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Los desafíos de eliminar el hierro fino de los polvos
Eliminar la contaminación del metal cuando el metal y el material de la trampa es granular es mucho más sencillo que cuando está en forma de polvo. Para determinar la mejor solución para eliminar la contaminación fina de hierro de los polvos, es necesario comprender bien el comportamiento de los materiales finos.
Los polvos se producen y usan en una amplia variedad de industrias, incluyendo alimentos, productos farmacéuticos, refractarios y químicos. Se estima que 80% de los materiales utilizados en la industria están en forma de polvo.
Un "polvo" se define como partículas finas y secas producidas por la molienda, trituración o desintegración de una sustancia sólida. La naturaleza de un polvo significa que la manipulación y el procesamiento tienden a ser problemáticos ya que los polvos exhiben propiedades similares a los sólidos y líquidos.
La contaminación por metales, comúnmente en forma de hierro, puede introducirse en un material en cualquier etapa de un proceso. El metal atrapado que no se detecta y permanece en el producto antes de la etapa de producción de polvo, se reduce significativamente en tamaño y, por lo tanto, es cada vez más difícil de extraer.
La contaminación de metales magnéticamente susceptibles (es decir, hierro) se elimina comúnmente utilizando Equipo de separación magnética, que atrapa metal usando Imanes de ferrita cerámica o neodimio de hierro de boro (neodimio) de tierras raras. Aunque hay separadores magnéticos donde el campo magnético se produce a través de una corriente eléctrica, la gran mayoría utiliza imanes permanentes como la ferrita cerámica y el neodimio hierro boro (neodimio) de tierras raras. Los imanes de ferrita de cerámica producen campos magnéticos de baja intensidad pero profundos, mientras que los imanes de neodimio crean el imán permanente permanente más fuerte disponible comercialmente.
¿Dónde se origina el metal?
La contaminación por metales comúnmente se origina en un polvo de dos fuentes:
- Metal vagabundo primario primario, como un clavo, tornillo o perno;
- Primaria o secundaria de hierro fino vagabundo. El hierro fino primario o las partículas magnéticas a menudo están presentes en la materia prima. Esto se origina en el procesamiento primario, el transporte, o incluso ocurre naturalmente en el material original. El hierro fino secundario se origina en una fuente de metal vagabundo más grande que se ha reducido de tamaño durante el proceso. Por lo general, esto podría ser por un clavo, tornillo o perno que ha pasado por un proceso de reducción de tamaño, o por un equipo de procesamiento dañado o desgastado. Otra fuente común de contaminación secundaria de hierro fino es el óxido, que cae en el proceso desde equipos de procesamiento desgastados y desgastados, como cadenas, montacargas y revestimientos de edificios.
La separación y detección de metales atrapados es más fácil cuando la contaminación del metal está en una forma más grande y se puede eliminar con éxito utilizando una amplia gama de separadores magnéticos y detectores de metales adecuados. Los separadores magnéticos que utilizan imanes cerámicos de resistencia estándar, con campos magnéticos profundos, son ideales. Un buen ejemplo es el Imán de placa, a menudo instalado en una rampa, en una carcasa o como parte de un Separador magnético en línea.
La contaminación de metal más grande también es más fácil de detectar en un Detector de metales. El metal se detecta a medida que pasa a través de la bobina del detector de metales y un sistema de rechazo automático lo elimina del flujo. Para la detección, el campo magnético generado por el detector de metales tiene que ver un cambio de estado. El metal de tamaño más fino produce un cambio de estado menor y, por lo tanto, aumenta la dificultad de detección.
en un proyecto en Pakistán, un procesador de bicarbonato de sodio fino está utilizando un detector de metales Quicktron para eliminar el metal vaciado más grande.
La eliminación de metales grandes con un separador magnético y un detector de metales antes de la etapa de procesamiento no solo evita que el metal se reduzca de tamaño (por ejemplo, se convierta en una fuente secundaria de contaminación fina de hierro), sino que también protege equipos de procesamiento delicados como granuladores, trituradoras , y molinos de ser dañados por el metal.
Una vez en forma de polvo, hay parámetros de procesamiento a tener en cuenta al evaluar el método óptimo para eliminar la contaminación fina de hierro.
¿Cómo fluye un polvo?
Cuando se rocía un polvo, permanece ligero y libre. Sin embargo, cuando se hace vibrar o comprimir el mismo polvo, puede volverse muy denso e incluso perder la capacidad de fluir.
Los granos individuales en polvo se adhieren entre sí en grupos, de acuerdo con el Fuerza de Van der Waals. Esta coagulación a menudo hace que el hierro fino quede atrapado entre los productos limpios. La capacidad de cualquier separador magnético para atraer, retener y separar el hierro fino depende de que el hierro esté tan cerca del campo magnético como sea físicamente posible. Si el hierro fino entra en contacto con la superficie de un separador magnético con un campo magnético de alta resistencia, se mantendrá. Sin embargo, cuando el hierro fino se mantiene dentro de una coagulación de polvo, entonces podría mantenerse fuera del alcance de la fuerza magnética máxima. Por lo tanto, no se separará.
La forma en que fluye un polvo afecta el diseño del separador magnético. Los polvos que fluyen en una tolva pueden experimentar problemas de flujo clásicos, como ratholing, bridging o flooding, todo lo cual podría verse exacerbado por el diseño del separador magnético.
Diferentes diseños de separador magnético
Los campos magnéticos de alta resistencia, producidos por el neodimio, son necesarios para capturar la contaminación fina de metal de hierro. Existen cuatro configuraciones principales de imanes adecuadas para manipular polvos.
- Imanes de tubo (también conocidos como imanes de varilla e imanes de cartucho), a menudo en una configuración de rejilla de varilla múltiple;
- Cara plana Placas magnéticas;
- Imanes en forma de cono;
- Tambores magnéticos con un arco magnético curvo;
Aunque ocasionalmente un imán de tubo se puede usar solo, es más comúnmente parte de un sistema de rejilla multi-cartucho más grande. los Rejilla magnética está diseñado para caber dentro de una tolva, o puede suministrarse completo con una carcasa (es decir, como un imán de filtro de cajón).
En funcionamiento, el polvo cae libremente sobre la superficie del imán de tubo donde el hierro fino golpea la superficie y es retenido por el fuerte campo magnético. Para garantizar que el polvo entre en contacto con la superficie del cartucho, los deflectores a menudo se despliegan por encima de los espacios entre los cartuchos.
La acumulación de polvo en la superficie de un cartucho magnético reducirá la eficiencia de separación. Además, en casos severos, una ligera acumulación en la superficie del cartucho puede causar rápidamente un bloqueo de toda la carcasa.
Tales bloqueos pueden evitarse asegurando que haya un espacio óptimo entre los cartuchos magnéticos. Además, en algunos casos, el montaje de un motor vibratorio externo en el costado de la tolva o la carcasa proporcionará suficiente perturbación para evitar la coagulación de cualquier material. La frecuencia de la vibración necesita una cuidadosa consideración, ya que podría afectar la capacidad de flujo del polvo. Además, cuando se utilizan vibradores, los cartuchos magnéticos deben fabricarse para resistir períodos prolongados de vibración.
Cara plana Placas magnéticas son ideales cuando es posible que el material fluya sobre la superficie. Para la eliminación de hierro fino, las placas magnéticas utilizarían imanes de neodimio de alta resistencia. Este campo magnético se mejora aún más cuando se agrega un escalón cónico a la cara del imán. El hierro capturado migra detrás del escalón y lejos del flujo de material, lo que reduce el riesgo de volver a ingresar al producto limpio.
Además de instalarse en canales, se incorporan placas magnéticas en los alojamientos. Los imanes de la carcasa de la placa resisten la formación de puentes y la asfixia para eliminar el hierro y los finos ferrosos de los materiales a granel resistentes al flujo. Las carcasas de acero inoxidable se montan fácilmente en chorros cerrados o directamente en equipos de procesamiento.
Hay adaptadores cuadrados, rectangulares y redondos opcionales para una fácil conexión al trabajo del canal existente. Un deflector en la parte superior de la carcasa ayuda a romper los grupos y dirige el flujo del producto sobre los dos potentes imanes de placa de la unidad.
Los imanes de placa también se utilizan en Imanes en Línea y hay dos diseños:
- Imanes en línea por gravedad (GIM) - Los imanes de placa se colocan en chorros redondos e inclinados donde el material está bajo flujo por gravedad. Para una captura efectiva de metal de vagabundo, el chorro no debe estar en ángulo a más de 60 ° de la horizontal;
- Imanes neumáticos en línea (PIM) - Estos diseños son para uso en sistemas de transporte neumático de fase diluida (hasta 15 psi). Se pueden instalar fácilmente con acoplamientos de compresión opcionales suministrados de fábrica y funcionan mejor en tramos horizontales con el imán de placa hacia abajo para aprovechar la estratificación del material;
Otro diseño del imán en línea es el flujo central, aunque el campo magnético se genera en una configuración de cono en lugar de una placa. El cono magnético se coloca en el centro de la carcasa, lo que permite que el polvo fluya en el espacio que queda entre la carcasa. Los separadores magnéticos en línea de flujo central se usan comúnmente en líneas de transporte neumático de fase diluida de hasta 15 psi.
Para lograr un contacto óptimo con el flujo del producto, se suspende un imán cónico en la línea central de la carcasa. Este cartucho cónico de polo expuesto tiene un "cono de nariz" de acero inoxidable para dirigir el flujo de materiales alrededor del imán. Los polos cónicos del imán cónico permiten que se acumulen finos ferrosos de la corriente de aire directa. Además, el extremo posterior del imán es un polo magnético activo y contiene cualquier metal que se arrastre por el cono.
Ambos tipos de imanes en línea están diseñados con abrazaderas y puertas para permitir un fácil acceso para la limpieza.
En aplicaciones específicas, un neodimio de alta resistencia. Imán de Tambor Permitirá el mejor nivel de separación. El imán de tambor se alimenta por gravedad, generalmente a través de un alimentador vibratorio. El imán de tambor tiene un arco magnético estacionario de alta resistencia colocado dentro de una carcasa exterior giratoria. Cuando el material fluye hacia el imán del tambor, el campo magnético proyectado por el conjunto magnético estacionario dentro de la carcasa captura el hierro fino y lo mantiene firmemente en la superficie de acero inoxidable del tambor. Con los contaminantes eliminados, el buen producto cae libremente a un punto de descarga. A medida que el tambor gira, el hierro fino capturado viaja a lo largo de la superficie del tambor y sale del campo magnético, donde se descarga.
Hay varias configuraciones de campo magnético posibles, pero la más adecuada para eliminar el hierro del polvo es aquella que produce un Campo magnético radial. Esto garantiza que una vez capturado, el hierro fino no abandone la superficie del tambor hasta que se salga del campo magnético.
El procesamiento de polvo en un imán de tambor presenta más dificultades que otros diseños de separadores magnéticos. En primer lugar, se recomienda que el alimentador vibratorio tenga un lecho de aire para producir una alimentación constante de polvo. Los alimentadores vibratorios estándar pueden entregar polvo en grupos, lo que afecta significativamente el rendimiento de separación.
En segundo lugar, la carcasa del imán de tambor debe girarse a altas velocidades. Esto provocará que parte del polvo caiga en picado, y esto se puede minimizar manteniendo la distancia entre el extremo de la bandeja del alimentador vibratorio y la superficie giratoria del imán del tambor al mínimo.
La alta velocidad de rotación del Drum Magnet reduce significativamente la cantidad de producto perdido por el magnetismo. Esto se debe a que hay menos material en la superficie del tambor en cualquier momento, lo que reduce la posibilidad de atrapamiento.
El uso de imanes de tambor que funcionan a altas velocidades de rotación ha tenido mucho éxito en la eliminación de hierro fino de abrasivos, refractarios y otras aplicaciones donde el material tiene una alta gravedad específica.
Asegurar que el polvo no contenga metal
A medida que aumenta la demanda de polvos más finos y puros, también lo hace la necesidad de eliminar incluso el hierro más fino. Comprender las propiedades y el comportamiento del polvo es de vital importancia cuando se considera el método óptimo de separación fina de hierro. A menudo, la solución definitiva es una serie de separadores magnéticos y detectores de metales ubicados en puntos estratégicos dentro del proceso.
Para obtener más información sobre cómo eliminar la contaminación por metales finos de los polvos con Separadores magnéticos y Detector de metales por favor contáctenos en:
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