МАГНИТОСЕПАРАТОРЫ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ С АВТОМАТИЧЕСКОЙ ОЧИСТКОЙ Технологии тКаталог статей

Получение сахар-песка очищенного от ферропримесей появляющихся в его массе в процессе производства в общем случае подразделяется на несколько стадий, включающих в себя профилактические (предупредительные) меры по защите технологического оборудования, грубую и тонкую очистки.
Очевидно, экономически целесообразно максимально уменьшить количество стадий очистки при сохранении качественных показателей.
(Количество ферропримесей регламентируется ГОСТами (ГОСТ 21-78 и ГОСТ 22-99))

Классическое решение данной проблемы состоит в использовании так называемых магнитосепараторов различных типов. Суть проблемы и различные способы ее решения кратко описаны в работе Ю. И. Рудакова с соавторами [2].

Исследования отделения ферропримесей из сыпучих материалов, проведенные группой компаний ЛОЭС в 1999 г., обозначили ряд нюансов, имеющих место применительно к сахарной промышленности и принципиально повлиявших на подход к разработке отечественных магнитосепараторов серии МСС:

- для качественной очистки сахара-песка нет смысла применять магнитные системы на основе электромагнитов или ферритовых постоянных магнитов, так как в первом случае конструктивно невозможно сформировать интенсивное магнитное поле заданной конфигурации для очистки мелкодисперсных примесей, а во втором недостаточен уровень магнитной индукции;

- использование постоянных магнитов на основе редкоземельных металлов должно предусматривать повышенный диапазон рабочих температур, поскольку возможно размагничивание системы за счет ее нагрева от сахара-песка;

- диаграмма направленности магнитного поля должна быть такой, чтобы с максимальной эффективностью извлекать как крупные примеси (болты, гайки, металлокорд), так и мелкие (окалина, стружка, металлическая пыль), а его сила - достаточной для удержания этих примесей;

- магнитосепаратор должен иметь эффективный способ очистки, позволяющий затрачивать на его обслуживание минимальное время с целью обеспечения непрерывности процесса очистки;

- система очистки магнитосепараторов должна быть автоматической (исключение влияния на производство человеческого фактора) или, в крайнем случае, полуавтоматической;

- магнитную систему следует защищать от коррозии, чтобы она сама не стала источником ферропримесей.

Исходя из вышесказанного были спроектированы и изготавливаются несколько модификаций магнитосепараторов для сахарной промышленности типа МСС, где в качестве материала для магнитной системы применен специальный сплав на основе редкоземельных металлов (N(1 - Ре - В), используемый ранее предприятиями оборонной промышленности.

Технические характеристики магнитов, используемых в магнитосепараторах серии МСС:

Остаточная индукция, Тл, не менее……………………………1,05
Коэрцитивная сила по намагниченности,
кА/м, в пределах*………………………………………………………900 - 1300
Энергетическое произведение, кДж/м,
не менее…………………………………………………………………………………………………220
Максимальная рабочая температура, °С………………………120
Минимальная рабочая температура, °С………………………-50
Гарантийный срок сохранения
характеристик, лет, не менее………………………………………………25

* В зависимости от модификации

С точки зрения технологического и конструктивного исполнения магнитосепараторы серии МСС выпускаются трех типов: барабанные, навесные и просыпные.

У барабанных магнитосепараторов (магнитная система расположена внутри вала по контуру его образующей). Сахар очищается с помощью вращающегося магнитного поля, которое отбрасывает немагнитные металлические включения (алюминий, медь, латунь). Ферромагнитные металлические примеси собираются с помощью скребка, устанавливаемого на ленте (рисЛ).

Диаграмма направленности магнитного поля сформирована расположением и ориентацией магнитных элементов таким образом, что захват и удержание крупных и мелких металлических предметов осуществляется во всем объеме очищаемого сахара-песка.

Рис. 1. Барабанный магнитосепаратор

Навесные магнитосепараторы в свою очередь подразделяются на грабельные и надпо-точные. В грабельных сепараторах магнитная система помещена в металлические антикоррозионные трубы, расположенные вертикально шахматным порядком в два или более рядов. Очистка сахара-песка происходит при прохождении массы сахара на транспортере между трубами магнитной системы. Навесной грабельный магнитосепаратор устанавливают над конвейером на специальном кронштейне, обеспечивающем 3 степени свободы ориентации магнитной системы, а также отвод магнитосе-паратора вне зоны конвейера с целью его очистки (рис. 2). В надпоточных сепараторах магнитная система расположена параллельно потоку продукта - свеклы, стружки, сахара, а магнитное поле сформировано таким образом, чтобы из толщи продукта полностью извлекать крупные металлические включения (рис.3).

Рис. 2. Навесной грабельный магнитосепаратор.

Рис. 3. Навесной надпоточный магнитосепаратор.

Просыпные магнитосепараторы, у которых магнитная система помещена в металлические антикоррозионные трубы, расположенные горизонтально в шахматном порядке в два или более ярусов, очищают сахар-песок при прохождении его массы с транспортера в приемный бункер между магнитноактивными трубами. Просыпной магнитосепаратор устанавливают на выходе конвейера и снабжают приемной воронкой, обеспечивающей прохождение всей массы сахара через магнитосепаратор. Предусмотрена автоматическая очистка магнитной системы (без участия человека); период между циклами очистки - 0,5 - 12 ч (регулируется); время на очистку - 8 сек (рис. 4).

Рис. 4. Просыпной магнитосепаратор

Очистка навесного грабельного и просыпного магнитосепараторов осуществляется выведением магнитной системы из защитных труб таким образом, что магнитное поле перестает удерживать уловленные ферропримеси на поверхности труб и они осыпаются в специальный поддон с последующим удалением.
Остаточное количество ферромагнитных примесей в сахаре после очистки магнитосепараторами типа МСС не только не превышает норм, предусмотренных ГОСТ 21-78, ГОСТ 22-99 и определяемых по методике в соответствии с ГОСТ 12573-67 при соблюдении нормативов по влажности сахара, но гораздо ниже таковых. Все детали магнитосепараторов, имеющие контакт с сахаром-песком, выполнены из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т.
В отличие от предприятий, предлагающих магнитосепараторы на отечественном рынке, группа компаний ЛОЭС практикует гибкий подход к реализации и внедрению своей разработки. Для каждого заказчика (сахарного завода) подбирается не только тип (типы) магнитосепаратора, но и вносятся изменения в конструктив, соответствующие желанию заказчика и исходя из его реальных производственных условий. При этом предлагается оптимизированная схема использования очистки технологических продуктов от ферропримесей с учетом минимизации расходов заказчика. Все магнитосепараторы серии МСС можно применять как с комплектацией автоматической очистки, так и без нее (работа в полуавтоматическом режиме).

ЛИТЕРАТУРА

1. Кошевая В.Н., Заборсин А.Ф. Выделение ферропримесей//Сахарная промышленность, 1993, №4.
2. Рудаков Ю.И., Кобрисев М.И., Конев Н.Н., Комаров С.Г. Удаление магнитных примесей из сахарного песка//Сахар, 2001, №1.
3. Соколова О.П., Заборсин А.Ф. Подбор и установка устройств для выделения ферропримесей//Сахарная промышленность, 1993, №4.

Потапов О.А., Горчинский Ю.Н., Кузнецов Н.А., Потемкин А.Н.
www.loes.ru