Какво е магнитен прът? Пълно ръководство

Магнитните пръчки са изключително полезни устройства с приложение в много отрасли. Като професионалист магнитен прът производител, реших да се потопя в магнитните пръчки - какво представляват, как работят и за какво се използват.

Какво е магнитен прът?

Магнитната пръчка, понякога наричана магнитна лента, е мощен цилиндричен магнит, използван за филтриране на фини магнитни частици и примеси от течности, прахове и други материали в промишлеността.

Изработени от силни постоянни магнитни материали като неодим (NdFeB) или самариев кобалт (SmCo), магнитните пръти генерират високи магнитни полета на повърхността си, за да привличат железни замърсители, докато продуктът тече около тях. Това позволява ефективно отделяне и отстраняване на много фини железни частици с размер до 5-25 микрона.

Как работят магнитните пръти?

Магнитният прът се състои от твърда вътрешна магнитна сърцевина (самият магнит), вложена в немагнитна обвивка от неръждаема стомана. Обвивката предпазва крехкия магнит от повреда, като същевременно концентрира магнитното му поле навън.

Докато продуктът се движи около пръчката, силното магнитно поле, излъчвано от нейната повърхност, привлича всички железни замърсители, като ги изважда от суспензията и ги прилепва към външната част на пръчката. По този начин потокът от продукти се изчиства от потенциални метални фрагменти преди процесите надолу по веригата или опаковането.

Ключовите фактори, които дават възможност за разделяне на магнитния прът, са:

• Висока сила на повърхностното поле - Измерена в гауси или тесла, плътността на магнитното поле на пръчката определя размера на частиците, които тя може да улови. Обикновено интензивността на полето е над 12 000 гауса.
• Магнитен градиент - Бързото отпадане на магнитното привличане в рамките на няколко милиметра от повърхността на пръчката. Този градиент позволява изтеглянето на фини частици от потока.
• Динамика на материалния поток - Достатъчната скорост и турбулентност на продукта около пръчката вкарва замърсителите в зоната на улавяне чрез магнитно разбъркване и смесване.

Правилният избор на степента на магнитна сила и параметрите на потока позволява на прътите да премахват много малки железни частици, като подобряват чистотата на продукта и предотвратяват износването на машината или дефектите на крайния продукт.

Приложения на магнитен прът

Магнитните пръти са изключително гъвкави и се използват в много индустрии за защита на технологично оборудване, гарантиране на качеството на продуктите и възстановяване на материали за повторна употреба.

Типичните приложения включват:

• Преработка на храни/напитки - Отстраняване на метални фрагменти от течности или прахове, за да се предотврати повреда на машини или замърсяване на храни.
• Производство на пластмаси - Елиминиране на железни частици от смоли и пелети, които причиняват дефекти в екструдираните/формованите части.
• Фармацевтични продукти - Защита на оборудването и подобряване на чистотата на продукта чрез извличане на замърсяването с желязо.
• Обработка на въглища - Възстановяване на фрагменти от стомана на конвейерна лента, разкъсана от тежки товари.
• Обработка на минерали - Събиране на остатъци от "трампово желязо" от натрошени руди за предотвратяване на повреда на ударното/компресионното оборудване.
• Рециклиране - Разделяне на стоманени кутии и контейнери от материали от цветни метали за ефективно разделяне на материалите.
• Филтриране на вода - Премахване на продукти от корозия на желязото и химикали за третиране от захранващите линии.

По същество всеки технологичен поток, при който се наблюдава износване на метали или се обработват материали с известно съдържание на желязо, може да се възползва от вградени магнитни пръти за извличане на проблемни замърсявания с черни метали.

Магнитна конструкция на пръта

Макар че концепцията е проста, за създаването на магнитни филтърни пръти, които да издържат на тежки индустриални условия, е необходима специализирана конструкция.

Основните елементи на дизайна включват:

Постоянни магнитни ядра

Синтерованите неодимови магнити клас N42 или по-силни осигуряват най-добрата магнитна ефективност за повечето приложения. Алтернативно, отливаните магнити SmCo предлагат по-добра температурна устойчивост, когато е необходимо.

Аксиалното намагнитване подрежда магнитните полюси по дължината на пръчката за максимална сила на задържане. Възможно е и радиално намагнитване за специализирани изисквания за улавяне.

Защитни черупки

Немагнитните тръби от неръждаема стомана съдържат крехкия магнитен материал, като същевременно концентрират магнитните полета навън. Обикновено се използват класове 304 и 316 неръждаема стомана за устойчивост на корозия.

Крайни затваряния

Крайните капачки уплътняват корпуса и предотвратяват вътрешното окисляване и корозия. Предлагат се заварени, резбовани и фланцови варианти. Специалните материали или покрития са устойчиви на химически атаки от продукти, които се филтрират в тежки условия.

Централни монтажни плочи

Вътрешните стоманени плочи, облицовани с магнитни блокове, позволяват използването на пръти с голям диаметър или голямо разстояние между магнитите, когато е необходима по-голяма сила на полето. Монтажните плочи могат да включват частични разрези за "оформяне" на полета за специализирани приложения.

Обработка на повърхността

Безелектронното никелово и друго покритие осигурява твърдост и смазване, за да се предотврати натрупването на продукти върху прътите с течение на времето. За незалепващо действие може да се нанесе и покритие от тефлон.

Сертификати

Магнитните пръчки за хранителни, медицински и строги индустриални процеси се произвеждат по стандартите на Добрата производствена практика (GMP) и могат да получат одобрение от 3-A Sanitary Standards, Inc. (SSI).

Избор на правилния магнитен прът

Тъй като неодимовите магнитни пръти се предлагат в различни диаметри, дължини и степени на напрегнатост на полето за различни нужди на процеса и среди, изборът на оптималния дизайн изисква внимателно обмисляне.

Основните фактори на спецификацията включват:

Размер

• Диаметър - Обикновено между 0,5 и 4 инча, съответстващ на размерите на тръбопровода или улея.
• Дължина - Обикновено от 4 до 60 инча. По-дългите пръти са подходящи за по-големи сечения, за да обхванат цели зони на потока.

Магнитна сила

• Сила на повърхностното поле - Свързано с класа на използвания магнит и съобразено с целите на разделянето. Минимум ~4500 гауса, но е възможно да достигне до над 15 000 гауса.

Избор на материал

• Пръчка и крайни капачки - неръждаема стомана или специални сплави, които издържат на въздействието на продукта.
• Покрития/пластини - повишават твърдостта, смазочните качества и ерозионната устойчивост.

Околна среда

• Температура - Възможна е работа до ~150°C.
• Химическа устойчивост - Съвместимост на корпуса и уплътнителния материал.

Нужди от сертифициране

• Съответствие със санитарния стандарт 3-A - За приложения, които влизат в контакт с храни/напитки.
• Съответствие с изискванията на ATEX - За запалими/експлозивни среди.

Съобразяването на всички гореспоменати фактори с конкретния процес чрез внимателен подбор на магнитни пръти осигурява надеждно отделяне, дълъг експлоатационен живот и ефективно използване на възможностите на магнитното поле.

Реномираните доставчици на магнитни пръти разполагат с богат опит, за да си сътрудничат при избора на размери и материали, преди да произведат потребителски устройства, специално създадени за вашите нужди.

Инсталиране на магнитни пръти

След като бъдат проектирани, магнитните пръти могат да бъдат разположени вертикално, хоризонтално или диагонално, където е необходимо, за да се филтрират течности, прахове или насипни твърди материали.

Типичните места за поставяне включват:

Процесни тръбопроводи

Пръчките, поставени в стандартни или специално оборудвани тръбопроводи, използват течащ транспорт на продукта, за да пренесат замърсяването през зоните на магнитно улавяне.

Корпуси/камери

Големи сглобки от магнитни пръти с множество дълги пръти, разположени заедно, се инсталират в камери, като се позволява потокът от изпомпван продукт да преминава през снопа пръти за разделяне.

Въздуховоди

Пръти, разположени в улеи, канали или въздушни пързалки, филтрират гравитачно подавани потоци от материал. Разположените шахматно конфигурации предотвратяват заобикалянето или изтичането между прътите.

Точки на прехвърляне на конвейера

Компактните магнитни пръти се вграждат в близост до зоните на падане на продукта от лентата към лентата, за да извличат металните отпадъци преди етапите на вторична обработка или обработка.

В идеалния случай магнитните пръти се инсталират непосредствено преди критичното технологично оборудване или чувствителните към замърсяване зони за обработка на материали, като изчистват железните отпадъци от потоците, преди продуктът да достигне тези зони.

Поддържане на ефективността на магнитните пръти

Макар че магнитните пръти са пасивни устройства, които не се нуждаят от поддръжка, ефективността на тяхното разделяне зависи от няколко ключови фактора за оптимална ефективност през годините на употреба.

Те включват:

Предотвратяване на втвърдяването на отлаганията при работа - Четките, чистачките или автоматичните механични почистващи машини предотвратяват уплътняването на слоеве от уловени отпадъци от повторно намагнитване. Ако се оставят да се натрупат, те могат да намалят напрегнатостта на полето на пръта и ефективността на улавяне.

Мониторинг на корозията/ерозията - Постепенното увреждане на повърхността на пръта от химическо въздействие или абразивно износване е неизбежно, но трябва да се проверява, за да се подменят устройствата, преди да се появят течове/разкъсвания.

Възстановяване на изгубения магнетизъм - При мощните неодимови магнитни пръти се наблюдава незначително намаляване на силата от размагнитване, когато са оразмерени по подходящ начин. Но по-слабите феритно-керамични пръти може да се нуждаят от [{размагнитване}] на всеки няколко години, за да се възстанови максималната им производителност.

Потвърждаване на чистотата на продукта - Трябва да се извършват периодични проверки на чистотата чрез лабораторен анализ или откриване на замърсявания по веригата, за да се потвърди, че се поддържат целевите нива на чистота, като се задейства подмяна на пръчките, когато те паднат.

Потвърждаване на динамиката на продуктовия поток - Всякакви промени в скоростта на подаване на материала, вискозитета, плътността или пътя на потока могат да намалят турбулентността и магнитното смесване, което да позволи на малки частици да се изплъзнат от пръчките. Възможно е да се наложат корекции на процеса, за да се запази ефективността на разделянето.

В заключение

При добро поддържане на замърсителите и някои дребни съображения за обслужване, индустриалните магнитни филтърни пръти осигуряват много надеждна, цялостна защита срещу опасни или нежелани частици от черни метали в много критични процеси и продуктови потоци. Тяхната изключителна ефективност на разделяне, сила на полето и устойчивост на корозия ги прави универсална оперативна защита в продължение на десетилетия на употреба.