MXPA06014183A

MXPA06014183A - Separador magnetico para materiales ferromagneticos con rodillo de rotacion de deslizamiento controlado y metodo de operacion relevante.

Info

Publication number: MXPA06014183A
Application number: MXPA06014183A
Authority: MX
Inventors: Danilo Molteni
Original assignee: Sgm Gantry Spa
Priority date: 2004-06-07
Filing date: 2004-06-07
Publication date: 2007-02-14
Also published as: EP1755786B1; ES2344841T3; CN1960808B; KR20070024712A; US20070221542A1; CA2567318C; BRPI0418888A; AU2004320545A1; AU2004320545B2; DE602004027312D1; KR101162392B1; CA2567318A1; US8056730B2; JP2008501521A; EP1755786A1; ATE468173T1; WO2005120714A1; JP4616347B2; CN1960808A

Abstract

Un separador magnetico que incluye convencionalmente una banda transportadora (1) que forma un circuito cerrado alrededor de un rodillo magnetico (2) y un rodillo inactivo (3) para transportar una mezcla de materiales (4), siendo el aspecto novedoso que la banda (1) no esta operada por el rodillo (2) sino por el rodillo inactivo (3) el cual esta motorizado, y porque la banda (1) no esta enrollada directamente en el rodillo (2) sino en un tubo inactivo (3') del material no magnetico dentro del cual se ajusta el rodillo (2) con una abertura minima. Por consiguiente es posible obtener dos superficies con un deslizamiento relativo, y por consiguiente dos velocidades diferentes mediante las cuales el material atraido, durante la trayectoria definida por los 180 degree de tangencia hacia el area magnetica, debido al retroceso o avance de las polaridades magneticas, tiende a girar hacia atras y hacia adelante con respecto a la direccion de recorrido de la banda. Esto resulta substancialmente en que todo el material inerte este siendo liberado y este cayendo por gravedad en la primera area de caida (5), localizada debajo de la tangente vertical hacia la banda (1), y tambien da como resultado una liberacion progresiva de materiales con permeabilidad en incremento, con una separacion tipo ventilador que los conduce a caer dentro de distintas areas de caida (6, 7, 8).

Description

SEPARADOR MAGN ÉTICO PARA MATERIALES FERROMAG N ÉTICOS CON RODILLO DE ROTACIÓN DE DES LIZAMIENTO CONTROLADO Y MÉTODO DE OPERACIÓN RELEVANTE Cam po de la Invención La presente invención se refiere a máquinas para separar materiales de acuerdo con sus propiedades mag néticas, y en particular, a un separador con rodillo de rotación de deslizamiento controlado. Antecedentes de la Invención Se sabe q ue un separador magnético está diseñado para extraer de u n flujo de materiales mezclados, todas las partes que tengan permeabilidad magnética , para separarlos de esta forma del resto del material i nerte. Un separador típico, consiste esencialmente en una polea magnética, q ue actúa como un rodillo de transmisión , q ue hace correr una banda que transporta una mezcla de materiales, estando cerrada la banda en un circuito alrededor de un rodillo inactivo. Las poleas magnéticas con diferente gradiente de campo mag nético adecuadas para separar los materiales con alta o baja permeabilidad mag nética, se utilizan para seleccionar el material . Con un gradiente de campo bajo ú nicamente los materiales con alta permeabilidad magnética son atra ídos, mientras q ue con un g radiente de campo superior, se atraen materiales tanto con alta permeabilidad magnética como con baja permeabilidad magnética. Un inconveniente de los separadores conocidos, en particular aquéllos con una polea con gradiente de campo superior, es que el material atraído por las polaridades correspondientes permanece adherido a dichas polaridades hasta que la banda transportadora se mueve lejos del rodillo, originando de esta forma la separación del material atraído en un área muy pequeña. Como consecuencia, tanto los materiales de baja permeabilidad magnética como de alta permeabilidad magnética caen en la misma área y tienen que ser subsecuentemente clasificados. Otro inconveniente, parte del hecho de que los materiales magnéticos traen a lo largo una parte del material inerte, ya que el último permanece pinchado entre el inductor (las polaridades alternas del rodillo) y el inducido (el material magnético atraído). Por consiguiente también en este caso se requiere de un trabajo adicional para incrementar la calidad del material seleccionado. Otro tipo de separador magnético es el separador de corriente eddy que se utiliza para separar materiales no magnéticos aún eléctricamente conductivos tales como aluminio, cobre, latón, etc. En este caso, se proporciona un rodillo magnético que gira a alta velocidad dentro de un tubo no magnético alrededor del cual se enrolla la banda transportadora. La velocidad de rotación del rodillo debe ser muy alta (por ejemplo 3,000 rpm) para inducir en los materiales conductivos las corrientes eddy, lo cual a su vez, se debe a la rápida variación del campo mag nético que origina una repulsión de los materiales los cuales son separados de esta forma de la mezcla . Además, con el objeto de log rar la máxi ma eficiencia de operación , la abertu ra entre el rodillo magnético y el tubo no mag nético, debe ser lo más pequeña posible, y esto puede originar problemas de sobrecalentam iento debido a la alta velocidad de rotación relativa entre los dos miembros. Breve Descri pción de la Invención Por consiguiente el objeto de la presente invención es proporcionar u n separador que esté libre de los i nconvenientes antes mencionados. Este objeto se logra por medio de un separador de materiales ferromagnéticos, en los cuales el rod illo inactivo actúa como un rodi llo de transmisión para la banda que está enrollada alrededor de un tu bo inactivo dentro del cual , puede girar un rodillo mag nético a una velocidad diferente de la velocidad del tubo, en una forma similar a la que ocurre en un separador de corriente eddy pero en u n rango de velocidad completamente diferente. U na primera ventaja i mportante de este separador, viene del hecho de que el control de la velocidad de rod illo con respecto a la velocidad de la banda, permite obtener un deslizamiento relativo que reduce en g ran parte el efecto de pinchado , y por consig u iente, la probabilidad de llevar material inerte j unto con el material mag nético.

Otra ventaja importante es que el deslizamiento controlado permite también obtener una selección in mediata de los materiales que tienen diferente permeabilidad mag nética , abriéndolos tipo ventilador en el área de caída con una liberación progresiva de materiales de permeabilidad en incremento. Breve Descripción de los Dibujos Quedarán claras para los expertos en la técnica, ventajas y características adicionales del separador de acuerdo con la presente invención, a partir de la descripción detallada de algunas modalidades de la presente invención que se encuentra más adelante, con referencia a los dibujos anexos, en donde: La figura 1, es una vista de sección longitudinal en diagrama que muestra la separación del material y el efecto de selección logrado a través del separador de la presente invención; La figura 2, es una vista frontal en diagrama que muestra la primera modalidad del sistema de deslizamiento controlado; y La figura 3, es una vista en diagrama similar a la figura 1, que muestra una modificación del separador de la presente invención, abastecido con un aparato adicional para la selección de materiales con alta permeabilidad magnética. Descripción Detallada de la Invención Haciendo referencia a las figuras 1 y 2, se observa que un separador magnético de acuerdo con la presente invención incluye convencionalmente una banda transportadora 1, que forma un circuito cerrado alrededor de un rodillo magnético 2, y un rodillo inactivo 3 para transportar una mezcla de materiales 4. En la mezcla 4, las propiedades magnéticas de los materiales han sido indicadas en forma gráfica como se indica a continuación: el inicio del material inerte, el círculo del material con baja permeabilidad mag nética , el triángulo para el material con media permeabilidad magnética, y el rectángulo para el material con alta permeabilidad magnética . El aspecto novedoso de la presente invención se proporciona a través del hecho de que en este separador de materiales ferromagnéticos, se utiliza una estructura simi lar a un separador de materiales no mag néticos: la banda 1 no está operada por el rodillo 2 sino por el rodillo inactivo 3 que está motorizado, y no está enrollado directamente en el rodillo 2 , sino en u n tubo i nactivo 3' del material no magnético (por ejemplo , acero inoxidable, plástico reforzado con vidrio, etc. ), dentro del cual el rodillo 2 se ajusta con una abertura mínima . Tal como se ilustra en la figura 2, el rodillo está soportado en el extremo de su eje por cojinetes 9, en tanto que el tubo 3' está soportado a su vez por el eje del rodillo 2 sobre el cual están montados los cojinetes. La velocidad de rotación del rodillo 2 se controla por medio de un motor-reductor 1 0, o similar, de modo que su velocidad angular está comprend ida entre 1 % y 200% de la velocidad ang ular de la banda 1 , y en cualquier caso diferente al 1 00%, de modo que existe una diferencia q ue da como resultado una rotación relativa entre el rodillo 2 y el tubo 3' . El objeto de esta diferencia es que se obtienen dos superficies con un deslizamiento relativo y por consiguiente dos diferentes velocidades mediante las cuales el material es atraído, durante la trayectoria definida por los 1 80° de tangencia hacia el área mag nética , debido al retroceso o avance de las polaridades mag néticas q ue tienden a girar hacia atrás y hacia adelante con respecto a la dirección de recorrido de la banda . Con esto se obtiene que substancialmente todo el material inerte sea liberado y caiga por gravedad en la primera área de caída 5, localizada debajo de la tangente vertical hacia la banda 1 . Además, también se obtiene la liberación progresiva antes mencionada de materiales con permeabilidad en incremento, con una separación tipo ventilador que los conduce para caer en las distintas áreas de caída 6, 7 , y 8. En otras palabras, entre mayor es la permeabilidad magnética del material es mayor su capacidad de resistir la acción combinada del deslizamiento y la fuerza centrífuga . Como consecuencia , cada material abandonará la banda 1 en el pu nto que corresponde a sus propiedades magnéticas, sin el efecto de pi nchad ura originado por materiales con mayor permeabilidad mag nética que afectan su área de caída. Se deberá observar q ue aunque la modalidad preferida proporciona el uso de u n motor-reductor 1 0 para controlar la velocidad o rodillo 2 , dicha velocidad también puede ser controlada (au nque en u n rango de velocidad más pequeño) sim plemente por medio de un embrague con llave en el eje del rodillo 2. De hecho, en la ausencia de un motor-red uctor 1 0, el propio pasaje de materiales ferromag néticos en la banda 1 , tiende a correr en el rodillo de rotación 2 q ue está inactivo que tiene únicamente la fricción de rotación de los coj inetes 9, u na vez que se su pera la i nercia inicial . Esto es posible obviamente ú n icamente cuando la mezcla 4 tiene una suficiente concentración de material ferromagnéticos, mientras que si la concentración es baja o el material presente tiene baja permeabilidad magnética , el rodillo 2 podría estar totalmente desprovisto de transmisión o medios de embrague, ya que la fricción de los cojinetes 9 y/o su inercia es suficiente para mantener su velocidad debajo de la velocidad de la banda 1 . Claramente en estos dos casos la velocidad del rodillo 2 únicamente puede ser menor a la de la banda 1 , pero en general también con el motor-reductor 1 0 es preferible gi rar el rodillo 2 a una velocidad menor a la de la banda 1 , incluso si la transmisión del motor puede permitirle g irar a una velocidad mayor siempre que esta sea útil para una selección más efectiva de los materiales. Si n importar el tipo de rodi llo 2 utilizado (operado por motor, con embrag ue o inactivo), la selección del material con mayor permeabilidad magnética puede mejorarse a través de la modalidad ilustrada en la figu ra 3. En este caso el separador antes mencionado ha sido ag regado con un deflector de inclinación ajustable 1 1 para desviar, de acuerdo con la inclinación ajustada previamente, el material con mayor o menor permeabilidad magnética hacia un tambor mag nético 1 2 , preferentemente con imanes permanentes, cuya cu bierta gira en la dirección opuesta con respecto al rodillo 2. La posición del tam bor 1 2 es preferentemente ajustable de modo que permite extraer el material con una mayor permeabilidad mag nética del flujo de material desviado por el deflector 1 1 hacia el área de caída 8, en donde el material posteriormente es volteado por el tambor de contra-rotación 1 2 y subsecuentemente liberado en el área de recolección 1 3. La adición del deflector 1 1 y el tambor 1 2 , así como su capacidad de ajuste, permiten extender el campo de aplicación del separador de la presente invención . Queda claro q ue las modalidades antes descritas e ilustradas del separador magnético de acuerdo con la presente invención , son solo ejemplos suscepti bles a diversas modificaciones. En particular, el rodillo 2 es preferentemente del tipo de imanes permanentes y puede ser elaborado con imanes de diferente naturaleza y con diferentes circuitos magnéticos, tal como un circuito con alto gradiente (50-^300 Oe/cm ), gradiente muy alto (300- 000 Qe/cm) y g rad iente u ltra-alto ( 1 000-=-2000 Oe/cm), au nque también podría ser del tipo electromagnético. En forma similar, la banda 1 , el tubo 3' y el rodillo de transmisión 3 pueden ser modificados de acuerdo con las necesidades de fabricación específicas, y se puede proporcionar más de un rodillo inactivo dependiendo de la forma y/o longitud de la banda 1 .

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S 1. Un separador magnético para materiales ferromagnéticos que incluye una banda transportadora (1) que forma un circuito cerrado alrededor de un rodillo magnético (2) y al menos un rodillo inactivo (3), caracterizado porque al menos un rodillo inactivo (3) es operado por motor, porque dicha banda (1) no está enrollada directamente en el rodillo magnético (2) sino está enrollada en el tubo inactivo (3') del material no magnético dentro del cual el rodillo magnético (2) está ajustado y con respecto al cual puede deslizarse, y porque incluye medios para controlar la velocidad angular del rodillo magnético (2) en un rango entre 1% y 200% de la velocidad angular de la banda (1).
2. El separador magnético tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque los medios para controlar la velocidad angular del rodillo magnético (2), consisten en un motor-reductor (10).
3. El separador magnético tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque los medios para controlar la velocidad angular del rodillo magnético (2), consisten en un embrague con llave en el eje del rodillo magnético (2).
4. El separador magnético tal como se describe en cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el rodillo magnético (2) está soportado en el extremo de su eje por cojinetes (9) y el tubo inactivo (3') está montado a su vez a través de los cojinetes en el eje del rodillo magnético (2).
5. El separador magnético tal como se describe en cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incluye además un deflector de inclinación ajustable (11) localizado debajo del rodillo magnético.
6. El separador magnético tal como se describe en cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incluye además un tambor magnético (12), preferentemente con imanes permanentes, cuya cubierta gira en la dirección opuesta con respecto al rodillo magnético (2) y se localiza en el área de caída (8) del material con alta permeabilidad magnética.
7. El separador magnético tal como se describe en la reivindicación 6, caracterizado porque la posición del tambor magnético (12) es ajustable.
8. Un método para operar un separador magnético de materiales ferromagnéticos que incluye una banda transportadora (1) que forma un circuito cerrado alrededor de un rodillo magnético (2) y al menos un rodillo inactivo operado por motor (3), estando enrollada la banda (1) en un tubo inactivo (3') de material no magnético dentro del cual el rodillo magnético (2) se ajusta y con respecto al cual puede deslizarse, siendo proporcionados medios para controlar la velocidad angular del rodillo magnético (2), caracterizado porque el rodillo magnético (2) es girado a una velocidad angular comprendida en un rango entre 1% y 200% de la velocidad angular de la banda (1)- R E S U M E N Un separador magnético que incluye convencionalmente una banda transportadora (1) que forma un circuito cerrado alrededor de un rodillo magnético (2) y un rodillo inactivo (3) para transportar una mezcla de materiales (4), siendo el aspecto novedoso que la banda (1) no está operada por el rodillo (2) sino por el rodillo inactivo (3) el cual está motorizado, y porque la banda (1) no está enrollada directamente en el rodillo (2) sino en un tubo inactivo (3') del material no magnético dentro del cual se ajusta el rodillo (2) con una abertura mínima. Por consiguiente es posible obtener dos superficies con un deslizamiento relativo, y por consiguiente dos velocidades diferentes mediante las cuales el material atraído, durante la trayectoria definida por los 180° de tangencia hacia el área magnética, debido al retroceso o avance de las polaridades magnéticas, tiende a girar hacia atrás y hacia adelante con respecto a la dirección de recorrido de la banda. Esto resulta substancialmente en que todo el material inerte esté siendo liberado y esté cayendo por gravedad en la primera área de caída (5), localizada debajo de la tangente vertical hacia la banda (1), y también da como resultado una liberación progresiva de materiales con permeabilidad en incremento, con una separación tipo ventilador que los conduce a caer dentro de distintas áreas de caída (6, 7, 8).