Как выбрать магнитный сепаратор?

Критерии эффективности магнитного сепаратора

Критерии эффективности магнитного сепаратора зависят от выполняемой задачи.

• Для железоотделителей важно добиться максимального процента извлечения примесей определённого габарита, способного навредить или привести к поломке дробильное, мелющее или другое оборудование. С учетом условий эксплуатации (высота слоя продукта на ленте, скорость конвейера) подбирается модель сепаратора, способного улавливать необходимые размеры.
• Сепараторы, получающие товарную магнитную фракцию в виде металлолома, железорудных концентратов, утяжелителей, ферросплавов и др., должны обеспечивать необходимое содержание ценного компонента в продукте сепарации. То есть, насколько хорошо магнитный сепаратор справляется с удалением немагнитного засора, вмещающей породы, шлака, будет зависеть качество и стоимость получаемого готового продукта.
• Другим критерием оценки эффективной работы данного типа являются потери ценного продукта с немагнитной фракцией (хвостами). Полностью уйти от потерь магнитного материла зачастую невозможно ввиду изменяемости условий и состава материала, но правильно подобранный сепаратор снизит этот показатель до минимальных значений.

К примеру, при правильной эксплуатации мокрого магнитного сепаратора для регенерации тяжёлой суспензии ЭРГА МБС-Р потери утяжелителя составят всего 0,5 г на литр перерабатываемой суспензии.

Свойства, состав сепарируемого продукта и условия эксплуатации

При выборе магнитного сепаратора необходимо также учитывать свойства, состав сепарируемого продукта и условия эксплуатации:

1. Крупность продукта

Под крупность продукта подбирается тип сепаратора и его габаритные характеристики. Максимальный размер продукта может достигать 400 мм, минимальный размер 20-10 мкм. Для переработки крупнокускового материала подбираются сепараторы с повышенным запасом прочности (ЭРГА КБСМ, ЭРГА СМБМ), для сухой сепарации мелкодисперсных продуктов разработаны специальные герметичные конструкции, снижающие залипание на рабочих поверхностях , а также потери и унос немагнитного материала (ЭРГА СМВА, ЭРГА СМБМ-2).

2. Температура продукта

В зависимости от температуры материала подбирается сплав магнитной системы. Постоянные редкоземельные магниты стандартного исполнения имеют рабочую температуру до 60 °С. Для сепарации материала от 60 °С до 200 °С используются легированные диспрозием и тербием сплавы Nd-Fe-B. Для более высоких температур до 300 °С используются сплав магнитов на основе Sm-Co.

3. Влажность продукта

Для сухой магнитной сепарации важным фактором является влажность сепарируемого продукта. Данный показатель для крупности продукта менее 10 мм не должен превышать 5%, для крупности менее 1 мм - 0,5%, для крупности менее 0,1 мм - 0,1%. При повышенной влажности наблюдается ухудшение качества сепарации вследствие слипания и налипания частиц на рабочую поверхность, поэтому рекомендуется проводить предварительное высушивание материала.

4. Магнитная восприимчивость частиц

В зависимости от магнитной восприимчивости частиц подбирается индукция магнитного поля в рабочей зоне. Для ферромагнетиков устанавливаются сепараторы с низкой интенсивностью магнитного поля (до 0,32 Тл), для парамагнетиков в зависимости от задачи – сепараторы со средней (0,32-0,9 Тл) и высокой интенсивностью магнитного поля (0,9-1,5 Тл).

5. Содержание магнитных примесей

Процент содержания магнитных примесей и включений будет определять тип очистки сепаратора. При низком содержании (менее 0,5%) возможно установка сепараторов с ручной очисткой. При повышенном содержании 0,5-5% рекомендуется применять механическую очистку — это сэкономит время оператора на процесс подготовки оборудования к сепарации. Содержание магнитных примесей более 5% в продукте приводит к быстрому перекрытию рабочей поверхности и требует непрерывной или периодической автоматической очистки.

Осторожно! Уловки недобросовестных производителей

Ввиду доступности китайских магнитных материалов увеличивается количество производителей, но, к сожалению, не качество выпускаемых сепараторов. В погоне за сверхприбылью производители, не имеющие должного опыта в изготовлении и проектировании магнитного оборудования, зачастую пренебрегают необходимыми условиями - контролем производственного процесса, выпускаемых деталей, магнитных характеристик. Далее представлены наиболее распространённые случаи, когда недобросовестные производители экономят на качестве оборудования, следовательно, и на эффективности сепарации в угоду короткого срока производства и низкой себестоимости.

1. Применение отдельных магнитов вместо магнитных систем

Самый распространенный случай удешевления и сокращения времени изготовления оборудования — это установка отдельно расположенных магнитов вместо сложной сборки магнитных систем, требующей специальной технологии и оснастки. При экономии магнитного материала соблюдаются условия технического задания, например, индукция на рабочей поверхности, но значительно теряется магнитный поток и дальнодействие. Установка магнитов без расчета полюсного шага, с большими промежутками приводит к провалам магнитного поля по ходу движения продукта, что увеличивает возможность “проскакивания” в чистый продукт магнитной фракции.

На фотографии ниже представлен один из примеров последствий удешевления оборудования, где наглядно заметно количество извлеченных примесей без магнитной системы.

Рис.1 Применение примитивных магнитных дисков. Толщина магнитной плиты - не более 3 см.

• Компания ЭРГА не только проводит сборку сложных магнитных систем, но и рассчитывает и подбирает магнитные характеристики индивидуально, практически под каждую задачу и условия сепарации.

Рис.2 Применение высокоэффективной магнитной системы на примере сепаратора ЭРГА. Толщина магнитной плиты - 8 см.

2. Установка дешевых сплавов магнитных материалов

Особые условия эксплуатации, к примеру, высокая температура материала, требуют установки дорогих высокотемпературных сплавов, имеющих в своем составе редкоземельные легирующие элементы и более сложную технологию производства.

Другой важной характеристикой постоянного магнита является коэрцитивная сила - это значение напряженности магнитного поля, необходимое для полного размагничивания магнитного материала, что особенно важно для высокоиндуктивных сепараторов. Более дешевые низкокоэрцитивные сплавы легко размагничиваются и имеют низкий срок службы.

Зачастую производители пренебрегают данным фактором и устанавливают более дешевые сплавы постоянных магнитов, что приводит к постепенному размагничиванию и потерям магнитных характеристик, следовательно, ухудшению качества сепарации.

• Специалисты компании ЭРГА подбирают материал магнитной системы согласно условиям технического задания, устанавливают сплавы с температурным и коэрцитивным запасом и дают 10 лет гарантии на сохранение магнитных свойств. Магнитные сепараторы нашего производства, установленные 20 лет назад, успешно эксплуатируется и по сегодняшний день. Отзывы и рекомендательные письма наших Заказчиков - объективное тому подтверждение.

3. Пренебрежение конструктивным запасом прочности, некачественные комплектующие

Практически все сепараторы имеют изнашивающиеся части, обычно контактирующие непосредственно с продуктом. От того, насколько грамотно и точно был проведен конструкторский расчет и заложен необходимый запас прочности, зависит, насколько долго прослужат элементы оборудования. Экономия на конструктивном материале приводит к быстрому износу (1-2 месяца) обечаек барабанных сепараторов, вибропитателей, трубок стержневых сепараторов и др. К примеру, если металл, используемый для корпусов сепараторов серии СМТП, работающего под давлением, используется заведомо более тонкий, то при опрессовке сепаратора корпус быстро деформируется или рвется.

Более дешевые комплектующие – мотор-редукторы, подшипники, вибромоторы, частотные преобразователи, помогают снизить стоимость сепаратора, но имеют низкий срок службы.

Отсутствие серьезной конструкторской проработки ТЗ Заказчика может служить проблемой при поставке сложного оборудования, поэтому конструкторский отдел ЭРГА имеет подразделения для расчета прочности, отдел расчета магнитных систем. Это позволяет произвести точный расчет магнитных полей для не стандартных, специфических магнитных систем, а также рассчитать с большей надежностью сварные соединения, сосуды под давлением, вибрационное оборудование и т.п.

• Компания ЭРГА использует только проверенные и высококачественных комплектующих (подшипники, моторедукторы, ленты, немагнитные материалы), поэтому надежность нашего оборудования соответствует уровню передовых немецких и американских производителей.

4. Пренебрежение контролем качества выпускаемого оборудования

Экономия на дорогом измерительном оборудовании, отсутствие стендов для проверки характеристик приводит к уменьшению стоимости и сокращению срока производства магнитных сепараторов, но никак не способствует выпуску качественного оборудования.

• Для контроля получаемых магнитных характеристик постоянных магнитов, магнитных систем, состава материала компания ЭРГА имеет поверенное измерительное оборудование, такое как гистерезисграф, вебберметр, тесламетр, рентгено-флуресцентный анализатор. Также в компании осуществляет свою деятельность испытательная лаборатория, которая занимается тестированием готовых изделий. Каждое изделие после изготовления проходит проверку на выполнение требований технического задания, на прочностные, геометрические, технологические параметры, визуальный контроль, происходит проверка сепарации. Испытательная лаборатория оснащена собственными стендами, оснасткой и инструментами, позволяющими проводить анализ качества продукции. При выявлении сомнений в качестве работы изделия выполняется доработка. Таким образом, обеспечивается качественная работа изделий с продуктом Заказчика.

Зачастую имея всю информацию о магнитных сепараторах, материале сепарации, условиях эксплуатации теоретически точно подобрать магнитный сепаратор с достоверным получением нужного для Заказчика результата практически невозможно. Только проведение тестовых испытаний на разных типах оборудования позволяет точно определить необходимый магнитный сепаратор с учетом индивидуальных характеристик продукта. Лаборатория исследования минерального и техногенного сырья (ЛИМиТС) НПО «ЭРГА», в которой представлены как лабораторные, так и промышленные модели выпускаемых предприятием магнитных, электростатических, гравитационных, воздушных сепараторов и металлодетекторов, предоставляет нашим Заказчикам возможность на практике оценить эффективность предлагаемого оборудования.