Dietro la moderna produzione industriale c'è un dispositivo magico che utilizza la forza magnetica per la separazione, guidando silenziosamente lo sviluppo di varie industrie.
Nei processi di rettifica, con il miglioramento della precisione della lavorazione, si stanno rapidamente sviluppando tecnologie di rettifica ad alta velocità e potenti. Oltre a selezionare parametri di macinazione ragionevoli, è anche essenziale migliorare la qualità del ciclo del fluido di macinazione. Essendo una parte cruciale del sistema di depurazione, i separatori magnetici svolgono un ruolo insostituibile.
01 Cos'è un separatore magnetico?
Un separatore magnetico è un dispositivo di separazione versatile, utilizzato principalmente per purificare il liquido refrigerante (olio da taglio o emulsione) nelle rettificatrici e in altre macchine utensili.
Funziona utilizzando il tamburo magnetico del separatore per aspirare i trucioli di ferro dal liquido di raffreddamento , mantenendo il liquido di raffreddamento pulito.
Questa attrezzatura può ridurre la frequenza di ravvivatura della mola, migliorare la levigatezza della superficie dei pezzi e prolungare la durata sia della mola che del liquido di raffreddamento.
Nella produzione industriale, i dispositivi di depurazione si dividono in due tipologie: di tipo filtrante e di tipo dinamico. Il tipo di filtrazione si basa su mezzi filtranti per rimuovere le impurità , come filtri a schermo, filtri di tipo edge, filtri a cartuccia e filtri a nastro di carta.
Il tipo dinamico separa le impurità utilizzando una forza specifica , come separatori centrifughi, separatori a vortice e separatori magnetici.
02 Come funziona un separatore magnetico?
I separatori magnetici sono strutturalmente divisi in due forme (I, II), ciascuna con principi di funzionamento diversi.
Serie Tipo I (rullo in gomma).
Il separatore magnetico della serie Tipo I (rullo in gomma) è costituito da diverse parti tra cui un motoriduttore, un alloggiamento, un rullo magnetico e un rullo in gomma.
Il motoriduttore aziona il rullo magnetico in movimento rotatorio . Quando il refrigerante contenente impurità magnetiche in polvere entra nell'alloggiamento, le impurità vengono adsorbite sulla parete esterna del rullo magnetico. Vengono poi schiacciati dal rullo di gomma per far uscire il liquido trasportato dalle impurità.
Infine un piatto raschiante separa le impurità dal rullo magnetico.
Questo tipo di separatore è ampiamente utilizzato in applicazioni che coinvolgono la purificazione del liquido refrigerante con impurità in polvere, come rettificatrici di superficie, rettificatrici cilindriche interne ed esterne e rettificatrici senza centri.
Serie Tipo II (tipo pettine).
Il separatore magnetico della serie Tipo II (tipo a pettine) è costituito da un motoriduttore, un alloggiamento, un rullo magnetico e una piastra raschiante.
Come versione migliorata del tradizionale separatore magnetico, il separatore magnetico a pettine presenta numerosi vantaggi: la formazione del rullo magnetico della stessa lunghezza a forma di pettine aumenta notevolmente l'area di adsorbimento ; ha una forte forza magnetica e un'elevata efficienza di separazione.
È particolarmente adatto per la separazione e rimozione centralizzata di refrigerante a grande flusso e può separare trucioli granulari.
Questo separatore è ampiamente utilizzato in: varie rettificatrici ordinarie, linee di verniciatura a polvere, rettificatrici a rulli, purificazione delle acque reflue di laminazione dell'acciaio, linee di rettifica di cuscinetti e altre occasioni che comportano la purificazione del liquido di raffreddamento con impurità granulari.
03 Quali sono le aree di applicazione dei separatori magnetici?
I separatori magnetici hanno una gamma di applicazioni molto ampia, che copre molteplici campi industriali.
Sono particolarmente adatti per la purificazione del liquido refrigerante in varie rettificatrici, lappatrici di precisione, macchine per trafilatura, apparecchiature per elettroerosione (EDM) , nonché rettificatrici e altre macchine utensili di precisione.
La maggior parte delle applicazioni comportano la separazione dal materiale di scarto. Il mercato primario dei separatori magnetici è la separazione dei rottami nelle lavorazioni meccaniche come torni, molatrici, piallatrici.
Con il crescente utilizzo dell’alluminio sul mercato, il volume dei trucioli di alluminio inevitabilmente aumenta. La presenza del ferro rende impossibile un utilizzo razionale dei rottami di alluminio, rendendo necessario l'utilizzo di separatori magnetici per la separazione.
Vi è inoltre un fabbisogno significativo nella produzione di polvere di rame e metalli non ferrosi.
04 Tecnologia di separazione magnetica ad alto gradiente
La tecnologia High Gradient Magnetic Separation (HGMS) è una forma avanzata di separatore magnetico che migliora la capacità di separazione aumentando il gradiente del campo magnetico.
Principio fondamentale
Un separatore magnetico ad alto gradiente è costituito da un giogo di ferro, bobine elettromagnetiche e un recipiente di separazione riempito con lana di acciaio inossidabile.
Quando eccitate, le bobine elettromagnetiche generano un campo magnetico. Il particolato presente nelle acque reflue che scorre attraverso il separatore sperimenta le forze magnetiche all'interno di questo campo e viene catturato dalla matrice: la lana d'acciaio.
Più forte è la forza magnetica, maggiore è la probabilità di catturare le particelle.
Principali vantaggi
I separatori magnetici ad alto gradiente possono separare particelle fini debolmente magnetiche con bassa suscettibilità magnetica e dimensioni ridotte che i separatori magnetici generali non sono in grado di gestire.
La matrice fibrosa in lana di acciaio inossidabile ha un'elevata intensità di magnetizzazione, molti spigoli vivi, un diametro ridotto e una bassa densità di impaccamento (4-6%), consentendo gradienti fino a 1000 Gauss/micron.
Nei processi di trattamento delle acque, la forza di resistenza idrodinamica ha la maggiore influenza. In determinate condizioni di qualità dell'acqua, la forza di resistenza idrodinamica dipende principalmente dalla velocità del flusso; maggiore è la velocità, più facile è che le particelle vengano lavate via.
Tuttavia, nei separatori magnetici ad alto gradiente, le particelle possono ancora essere separate efficacemente a portate decine o addirittura centinaia di volte superiori a quelle utilizzate nei metodi generali di sedimentazione e filtrazione.
Questo è uno dei principali vantaggi della separazione magnetica ad alto gradiente.
05 Il contributo dei separatori magnetici nel campo della protezione ambientale
I separatori magnetici svolgono un ruolo importante anche nella tutela dell'ambiente, soprattutto nel campo del trattamento delle acque reflue.
Applicazione nel trattamento delle acque reflue
La tecnologia di separazione magnetica ad alto gradiente, utilizzata per il trattamento di sostanze magnetiche nelle acque reflue, offre vantaggi come processo semplice, apparecchiature compatte, alta efficienza, alta velocità e basso costo.
Gli inquinanti ferromagnetici e paramagnetici presenti nelle acque reflue, come ossidi metallici di ferro, manganese, cobalto, nichel, cromo, possono essere separati direttamente dal separatore magnetico.
Gli inquinanti debolmente magnetici o diamagnetici, invece, devono formare fiocchi magnetici mediante semina di semi magnetici e aggiunta di coagulanti , che consentano loro di essere catturati dalla matrice e separati.
Efficacia del trattamento
I separatori magnetici elettromagnetici ad alto gradiente possono trattare efficacemente le acque reflue del lavaggio dei gas di altoforno contenenti solidi sospesi ferromagnetici e paramagnetici.
In condizioni di intensità del campo magnetico e velocità del flusso rispettivamente di 5 kilogauss e 1,3 m/min o 10 kilogauss e 3,4 m/min, il tasso di rimozione dei solidi sospesi supera il 99%.
Un sistema di trattamento ad alta magneticità con una capacità giornaliera di 57.000 m³, operando in condizioni specifiche, può ridurre la concentrazione di solidi sospesi dell'effluente a 5-15 mg/L.
06 Direzioni di sviluppo futuro dei separatori magnetici
Con i progressi tecnologici, i separatori magnetici sono in continuo miglioramento ed evoluzione.
I separatori magnetici superconduttori consumano meno elettricità e il volume del magnete è molto più piccolo dei magneti convenzionali con la stessa intensità del campo magnetico e apertura effettiva, il che ha suscitato grande interesse, ma sono ancora in fase di ricerca sperimentale.
La direzione di sviluppo dei separatori magnetici elettromagnetici ad alto gradiente prevede la ricerca sulla tecnologia di separazione, rigenerazione e riciclaggio dei semi magnetici ; e studiare sistemi e processi di trattamento ragionevoli per ridurre il consumo energetico e migliorare l'efficienza del trattamento.
Con il miglioramento delle prestazioni del materiale magnetico, i separatori magnetici a tamburo di nuova generazione possono già catturare polvere di ferro a livello di μm, mostrando un valore maggiore in campi di fascia alta come le materie prime per batterie al litio e materiali in silicio di grado elettronico. . Dalla produzione alla protezione ambientale, dai laboratori alle industrie su larga scala , la tecnologia di separazione magnetica fornisce soluzioni di produzione pulite per vari settori con il suo fascino unico.
In futuro, con la maturazione di nuove tecnologie come i separatori magnetici superconduttori, questa rivoluzione magnetica silenziosa continuerà ad approfondirsi.
