Вихретоковый сепаратор — Сепаратор цветных металлов
 

Вихретоковый сепаратор — Сепаратор цветных металлов

вихретоковый сепаратор

Вихретоковый сепаратор — Сепаратор цветных металлов

вихретоковый сепаратор

Вихретоковый сепаратор — оборудование, которое широко используется в перерабатывающей промышленности. В основе этих аппаратов находится принцип образования вихревых токов, обнаруженный в 19 веке и исследованный французским физиком Жаном Фуко, в честь которого и названо это физическое явление. Токи Фуко дают возможность очень точно разделять сыпучие отходы на 2 потока: токопроводящие и непроводящие частицы.

Подробнее о Жане Бернаре Леоне Фуко

Мы не можем не отдать дань уважения Жану Фуко, упомянутому в этой статье. В его честь названы вихревые токи, которые он подробно исследовал. Также он первым обнаружил, что металлические массы нагреваются при быстром вращении в магнитном поле.

Французский физик, механик и астроном прожил недолгую жизнь (1819 —1868 гг.), но успел совершить значительное число открытий, которые повлияли на весь мир и нашу сегодняшнюю жизнь. В его честь назван маятник, демонстрирующие суточное вращение земли, он определил скорость света и изобрел гироскоп.

Что из себя представляют вихревые токи Фуко?

Вихревые токи создают переменное магнитное поле на токопроводящем материале. Каждый раз, когда проходящее через металлический проводник магнитное поле меняется, это порождает вихревые токи. Их можно создавать специально или получить случайно.

Магнитные токи могут естественным образом появляться в пластине из черного и цветного металла или создаваться искусственно — с помощью переменного магнитного поля электрической катушки.

По закону Джоуля-Ленца вихревые токи нагревают проводники, в которых возникают. Также токи Фуко используют в качестве тормозной силы, перемещая проводники относительно стабильного магнитного поля — в этом случае образуется сила Лапласа.

Вихревые токи вокруг нас

Токи Фуко окружают нас, даже если мы этого не замечаем. Мы используем их в повседневной жизни и даже страдаем от негативных последствий их появления.

Например, индукционные плиты скрывают под стеклокерамической поверхностью катушку индуктивности, по которой протекает переменный ток, создающий переменное магнитное поле. Токи индукции наводятся на дно посуды, которая нагревается благодаря эффекту Джоуля и нагревает еду, при этом прямой теплопередачи от конфорки к посуде нет.

Вихревые токи помогают тормозить грузовики. Установленный на колесо медный диск взаимодействует с расположенным рядом магнитом, на который подается электрический ток. Образующиеся в диске вихревые токи создают силу Лапласа, которая противодействует вращению диска. Этот способ торможения совмещают с использованием стандартных тормозов, т. к. с замедлением вращения колеса вихревые токи ослабевают.

В ряде случаев токи Фуко могут быть нежелательными, например, когда они нагревают трансформаторы и таким образом снижают их КПД, отдавая часть энергии на повышение температуры сердечников.

Преимущества вихретоковых сепараторов

Вихретоковые сепараторы в основном используют при переработке отходов. Они отделяют частицы цветных металлов от общей кучи измельченных промышленных отходов, поэтому их также называют сепараторами цветных металлов. Измельченный мусор насыпают на конвейерную ленту сепаратора, после чего частицы цветных металлов автоматически отделяются от остального мусора. Движущийся по ленте поток мелких частиц цветных металлов благодаря вихретокам приобретает иную траекторию движения, чем у стекла, пластика, резины и других инертных материалов. Точность сортировки составляет 99,99%.

Сепараторы цветных металлов можно использовать для переработки широкого спектра отходов: коммунального мусора, кабелей, электрического оборудования, шлака цветных металлов, формовочного песка с алюминиевых заводов, автомобильных шин, зольного остатка и других. Также вихретоковый сепаратор может отделять частицы железа и слабомагнитные частицы (нержавеющую сталь, армированное стекло и т. п.).

Вот несколько примеров, как можно использовать сепаратор цветных металлов:

  • обрабатывать отходы деревянных дверей, окон и мебели, отделяя медные петли, гвозди, шурупы, ручки, замки и другую фурнитуру;
  • сепарировать остатки цветных металлов от золы после сжигания промышленных отходов;
  • обрабатывать бытовые отходы, выбирая металлические банки и электронное оборудование;
  • разделять пластик, ПВХ, резину, битое стекло и цветные металлы;
  • отделять алюминиевые кофейные капсулы от остального бытового мусора;
  • сортировать автомобильные отходы;
  • очищать формовочные смеси для литья алюминия;
  • обнаруживать частицы меди, свинца и алюминия в измельченных отхода кабелей и проводов;
  • сепарировать отходы аккумуляторов всех типов.

 Как работает сепаратор цветных металлов

Перед обработкой отходы необходимо измельчить. Если в измельченном мусоре присутствуют частицы железа, их необходимо удалить перед прохождением отходов через вихретоковый сепаратор. Для этого используется магнитный сепаратор с барабаном, который притягивает стальные частицы.

Следующим этапом идет использование вихретокового сепаратора. Мусор насыпают на конвейерную ленту, на одном конце которой создано переменное магнитное поле с помощью вращающегося многополюсного магнитного барабана, оборудованного неодимовыми магнитами с высокой остаточной магнитной индукцией. Магнитное поле индуцирует вихревые токи в частицах цветных металлов, проходящих сквозь него по ленте сепаратора.

Образованные токи Фуко создают в частицах-проводниках собственное магнитное поле с противоположным зарядом. Иными словами, отходы цветных металлов, проходящие через магнитное поле, сами на долю секунды становятся магнитами, обладающими собственной электромагнитной силой. Этому способствует скорость движения конвейера. И, пока инертные к магнитному полю отходы продолжают перемещаться по конвейерной ленте, остатки цветных металлов выбрасываются с ленты силой отталкивания магнитных полей. Планка разделяет движущийся по конвейеру и отлетающий мусор, цветные металлические частицы собираются в отдельном резервуаре. Высоту планки можно регулировать в зависимости от класса крупности отходов.

Точность сортировки цветных металлов с помощью вихретокового сепаратора

Эффективность сепарации зависит от электропроводности, плотности металла и соотношения этих параметров. Чем выше электропроводность и ниже плотность частицы, тем выше вероятность, что вихревые токи будут на нее действовать.

Электрическая проводимость измеряется в См/м (сименс на метр) и обозначается буквой σ (сигма греческого алфавита). Самой высокой удельной электропроводностью обладает серебро (62,1 σ), затем следует медь, золото, алюминий, вольфрам, цинк, магний, латунь, кадмий, платина, олово, хром, бронза, свинец. Наименьшей электропроводностью обладает нержавеющая сталь — 1,4 σ.

Плотность металла определяет, насколько легко его частицы будут отскакивать от конвейера под действием силы отталкивания магнитных полей. Очевидно, что частицы высокой плотности под действием силы тяжести будут подскакивать невысоко, поэтому для их эффективной сепарации необходимо создать вихревые токи высокой силы.

Вторичная переработка цветных металлов в современном мире — необходимость. Чтобы как можно больший процент металлических отходов был пущен в повторное производство, необходимо использовать современные вихретоковые сепараторы.

Компания «Адрон» выполняет поставки современных сепараторов цветных металлов с высокой точностью сортировки, которые являются надежным решением для разделения мусора самой мелкой фракции (от 0 до 10 мм).