Magnetické desky pro rychlou a účinnou separaci feromagnetického materiálu

V materiálu přepravovaném po dopravníkovém pásu se mohou nacházet šrouby, matice, části nářadí, ocelové úlomky, dráty, špony a další feromagnetické nečistoty. Pokud se dostanou do drtiče, mlýna, třídiče nebo jiné technologie, mohou způsobit poškození, odstávku nebo znehodnocení produktu.

Magnetická deska vytváří silné magnetické pole nad dopravníkem. Feromagnetické částice jsou z materiálu vytaženy směrem vzhůru a zůstávají přichycené na spodní aktivní ploše desky až do jejího vyčištění.

Co je magnetická deska?

Magnetická deska je průmyslový permanentní magnetický separátor určený především k instalaci nad pásový dopravník.

Má zpravidla obdélníkové nebo čtvercové tělo a čtyři závěsná oka umístěná v rozích. Uvnitř konstrukce jsou uložené feritové nebo neodymové magnety, které směrují magnetické pole ke spodní pracovní ploše.

Hlavní části magnetické desky

• pevné tělo separátoru,
• permanentní feritové nebo neodymové magnety,
• spodní aktivní magnetická plocha,
• čtyři závěsná oka,
• ochranný kryt magnetického systému,
• případně samostatný čisticí plech.

Jak magnetická deska funguje?

Přepravovaný materiál prochází po pásu pod zavěšenou magnetickou deskou. Jakmile se feromagnetická nečistota dostane do účinného magnetického pole, je přitahována směrem k desce.

1. Materiál je rovnoměrně dopravován po pásu.
2. Feromagnetický předmět vstoupí do magnetického pole.
3. Magnetická síla překoná jeho hmotnost a odpor okolního materiálu.
4. Předmět je vytažen z vrstvy směrem ke spodní ploše desky.
5. Na aktivní ploše zůstane zachycený.
6. Po odstavení technologie je ručně odstraněn.

Účinnost není dána pouze silou magnetů. Rozhoduje také výška vrstvy materiálu, vzdálenost desky, rychlost pásu, velikost částice a to, zda mezi deskou a materiálem neleží feromagnetická konstrukce dopravníku.

Jaké nečistoty magnetická deska zachytí?

Magnetická deska zachytává především plně feromagnetické materiály, které výrazně reagují na permanentní magnet.

Typicky zachytávané předměty

• železné a ocelové šrouby,
• matice a podložky,
• hřebíky a vruty,
• ocelové dráty a části lan,
• úlomky nářadí,
• části strojního vybavení,
• ocelové plíšky a odřezky,
• větší feromagnetické špony,
• částice vznikající opotřebením technologie.

Co magnetická deska nezachytí?

Běžná magnetická deska není určená k separaci nemagnetických kovů a materiálů.

• hliníku,
• mědi,
• mosazi a bronzu,
• plastů,
• dřeva,
• skla,
• kamene,
• běžného nemagnetického prachu,
• některých druhů nerezové oceli.

Jaké materiály lze pod deskou přepravovat?

Magnetické desky se nejlépe používají nad suchými, dobře prostupnými a rovnoměrně rozloženými materiály. Směs by neměla být příliš lepivá, mokrá, klenbující nebo tvořená velkými nepravidelnými kusy.

Příklady vhodných materiálů

• plastový granulát a regranulát,
• drcené plasty a PET lahve,
• gumová drť a pryžový regranulát,
• drcené pneumatiky,
• obiloviny, semena a krmiva,
• mouka, cukr a další sypké potravinářské směsi,
• cement, vápno a jemné stavební směsi,
• drcené dřevo a štěpka,
• drcený komunální odpad,
• sklo a kamenivo v odpovídající frakci,
• písek a slévárenské směsi,
• recyklované kabely a kovový šrot po odpovídajícím nadrcení.

Kdy může vzniknout problém?

• materiál je mokrý nebo lepivý,
• vytváří na pásu příliš vysokou vrstvu,
• obsahuje velké nepravidelné kusy,
• není rozložený po celé šířce rovnoměrně,
• pohybuje se příliš rychle,
• kovová nečistota leží hluboko ve vrstvě,
• materiál je velmi hutný nebo špatně prostupný.

Kde se magnetické desky používají?

Recyklace odpadů

Desky se instalují nad pásy přepravujícími plastový odpad, drcené kabely, gumovou drť, komunální odpad nebo směsi určené k dalšímu třídění.

Těžební a kamenický průmysl

Pomáhají chránit drtiče, mlýny a další zařízení před většími železnými předměty v kamenivu, písku nebo vytěženém materiálu.

Plastikářský a gumárenský průmysl

Zachytávají ocelové nečistoty z granulátu, regranulátu, drcených výrobků, pneumatik a gumových směsí.

Zemědělství

Lze je použít nad dopravníky přepravujícími obilí, krmiva, semena, kukuřici nebo jiné dobře prostupné zemědělské produkty.

Potravinářský průmysl

Deska může pomáhat odstraňovat větší feromagnetické nečistoty ze suchých sypkých surovin. Konkrétní provedení, instalace a povrchy musí odpovídat požadavkům daného provozu.

Stavební průmysl

Využití najde při přepravě cementu, vápna, jemných směsí, drcených stavebních materiálů nebo recyklovaného stavebního odpadu.

Dřevozpracující průmysl

Pomáhá zachytávat hřebíky, vruty a další ocelové části ze štěpky, drcených palet nebo dřevního odpadu před vstupem do drtiče.

Ochrana technologie, nebo čistota produktu?

Magnetickou desku lze instalovat ze dvou hlavních důvodů. Požadovaný cíl ovlivňuje velikost desky, magnetický systém, vzdálenost i umístění v lince.

Ochrana zpracovatelské technologie

Deska zachytává především větší předměty, které by mohly poškodit:

• drtič,
• mlýn,
• třídič,
• lis,
• dopravníkový válec,
• násypku,
• další navazující zařízení.

Separátor se instaluje před chráněnou technologii. Důraz je kladen na včasné zachycení větších a nebezpečných předmětů.

Zvýšení čistoty produktu

Pokud je cílem čistota výsledného produktu, může být nutná silnější nebo vhodněji umístěná deska a nižší vrstva materiálu.

Pro velmi jemné feromagnetické částice nemusí být samotná deska nad pásem nejlepší řešení. Podle materiálu může být vhodnější magnetický rošt, buben, válec nebo více stupňů separace.

Feritové magnetické desky

Feritové magnetické desky představují robustní a dlouhodobě stabilní řešení pro zachytávání větších feromagnetických nečistot.

Výhody feritového provedení

• dobrá odolnost proti korozi,
• dlouhodobě stabilní magnetické vlastnosti,
• vhodnost pro větší desky,
• příznivější cena magnetického materiálu,
• spolehlivý sběr větších železných předmětů.

Nevýhody feritového provedení

• vyšší hmotnost celé desky,
• větší konstrukční výška,
• nižší magnetický výkon při stejném objemu než u neodymu,
• větší nároky na nosnou a závěsnou konstrukci.

Neodymové magnetické desky

Neodymové magnety dosahují vysoké magnetické síly při menším objemu. Neodymová deska proto může být lehčí a konstrukčně nižší než srovnatelné feritové řešení.

Výhody neodymového provedení

• vysoká magnetická síla,
• nižší konstrukční výška,
• nižší hmotnost při srovnatelném výkonu,
• lepší působení na menší feromagnetické nečistoty,
• vhodnost pro omezený instalační prostor.

Nevýhody neodymového provedení

• vyšší pořizovací cena,
• vyšší citlivost na provozní teplotu,
• nutnost kvalitní ochrany magnetického systému,
• silnější přitahování ocelových předmětů při údržbě.

Produktové řady ECO, Standard a Extra Strong

Magnetické desky mohou být navrženy v několika výkonnostních a konstrukčních stupních. Přesné rozměry a parametry se liší podle konkrétního výrobku a zakázkového řešení.

ECO

Ekonomické provedení je vhodné pro méně náročné podmínky, tenčí vrstvu dobře prostupného materiálu a nižší rychlost pásu.

• zachytávání středních a větších předmětů,
• dobře prostupný suchý materiál,
• nižší vrstva na pásu,
• nižší provozní rychlost,
• příznivější pořizovací cena.

Standard

Standardní provedení pokrývá většinu běžných aplikací na pásových dopravnících.

• ochrana technologie,
• čištění dobře prostupných materiálů,
• běžné průmyslové rychlosti pásu,
• střední až větší feromagnetické nečistoty,
• univerzální použití v různých oborech.

Extra Strong

Výkonnější konstrukce se používá v náročnějších podmínkách, u vyšší vrstvy nebo tehdy, když je potřeba zachytávat menší feromagnetické nečistoty.

• vyšší magnetický výkon,
• náročnější provozní podmínky,
• vyšší nebo méně prostupná vrstva,
• menší feromagnetické částice,
• větší důraz na čistotu produktu.

Rychlost dopravníkového pásu

Čím rychleji se materiál pohybuje, tím kratší dobu na feromagnetickou částici působí magnetické pole. Vysoká rychlost také zvyšuje sílu, kterou pohybující se materiál působí proti vytažení předmětu z vrstvy.

U běžných skladových magnetických desek je uváděna maximální rychlost dopravníkového pásu 1,5 m/s. Konkrétní limit se však vždy řídí technickými podmínkami vybraného modelu.

Příliš vysoká rychlost může způsobit:

• nedostatečné vytažení kovu z materiálu,
• odtržení již přitaženého předmětu,
• kratší dobu působení magnetického pole,
• nižší účinnost u menších částic,
• nutnost použití silnějšího nebo automaticky čištěného separátoru.

Výška vrstvy materiálu

Feromagnetický předmět ležící na povrchu vrstvy je k desce blíže než předmět u samotného pásu. Se zvyšující se vrstvou proto účinnost separace klesá.

U některých skladových desek nesmí obecná výška materiálu překročit 100 mm, u hustších nebo hůře prostupných materiálů je povolená vrstva výrazně nižší.

Jak vrstvu snížit a rozprostřít?

• použijte rozhrnovací prvek před separátorem,
• rovnoměrně zásobujte celou šířku pásu,
• omezte vznik hromad a nerovností,
• upravte rychlost dávkování,
• zvažte širší dopravník nebo více stupňů separace.

Vzdálenost desky od materiálu

Magnetická síla se se vzdáleností rychle snižuje. Deska musí být zavěšena co nejblíže horní hraně přepravovaného materiálu, ale musí zůstat dostatek prostoru pro zachycené předměty.

U některých skladových desek je jako maximální vzdálenost mezi horní hranou materiálu a spodní pracovní plochou uvedeno 100 mm. U konkrétních materiálů může být nutná vzdálenost menší.

Kam magnetickou desku instalovat?

Deska se obvykle zavěšuje nad rovnou část pásu nebo nad místo přesypu. Konkrétní poloha musí umožnit účinnou separaci, bezpečné čištění a pevné zavěšení.

Instalace nad rovnou část pásu

Deska je rovnoběžná s dopravníkovým pásem a zavěšená ve stejné výšce nad celou aktivní plochou.

Instalace nad šikmý dopravník

Pokud je pás vedený pod úhlem, musí být pod stejným úhlem instalována také deska. Vzdálenost od horní hrany materiálu musí být po celé délce stejná.

Instalace nad výsyp nebo vratný válec

Takové umístění může zlepšit uvolnění materiálu a přístup magnetického pole. Ve vlastní separační zóně však nesmí být běžný feromagnetický válec nebo konstrukce, která by odváděla magnetické pole.

Proč musí být okolí separační zóny nemagnetické?

Ocelová konstrukce v bezprostřední blízkosti desky může uzavřít část magnetického pole mimo přepravovaný materiál. Tím se sníží síla působící na nečistoty na pásu.

V aktivní zóně zkontrolujte zejména:

• válečkové stolice,
• nosný rám dopravníku,
• vratný nebo hnací válec,
• kovové unašeče na pásu,
• ocelové kryty,
• podpěry a výztuhy,
• jiné feromagnetické součásti.

Podle způsobu instalace může být nutné nahradit tyto části nemagnetickým materiálem nebo je ze separační zóny úplně odstranit.

Jak magnetickou desku zavěsit?

Deska se zavěšuje za čtyři oka umístěná v rozích. Nosná konstrukce ani závěsy zpravidla nejsou součástí samotné desky a musí být navrženy podle její hmotnosti a místních podmínek.

Požadavky na závěsnou konstrukci

• dostatečná nosnost s bezpečnostní rezervou,
• pevnost a tuhost,
• odolnost proti vibracím,
• zajištění proti samovolnému uvolnění,
• možnost přesného výškového nastavení,
• rovnoměrné zatížení všech závěsných bodů,
• bezpečný přístup při kontrole a čištění.

Proč použít výškově nastavitelné závěsy?

Umožní přesně nastavit vzdálenost podle výšky vrstvy a později reagovat na změnu materiálu nebo dopravníkového procesu.

Jaký prostor je potřeba kolem desky?

Kolem zařízení musí zůstat dostatečný prostor pro kontrolu, čištění, servis a případnou bezpečnou demontáž.

• Desku neumisťujte těsně pod strop nebo nosník.
• Zajistěte bezpečnou pochozí plochu kolem zařízení.
• Neplánujte servis ze žebříku nebo nestabilní plošiny.
• U těžkých desek připravte zvedací zařízení.
• Počítejte s místem pro nádobu na zachycený kov.
• Umožněte přístup alespoň dvěma pracovníkům.

Ruční, nebo automatické čištění?

Ručně čištěná magnetická deska

Feromagnetické nečistoty zůstávají na spodní ploše a odstraňují se během technologické odstávky.

Ručně čištěná deska je vhodná, pokud:

• je množství zachyceného kovu nízké,
• lze dopravník pravidelně odstavit,
• je kolem desky bezpečný přístup,
• interval čištění není příliš krátký.

Automaticky čištěný separátor nad dopravník

Pokud je kovových nečistot velké množství nebo nelze výrobu často zastavovat, může být vhodnější separátor s automatickým čisticím pásem.

Feromagnetický materiál je průběžně odváděn mimo dopravník, takže není nutné ručně čistit aktivní plochu po každém naplnění.

Magnetický hnací válec

Další možností je nahradit koncový válec dopravníku magnetickým válcem. Feromagnetické části jsou přidrženy na pásu déle než běžný materiál a odděleně odpadnou za válcem.

Jak často magnetickou desku čistit?

Jednotný interval neexistuje. Četnost závisí na množství kovových nečistot, rozměru desky, rychlosti pásu a požadované úrovni ochrany.

Desku je potřeba vyčistit dříve, než:

• se na spodní ploše vytvoří silná vrstva kovu,
• začnou zachycené předměty snižovat účinnou vzdálenost,
• dojde k opětovnému strhávání částic materiálem,
• nános omezí schopnost zachytávat další nečistoty,
• ostré části poškodí spodní kryt.

Při prvním uvedení do provozu kontrolujte desku častěji. Podle skutečného množství kovu následně nastavte pravidelný interval.

Jak magnetickou desku bezpečně vyčistit?

1. Zastavte přívod materiálu.
2. Vypněte pásový dopravník.
3. Zajistěte technologii proti nechtěnému spuštění.
4. Vyčkejte, dokud se všechny části úplně nezastaví.
5. Připravte pevnou nádobu na kovový odpad.
6. Použijte pracovní rukavice a ochranné brýle.
7. Odstraňujte nečistoty vhodnou nemagnetickou pomůckou.
8. Pokud je deska vybavená čisticím plechem, postupujte podle návodu.
9. Zkontrolujte spodní plochu a závěsnou konstrukci.
10. Před spuštěním odstraňte z okolí veškeré nářadí.

Jak funguje čisticí plech?

Čisticí plech vytváří oddělovací vrstvu mezi aktivní magnetickou plochou a zachyceným kovem. Během čištění se plech s nečistotami oddálí od magnetického pole.

Jakmile se vzdálenost dostatečně zvětší, magnetická přídržná síla klesne a kovové části lze snadněji odstranit.

Výhody čisticího plechu

• rychlejší ruční čištění,
• menší kontakt pracovníka s ostrými částmi,
• snadnější odstranění jemnějších nečistot,
• menší riziko poškrábání aktivní plochy,
• možnost použití rukojetí pro bezpečnější manipulaci.

Kontrola a údržba magnetické desky

Kromě čištění je potřeba pravidelně kontrolovat celý separační systém.

• stav spodní aktivní plochy,
• promáčknutí a proražení krytu,
• korozi nebo poškození povrchu,
• závěsná oka,
• řetězy, lana nebo závitové závěsy,
• nosnou konstrukci,
• zajištění všech spojů,
• rovnoběžnost desky s pásem,
• aktuální vzdálenost od materiálu,
• magnetický výkon.

Proč pravidelně měřit magnetický výkon?

Pravidelné měření umožňuje sledovat případné zeslábnutí nebo poškození magnetického systému. Výsledky musí být porovnávány vždy stejnou metodou.

U jednotlivých desek může být dodáván měřicí protokol s hodnotami naměřenými přímo pro konkrétní kus.

Magnetická indukce a odtrhová síla

Magnetická indukce v Gs

Magnetická indukce udává intenzitu magnetického pole v konkrétním měřeném místě. U desky lze hodnotu měřit přímo na aktivní ploše i v různých vzdálenostech.

Odtrhová síla v N

Odtrhová síla vyjadřuje sílu potřebnou k oddělení definovaného ocelového etalonu od magnetické plochy.

Proč nelze porovnávat pouze jednu hodnotu?

Skutečná účinnost desky závisí také na:

• rozměru aktivní plochy,
• hloubce magnetického pole,
• vzdálenosti od materiálu,
• velikosti a tvaru kovové nečistoty,
• rychlosti pásu,
• výšce a prostupnosti vrstvy,
• feromagnetických konstrukčních částech v okolí.

Jak vybrat správnou magnetickou desku?

Šířka desky

Aktivní magnetická plocha musí pokrývat celý tok materiálu. Kovová nečistota nesmí projít po okraji pásu mimo účinnou zónu.

Délka desky

Delší deska prodlužuje dobu působení magnetického pole. Současně ale zvyšuje hmotnost a nároky na zavěšení.

Hmotnost zařízení

Velké feritové desky mohou vážit stovky kilogramů. Nosná konstrukce, závěsy i manipulační zařízení musí být navrženy s dostatečnou rezervou.

Provozní teplota

Magnetický systém nesmí být dlouhodobě vystaven vyšší teplotě, než povoluje konkrétní výrobek. U některých skladových feritových desek je uvedena odolnost 45 °C.

Venkovní instalace

Pokud je konkrétní deska povolená pro venkovní prostředí, musí být chráněná před přímým deštěm, sněhem a dlouhodobým slunečním zářením.

Prostředí s nebezpečím výbuchu

Běžnou desku nelze automaticky použít v prostředí ATEX. Pro takovou aplikaci je nutné použít výslovně navržené a schválené řešení.

Kdy zvolit jiný typ separátoru?

Magnetická deska není nejlepší řešení pro každou aplikaci.

Automaticky čištěný separátor zvolte, když:

• je kovových nečistot velké množství,
• nelze dopravník pravidelně zastavovat,
• je potřeba kontinuální provoz,
• ruční čištění by bylo příliš časté nebo nebezpečné.

Magnetický válec zvolte, když:

• chcete oddělovat materiál přímo na konci pásu,
• je potřeba kontinuální samočištění,
• feromagnetické části lze přidržet na pásu až za bod výsypu.

Magnetický rošt zvolte, když:

• potřebujete zachytávat jemnější nečistoty,
• materiál protéká nebo se přesypává v potrubí,
• lze materiál vést těsně kolem magnetických tyčí.

Bezpečnost při práci s magnetickou deskou

Doporučené magnetické desky

Vybrané produkty představují tři různé velikosti průmyslových desek určených k zavěšení nad pásový dopravník a ručnímu čištění zachycených feromagnetických nečistot.

Nejčastější dotazy k magnetickým deskám

Shrnutí

Magnetická deska je průmyslový permanentní separátor zavěšený nad pásovým dopravníkem. Zachytává železné a ocelové nečistoty z přepravovaného materiálu a pomáhá chránit navazující technologii.

Účinnost ovlivňuje síla a hloubka magnetického pole, rychlost pásu, výška a prostupnost vrstvy, vzdálenost desky i přítomnost feromagnetické konstrukce v okolí.

Feritové desky jsou robustní, stabilní a vhodné pro větší předměty. Neodymové provedení může nabídnout vyšší výkon, menší výšku a nižší hmotnost.

Deska se zavěšuje za čtyři oka na pevnou konstrukci a pravidelně se čistí během bezpečně zajištěné odstávky. Při velkém množství nečistot je vhodnější automaticky čištěný separátor nebo magnetický válec.