磁気選別装置

「磁力選別装置？」と聞いて真っ先に思い浮かぶのは、磁石が入った回転ドラム、それです。しかし、これは氷山の一角であり、初心者や値段だけを見て機器を注文する人の主な間違いはここにあります。実際に分解してみると磁気選別装置基本的に、これは相互接続されたユニットのシステム全体であり、一見些細な 1 つの要素 (たとえば、荷降ろしシステムや圧縮) に問題があると、すべての作業が台無しになる可能性があります。私自身も、現場でクライアントから抽出量が少ないと苦情を言われたことに何度も遭遇しましたが、その理由は磁場の強さではなく、ドラムとケーシングの間の隙間の計算が間違っていたり、パルプを吸い込むシールが磨耗していたり​​することが判明しました。カタログではめったに見られないものの、実際には重要なこれらのニュアンスについてお話したいと思います。

構造の基礎: 鋼鉄のボディの後ろに隠されているもの

湿式濃縮用の古典的なドラム分離機を見てみましょう。そう、心臓は磁気システムなのです。しかし、どれでしょうか？以前はフェライト磁石があちこちにありましたが、今でも多くの場所に設置されています。しかし、永久磁石について話している場合、今ではほとんどの場合NdFeB、つまりネオジムです。強度が異なり、安定性が高くなります。しかし、ここで見落とされがちな重要な点があります。このシステムはどのようにしてドラム内に固定されているのでしょうか?ただボルトで固定されているだけではありません。いかなる振動や変位も表面上の磁場の変化につながるため、絶対的に堅固で不変の構造が存在する必要があります。そしてこれは分離の質に直接影響します。古い工場でセパレーターが「吐き出している」のを見たことがあります。磁鉄鉱。開けてみると、磁石ブロックの固定が絶え間ない振動によって弱まり、ブロックが数ミリメートル沈んでいたことが判明した。場は歪み、分離境界は浮いた。

ドラムそのもの。見た目はただの空洞の円筒です。ただし、材質、壁の厚さ、シェルをエンドキャップに接続する方法はすべて重要です。研磨材 (鉄鉱石など) を扱うには薄すぎるドラムを使用すると、すぐに摩耗してしまいます。交換とは、ラインを少なくとも 1 日停止することを意味します。したがって、通常のデバイスでは、株式会社ロンギ、これには特別な注意が払われます。彼らのウェブサイト (https://www.ljmagnet.ru）ご覧いただけますが、技術的な説明ではこの「キッチン」必ずしも明らかにされるわけではありません。鋼の厚さ、グレード、場合によっては内部保護コーティングが施されていることもあり、経験と動作条件の理解が重要です。

そしてケーシング。ここはただすべてが流れる水槽ではありません。その形状は、特に製品 (濃縮物や尾鉱) が荷降ろされるエリアにおいて重要です。傾斜角度、形状、排水口の位置。何らかの方法で実行すると、逆流が発生し、すでに分離された粒子が尾鉱に戻る乱流が発生します。これらのコンポーネントを現場で自分の目で見て修正し、追加のリフレクターを取り付けたり、ダンパーを調整したりする必要がありました。最初から完璧に設計された筐体は非常にまれです。通常、特定のパルプに合わせて調整する必要があります。

駆動およびシールシステム: 問題が最も頻繁に発生する場所

多くのメーカーはここでお金を節約していますが、無駄です。駆動 - ギアモーター。それは標準的なノードのように見えます。ただし、パワーリザーブがあることが重要であり、最も重要なのはドラムシャフトへの正しい接続方法です。リジッドカップリングとは、モーターからのすべての振動がドラムに伝達されることを意味します。柔軟なカップリングまたはプーリーとベルトを介したドライブの方が優れており、振動が軽減されます。磁気システムにとって振動は死を意味します。 2000 年代に遡る初期プロジェクトの 1 つでは、安価なギアボックスからの剛性ドライブを備えたセパレーターを設置しました。 6 か月後、騒音が増加し始め、抽出量が減少しました。彼らはそれを分解しました - 絶え間ない振動によりベアリングユニットに摩耗が現れ、シャフトが鼓動し始めました。

次にシール、つまりオイルシールについてです。サスペンションを使用する回転装置の中で最も痛みを伴う箇所。通常のスタッフィングボックスのパッキンを取り付けますが、常に締める必要があり、漏れがあり、研磨剤が充填されています。最新の解決策は、機械式メカニカルシールです。しかし、それらはまた異なります。摩擦ペアの材質（炭化ケイ素、酸化アルミニウム）に応じて、設計（シングル、ダブル）に応じて異なります。パルプ内に砂が多く含まれる厳しい条件では、フラッシング液を使用した二重シールの方が適しています。株式会社ロンギは、1993 年に遡る歴史と膨大な数の製造装置 (年間 4,000 台以上 - この数字が物語ります) を誇るメーカーとして、通常はさまざまな注文オプションを提供しています。しかし、クライアントはお金を節約するために基本的なものを選択することがよくあります。そしてその場で漏れに悩まされる。より優れたシールを直ちに取り付ける必要があります。ダウンタイムがなければ元は取れます。

ベアリングユニット。銀行の金庫室のドアのように、パルプの侵入から保護する必要があります。多くの場合、それらは本体の外側の別個のスタンドに配置され、中間シャフトを介してドラムに接続されます。これにより、設計のコストは高くなりますが、耐用年数は大幅に長くなります。ベアリングがケーシング内のドラムの近くに配置されている場合、たとえ良好なシールがあったとしても、遅かれ早かれ湿気や汚れがそこに侵入します。このようなベアリングを交換するには、ケージをほぼ完全に分解する必要があります。不便、長い、高価。

磁気システム：永久磁石から電磁石へ

メインの磁気システムに戻りましょう。希土類永久磁石は、ほとんどの用途の標準です。しかし、ここにも微妙な点があります。極の位置、磁気ブロックの構成 (ラジアル、交互極)。磁場の大きさだけでなく、磁場の勾配、つまり距離に応じて磁場がどれだけ早く減少するかにも依存します。小さくて磁性の弱い粒子を捕捉するには、高い勾配が必要です。この目的のために、ドラムの内側に特別な「櫛」が作られることがあります。ポールピースから。

しかし、電磁石なしではやっていけない場合もあります。たとえば、動作中に電界強度を直接、スムーズかつ広範囲で調整する必要がある場合です。または、弱い磁性の鉱物を抽出するために非常に強力な磁場を作成する必要がある場合。電磁システムは別の話です。コイル、冷却システム (空気または水)、電源です。永久磁石よりも信頼性が低く、操作が難しく、高価です。しかし、特定のタスクでは不可欠です。赤泥の濃縮プロジェクトを思い出しますが、そこでは強力な電磁分離器しか対応できませんでした。問題はコイルが過熱したことでした。エアフローシステムを変更する必要がありました。

もう一つのニュアンスは消磁です。永久磁石、特に古いフェライト磁石は、時間の経過とともに、特に過熱や大きな衝撃荷重により強度が低下する可能性があります。最新のネオジム製のものはより安定していますが、永遠ではありません。したがって、重要なアプリケーションでは、テスラメーターを使用してドラム表面の磁場をチェックできれば便利です。これが予防的に行われることはほとんどありませんが、無駄です。誘導の 5 ～ 10% の低下は目に見えないかもしれませんが、抽出はすでにたるんでいます。

設置、調整、および典型的な操作エラー

ここは最も厄介な間違いが発生する分野です。完璧に作られたものでも磁気選別装置不適切な取り付けにより損傷する可能性があります。ベースは堅く、水平で、水平である必要があります。よくある間違いは、基礎にしっかりと接続されていない金属フレームに取り付けることです。デバイスは「歩いていますか?」始動時と停止時にドライブのアライメントが崩れます。セパレーターが全体的なパルプの流れに対して歪んでいる場合、状況はさらに悪くなります。その後、負荷はドラムの全長に沿って均等に進行せず、一方の端からセクターが過負荷になり、材料は分離する時間がなく、尾滓に入ります。

設定。最も重要なことは、ドラムとローディングトレイの下端の間、またはドラムとケーシングの底の間の隙間を調整することです。このギャップによって、ドラム上のパルプ層の厚さが決まります。小さすぎるとセパレーターが「詰まり」、材料が通過する時間がなくなり、溢れてしまいます。大きすぎると、層が厚くなり、磁場が層の深さから粒子を引き出すことができなくなり、粒子はダンプされてしまいます。特定のサイズと栄養濃度に合わせて、実験的にその場で調整が行われます。ここでの指示は正確な数値を示しません。

操作上のエラー。最も一般的なのは栄養過多です。技術者は、現場の生産性を高めるために、設計よりも多くのパルプを分離器に供給します。つまり、効率が壊滅的に低下します。 2つ目は、シールの適時でない検査と交換です。彼らは川が流れるのを待っています。 3つ目は、外来の騒音や振動を無視することです。これらすべてが最終的には重大な修理につながります。からの機器ロンギ1993 年以来の経験と生産規模から判断すると、長期にわたる作業に耐えるように設計されていますが、有能なアプローチも必要です。同社の Web サイトには製品に関するセクションがありますが、実際の操作のニュアンスはエンジニアや経験からしか学べないことがよくあります。

具体的なデザインと今後の展望

ドラムセパレーターは古典的ですが、唯一の選択肢ではありません磁気分離装置。ローラー、プーリー (乾式分離用)、および超微細材料用の強磁性ワイヤーまたはメッシュのマトリックスを備えた高勾配分離機があります。それぞれに独自の適用分野と独自の設計機能があります。たとえば、マトリックス分離器では、濃縮物を除去してマトリックスの詰まりを防ぐための向流フラッシングが主な問題です。

すべてはどこへ行くのでしょうか？トレンドは知的化です。パルプレベル、ベアリング温度、さらにはオンライン磁場センサーを監視するためのセンサー。これにより、計画された予防保守から状態ベースの保守に移行できます。突然の故障のリスクが軽減されます。 2つ目の方向性は素材です。ドラムの耐摩耗性コーティング、ケーシングの新しい複合材料、さらに強力で安定した永久磁石。

結局のところ、最初に戻ります。磁気選別装置- これは原始的な単位とは程遠いです。これは、磁気効率、機械的信頼性、保守性、コスト間のトレードオフの結果です。経験豊富なエンジニアは、設計を見れば、メーカーがどこにコストを節約し、どこに安全マージンを組み込んだかがすぐにわかります。そして、一見すると隠されたこれらの詳細こそが、装置が現場で何年も安定して動作するか、それとも濃縮者にとって頭の痛い問題となるかを最終的に決定するのです。古くて時代を経たもののように株式会社ロンギ撫順市では 1,200 名以上の従業員がそのような機器の開発と生産に携わっており、そのほとんどが教育を受けた専門家です。ちなみに、彼らの経験は、これらの明白ではないが重要なノードや決定において正確に具体化されることがよくあります。