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Prueba de imanes: Cómo probar la fuerza de un imán

¿Cuáles son los métodos para probar la fuerza de un imán?

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Resumen de la sección
1. Definición
2. Cuerpos extraños metálicos
3. Separación magnética industrial
4. Creación del campo magnético adecuado
5. Comprobación de la fuerza del imán
6. Problemas comunes con los imanes
7. Para saber más sobre imanes

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1. Definición

¿Qué es un separador magnético?

Los imanes permanentes se utilizan en las industrias de procesos para separar cuerpos extraños de la mayoría de productos buenos. Los cuerpos extraños, típicamente partes metálicas como tuercas, tornillos o simplemente virutas de metal, pueden ser perjudiciales para el proceso, al dañar el equipo (en rotación) o para el producto final. La implementación de la separación magnética en diferentes puntos del proceso es una solución eficiente para detectar la presencia de un cuerpo extraño metálico, eliminarlo o, al menos, aislar una producción sospechosa de contaminación. Las trampas magnéticas para la industria alimentaria, por ejemplo, son muy importantes para asegurarse de que ningún cuerpo extraño metálico pueda ser encontrado por el consumidor final, lo que podría suponer un peligro para la seguridad alimentaria.

El artículo se centra en la manipulación de sólidos a granel y el control de materias extrañas, pero las nociones introducidas sobre imanes siguen siendo perfectamente válidas en la fase líquida.

2. Gaussímetro: probador de imanes

Una posibilidad de medir la fuerza de un imán, es decir, el campo magnético que genera, es utilizar un gaussímetro. La herramienta de medición consta de una sonda de medición que debe aplicarse al imán y una caja de control que muestra el campo magnético medido.

Ventajas:

• Lectura directa del valor
• Valor preciso

Desventajas

• La medición puede ser incorrecta a veces si el operador no está debidamente capacitado

El campo magnético disminuye muy rápidamente con la distancia desde la fuente. Por lo tanto, es crucial aplicar correctamente y con fuerza la sonda al imán para obtener una buena lectura. Además, un imán tiene nodos de diferente polaridad y el campo magnético cambia mucho ya sea que el campo magnético se mida en el nodo o entre ellos, esto debe ser conocido por el operador que utiliza el probador de imanes para asegurarse de que se registre el valor correcto.

Las materias extrañas pueden tener consecuencias graves para una fábrica. Su presencia en el producto que se fabrica puede llevar a:

• Daños mecánicos adicionales: por ejemplo, si un tornillo se atasca en un Válvula rotativa de aire la punta del rotor puede dañarse y rayar en el estator, lo que lleva al fallo de la válvula o incluso a la generación de virutas de metal que constituyen otros cuerpos extraños
• Preocupaciones de seguridad para el proceso : la introducción de una pieza metálica en un equipo de alta velocidad como un Molino puede provocar chispas y explosión de polvo si se cumplen las condiciones (ver ATEX)
• Preocupaciones de seguridad para el consumidor: si el producto es sensible, como alimentos o productos farmacéuticos, la presencia de un cuerpo extraño puede poner en peligro la salud del consumidor (ingesta de una pieza metálica, por ejemplo)

La separación magnética de contaminantes metálicos se puede utilizar para proteger el proceso, el producto y al consumidor. Una buena comprensión de los diseños de imanes y la eficiencia de los imanes es necesaria para seleccionar y utilizar de manera eficiente estos equipos. Los imanes son una capa central de defensa para la eliminación de cuerpos extraños en las industrias de procesos.

3. Separación magnética industrial

¿Cuáles son los diseños de separador magnético disponibles?

Existen muchos diseños de imanes permanentes, sin embargo, solo unos pocos son realmente útiles en las industrias de procesos

Diseño de imanes	Uso	Figura
Imanes de rejilla / imanes de cajón	Este es uno de los diseños más extendidos y eficientes para la separación magnética. Varios tubos de imanes se disponen lado a lado, a menudo con 2 capas. El producto cae libremente sobre el imán. La denominación "cajón" significa que los tubos magnéticos se pueden extraer fácilmente tirando de ellos, como un cajón.
Imanes rotativos / imanes de tambor	Los imanes de tambor están formados por tubos magnéticos dispuestos en círculos concéntricos. El imán gira y se alimenta de material que cae a través de él por gravedad. Los imanes rotativos se utilizan a menudo para superar el puenteo de polvo sobre los tubos. También suelen tener una eficiencia más alta que los imanes de cajón estáticos.
Imanes de bala / imanes en línea	La separación metálica a menudo se lleva a cabo en el polvo que cae libremente por gravedad (ver imanes de cajón, imanes rotativos), pero puede ser necesario realizar la detección de metales en línea en una tubería de transporte neumático. Para este propósito, los fabricantes han desarrollado "balas" magnéticas donde un tubo magnético grande (bala) se posiciona en el centro de la tubería, el material debe fluir a su alrededor.
Imanes de placa (imán de tolva)	Los imanes también se pueden diseñar como placas. A veces se utilizan antes de algunas máquinas (especialmente molinos) y a menudo están en 2 partes que toman una forma en Z. El objetivo aquí es obligar al producto a fluir en una capa delgada y aumentar el área de contacto con las placas.

La separación magnética se puede utilizar en materiales a granel de materias primas o en productos semielaborados en cualquier punto del proceso.

4. Creación del campo magnético adecuado

¿Cómo funciona una trampa magnética? ¿Cómo asegurarse de que la potencia del imán es suficiente?

Para que un imán separe realmente los contaminantes metálicos, debe estar diseñado para generar un campo magnético fuerte. El primer criterio de diseño es, por lo tanto, la naturaleza del material magnético. El material debe ser de tierras raras y, más específicamente, de neodimio (NdFeB). Este material puede generar hasta 13500 Gauss (imán desnudo), mucho más alto que los imanes de ferrita (3000 Gauss) que no deben recomendarse para industrias de procesos sensibles.

El segundo criterio de diseño importante es la geometría del imán. El campo magnético disminuye muy rápidamente con la distancia desde el imán. Por lo tanto, el imán debe estar diseñado para garantizar que el flujo de producto permanezca muy cerca del imán. Por ejemplo, para imanes de cajón, esto se logra teniendo varios tubos alineados estrechamente (típicamente 50 mm centro a centro) y en 2 capas. De esta manera, se asegura que el producto realmente encontrará un campo magnético lo suficientemente fuerte como para separar los metales.

La combinación de la fuerza del imán y la geometría dará como resultado una cierta eficiencia para el imán. Esta eficiencia no es la misma para todos los metales, ya que dependerá de las propiedades magnéticas del material a separar. En un imán estático diseñado y operado adecuadamente, se deben esperar las siguientes eficiencias:
- Acero al carbono: 100%
- Acero inoxidable 304: min 85%
- Acero inoxidable 316: min 70%

Las eficiencias con un imán rotativo suelen ser más altas; con un imán en línea (línea de transporte), puede ser más baja.

5. Comprobación de la fuerza del imán

¿Cómo medir la fuerza magnética de un imán?

Puede ser necesario validar la fuerza de un imán por motivos de cumplimiento o para seguir una posible pérdida de fuerza con el tiempo (especialmente si el imán se opera a alta temperatura).

Hay 2 tipos de pruebas comúnmente admitidas: la prueba de tracción, en la que se mide la fuerza necesaria para eliminar una pieza de metal del imán; y el uso de un gaussímetro que permite leer el valor del campo magnético del imán.

6. Problemas comunes con trampas magnéticas

Las trampas magnéticas suelen ser equipos fiables, sin embargo, un cierto número de problemas pueden requerir algunas correcciones:

Tabla 2: problemas comunes con trampas magnéticas

Problema	Causa raíz y acción
La fuerza magnética disminuye con el tiempo	El imán puede estar expuesto a altas temperaturas - controlar las temperaturas a las que está expuesto el imán
La fuerza del imán parece estar por debajo de la especificación del proveedor	Asegurarse de que el medidor de gauss se use correctamente Si el modelo está equipado con un extractor, probar el imán sin el extractor

7. Para saber más sobre imanes

La filtración magnética permitirá atrapar diferentes contaminantes en industrias de sólidos a granel, eliminando cuerpos extraños.

Los imanes son componentes clave en un proceso en polvo para garantizar fiabilidad, seguridad de la instalación y seguridad del producto. Los separadores magnéticos permiten eliminar contaminantes metálicos de flujos de sólidos a granel. Existen diferentes diseños, incluidos imanes rotativos o cajones magnéticos fácilmente accesibles para limpieza.

Siga el enlace para obtener acceso a la teoría y el diseño de imanes detalles: Todo lo que necesita saber sobre imanes industriales para el control de polvos