Recyklácia neželezných kovov

Princíp separátora neželezných kovov

Separátory neželezných kovov (ECSM) pracujú na princípe rôzneho pôsobenia vírivých prúdov na materiály s rôznou elektrickou vodivosťou (kovy a nekovové materiály). Pri tomto type magnetického separátora je vstupná surovina transportovaná po dopravníkovom páse smerom k rýchle rotujúcemu magnetickému indukčnému valcu, ktorý je zložený z veľkého počtu striedajúcich sa magnetických pólov. Rotujúci magnetický indukčný valec vytvára rýchlo sa meniace magnetické pole, ktoré vytvára vírivé prúdy v kovových predmetoch prítomných v prepravovanej surovine. Vírivé prúdy pôsobia proti príčine, ktorá ich vyvolala - vzniká takto odpudivé silové pôsobenie medzi kovovým predmetom a najbližším magnetickým pólom indukčného rotora. Výsledkom celého tohto pôsobenia medzi kovovým predmetom a indukčným rotorom je, že kovové častice sú vymršťované z dopravníkového pásu v blízkosti indukčného rotora.

  Materiály s pomerne nízkou elektrickou vodivosťou sú ovplyvňované magnetickým poľom rotora len veľmi málo alebo vôbec, a preto padajú smerom dole vplyvom gravitácie na konci dopravníka. Čo sa týka materiálov s vysokou elektrickou vodivosťou, tieto sú vymršťované z dopravníka do rôznej vzdialenosti, ktorá je závislá hlavne od rozmerov predmetu, jeho elektrickej vodivosti, hustoty materiálu - pri projektovaní ECSM magnetických separačných systémov je preto potrebné brať do úvahy všetky tieto parametre.

Predchádzajúca generácia ECSM separátorov firmy Bakker Magnetics bola schopná separovať len veľké kusy neželezných častíc, rádovo presahujúce veľkosť cca 9 mm. Nová generácia ECSM systémov zaznamenala významný posun v tomto smere a je schopná odseparovať častice s veľkosťou rádovo od 2 mm. Navyše, vývoj tzv. mokrých ECSM systémov je v poslednom vývojovom štádiu. Tieto patentované systémy sú schopné separovať ešte menšie čiastočky neželezných kovov.

Modulárny koncept

Najnovšia generácia magnetických separátorov neželezných kovov firmy Bakker Magnetics bola vyvinutá ako modulárny systém, čo znamená, že rôzne komponenty môžu byť umiestnené na základnú kostru systému. Tento koncept umožňuje zmeniť konfiguráciu celého separačného systému jednoducho, rýchlo a efektívne. Navyše takáto modulárna konštrukcia umožňuje zabudovanie zložiek systému do existujúcej prevádzky a takisto značne zjednodušuje údržbu systému.

1. Kostra ECSM systému

Základom modulárneho systému sú dva oceľové nosníky, ktoré spolu so skriňovým nosníkom tvoria kostru celého systému. Obidve strany kostry sú vybavené montážnymi doskami, ktoré slúžia na upevnenie separačných nádob, vibračného podávača a/alebo bubnového magnetu, ktorý slúži na odstránenie feromagnetických častíc z materiálového toku. Celá táto konštrukcia zabezpečuje pevné a stabilné uloženie celého systému. Veľký dôraz bol kladený na kvalitné tesnenie dôležitých častí systému, aby nedochádzalo k poškodzovaniu a nadmernému opotrebovávaniu dôležitých častí usadzovaním prachu a iných nečistôt, ktoré sa môžu vyskytnúť v miestach inštalácie ECSM separátorov.

2. Pásový dopravník s integrovaným magnetickým rotorom

Dopravníkový pás je vedený a regulovaný na bubnoch so zakriveným povrchom, napnutie pásu je možné jednoducho nastaviť. Chod dopravníkového pásu monitorujú dva snímače umiestnené na spodnej strane dopravníka. Pás je poháňaný motorom s výkonom 2.2 kW. Samotný dopravníkový pás je tepelne odolný, vyrobený z PU odolného voči opotrebovaniu. Indukčný valec (magnetický rotor) je vstavaný do polyesterového bubna zosilneného sklenenými vláknami s keramickou povrchovou úpravou.

Magnetický rotor je vstavaný do vratného bubna dopravníka. Otáčky je možné plynule regulovať v rozsahu od 500 do 3000 min^-1 (maximálna testovaná hodnota je 3500 min^-1). Magnetický rotor je poháňaný 7.5 kW motorom Euronorm, motor je umiestnený vnútri dopravníka a je zakrytý a chránený bočnou konštrukciou.

Principiálne existujú dva typy magnetických rotorov:

• symetricky umiestnený
• excentricky umiestnený

          Typy magnetických rotorov:

	V separátoroch firmy Bakker Magnetics je použitý symetricky umiestnený magnetický rotor, ktorý poskytuje niekoľko výhod oproti excentrickému uloženiu: neželezné častice zostávajú dlhší čas v magnetickom poli, čo zlepšuje celkovú účinnosť separácie vzduchová medzera je menšia, čo zlepšuje účinnosť separácie pre malé častice symetricky umiestnený rotor umožňuje dosiahnuť vyššie rýchlosti dopravníkového pásu, čo má pozitívny vplyv na celkovú kapacitu systému nie je nutné nastavovať polohu magnetického rotora

Magnetický systém rotora je vyrobený z neodymových (NdFeB) magnetov kvality N42. Aby bola dosiahnutá minimálna možná vzduchová medzera medzi rotorom a materiálom, každý jeden magnet má rádius. Celý magnetický systém bol navrhnutý a optimalizovaný pomocou špeciálneho softvéru. Výsledkom je magnetický rotor schopný vytvoriť veľmi silné premenlivé magnetické pole, čo má zásadný vplyv na zvýšenie efektivity ECSM separátorov.

Veľká pozornosť bola venovaná odolnosti a spoľahlivosti indukčného a vratného bubna. Vratný bubon je vyrobený z polyesteru zosilneného sklenenými vláknami, povrch bubna je potiahnutý keramickou ochrannou vrstvou a je tepelne zodolnený.

3. Separačné zberné nádoby

Separačné nádoby sú dostupné v troch rôznych modeloch podľa typu produktu a kapacity. Nastavenie separačnej platne je rýchle a jednoduché do takmer každej polohy a sklonu za použitia rýchloupínacích prvkov. Vďaka tomu konštrukčné časti neovplyňujú a neprakážajú toku materiálu.

4. Riadiaci systém

Srdcom riadiaceho systému je PLC firmy Siemens, ktorý je riadený výkonným procesorom. Riadiaca jednotka umožňuje množstvo rôznych nastavení separačného systému. Obsluha je jednoduchá, každá zmena v nastavení je hneď zobrazená na podsvietenom LCD displeji. Základné jazykové verzie sú: anglický, holandský a nemecký jazyk. Vďaka priebežnej kontrole a monitorovaniu funkcií riadiacej jednotky, je jej prevádzka bezpečná, efektívna a spoľahlivá. Všetky poruchy a servisné intervaly sú indikované na displeji. Okrem digitálnych obvodov je riadiaci systém vybavený dvomi spojitými frekvenčnými meničmi: jeden s výkonom 2.2 kW pre pohon dopravníkového pásu a druhý s výkonom 7.5 kW s brzdou pre pohon indukčného valca. Jednotka umožňuje nastaviť 4 predvolené nastavenia, celý riadiaci systém je zabudovaný do kompaktnej systémovej skrine.

5. Vibračný podávač

Vibračný podávač slúži na rovnomerné dávkovanie suroviny na dopravníkový pás ECSM jednotky. Konštrukcia je z nehrdzavejúcej ocele AISI 304, sú dodávané v dvoch veľkostiach: 1500 a 2500 mm.

6. Bubnový magnet

Bubnový magnet vynikajúco zapadá do celého modulárneho konceptu ECSM separátora. Štandardne dodávaná podporná konštrukcia je potrebná, ak je bubnový magnet inštalovaný pred dopravníkový pás. Ak je bubnový magnet inštalovaný pred vibračný podávač, musí byť pripevnený na podpornú konštrukciu násypníka.

Hlavné oblasti nasadenia ECSM separačných systémov:

Kapacity uvedené v tabuľke sú informatívne, kalkulované pre ECSM jednotku typ 1500.

Separátory neželezných kovov majú svoje technické a fyzikálne obmedzenia:

prvým obmedzením je veľkosť častíc - ECSM jednotky dokážu odseparovať neželezné kovy veľkosti 2 mm a viac (18 pólový magnetický rotor) - nie sú schopné odseparovať prachové častice a častice menšie ako 2 mm (napr. nadrobno rozsekané drôty a káble).
druhým obmedzením sú niektoré fyzikálne vlastnosti separovaného materiálu - ECSM systémy vynikajúco fungujú pre ľahké neželezné kovy (meď, hliník, striebro, atď.) s dobrou elektrickou vodivosťou, ale neporadia si s ťažkými kovmi alebo s kovmi so zlou elektrickou vodivosťou (nerez oceľ, olovo a pod.).
Z týchto dôvodov je nutná čo najpodrobnejšia analýza základnej suroviny, jej zloženia a podmienok separácie pred samotným nasadením ECSM separačného systému.