Separación de hierro fino de polvos con detección de metales y separadores magnéticos

Es un desafío separar efectivamente el hierro fino de polvos secos. A veces, incluso los separadores magnéticos más fuertes pueden tener dificultades o incluso no eliminar con éxito las partículas magnéticas más pequeñas. Para encontrar una solución exitosa, es importante primero comprender completamente la forma en que se comportan los materiales finos. Solo entonces será posible determinar el método óptimo para limpiar el polvo de hierro fino problemático.

¿Qué es un polvo?
Los polvos secos se utilizan en muchas industrias, incluidas la alimentaria, farmacéutica, química y refractaria.

En la industria, "polvo" se define como partículas finas y secas que se producen al triturar, moler o desintegrar una sustancia sólida. El procesamiento y manejo de polvos a menudo puede ser un desafío, ya que los polvos a granel exhiben propiedades similares tanto a los líquidos como a los sólidos.

Contaminación de metales
La contaminación por metales, más comúnmente en forma de hierro, puede ocurrir en cualquier etapa dentro de una operación de procesamiento de polvo. Si el metal atrapado más grande, como óxido, nueces, clavos y otros trozos de chatarra más grandes, puede permanecer sin ser detectado, entonces entra en la etapa de reducción de tamaño. Este metal atrapado a menudo daña el equipo de proceso si no se detiene. Aquí, se instalan separadores magnéticos y detectores de metales para capturar y eliminar partículas metálicas. Si pasa por esta etapa, el metal atrapado a menudo se reduce significativamente de tamaño y, como resultado, es cada vez más difícil de extraer.

La contaminación por metales magnéticamente susceptibles (es decir, el hierro) se elimina comúnmente mediante separadores magnéticos. Hay algunos separadores magnéticos que producen un campo magnético usando una corriente eléctrica, pero la gran mayoría utiliza imanes permanentes como ferrita cerámica y neodimio hierro boro de tierras raras. Los imanes de ferrita de cerámica producen campos magnéticos profundos, pero de baja intensidad. Imanes de neodimio son los imanes más fuertes disponibles comercialmente y, como resultado, pueden producir los campos magnéticos permanentes más fuertes.

¿De dónde proviene la contaminación por metales?

La contaminación por metales en el polvo a granel proviene comúnmente de:

1. Gran vagabundo primario de metal como clavos, tornillos y pernos.

2. Partículas magnéticas o de hierro fino primario presente en la materia prima. Este metal se origina en el procesamiento primario, el transporte e incluso puede ocurrir naturalmente en el material original.

3. Hierro fino secundario se origina en partículas metálicas de mayor tamaño (como el hierro fundido primario grande) que se ha reducido de tamaño como resultado del proceso de fabricación del polvo. Por lo general, esto podría originarse a partir de un clavo, tornillo o perno que se ha procesado a través de una trituradora. También puede provenir de equipos de procesamiento dañados o desgastados. Otra fuente común de contaminación secundaria por hierro fino es el óxido. El óxido puede caer en la línea de procesamiento de materiales debido a equipos de procesamiento desgastados y desgastados, como cadenas, montacargas y revestimientos de edificios.

Es más fácil separar y detectar partículas metálicas cuando la contaminación del metal está presente en una forma más grande, donde luego se puede eliminar con éxito utilizando una amplia gama de separadores magnéticos y detector de metales. Separación magnética que utiliza imanes cerámicos de fuerza estándar con campos magnéticos profundos son ideales. Un buen ejemplo de este tipo de separador magnético es el imán de placa, a menudo instalado en una rampa, en una carcasa o como parte de un separador magnético en línea.

Detector de metales

Es más fácil para un detector de metales detectar una mayor contaminación por metales. A medida que el metal pasa a través de la bobina del detector de metales, se detecta y luego se retira del flujo por medio de un sistema de rechazo automático. Para la detección, el campo magnético generado por el detector de metales debe ver un cambio de estado. Dado que el metal de tamaño más fino produce un cambio de estado menor, es más difícil de detectar.

La foto adjunta en el texto muestra un procesador de bicarbonato de sodio usando un Detector de metales QuickTRON 05 para quitar piezas más grandes de metal suelto.

Al eliminar las partículas de metal más grandes con separadores magnéticos y detectores de metales antes de la etapa de procesamiento, no solo se evita que el metal se reduzca en tamaño (por ejemplo, se convierta en una fuente secundaria de contaminación por hierro fino), sino que también protege equipos de procesamiento delicados como trituradoras , trituradoras y molinos de ser dañados por el metal.

Una vez que el material está en forma de polvo, hay parámetros de procesamiento importantes a considerar cuando se evalúa el método óptimo para eliminar la contaminación por hierro fino.

¿Cómo fluye un polvo?

El polvo permanece ligero y libre cuando se rocía. Sin embargo, cuando el mismo polvo se comprime o vibra, puede volverse muy denso e incluso perder su capacidad de fluir.

Los granos individuales en polvos a granel se adhieren entre sí en grumos. Esto está de acuerdo con la fuerza de Van der Waals. Este tipo de coagulación a menudo da como resultado que el hierro fino quede atrapado entre el producto limpio. La capacidad de cualquier separador magnético para retener, atraer y separar con éxito el hierro fino depende de que el hierro esté lo más cerca posible del campo magnético. El hierro fino que entre en contacto con la superficie de un separador magnético con un campo magnético de alta intensidad se mantendrá firmemente en su lugar. Sin embargo, si el hierro fino queda atrapado dentro de una coagulación de polvo, puede mantenerse fuera del alcance de la fuerza magnética máxima. Como resultado, no se separará.

El diseño del separador magnético se ve afectado por la forma en que fluyen los polvos a granel. El diseño de un separador magnético puede exacerbar los problemas clásicos que pueden experimentar los polvos que fluyen en una tolva, como la formación de puentes, la formación de huecos o las inundaciones.

Diferentes diseños de separadores magnéticos

Los campos magnéticos de alta resistencia, como los producidos por los imanes de neodimio de tierras raras, son necesarios para capturar la contaminación fina del metal de hierro.

1. Imanes de tubo (también conocidos como imanes de varilla e imanes de cartucho), generalmente colocados en una configuración de rejilla de varillas múltiples.

2. Imanes de placa de cara cónica.

3. Imanes de flujo central alojado dentro de un cuerpo tubular.

4. Imanes de tambor con un arco magnético curvo fijo colocado dentro de una carcasa exterior que gira de forma independiente.

Imanes de filtro de tubo, rejilla y cajón

Mientras que un imán de tubo ocasionalmente se puede usar solo, es más común que forme parte de un sistema de rejilla de cartuchos múltiples más grande. Las rejillas magnéticas están diseñadas para caber dentro de una tolva, pero también se pueden suministrar completas con una carcasa (como en el caso de una Imán de filtro de cajón).

Cuando está en funcionamiento, el polvo cae libremente sobre la superficie del tubo magnético donde el hierro fino golpea la superficie. Luego es retenido por el fuerte campo magnético. Los deflectores a menudo se despliegan por encima de los espacios, entre los tubos, para garantizar que el polvo entre en contacto con la superficie del tubo.

Imanes de filtro de cajón

La eficiencia de separación de un imán de tubo se reducirá si se permite que el polvo se acumule en su superficie. En casos graves, una ligera acumulación en la superficie de un tubo puede provocar rápidamente un bloqueo de toda la carcasa.

Imanes de placa de escalón cónicos

Cuando es posible que el material fluya sobre una superficie, es ideal implementar superficies planas. imanes de placa. Para capturar hierro más fino, se pueden utilizar imanes de placa de neodimio de tierras raras. Su poderoso campo magnético se mejora aún más cuando se agrega un paso cónico a la cara del imán. El hierro capturado migra detrás del escalón y se aleja del flujo de material, lo que reduce el riesgo de que vuelva a entrar en el producto limpio.

Separadores magnéticos en línea

Los imanes de placa no solo se colocan en conductos, sino que también se incorporan en las carcasas como Imanes en Línea. Los imanes en línea pueden eliminar las partículas de hierro y los finos ferrosos de los polvos a granel resistentes al flujo sin restringir el flujo. Hay dos diseños de imán en línea:

1. Imanes de gravedad en línea (GIM)—En los imanes en línea por gravedad, los imanes de placa se colocan en chorros redondos e inclinados donde el material está bajo flujo por gravedad. El chorro debe tener un ángulo de no más de 60 ° con respecto a la horizontal para permitir la captura efectiva de partículas metálicas.

2. Imanes neumáticos en línea (PIM)—Los imanes neumáticos en línea están diseñados para usarse en sistemas de transporte neumático de fase diluida, hasta 15 psi. Funcionan mejor en tramos horizontales con la placa magnética hacia abajo para aprovechar la estratificación del material. Se pueden instalar fácilmente con acoplamientos de compresión opcionales suministrados de fábrica.

Imanes de flujo central

El imán de flujo central cuenta con un imán en forma de cono ubicado en el centro dentro de una carcasa tubular. Los imanes de flujo central se utilizan ampliamente en la industria de manipulación a granel. La forma en que se coloca el cono magnético permite que el polvo fluya sin obstrucciones.

Este imán cónico está suspendido en la línea central de la carcasa, lo que asegura el máximo contacto con el flujo del producto. El imán es cónico, con un polo expuesto y un “cono de nariz” de acero inoxidable que le permite dirigir el flujo de materiales alrededor del imán. Los polos cónicos del imán cónico permiten que los finos ferrosos se recojan de la corriente de aire directa. Además, el extremo posterior del imán es un polo magnético activo. Este polo magnético contiene cualquier metal atrapado que sea arrastrado por el cono.

Separadores magnéticos de tambor

Los imanes de tambor permanentes de alta resistencia pueden permitir el nivel óptimo de separación cuando se utilizan en aplicaciones específicas. El imán del tambor se alimenta por gravedad, generalmente mediante un alimentador vibratorio. Imanes de tambor tienen un arco magnético estacionario de alta resistencia que se coloca dentro de una carcasa exterior giratoria. El conjunto magnético estacionario dentro de la carcasa proyecta un fuerte campo magnético, y cuando el material fluye hacia la superficie del imán del tambor, atrae y sujeta firmemente el hierro fino a la superficie de acero inoxidable del tambor. Una vez que se han capturado los contaminantes, se permite que el producto limpio caiga libremente a un punto de descarga. Mientras el tambor gira, el hierro fino que ha capturado viaja a lo largo de la superficie del tambor y sale del campo magnético, donde luego se descarga.

Son posibles varias configuraciones de campo magnético para un imán de tambor. La configuración que produce un campo magnético radial es la más adecuada para eliminar el hierro de los polvos a granel. Esto asegura que una vez que se hayan capturado las partículas finas de hierro, estas partículas contaminantes no abandonen la superficie del tambor hasta que salgan del campo magnético.

Se deben superar varios desafíos al procesar polvos a granel en un imán de tambor.

Alimentando el imán del tambor

Si el operador tiene una manera de alimentar constantemente el tambor con cantidades bajas de producto, Bunting recomienda que el alimentador vibratorio esté equipado con una cama de aire para producir una alimentación constante de polvo. Los alimentadores vibratorios estándar pueden entregar polvo en grumos, lo que puede afectar significativamente el rendimiento de la separación.

Velocidad de rotación de la carcasa del tambor

La carcasa de un imán de tambor debe girarse a velocidades consistentemente altas. Esto da como resultado una formación de polvo, aunque esto puede minimizarse manteniendo la distancia entre la superficie giratoria del imán del tambor y el extremo de la bandeja del alimentador vibratorio al mínimo.

La alta velocidad de rotación del imán del tambor reduce significativamente la cantidad de producto que se pierde en el imán. Dado que hay menos material en la superficie del tambor en un momento dado, se reduce la posibilidad de atrapamiento.

Los imanes de tambor que operan a altas velocidades de rotación han tenido un gran éxito en la eliminación de hierro fino de refractarios, abrasivos y otras aplicaciones donde el material tiene una gravedad específica alta.

Separadores magnéticos y detectores de metales para la purificación de polvos: garantizar que los polvos a granel no contengan metales

A medida que aumenta la demanda de polvos más finos y puros, también aumenta la necesidad de eliminar el hierro más fino. Es de vital importancia comprender las propiedades y el comportamiento del polvo al considerar el método óptimo de separación fina de hierro. A menudo, la solución definitiva es instalar una serie de separadores magnéticos y detectores de metales en puntos estratégicos clave dentro del proceso.

Para conocer la capacidad de Bunting para diseñar separadores magnéticos y detectores de metales a medida para eliminar la contaminación en su planta de polvo, Póngase en contacto con nosotros hoy.