Hinter der modernen industriellen Produktion steckt ein magisches Gerät, das Magnetkraft zur Trennung nutzt und still und leise die Entwicklung verschiedener Industriezweige vorantreibt.
Bei Schleifprozessen entwickeln sich Hochgeschwindigkeitsschleifen und leistungsstarke Schleiftechnologien mit zunehmender Bearbeitungsgenauigkeit rasant weiter. Neben der Auswahl sinnvoller Schleifparameter ist es auch wichtig, die Kreislaufqualität der Schleifflüssigkeit zu verbessern. Als entscheidender Bestandteil des Reinigungssystems spielen Magnetabscheider eine unersetzliche Rolle.
01 Was ist ein Magnetabscheider?
Ein Magnetabscheider ist ein vielseitiges Trenngerät, das hauptsächlich zur Reinigung von Kühlmittel (Schneidöl oder Emulsion) in Schleifmaschinen und anderen Werkzeugmaschinen verwendet wird.
Dabei wird die Magnettrommel des Abscheiders genutzt, um Eisenspäne aus dem Kühlmittel abzusaugen und so das Kühlmittel sauber zu halten.
Diese Ausrüstung kann die Häufigkeit des Scheibenabrichtens reduzieren, die Oberflächenglätte von Werkstücken verbessern und die Lebensdauer sowohl der Schleifscheibe als auch des Kühlmittels verlängern.
In der industriellen Produktion werden Reinigungsgeräte in zwei Typen unterteilt: Filtrationstyp und dynamischer Typ. Bei der Filtrationsart werden Filtermedien zur Entfernung von Verunreinigungen eingesetzt , z. B. Siebfilter, Kantenfilter, Patronenfilter und Papierbandfilter.
Der dynamische Typ trennt Verunreinigungen mithilfe einer bestimmten Kraft , z. B. Zentrifugalabscheider, Wirbelabscheider und Magnetabscheider.
02 Wie funktioniert ein Magnetabscheider?
Magnetabscheider werden baulich in zwei Formen (I, II) mit jeweils unterschiedlichen Funktionsprinzipien unterteilt.
Serie Typ I (Gummirollentyp).
Der Magnetabscheider der Serie Typ I (Rubber Roller Type) besteht aus mehreren Teilen, darunter einem Getriebemotor, einem Gehäuse, einer Magnetwalze und einer Gummiwalze.
Der Getriebemotor treibt die Magnetwalze in Drehbewegung an . Wenn Kühlmittel, das pulverförmige magnetische Verunreinigungen enthält, in das Gehäuse gelangt, werden die Verunreinigungen an der Außenwand der Magnetwalze adsorbiert. Anschließend werden sie von der Gummiwalze zusammengedrückt, um die in den Verunreinigungen enthaltene Flüssigkeit herauszudrücken.
Abschließend trennt ein Abstreifblech die Verunreinigungen von der Magnetwalze.
Diese Art von Abscheider wird häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen es um die Reinigung von Kühlmitteln mit pulverförmigen Verunreinigungen geht, wie z. B. Flachschleifmaschinen, Innen- und Außenrundschleifmaschinen sowie spitzenlose Schleifmaschinen.
Serie Typ II (Kammtyp).
Der Magnetabscheider der Serie Typ II (Kammtyp) besteht aus einem Getriebemotor, einem Gehäuse, einer Magnetwalze und einer Abstreifplatte.
Als verbesserte Version des herkömmlichen Magnetabscheiders bietet der Kamm-Magnetabscheider viele Vorteile: Durch die Kammformung der Magnetwalze gleicher Länge wird die Adsorptionsfläche erheblich vergrößert . Es verfügt über eine starke Magnetkraft und eine hohe Trenneffizienz.
Es eignet sich besonders für die zentrale Trennung und Entfernung von Kühlmittel mit großem Durchfluss und kann körnige Späne abtrennen.
Dieser Abscheider wird häufig eingesetzt in: verschiedenen gewöhnlichen Schleifmaschinen, Pulverbeschichtungslinien, Walzenschleifmaschinen, Abwasserreinigung von Stahlwalzen, Lagerschleiflinien und anderen Gelegenheiten, bei denen Kühlmittel mit körnigen Verunreinigungen gereinigt wird.
03 Was sind die Einsatzgebiete von Magnetabscheidern?
Magnetabscheider haben ein sehr breites Anwendungsspektrum und decken mehrere Industriebereiche ab.
Sie eignen sich besonders für die Kühlmittelreinigung in verschiedenen Schleifmaschinen, Präzisionsläppmaschinen, Drahtziehmaschinen, Elektroerosionsgeräten (EDM) sowie Schleifmaschinen und anderen Präzisionsbearbeitungsmaschinen.
Bei den meisten Anwendungen geht es um die Trennung von Abfallmaterial. Der Hauptmarkt für Magnetabscheider ist die Schrotttrennung in der mechanischen Bearbeitung wie Drehmaschinen, Schleifmaschinen und Hobelmaschinen.
Mit der zunehmenden Verwendung von Aluminium auf dem Markt nimmt die Menge an Aluminiumspänen zwangsläufig zu. Das Vorhandensein von Eisen macht eine rationelle Verwendung von Aluminiumschrott unmöglich und erfordert den Einsatz von Magnetabscheidern zur Trennung.
Auch bei der Produktion von Kupferpulver und Nichteisenmetallen besteht ein erheblicher Bedarf.
04 Hochgradienten-Magnetseparationstechnologie
Die High Gradient Magnetic Separation (HGMS)-Technologie ist eine fortschrittliche Form des Magnetabscheiders, der die Trennfähigkeit durch Erhöhung des Magnetfeldgradienten verbessert.
Grundprinzip
Ein Hochgradienten-Magnetabscheider besteht aus Jocheisen, elektromagnetischen Spulen und einem mit Edelstahlwolle gefüllten Trenngefäß.
Bei Erregung erzeugen die elektromagnetischen Spulen ein Magnetfeld. Partikel im Abwasser, das durch den Abscheider fließt, erfahren in diesem Feld magnetische Kräfte und werden von der Matrix – der Stahlwolle – eingefangen.
Je stärker die Magnetkraft ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Partikel eingefangen werden.
Hauptvorteile
Magnetabscheider mit hohem Gradienten können schwach magnetische Feinpartikel mit geringer magnetischer Suszeptibilität und geringer Größe abtrennen, die mit herkömmlichen Magnetabscheidern nicht zu bewältigen sind.
Die faserige Matrix aus Edelstahlwolle weist eine hohe Magnetisierungsintensität, viele scharfe Kanten, einen kleinen Durchmesser und eine niedrige Packungsdichte (4–6 %) auf, was Gradienten von bis zu 1000 Gauss/Mikron ermöglicht.
Bei Wasseraufbereitungsprozessen hat die hydrodynamische Widerstandskraft den größten Einfluss. Unter bestimmten Wasserqualitätsbedingungen hängt die hydrodynamische Widerstandskraft hauptsächlich von der Strömungsgeschwindigkeit ab; Je höher die Geschwindigkeit, desto leichter können Partikel weggespült werden.
In Hochgradienten-Magnetabscheidern können Partikel jedoch immer noch effektiv abgetrennt werden, und zwar bei Durchflussraten, die zehn- oder sogar hundertmal höher sind als bei allgemeinen Sedimentations- und Filtrationsmethoden.
Dies ist einer der Hauptvorteile der magnetischen Trennung mit hohem Gradienten.
05 Der Beitrag von Magnetabscheidern zum Umweltschutz
Auch im Umweltschutz, insbesondere im Bereich der Abwasseraufbereitung, spielen Magnetabscheider eine wichtige Rolle.
Anwendung in der Abwasserbehandlung
Die Hochgradienten-Magnettrennungstechnologie, die zur Behandlung magnetischer Substanzen im Abwasser eingesetzt wird, bietet Vorteile wie einen einfachen Prozess, kompakte Ausrüstung, hohe Effizienz, hohe Geschwindigkeit und niedrige Kosten.
Ferromagnetische und paramagnetische Schadstoffe im Abwasser, wie Eisen-, Mangan-, Kobalt-, Nickel-, Chrom-Metalloxide, können durch den Magnetabscheider direkt abgeschieden werden.
Schwach magnetische oder diamagnetische Schadstoffe müssen jedoch durch Beimpfen mit Magnetkeimen und Zugabe von Koagulationsmitteln magnetische Flocken bilden , damit sie von der Matrix eingefangen und abgetrennt werden können.
Wirksamkeit der Behandlung
Elektromagnetische Hochgradienten-Magnetabscheider können Hochofengaswaschabwasser, das ferromagnetische und paramagnetische Schwebstoffe enthält, effektiv behandeln.
Unter Bedingungen einer magnetischen Feldstärke und Strömungsgeschwindigkeit von 5 Kilogauss und 1,3 m/min bzw. 10 Kilogauss und 3,4 m/min beträgt die Entfernungsrate von Schwebstoffen mehr als 99 %.
Ein hochmagnetisches Aufbereitungssystem mit einer Tageskapazität von 57.000 m³ kann unter bestimmten Bedingungen die Schwebstoffkonzentration im Abwasser auf 5–15 mg/l reduzieren.
06 Zukünftige Entwicklungsrichtungen von Magnetabscheidern
Aufgrund des technologischen Fortschritts werden Magnetabscheider kontinuierlich verbessert und weiterentwickelt.
Supraleitende Magnetabscheider verbrauchen weniger Strom und das Magnetvolumen ist bei gleicher Magnetfeldstärke und effektiver Apertur viel kleiner als bei herkömmlichen Magneten, was großes Interesse geweckt hat, sie befinden sich jedoch noch im experimentellen Forschungsstadium.
Die Entwicklungsrichtung für elektromagnetische Hochgradienten-Magnetabscheider umfasst die Erforschung der Trenn-, Regenerations- und Recyclingtechnologie magnetischer Samen ; und Untersuchung sinnvoller Behandlungssysteme und -prozesse zur Reduzierung des Stromverbrauchs und zur Verbesserung der Behandlungseffizienz.
Durch die Verbesserung der Leistung magnetischer Materialien können Trommelmagnetabscheider der neuen Generation bereits Eisenpulver im µm-Bereich auffangen, was in High-End-Bereichen wie Rohstoffen für Lithiumbatterien und Siliziummaterialien in Elektronikqualität von größerem Wert ist . . Von der Fertigung bis zum Umweltschutz, von Laboren bis hin zu Großindustrien bietet die Magnetabscheidetechnologie mit ihrem einzigartigen Charme saubere Produktionslösungen für verschiedene Sektoren.
In Zukunft wird sich diese stille magnetische Revolution mit der Weiterentwicklung neuer Technologien wie supraleitenden Magnetabscheidern weiter vertiefen.
