ES2331393A1 - Procedimiento y dispositivo para la separacion de metales no ferrosos y acero inoxidable en manipulacion de materiales al por mayor. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento y dispositivo para la separación de metales no ferrosos en manipulación de materiales al por mayor. El procedimiento comprende las etapas de: detección de los metales en un flujo de materiales (2a, 2b, 2c) para la combinación de corriente de remolino principal con los rasgos electromagnéticos de sensores electromagnéticos (3) de metales a medida que circula por una cinta transportadora (1), produciendo el salto de los materiales (2a) no ferrosos por dichas corrientes de remolino; activación de inyectores (5) de eyección para la extracción de las piezas de materiales (2b) metálicos tales como acero inoxidable en una tercera corriente parcial, separada de la corriente principal de materiales (2c) no metálicos. El dispositivo comprende: una cinta transportadora (1) con unos sensores electromagnéticos (3) de metales, separadores por corrientes de remolino, una bandeja separadora (4) de materiales (2a) no ferrosos expulsados por las corrientes de remolino, unos inyectores(5) de aire, controladas por los sensores electromagnéticos (3) y una segunda bandeja separadora (6) de los materiales (2b) de acero inoxidable empujadas por el soplado de los inyectores (5) de aire.
Description
Procedimiento y dispositivo para la separación
de metales no ferrosos y acero inoxidable en manipulación de
materiales al por mayor.
La presente invención se refiere a un
procedimiento y dispositivo para la separación de metales no
ferrosos y acero inoxidable en manipulación de materiales al por
mayor, especialmente para las operaciones de reciclado de materiales
para su aprovechamiento.
Los metales deben ser clasificados en las más
diversas fracciones, sobre todo de materiales triturados en
porciones o fragmentos, provenientes de procesos de reciclado de
automóviles, tratamientos de desechos de electrónica, reciclaje de
deshechos de construcción, tratamiento de basura municipal y
doméstica, materias primas voluminosas y materias primas de todas
clases.
Procesos relacionados se describen en la patente
alemana DE-A1 3513664. Según este documento ninguna
detección exacta de los metales es posible, sobre todo acerca del
aluminio. Tampoco hay ninguna información suficiente lograda para
el ahorro de eyección de los pedazos.
El documento de patente alemana
DE-Al 4014 969 no describe tener ningún
reconocimiento exacto para la detección de metales diferentes. El
objeto descrito en el documento de patente alemana
DE-Al 4017129 sólo trabaja a una lenta velocidad
relativa de transporte. A su vez, el procedimiento descrito en la
patente alemana DE-A1 42 35956 implica un complejo
proceso de tratamiento y un tiempo consumido de lógica
consideración.
En referencia al contenido de la patente alemana
DE-A1 4017 274 únicamente las fracciones de tamaño
limitadas pueden ser procesadas debido al sistema de canal. Piezas
más grandes bloquearían el sistema.
Los documentos de patente alemana DE 100 03 562
A1 y la patente europea EP-1 253 981 B1, describen
la combinación de sensores metálicos y sensores optoelectrónicos.
Debido al alto funcionamiento de cálculo, la complejidad del
tratamiento informático y las altas exigencias de capacidad del
procesador, este sistema es muy complejo y para clasificar se
requiere material limpio. Además no se puede alcanzar una alta
calidad de clasificación, al clasificar materiales sucios.
El procedimiento y dispositivo para la
separación de metales no ferrosos y acero inoxidable en
manipulación de materiales al por mayor, objeto de esta invención,
presenta unas particularidades técnicas destinadas a obtener una
clasificación de alta calidad con una tecnología simple y robusta,
lo cual permite reducir la inversión en maquinaria y en espacio
necesario para realizar dicha operación de separación.
En efecto, la ventaja principal de la invención
es la combinación de la sencilla tecnología de las corrientes de
remolino (corrientes de Foucault) y la técnica probada del sensor
electromagnético de metales. Esto permite, no solo, una inversión
considerablemente menor, sino al mismo tiempo la reducción de una
planta de clasificación completa a una compacta. Esto hace posible
la clasificación de materiales con alta calidad en un estadio
inicial del reciclado, en el que no están muy cribados dichos
materiales, por lo que las técnicas de separación y distinción de
los materiales deben ser efectivas.
Así, el procedimiento de funcionamiento del
dispositivo comprende:
- unas primeras corrientes de remolino que son
generadas en partículas conductoras (Principio de las corrientes de
remolino o de Foucault) y consecuentemente saltan desde la
corriente de material, en la primera cinta transportadora, a al
menos un plato separador o de clasificación de corriente.
- después, una barra de sensores
electromagnéticos de alta sensibilidad detectan los metales
restantes que han caído a la segunda cinta transportadora. Con un
sistema de dedos mecánicos, sopladores u otros, dispuesto al final
de la segunda cinta transportadora a lo largo del ancho completo de
la máquina, los metales detectados son eyectados desde la corriente
de material. El sistema de dedos mecánicos puede ser activado
independientemente de acuerdo con los resultados de los sensores
electromagnéticos. Los dedos activados eyectan las piezas de metales
solas desde la corriente que pasa en una tercera corriente
parcial.
Considerando los procesos arriba mencionados el
"SCS Sensor Current Separator" se posiciona detrás de una
unidad de trituración seguido por un separador de imán, o se coloca
directamente detrás de una criba y separador magnético, el cual
elimina mediante imanes los elementos ferromagnéticos antes de
realizar la clasificación de los restantes materiales. Las
fracciones de entrada de los materiales a clasificar son
alimentadas preferentemente por un alimentador de vibración o una
cinta de transporte sobre una primera cinta de transporte con las
corrientes de remolino en proximidad con la polea del extremo de
salida de esta primera cinta transportadora. La inducción al final
de la primera cinta separa muchos de los metales no férreos fuera de
la alimentación (corriente eyectada). La corriente de materiales
restantes, que no ha sido afectada por las corrientes de remolino,
cae en una segunda cinta transportadora debajo de la primera cinta
transportadora. Esta fracción de materiales aún contiene algunos
metales, especialmente acero inoxidable y cable de cobre
enfundado.
El reconocimiento selectivo de metal toma lugar
al final de la primera cinta transportadora por medio de corrientes
de remolino. Justo después, la corriente de material pasa sobre el
final de la cinta, donde las corrientes de remolino son generadas
en ciertos metales que pasan, provocando que salten fuera desde la
corriente de material principal a al menos una primera salida en el
frente.
Por debajo, la cinta y una bandeja separadora,
separan los metales que saltan de la corriente de materiales
remanentes. Los materiales remanentes con metales, son
principalmente acero inoxidable, y son alimentados por la segunda
cinta transportadora sobre el sensor de metales electromagnético,
el cual está dispuesto debajo de la cinta al final de la segunda
cinta transportadora. Aquí todo el acero inoxidable puede ser
detectado (y/o otros metales) y después de caer de la segunda cinta
transportadora, dichos metales pueden ser eyectados por unos medios
mecánicos diseñados especialmente.
Una bandeja separadora adicional separa la
corriente de eyección de la corriente de materiales remanente y una
tercera corriente de producto se crea, la cual principalmente
consiste en acero inoxidable.
Como es imposible decir exactamente de antemano
cual de los metales inductivos reacciona suficientemente con las
corrientes de remolino para saltar bastante lejos como para llegar
sobre la bandeja de separación, el sensor de metal debe ser
adaptado a los metales los cuales no pueden ser suficientemente
inducidos. Estos metales se refieren al acero inoxidable
principalmente.
Por la combinación del clasificador de
corrientes de remolino con los sensores electromagnéticos de
metales, la presente invención permite la producción de fracciones
de alta calidad de metales no férreos, y otros materiales valiosos,
con medios simples y de una manera económica. La combinación de
numerosos sensores y unidades de separación reduce el tamaño de la
planta considerablemente y, a diferencia de otras máquinas de
clasificación comunes, realiza más de dos clasificaciones de
materia. Esto resulta en una reducción de costes para la planta, y
la construcción de máquinas. La ventaja económica resulta de la
reducción de requisitos de tiempo para la clasificación cualitativa
del material de entrada.
Como existen diferentes respuestas en los
metales afectados por las corrientes de remolino, se ha previsto
que la primera bandeja esté dividida en dos bandejas, comprendiendo
una bandeja separadora más alejada para separar aquellos metales no
ferrosos que por su conductividad se ven más afectados por las
corrientes de remolino, y por lo tanto saltan a más distancia, como
es el caso del aluminio. Una bandeja separadora más próxima recoge
los metales no ferrosos que no han podido saltar tanto porque no se
ven tan afectados por las corrientes de remolino.
Los medios de expulsión existentes al final de
la segunda cinta transportadora y que tienen la misión de desviar
las porciones de acero inoxidable y cables de cobre enfundado de
las porciones no metálicas pueden ser de diversas
características.
En una primera configuración, estos medios de
expulsión están constituidos por una barra transversal de dedos
mecánicos elevables, por ejemplo mediante un empujador eléctrico o
análogo, de forma que la porción afectada cae por gravedad si el
dedo mecánico no se acciona, o es desviada a una bandeja de
separación adicional si el mecanismo se acciona. Como los distintos
dedos mecánicos responden a los correspondientes sensores
electromagnéticos con el retardo adecuado, se consigue que las
partículas detectadas de metales de acero inoxidable, sean
expulsadas debidamente al llegar al final de la segunda cinta
transportadora.
En una alternativa de realización, los
mecanismos de expulsión pueden estar constituidos por una barra de
válvulas de soplado, conectadas con una instalación de aire
comprimido para ejercer el mismo funcionamiento sobre las porciones
de acero inoxidable que los antedichos dedos mecánicos. Estas
válvulas de soplado están conectadas al sistema de aire comprimido
de la planta o instalación.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las
características de la invención, se acompaña a la presente memoria
descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo
y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
- La figura 1 muestra un esquema de bloques del
dispositivo de la invención dotado con los medios de expulsión
movidos mecánicamente.
- La figura 2 muestra un esquema de bloques del
dispositivo de la invención dotado con los medios de expulsión de
accionamiento por válvulas de soplado mediante aire comprimido.
Como se puede observar en las figuras
referenciadas, la presente invención comprende dos cintas
transportadoras (1, 2) superpuestas, encontrándose a la entrada de
la primera cinta transportadora (1) un alimentador (3) por vibración
de las porciones (4a, 4b, 4c, 4d) de materiales a clasificar.
La primera cinta transportadora (1) comprende en
proximidad con su extremo de salida una generación de corrientes de
remolino (5) para hacer saltar determinadas porciones (4a, 4b) de
metales no ferrosos conductoras, encontrándose a continuación dos
bandejas separadoras (61, 62) consecutivas para crear dos salidas de
porciones (4a, 4b) de metales, comprendiendo una primera salida las
porciones (4a) de metales más susceptibles de saltar lejos, tales
como el aluminio, y una segunda bandeja separadora (62) de
porciones (4b) de otros metales saltadores. Las porciones (4c, 4d)
de los metales no afectados por las corrientes de remolino (5) caen
entre la primera cinta transportadora (1) y la bandeja separadora
(62) al inicio de la segunda cinta transportadora (2)
Esta segunda cinta transportadora (2) presenta
por debajo una barra transversal de sensores electromagnéticos (7)
y al final una barra de medios de expulsión para dejar caer las
porciones (4c) de materiales no metálicos en una salida adecuada o
si son detectados como metales por los sensores electromagnéticos
(7) su accionamiento para desviarlos a una bandeja separadora (63)
a otra salida de metales que comprenden principalmente acero
inoxidable y cables de cobre enfundados que no reaccionan con las
corrientes de remolino (7).
Los medios de expulsión están constituidos
principalmente por unos dedos mecánicos (8) oscilantes, así
representado en la figura 1, y accionados por electroimanes (81)
como empujadores.
En una alternativa de realización, representada
en la figura 2, los medios de expulsión están constituidos por una
serie de válvulas (9) de soplado dispuestas transversalmente a lo
ancho de la segunda cinta transportadora (2), estando asociadas
estas válvulas (9) con los correspondientes sensores
electromagnéticos (7) para su accionamiento correspondiente y
alimentadas desde una instalación (91) de aire comprimido.
Una vez descrita suficientemente la naturaleza
de la invención, así como un ejemplo de realización preferente, se
hace constar a los efectos oportunos que los materiales, forma,
tamaño y disposición de los elementos descritos podrán ser
modificados, siempre y cuando ello no suponga una alteración de las
características esenciales de la invención que se reivindican a
continuación.
Claims (9)
1. Procedimiento para la separación de metales
no ferrosos y acero inoxidable en manipulación de materiales al por
mayor, provenientes de una corriente de porciones (4a, 4b, 4c, 4d)
de materiales de chatarra, residuos urbanos e industriales,
residuos electrónicos u otros en movimiento, caracterizado
porque comprende las etapas siguientes:
- -
- la aplicación de unas primeras corrientes de remolino (5) (corrientes de Foucault) para la separación de al menos una primera selección de porciones (4a, 4b) de materiales no ferrosos y conductivos, que saltan respecto a la corriente de porciones (4c, 4d) los materiales restantes,
- -
- la detección de los metales en las porciones (4c, 4d) de materiales mediante el análisis con sensores electromagnéticos (7) de los metales y su separación por unos medios de expulsión mecánico, obteniéndose separadas las porciones (4d) de materiales metálicos, tales como acero inoxidable, cables de cobre enfundado y otros de las porciones (4c) de no metales.
2. Dispositivo para la separación de metales no
ferrosos y acero inoxidable en la manipulación de materiales al por
mayor, caracterizado porque comprende dos cintas
transportadoras (1, 2) consecutivas de la corriente de porciones
(4a, 4b, 4c, 4d) de materiales, presentando la primera cinta
transportadora (1) unos separadores por corrientes de remolino (5)
(Foucault), al menos una primera bandeja separadora (62) de las
porciones (4a, 4b) de materiales de metales no ferrosos expulsados
por efecto de las corrientes de remolino (7), en tanto que la
segunda cinta transportadora (2) está dispuesta para la recepción
de las porciones (4c, 4d) de materiales restantes de la aplicación
de las corrientes de remolino (5), y comprende unos sensores
electromagnéticos (7) de metales y unos medios de expulsión
selectiva, los cuales están controlados por dichos sensores
electromagnéticos (7) de metales, y enfocados sobre las porciones
de materiales (4c, 4d) restantes que caen por gravedad en la salida
de la segunda cinta transportadora (2), y una segunda bandeja
separadora (63) de los materiales, empujados por los medios de
expulsión, generando una corriente de porciones (4d) materiales,
principalmente acero inoxidable, por una tercera salida, separada
de las porciones (4c) de materiales no metálicos restantes.
3. Dispositivo, según la reivindicación 2,
caracterizado porque comprende una bandeja adicional (61)
para la separación de las porciones (4a) que saltan a más
distancia, preferentemente aluminio, respecto a las otras porciones
(4b) recogidas por la bandeja (61) más cercana a la primera cinta
transportadora (1).
4. Dispositivo, según la reivindicación 2,
caracterizado porque comprende un alimentador (3) por
vibración a la entrada de la primera cinta transportadora (1) para
la entrada progresiva de la corriente de material.
5. Dispositivo, según la reivindicación 2,
caracterizado porque las corrientes de remolino (5) están
aplicadas en el extremo posterior de la primera cinta
transportadora (1).
6. Dispositivo, según la reivindicación 2,
caracterizado porque el sensor electromagnético (7) de
metales está calibrado para la detección de porciones (4d)
materiales metálicos, como el acero inoxidable.
7. Dispositivo, según la reivindicación 2,
caracterizado porque los sensores electromagnéticos (7)
están dispuestos configurando una barra transversal sobre la
segunda cinta transportadora (2) para una detección selectiva.
8. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones 2 y 7, caracterizado porque los medios de
expulsión están constituidos por una barra transversal de dedos
mecánicos (8) elevables, conectada con los sensores
electromagnéticos (7) para provocar el desvío de las porciones (4d)
a la bandeja separadora (63).
9. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones 2 y 7, caracterizado porque los medios de
expulsión están constituidos por una barra transversal de válvulas
(9) de aire a presión, conectada con los sensores electromagnéticos
(7) para provocar el desvío de la porción (4d) a la bandeja
separadora (63).
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