CZ17058U1

CZ17058U1 - Izolace vodičů se zlepšenou separovatelností od zpracovávané rubaniny

Info

Publication number: CZ17058U1
Application number: CZ200618213U
Authority: CZ
Inventors: Valenta@Pavel; Fiala@Jaromír; Šrank@Zlatko; Mastný@Libor; Mečíř@Pavel
Original assignee: Austin Detonator S.R.O.
Priority date: 2006-10-27
Filing date: 2006-10-27
Publication date: 2006-12-04

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká izolace vodičů elektrického proudu, používaných zejména pro průmyslové elektrické rozbušky. Konkrétně se jedná o úpravu uvedené izolace takovým způsobem, aby bylo možno ekonomicky přijatelným postupem oddělit zbytky této izolace, případně i zbytky vodičů s touto izolací, po provedených trhacích pracích, od ostatních látek či složek ze zpracovávané rubaniny.

Dosavadní stav techniky

Zbytky izolace elektrických vodičů, zejména u elektrických rozbušek, používaných při trhacích pracích při dobývání hornin, kontaminují výsledný natěžený produkt, tedy tzv. rubaninu. Kontaminace je zde představována právě přítomností zbytků izolace v rubanině, což následně způsobuje potíže při úpravě rubaniny v technologických zařízeních jako jsou například drtiče, ve kterých se rubanina, resp. produkt těžby, rozmělňují, nebo se jedná o třídiče, kde se produkt třídí na požadovanou frakci. Následkem výše uvedené kontaminace a vstupu zbytků izolace do uvede15 ných zpracovacích zařízení jsou časté odstávky uvedených zařízení, způsobené nutností jejich vyčištění od zbytků uvedené izolace. V extrémních případech může dojít i k poruše zařízení. Proto je nutno předmětné zbytky izolace z natěžené rubaniny, zpravidla horniny, odstranit, což se v současné provádí manuálně, nebo se to neprovádí vůbec, protože částečky izolace bývají i poměrně malé. Tato okolnost způsobuje zvýšení nákladů na soubor trhacích prací s úpravou natě20 žené horniny, což je značná nevýhoda při technologických postupech, zahrnujících použití jinak vysoce účinné a mechanizované postupy. Co se týče oddělování vodičů elektrického proudu, opatřených izolací, včetně jejich zbytků, od ostatních složek mechanických směsí, pak se zde často používají mechanické postupy dělení. Při oddělování od sypkých materiálů je běžný záchyt těchto vodičů a jejich zbytků na sítech. Nevýhodou tohoto postupu je, že neumožňuje záchyt zbytků předmětných vodičů a izolace, které jsou schopny sítem propadnout. Výše uvedený postup není vhodný pro záchyt zbytků elektrických vodičů vzniklých při dobývání hornin a minerálů pomocí trhacích prací s využitím elektrických rozbušek, protože při tomto způsobu těžby surovin zůstává v rubanině významný podíl zbytků vodičů, schopných propadnout sítem. Proto se v současné době často používají k výše uvedenému účelu elektrické vodiče z magnetického materiálu, jako např. z pocínovaného ocelového drátu. Po provedení trhacích prací je možno v tomto případě použít magnetickou separaci k oddělení zbytků elektrického vodiče od nemagnetických látek rubaniny a z dalších mechanických směsí. Výše uvedený postup magnetické separace umožňuje i záchyt zbytků vodičů o malých rozměrech. Stejně jako první postup však neumožňuje zachycení zbytků samotného izolačního materiálu o malých rozměrech. Přitom obsah zbytků izolačního materiálu o malých rozměrech a nutnost jejich odstranění může mít významný negativní dopad na náročnost zpracování rubaniny nebo na kvalitativní parametry produktu vzniklého zpracováním rubaniny.

Podstata technického řešení

Uvedené nevýhody se v rozhodující míře redukují a vytvoření izolace s možností snadné strojní separace, především od rubaniny, se dosahuje u izolace se zlepšenou separovatelností od zpracovávané rubaniny, provedené jako jednovrstvá nebo vícevrstvá izolace, obklopující vodič elektrického proudu, ve shodě s předkládaným technickým řešením, kde podstata spočívá v tom, že alespoň jedna vrstva izolace je vyrobena z magnetického materiálu a současně alespoň jedna vrstva je vyrobena z elektricky nevodivého materiálu. Zde je třeba poznamenat, že výhodné může být, jestliže izolace tvoří jednu, nebo i více vrstev, vyrobených z materiálu, který je současně magnetický a elektricky nevodivý. Přitom výhodně tento magnetický materiál je vytvořen jako směs magnetické a nemagnetické hlavní materiálové složky, přičemž zejména je výhodou, jestliže obsah magnetické hlavní materiálové složky v jednotlivých vrstvách izolace činí 5 až

- 1 CZ 17058 Ul % hmotnostních, kde zbytek do 100 % je tvořen nemagnetickou hlavní materiálovou složkou, vše vztaženo na hmotnost jednotlivých vrstev, nebo ještě lépe, jestliže obsah magnetické hlavní materiálové složky v jednotlivých vrstvách izolace činí 10 až 30 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost jednotlivých vrstev izolace. S výhodou pak magnetická hlavní materiálová složka je vyrobena na bázi magnetitu - Fe₃O4, nebo na bázi feritu obecného vzorce Me^!IFe2O4, kde Me představuje Co, Mn, Ni, Ca, Cu, Zn, Mg, nebo feritu obecného vzorce LnⁿFe2O₄, kde Ln představuje prvky vzácných zemin, nebo na bázi prvků vzácných zemin v oxidačním stupni II, nebo na bázi oxidu železitého v modifikaci Y-Fe₂O₃, nebo na bázi práškového železa, nebo na bázi magnetické slitiny železa, nebo na bázi směsi nebo slitiny s obsahem výše uvedených magneticío kých dílčích složek, kde výhodně magnetickými slitinami železa jsou slitiny, obsahující alespoň ještě prvky vzácných zemin, zejména s výhodou takovými magnetickými slitinami železa jsou slitiny, obsahující ještě alespoň jeden kovový prvek vzácných zemin a B a/nebo Co, přičemž kovovými prvky vzácných zemin pak jsou výhodně Nd a Srn. Případně, alternativně, magnetická hlavní materiálová složka je vyrobena na bázi magneticky tvrdých materiálů typu AlNiCo nebo

FeCoCr. Nemagnetická hlavní materiálová složka je pak s výhodou vytvořena na bázi plastické hmoty, výhodně tak, že plastická hmota je volena z oblasti polymerů nebo kopolymerů, přičemž je zejména výhodné, jestliže polymerem nebo kopolymerem jsou látky ze skupiny elastomerů nebo plastů, kde s výhodou elastomery se volí jako silikonový nebo butadienstyrenový kaučuk, nebo plasty se s výhodou volí jako PVC, PE, PP, nebo PTFE.

Tím se dosáhne vytvoření izolace, kde alespoň v jedné její vrstvě obsažené magnetické látky umožňují provést magnetickou separaci zbytků této izolace, případně i izolace s nemagnetickým vodičem, od rubaniny, čímž se eliminuje dosavadní podstatná nevýhoda nutnosti manuální separace těchto zbytků, nebo, ve srovnání se situací vůbec neprovedené separace, se snižuje riziko zanášení či poškozování zpracovacích zařízení uvedené rubaniny, kontaminované zbytky deto25 načních izolace a vodičů. Tím se dále může dosáhnout i vytěžování barevných nemagnetických kovů magnetickou separací, pokud jsou použity příkladně jako vodice v izolaci podle předkládaného řešení.

Příklady provedení technického řešení

Příklad 1

Byl připraven izolační materiál na bázi PVC obsahující 54 hmotnostních dílů PVC, 22 dílů změkčovadla, 2 díly tepelného stabilizátoru, 2 díly maziva a 20 hmotnostních dílů magnetitu FeFe₂O₄. Pomocí tohoto materiálu byla provedena izolace vodiče z pocínovaného ocelového drátu.

Hodnocením užitných parametrů vodiče bylo zjištěno, že izolace vyhověla v odolnosti proti otěru, proti chladu v elektrické pevnosti izolace i v elektrické kapacitě.

Příklad 2

Byl připraven izolační materiál na bázi PE obsahující 90 hmotnostních dílů PE a 10 hmotnostních dílů oxidu železitého ve formě y-Fe₂O₃. Pomocí tohoto materiálu byla provedena izolace vodiče z pocínovaného ocelového drátu.

Příklad 3

Byl připraven izolační materiál na bázi silikonového kaučuku obsahující 69 hmotnostních dílů silikonového kaučuku, 5 dílů změkčovadla, 1 díl vulkanizačního činidla a 25 hmotnostních dílů feritu - CaFe₂O₄. Pomocí tohoto materiálu byla provedena izolace vodiče z pocínovaného ocelového drátu.

-2CZ 17058 Ul

Příklad 4

Výše uvedené vodiče elektrického proudu připravené podle příkladů 1 až 3 byly použity k trha5 cím pracím při těžbě chloridu sodného pro potravinářské účely.

Bylo zjištěno, že při použití materiálů podle příkladů 1 a 3 činila účinnost magnetické separace zbytků izolace elektrického vodiče 100 %, při použití materiálu podle příkladu 2 pak 70 %. Průmyslová využitelnost

Zařízení, podle předkládaného technického řešení, je využitelné při trhacích pracích, kde se náío sledně ještě zpracovává vzniklá rubanina a kde je tedy třeba separovat zbytky izolace, případně izolace s vodiči, od rubaniny.

Claims

NÁROKY NA OCHRANU

1. Izolace vodičů se zlepšenou separovatelností od zpracovávané rubaniny, provedená jako jednovrstvá nebo vícevrstvá izolace, obklopující vodič elektrického proudu, vyznačená

15 t í m , že alespoň jedna vrstva izolace je vyrobena z magnetického materiálu a současně alespoň jedna vrstva je vyrobena z elektricky nevodivého materiálu
2. Izolace podle nároku 1, vyznačená tím, že magnetický materiál je vytvořen jako směs magnetické a nemagnetické hlavní materiálové složky.
3. Izolace podle nároku 2, vyznačená tím, že obsah magnetické hlavní materiálové

20 složky v jednotlivých vrstvách izolace činí 5 až 60% hmotnostních, kde zbytek do 100% je tvořen nemagnetickou hlavní materiálovou složkou, vše vztaženo na hmotnost jednotlivých vrstev izolace.
4. Izolace podle nároku 3, vyznačená tím, že obsah magnetické hlavní materiálové složky v jednotlivých vrstvách izolace činí 10 až 30 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost jed25 notlivých vrstev izolace.
5. Izolace podle nároků 2 až 4, vyznačená tím, že magnetická hlavní materiálová složka je vyrobena na bázi magnetitu Fe₃O₄, nebo na bázi feritu obecného vzorce MeⁿFe2O4, kde Me představuje Co, Mn, Ni, Ca, Cu, Zn, Mg, nebo feritu obecného vzorce LnⁿFe2O4, kde Ln představuje prvky vzácných zemin, nebo na bázi prvků vzácných zemin v oxidačním stupni II,

30 nebo na bázi oxidu železitého v modifikaci y-Fe₂O3, nebo na bázi práškového železa, nebo na bázi magnetické slitiny železa, nebo na bázi směsi nebo slitiny s obsahem výše uvedených magnetických dílčích složek.
6. Izolace podle nároků 3 až 5, vyznačená tím, že magnetickými slitinami železa jsou slitiny obsahující alespoň ještě prvky vzácných zemin.

35
7. Izolace podle nároku 6, vyznačená tím, že magnetickými slitinami železa jsou slitiny obsahující ještě alespoň jeden kovový prvek vzácných zemin a B a/nebo Co.
8. Izolace podle nároku 7, vyznačená tím, že kovovými prvky vzácných zemin jsou Nd a Sm.

-3 CZ 17058 Ul
9. Izolace podle nároků 2až4, vyznačená tím, že magnetická hlavní materiálová složka je vyrobena na bázi magneticky tvrdých materiálů typu AlNiCo nebo FeCoCr.
10. Izolace podle nároků 1 až 9, vyznačená tím, že nemagnetická hlavní materiálová složka je vytvořena na bázi plastické hmoty.
11. Izolace podle nároku 10, vyznačená polymerů nebo kopolymerů.
12. Izolace podle nároku 11, vyznačená látky ze skupiny elastomerů nebo plastů.
13. Izolace podle nároku 12, vyznačená kaučuk nebo butadienstyrenový kaučuk.
14. Izolace podle nároku 12, vyznačená nebo PTFE.