśnieniowych.

W przypadku materiałów ściernych lub materiałów o gorszych właściwościach przepływu odpowiednie są separatory magnetyczne płytowe, bębny magnetyczne, cylindry lub płyty magnetyczne. Do oczyszczania cieczy stosuje się zazwyczaj rurowe separatory przepływowe lub specjalne typy separatorów, jak np. cylindry separacyjne, matryce itp. Automatyczne separatory rusztowe, bębnowe, rolkowe służą do ciągłej separacji bez przerywania procesu technologicznego.  Natomiast separacja metalicznych zanieczyszczeń nieżelaznych odbywa się za pomocą separatorów wiroprądowych działających w oparciu o prądy wirowe, które są generowane przez potężne wysokoobrotowe wirniki wyposażone w magnesy ziem rzadkich.

Rekomendacja ekspertów

Z powyższego wynika, że dobór optymalnego separatora magnetycznego może być sprawą dość skomplikowaną, jednak nasi doświadczeni technicy są gotowi opracować dla każdego klienta dokładnie takie rozwiązanie, które najlepiej i najefektywniej spełni jego indywidualne potrzeby i wymagania.