מפרידים מגנטיים

מאחורי הייצור התעשייתי המודרני, יש מכשיר קסום המשתמש בכוח מגנטי להפרדה, המניע בשקט את הפיתוח של תעשיות שונות.

בתהליכי השחזה, ככל שדיוק העיבוד משתפר, טכנולוגיות השחזה במהירות גבוהה וטכנולוגיות השחזה חזקות מתפתחות במהירות. מעבר לבחירת פרמטרי טחינה סבירים, חיוני גם לשפר את איכות המחזור של נוזל הטחינה. כחלק מכריע ממערכת הטיהור, מפרידים מגנטיים ממלאים תפקיד שאין לו תחליף.

01 מהו מפריד מגנטי?

מפריד מגנטי הוא מכשיר הפרדה רב-תכליתי, המשמש בעיקר לטיהור נוזל קירור (חיתוך שמן או אמולסיה) במכונות טחינה וכלי מכונות אחרים.

זה עובד על ידי שימוש בתוף המגנטי של המפריד כדי לשאוב החוצה שבבי ברזל מנוזל הקירור , ולהשאיר את נוזל הקירור נקי.

ציוד זה יכול להפחית את תדירות הלבשת הגלגלים, לשפר את חלקות פני השטח של חלקי עבודה ולהאריך את חיי השירות של גלגל השחזה ושל נוזל הקירור.

בייצור תעשייתי, מכשירי טיהור מחולקים לשני סוגים: סוג סינון וסוג דינמי. סוג הסינון מסתמך על מדיית סינון להסרת זיהומים , כגון מסנני מסך, מסננים מסוג קצה, מסנני מחסניות ומסנני סרטי נייר.

סוג דינמי מפריד זיהומים באמצעות כוח מסוים , כגון מפרידים צנטריפוגליים, מפרידי מערבולת ומפרידים מגנטיים.

02 כיצד פועל מפריד מגנטי?

מפרידים מגנטיים מחולקים מבחינה מבנית לשתי צורות (I, II), לכל אחת עקרונות עבודה שונים.

סוג I (סוג רולר גומי) סדרה

המפריד המגנטי מסדרת Type I (סוג רולר גומי) מורכב ממספר חלקים כולל מנוע גיר, בית, רולר מגנטי וגלגלת גומי.

מנוע ההילוכים מניע את הגליל המגנטי בתנועה סיבובית . כאשר נוזל קירור המכיל אבקת זיהומים מגנטיים חודר לבית, הזיהומים נספגים על הקיר החיצוני של הגלגלת המגנטית. לאחר מכן הם נלחצים על ידי גלגלת הגומי כדי ללחוץ החוצה את הנוזל הנישא בתוך הזיהומים.

לבסוף, לוחית מגרד מפרידה את הזיהומים מהגלגלת המגנטית.

סוג זה של מפריד נמצא בשימוש נרחב ביישומים הכוללים טיהור נוזל קירור עם זיהומים אבקתיים, כגון מטחנות פני השטח, מטחנות גליליות פנימיות וחיצוניות ומטחנות ללא מרכזיות.

סדרת סוג II (סוג מסרק).

המפריד המגנטי מסדרת Type II (Comb Type) מורכב ממנוע גיר, בית, רולר מגנטי וצלחת מגרד.

כגרסה משופרת של המפריד המגנטי המסורתי, למפריד המגנטי מסוג מסרק יתרונות רבים: יצירת הגלגלת המגנטית באותו אורך לצורת מסרק מגדילה מאוד את אזור הספיחה ; יש לו כוח מגנטי חזק ויעילות הפרדה גבוהה.

הוא מתאים במיוחד להפרדה והסרה מרכזית של נוזל קירור בזרימה גדולה ויכול להפריד שבבים גרגירים.

מפריד זה נמצא בשימוש נרחב ב: מכונות טחינה רגילות שונות, קווי ציפוי אבקה, מכונות טחינת גלילים, טיהור שפכים בגלגול פלדה, קווי טחינת נושאות ואירועים אחרים הכוללים טיהור נוזל קירור עם זיהומים גרגירים.

03 מהם תחומי היישום של מפרידים מגנטיים?

למפרידים מגנטיים יש מגוון רחב מאוד של יישומים, המכסים תחומי תעשייה מרובים.

הם מתאימים במיוחד לטיהור נוזל קירור במכונות השחזה שונות, מכונות חיכוך מדויקות, מכונות שרטוט חוטים, ציוד לעיבוד שבבי חשמלי (EDM) , כמו גם מכונות שחיקה וכלי עיבוד עיבוד מדויקים אחרים.

רוב היישומים כוללים הפרדה מחומר גרוטאות. השוק העיקרי למפרידים מגנטיים הוא הפרדת גרוטאות בעיבוד מכני כמו מחרטות, מטחנות, משטחים.

עם השימוש הגובר באלומיניום בשוק, נפח שבבי האלומיניום גדל בהכרח. נוכחות הברזל אינה מאפשרת שימוש רציונלי בגרוטאות אלומיניום, דבר המחייב שימוש במפרידים מגנטיים להפרדה.

קיים גם צורך משמעותי בייצור אבקת נחושת ומתכות לא ברזליות.

04 טכנולוגיית הפרדה מגנטית בשיפוע גבוה

טכנולוגיית High Gradient Magnetic Separation (HGMS) היא צורה מתקדמת של מפריד מגנטי המשפר את יכולת ההפרדה על ידי הגדלת שיפוע השדה המגנטי.

עקרון בסיסי

מפריד מגנטי בעל שיפוע גבוה מורכב מברזל עול, סלילים אלקטרומגנטיים וכלי הפרדה מלא בצמר נירוסטה.

כאשר הם מופעלים, הסלילים האלקטרומגנטיים יוצרים שדה מגנטי. חלקיקים בשפכים הזורמים דרך המפריד חווים כוחות מגנטיים בתוך שדה זה ונלכדים על ידי המטריצה ​​- צמר הפלדה.

ככל שהכוח המגנטי חזק יותר, כך גדלה הסבירות ללכידת החלקיקים.

יתרונות עיקריים

מפרידים מגנטיים בעלי שיפוע גבוה יכולים להפריד חלקיקים עדינים מגנטיים חלשים עם רגישות מגנטית נמוכה וגודל קטן שמפרידים מגנטיים כלליים אינם יכולים להתמודד עם.

למטריצת צמר הנירוסטה הסיבית יש עוצמת מגנטיזציה גבוהה, קצוות חדים רבים, קוטר קטן וצפיפות אריזה נמוכה (4-6%), מה שמאפשר שיפועים גבוהים עד 1000 גאוס/מיקרון.

בתהליכי טיפול במים, לכוח הגרירה ההידרודינמי יש את ההשפעה הגדולה ביותר. בתנאי איכות מים מסוימים, כוח הגרירה ההידרודינמי תלוי בעיקר במהירות הזרימה; ככל שהמהירות גבוהה יותר, כך קל יותר לשטוף חלקיקים.

עם זאת, במפרידים מגנטיים בעלי שיפוע גבוה, עדיין ניתן להפריד חלקיקים ביעילות בקצבי זרימה גבוהים בעשרות או אפילו מאות מונים מאלה המשמשים בשיטות שיקוע וסינון כלליות..

זהו אחד היתרונות העיקריים של הפרדה מגנטית בשיפוע גבוה.

05 תרומתם של מפרידים מגנטיים בתחום הגנת הסביבה

גם למפרידים מגנטיים תפקיד חשוב בשמירה על הסביבה, במיוחד בתחום הטיפול בשפכים.

יישום בטיפול בשפכים

טכנולוגיית הפרדה מגנטית בשיפוע גבוה, המשמשת לטיפול בחומרים מגנטיים בשפכים, מציעה יתרונות כגון תהליך פשוט, ציוד קומפקטי, יעילות גבוהה, מהירות מהירה ועלות נמוכה.

מזהמים פרומגנטיים ופראמגנטיים במי שפכים, כגון ברזל, מנגן, קובלט, ניקל, תחמוצות מתכת כרום, ניתנים להפרדה ישירה על ידי המפריד המגנטי.

עם זאת, מזהמים מגנטיים חלשים או דיאמגנטיים חייבים ליצור גושים מגנטיים על ידי זריעת זרעים מגנטיים והוספת חומרי קרישה , המאפשרים ללכוד אותם על ידי המטריצה ​​ולהפרידם.

יעילות הטיפול

מפרידים מגנטיים אלקטרומגנטיים בשיפוע גבוה יכולים לטפל ביעילות בשפכי שטיפת גז בתנור פיצוץ המכילים מוצקים מרחפים פרומגנטיים ופראמגנטיים.

בתנאים של חוזק שדה מגנטי ומהירות זרימה של 5 ק'ג ו-1.3 מ' לדקה או 10 ק'ג ו-3.4 מ' לדקה בהתאמה, שיעור ההסרה של מוצקים מרחפים עולה על 99%.

מערכת טיפול מגנטית גבוהה בקיבולת יומית של 57,000 מ'ר, הפועלת בתנאים ספציפיים, יכולה להפחית את ריכוז המוצקים המרחפים בשפכים ל-5-15 מ'ג/ליטר.

06 כיווני פיתוח עתידיים של מפרידים מגנטיים

עם ההתקדמות הטכנולוגית, מפרידים מגנטיים משתפרים ומתפתחים ללא הרף.

מפרידים מגנטיים מוליכים-על צורכים פחות חשמל, ונפח המגנט קטן בהרבה ממגנטים קונבנציונליים עם אותו חוזק שדה מגנטי וצמצם יעיל, מה שעורר עניין רב, אך הם עדיין בשלב המחקר הניסיוני.

כיוון הפיתוח של מפרידים מגנטיים אלקטרומגנטיים בשיפוע גבוה כולל מחקר על טכנולוגיית ההפרדה, ההתחדשות והמחזור של זרעים מגנטיים ; ולימוד מערכות טיפול ותהליכים סבירים להפחתת צריכת החשמל ושיפור יעילות הטיפול.

עם שיפור ביצועי החומרים המגנטיים, מפרידי תופים מגנטיים מהדור החדש כבר יכולים ללכוד אבקת ברזל ברמת מיקרומטר, מה שמציג ערך רב יותר בתחומים מתקדמים כמו חומרי גלם של סוללות ליתיום וחומרי סיליקון בדרגה אלקטרונית . מייצור ועד להגנת הסביבה, ממעבדות ועד תעשיות בקנה מידה גדול , טכנולוגיית ההפרדה המגנטית מספקת פתרונות ייצור נקיים למגזרים שונים.

בעתיד, ככל שטכנולוגיות חדשות כמו מפרידים מגנטיים מוליכים-על יבשילו, המהפכה המגנטית השקטה הזו תמשיך להעמיק.