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Trampas y separadores magnéticos industriales para polvos

Guía de separación magnética

Eliminación de contaminantes metálicos (cuerpos extraños) en polvos y otros materiales sólidos a granel mediante separadores magnéticos

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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. Verificación de la fuerza del imán
6. Problemas comunes con los imanes
7. Más información sobre imanes

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Esta página ofrece una visión general de las trampas magnéticas (rejillas, imanes rotativos, imanes de bala, etc.) utilizadas en industrias de proceso para prevenir la contaminación del producto por cuerpos extraños.

1. Definición

¿Qué es un separador magnético?

Los imanes permanentes se utilizan en las industrias de proceso para separar cuerpos extraños del volumen de productos buenos. Los cuerpos extraños, típicamente piezas metálicas como pernos, tornillos o virutas metálicas, pueden ser perjudiciales para el proceso, dañando equipos (rotativos) o al producto final. Implementar 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 un \**lote**\ de producción sospechoso de contaminación. Por ejemplo, las trampas magnéticas para la industria alimentaria son muy importantes para garantizar que no se encuentre ningún cuerpo extraño metálico en el consumidor final, lo que podría ser un riesgo para la seguridad alimentaria.

El artículo se centra en el manejo de sólidos a granel y el control de materia extraña, pero los conceptos introducidos sobre imanes siguen siendo perfectamente válidos en fase líquida.

2. Control de cuerpos extraños metálicos

¿Cómo se utilizan los imanes en las industrias de proceso?

Un cuerpo extraño es una pieza sólida de material de naturaleza diferente al producto que se está procesando. Puede ser cualquier cosa, desde un bolígrafo de plástico hasta joyería o piezas metálicas provenientes de un equipo que ha sufrido una avería y ha liberado partes en el flujo del producto (pernos, tuercas, virutas metálicas si una pieza rotativa ha rayado una parte estática).

La presencia de materias extrañas puede tener consecuencias graves para una **instalación**. Su presencia en el producto que se fabrica puede llevar a:

• Daños mecánicos adicionales: por ejemplo, si un perno queda atrapado en una Válvula rotativa de bloqueo neumático la punta del rotor puede dañarse y rayar el estátor, lo que lleva a la avería de la válvula o incluso a la generación de virutas metálicas que constituyen otros cuerpos extraños.
• Problemas de seguridad para el proceso: la introducción de una pieza metálica en un equipo rotativo de alta velocidad, como un Molino puede generar chispas y provocar una explosión de polvo si se dan las condiciones adecuadas (ver ATEX)
• Problemas 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 (por ejemplo, la ingestión de una pieza metálica).

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

3. Separación Magnética Industrial

¿Qué diseños de separadores magnéticos están disponibles?

Existen muchos diseños de imanes permanentes; sin embargo, solo algunos son realmente útiles en las industrias de proceso.

Diseño del imán	Uso	Figura
Imán de rejilla / Imanes de cajón	Este es uno de los diseños más extendidos y eficientes para la separación magnética. Varias barras de imanes se disponen lado a lado, a menudo en 2 capas. El producto cae libremente hacia el imán. La denominación "cajón" significa que las barras magnéticas pueden extraerse fácilmente tirando de ellas, como un cajón.
Imán rotativo / Imanes de tambor	Los imanes de tambor están compuestos por barras magnéticas dispuestas en círculos concéntricos. El imán gira y es alimentado por material que cae a través de él por gravedad. Los imanes rotativos se utilizan a menudo para superar el puenteo de polvo sobre las barras. También suelen tener una mayor eficiencia que los imanes de cajón estáticos.
Imanes de bala / imanes en línea	La separación de metales suele realizarse en la caída libre del polvo por gravedad (ver imanes de cajón, imanes rotativos), pero puede ser necesario realizar la detección de metales en línea dentro de una tubería de transporte neumático. Para este propósito, los fabricantes han desarrollado imanes de "bala", donde una barra magnética grande (bala) se posiciona en el centro de la tubería, obligando al material a fluir alrededor de ella.
Placas magnéticas (imanes de tolva)	Los imanes también pueden diseñarse como placas. A veces se utilizan antes de ciertas máquinas (especialmente molinos) y suelen estar compuestos por 2 partes en forma de Z. El objetivo es forzar al producto a fluir en una capa delgada y aumentar el área de contacto con las placas.

La separación magnética puede utilizarse en materias primas de polvos/sólidos o en productos semiacabados 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 efectivamente 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 tipo de material puede generar hasta 13.500 Gauss (imán desnudo), mucho más alto que los imanes de ferrita (3000 Gauss), que no se recomiendan para industrias de proceso 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 diseñarse para garantizar que el flujo del producto permanezca muy cerca del imán. Por ejemplo, en los imanes de cajón, esto se logra al tener varios tubos alineados estrechamente (típicamente 50 mm centro a centro) y en 2 capas. De esta manera, se asegura que el producto encuentre un campo magnético lo suficientemente fuerte como para separar los metales.

La combinación de la fuerza del imán y la geometría resultará en 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 correctamente diseñado y operado, se deben esperar las siguientes eficiencias:

• Acero al carbono: 100%

• Acero inoxidable 304: mínimo 85%

• Acero inoxidable 316: mínimo 70%

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

5. Verificación de la fuerza del imán

¿Cómo medir la fuerza magnética de un imán?

Puede ser necesario validar la fuerza de un imán por razones de cumplimiento o para monitorear una posible pérdida de fuerza con el tiempo (especialmente si el imán opera a altas temperaturas).

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

6. Problemas comunes con las trampas magnéticas

Las trampas magnéticas suelen ser equipos confiables; sin embargo, ciertos problemas pueden requerir correcciones:

Tabla 2: problemas comunes con trampas magnéticas

Problema	Causa raíz y acción
La fuerza magnética está disminuyendo con el tiempo	El imán puede estar sometido a altas temperaturas - controlar las temperaturas a las que está expuesto el imán
La fuerza del imán parece estar por debajo de las especificaciones del proveedor	Asegúrese de que el gausímetro se utilice correctamente Si el modelo está equipado con un extractor, pruebe el imán sin el extractor

7. Para obtener más información sobre imanes

La filtración magnética permite capturar diferentes contaminantes en las industrias de sólidos a granel, eliminando cuerpos extraños.

Los imanes son componentes clave en los procesos de manejo de polvos para garantizar la confiabilidad, la seguridad de la instalación y la seguridad del producto. Los separadores magnéticos permiten eliminar contaminantes metálicos de flujos de sólidos a granel. Existen diferentes diseños, incluyendo imanes rotativos o cajones magnéticos de fácil acceso para limpieza.

Siga el enlace para acceder a detalles teóricos y de diseño de imanes: Todo lo que necesita saber sobre imanes industriales para la verificación de polvos