princípio de funcionamento de um separador magnético

Quando falam sobre o princípio de funcionamento de um separador magnético, muitas pessoas imediatamente imaginam apenas um ímã que atrai o ferro. Mas no trabalho real, especialmente nas fábricas de processamento, tudo é muito mais complicado e interessante. Um erro comum é presumir que o principal é a força do ímã. A resistência é importante, mas se você não levar em conta a natureza da alimentação, a composição granulométrica do material, a umidade e até a velocidade da correia, você pode acabar com um concentrado puro com um monte de estéril, ou, inversamente, a perda de metade do valioso produto magnético. Eu mesmo já encontrei situações em que um separador formalmente potente estava parado devido a uma folga ajustada incorretamente ou porque o material saía como um “sanduíche”, em camadas de tamanhos diferentes.

Noções básicas: a física do processo de separação

Se descartarmos fórmulas complexas, o objetivo é criar um campo magnético não uniforme. É a heterogeneidade que é a chave. Um campo uniforme simplesmente magnetizará a partícula, enquanto um campo não uniforme criará uma força que a moverá para uma zona de maior intensidade. Nos separadores de tambor, por exemplo, esta zona é a superfície do tambor. Partículas com alta suscetibilidade magnética (magnetita, por exemplo) “grudam?” ao tambor e são retirados com raspador já atrás da zona de descarga do produto não magnético. Mas materiais fracamente magnéticos, como alguns minérios de ferro ou escórias, requerem separadores baseados em poderosos ímãs permanentes feitos de metais de terras raras ou mesmo em eletroímãs de alta tensão.

Aqui é importante compreender a diferença entre a força do campo magnético (intensidade) e o gradiente (o grau de sua heterogeneidade). Para frações grosseiras e altamente magnéticas, uma alta tensão costuma ser suficiente. Mas para pastas finas e fracamente magnéticas, é o alto gradiente que se torna decisivo. Esta é precisamente a área onde os separadores com matrizes de fios ferromagnéticos ou grades funcionam bem. A partícula fica presa na ponta, onde o gradiente é máximo.

Na prática, a escolha entre ímãs permanentes e eletroímãs é sempre um compromisso. Os constantes, principalmente os de neodímio, proporcionam um campo estável sem consumo de energia, mas são difíceis de “desligar”? para limpeza de bloqueios ferromagnéticos aleatórios. Os eletroímãs são controláveis, o campo pode ser ajustado dentro de amplos limites, mas também há consumo de energia e sistema de refrigeração. Lembro que em um dos locais antigos houve um problema de superaquecimento dos enrolamentos do eletroímã durante o turno de verão - a produtividade caiu até que um ventilador adicional foi instalado. É uma coisa pequena, mas tem um impacto.

Nuances de design que decidem tudo

O tambor é um clássico. Mas mesmo aqui existem dezenas de opções. A localização dos ímãs dentro do tambor (sistema unipolar ou multipolar) determina a natureza do movimento das partículas magnéticas. O sistema multipolar faz com que eles invertam (polaridade reversa?) Ao se moverem ao longo de um arco, o que torna possível eliminar inclusões magnéticas mais fracas que não resistirão durante tal agitação. Isto é fundamental para a obtenção de concentrado de alta qualidade.

Mas os separadores de correia, onde o sistema magnético é estacionário e a correia com o material se move acima dele, são bons para remover impurezas ferromagnéticas aleatórias de produtos a granel, por exemplo, na indústria alimentícia ou química. Mas se o material estiver úmido ou pegajoso, a fita começa a ficar suja e a eficiência cai drasticamente. É preciso instalar rolos de limpeza, aumentar o ângulo de inclinação - em geral, ajustar.

A separação magnética a seco é uma história separada. Pareceria mais simples: sem polpa, sem problemas com água. Mas não. A poeira é o principal inimigo. Obstrui os vãos de trabalho, isola as partículas da ação do campo e é prejudicial ao pessoal. Temos que organizar a aspiração e selar os nós. Vi como em uma produção, devido à má aspiração, uma fina fração magnética foi simplesmente levada para o sistema de coleta de poeira junto com os rejeitos - perdas diretas.

Armadilhas práticas e como evitá-las

Um dos problemas mais insidiosos é o entupimento. Não porque seja magnético, mas porque não é magnético, mas é grande. Uma pedra ou pedaço de madeira pode ficar atravessado na calha, alterar o fluxo do material e a separação pode dar errado. A inspeção visual regular das bandejas de alimentação é um procedimento obrigatório, que, infelizmente, é muitas vezes ignorado na busca pelo cumprimento do plano. Outro ponto é o desgaste. O revestimento do tambor, a própria correia, raspadores são todos consumíveis. Se o raspador estiver desgastado e não remover o concentrado de maneira limpa, ele começará a se enrolar no tambor e, depois de algumas horas, poderá ocorrer um acidente grave com a parada da linha.

Ajustar a distância entre o alimentador e o tambor ou correia é quase uma arte. Muito grande - partículas magnéticas grandes e pesadas podem não ter tempo de serem “captadas”? campo e cair no rabo. Muito pequeno - o material não terá tempo de ser alimentado e ocorrerá um atolamento. Freqüentemente, a lacuna ideal é encontrada experimentalmente para um minério específico e depois simplesmente corrigida. Mas se o minério vier de outra pedreira, mesmo com o mesmo magnetismo geral, mas com composição granulométrica diferente, as configurações podem “flutuar”. Você precisa estar preparado para ajustes operacionais.

E sobre a água. Na separação úmida, a densidade e a viscosidade da polpa são os parâmetros nº 1. Muito grossos - as partículas interferirão umas nas outras, as magnéticas não conseguirão se mover livremente para o tambor. Muito líquido - a carga no sistema de abastecimento de água circulante aumentará, além de haver o risco de arrastamento de pequenas partículas magnéticas. Controlar a densidade da polpa é uma rotina, mas não dá para ficar sem ele.

Equipamentos em ação: uma visão do lado da produção

Existem muitos players no mercado e a escolha muitas vezes depende das tradições da empresa e da tarefa tecnológica específica. Se falamos de soluções integradas para o complexo de mineração e processamento, podemos atentar para a experiência de fabricantes comoCorporação LONGI. A empresa, fundada em 1993, acumulou grande experiência ao longo de décadas no desenvolvimento e produção de equipamentos de mineração. A sua base produtiva em Fushun com uma área de 140.000 m2 e um quadro de engenheiros (mais de 60% de colaboradores com ensino superior) permite-nos falar de um profundo desenvolvimento de design. A produção anual de 4.000 unidades de equipamentos é um número que fala da escala e, principalmente, da possibilidade de replicar soluções comprovadas.

Para elesprincípio de funcionamento de um separador magnético- não uma abstração, mas uma base para melhorias de engenharia. Por exemplo, em projetos para processamento de minérios altamente magnéticos, podem ser utilizados layouts especiais de sistemas magnéticos, que aumentam o comprimento da zona de separação sem aumentar as dimensões do próprio aparelho. Ou soluções para substituir rapidamente blocos magnéticos permanentes para converter o separador em outro tipo de matéria-prima. São as peças que nascem não em um catálogo, mas na produção real após análise do feedback das fábricas existentes.

Um ponto importante é a adaptação às condições do cliente. Nem todo produtor entenderá por que o minério se comporta de maneira diferente nos Urais e em Kuzbass. Mas se a empresa tiver sua própria base científica e técnica e uma equipe de engenheiros, como a mencionada corporação, então muitas vezes eles estão prontos para realizar testes em amostras de minério de clientes e fazer ajustes no projeto padrão. Isto pode se aplicar à escolha do tipo de aço para o tambor (resistência à abrasão) e ao projeto da unidade de descarga. Mais detalhes sobre sua abordagem podem ser encontrados emhttps://www.ljmagnet.ru.

Pensamentos em voz alta sobre o futuro da separação

Para onde tudo vai? A tendência é a intelectualização. Não apenas um sensor de nível de polpa no tanque, mas sistemas que, com base em sinais indiretos (consumo de corrente do acionamento do tambor, temperatura do mancal, alteração no ruído operacional) podem prever desgaste ou início de entupimento. Embora esta seja muitas vezes uma prerrogativa de linhas ocidentais muito caras, os fabricantes locais também estão a começar a introduzir elementos IoT nos seus novos modelos.

O segundo são os materiais. O desenvolvimento da tecnologia de ímã de neodímio sinterizado com estabilidade térmica aprimorada abre caminho para separadores mais compactos e potentes para separação a seco. Isto poderia revolucionar a abordagem ao enriquecimento em regiões áridas onde a água é escassa.

E, no entanto, apesar de toda a tecnologia, a última palavra muitas vezes cabe ao operador, que ouve como a máquina funciona e vê como o produto flui.Princípio de funcionamentopermanece inalterado - você não pode enganar a física. Mas a compreensão deste princípio não deve estar ao nível de um livro didático, mas ao nível das sensações táteis e das habilidades visuais acumuladas. É esta combinação - profundo conhecimento da teoria e amarga experiência de fracassos práticos - que dá origem àquele trabalho mais eficaz, quando o separador não apenas “zumbe”, mas na verdade traz um efeito econômico, separando claramente o valioso do vazio.