دستگاه درام مگنت (درام سپراتور) چیست و تولید آن چه کاربردی در صنعت دارد؟

اطلاعاتی در رابطه با تاریخچه درام مگنت:

انواع جداکننده مغناطیسی و درام مگنت ها در سال 1932 برای استفاده در حافظه ی کامپیوترها اختراع شدند ولی با گذشت زمان و جایگزین شدن رم به جای حافظه ی کامپیوتر از درام های مغناطیسی به عنوان حافظه ی ثانویه استفاده شد. درام مگنت هایی که در صنعت کامپیوتر کاربرد داشتند یک استوانه ی تو خالی بودند که با ماده ی مغناطیسی پر شده بودند ولی نسبت روش های ذخیر سازی مدرن داده های کمتری ذخیره می کردند.

با گذشت زمان و پیشرفته شدن تولید مگنت سپراتور و افزایش استفاده از آنها انسان دریافت که حتی در صنعت بازیافت هم میتوان از مگنت ها کمک گرفت در نتیجه برای مرتب کردن مواد  بازیافتی از این وسیله استفاده کردند به این صورت که مواد بازیافتی وارد لوله ی درام شده و ضایعات فلزی به آن چسبیده و مواد غیر مغناطیسی از آن خارج می شوند. درام مگنت ها یا آهنربا های صنعتی به گونه ای طراحی شده اند که یک سمت آنها دائمأ حالت مغناطیسی دارد ولی سمت دیگر به این صورت نیست.

درام مگنت چیست؟

درام مگنت نوعی دستگاه ساخته شده از آهنرباهای صنعتی است که بعد از چندین دهه به عنوان یک پیشتاز جهانی در میان آهنرباهای صنعتی شناخته شده است. در واقع درام مگنت ها نوعی جداکننده های مغناطیسی سنگین هستند که بیشتر برای جداسازی و بازیافت فلزات آهنی استفاده می شوند؛ بنابراین بدیهی است که کارخانه هایی مانند کارخانه های تولید قطعات اتومبیل، عملیات سرباره های فولادی، تاسیسات زباله های خانگی و کارخانه های سوزاندن مواد، بیشترین استفاده را از درام مگنت می کنند. مهم ترین ویژگی های درام مگنت ها و انواع تجهیزات جداکننده مغناطیسی که در این بخش میخواهیم به آنها اشاره کنیم عبارتند از:

• درام های مغناطیسی تشکیل شده از آهنرباهای دائمی ناهمسانگرد مدرن با مغناطیس بالا هستند.
• درام مگنت ها به صورت یک تیم قوی و سرسخت هستند.
• این وسیله میتواند به صورت خودکار ناخالصی های آهن را جدا کند.
• این دستگاه به صورتی طراحی شده است که مانع ورود گردو غبار میشود.
• درجه حرارت درام مگنت ها را میتوان باتوجه به نیاز مشتری حتی بالاتر از 150 درجه ی سانتیگراد هم تنظیم کرد.
• در این دستگاه باید از مگنت های صنعتی استفاده کرد.

درام مگنت ها یا جداکننده های مغناطیسی چگونه کار میکنند؟

جداسازی مواد آهنی توسط درام مگنت به این صورت است که یک پوسته ی استوانه ای حول یک میدان مغناطیسی ثابت به گردش درمی آید و زمانیکه مواد روی سطح درام ریخته میشوند موادی که غیر مغناطیسی هستند در مسیر طبیعی خود حرکت میکنند ولی درام مگنت مواد آهنی را جذب خود کرده و تا آخرین نقطه ی حضور مگنت روی پوسته به گردش درمی آید و در نهایت در پشت درام تخلیه می گردد. همانطور که در ادامه به طور مفصل توضیح خواهیم داد درام های مغناطیسی در دو نوع خشک و تر و در سه گروه، شدت میدان پایین،شدت میدان متوسط و شدت میدان بالا تولید و توزیع می گردد.

درباره ی اجزاء جزئی تر درام مگنت:

جداکننده های درام مگنت برای استفاده ی راحت تر در اندازه های مختلفی طراحی و تولید شده اند که هریک از آنها برای جذب فلزات از یک سیلندر مغناطیسی چرخان تشکیل شده اند و برای جذب ضایعات فلزی از مدارهای الکترو مغناطیسی استفاده مینمایند. درام مگنت ها دارای یک جداکننده های دائمی هستند که از آن ها در موارد زیر استفاده میشود:

• جداسازی مواد آهن از مواد غیر مغناطیسی
• برای خلوص محصولات نهایی
• بازیابی فلز ارزشمند تجاری
• حفاظت از کارخانه و ماشین آلات پردازش

موارد استفاده ی جداکننده ی درام مگنت چیست؟

از جداکننده ی مغناطیسی درام مگنت در صنایع معدنی چون:

آهن،سیلس،مس،روی،سرب،ذغال سنگ،گچ،شن و ماسه

وصنایع دیگری نظیر:شیشه،کاشی و سرامیک،بازیافت،صنایع غذایی،ریخته گری،فولادو…

استفاده میشود.

انواع مدل های درام مگنت

به طور کلی آهنرباهای درام مگنت بر حسب نوع کاربرد در دو مدل جداگانه زیر تولید می شود:

FED (Frag Electro Drum): این نوع آهنرباهای درام برای ایجاد حداکثر خلوص در فلزات آهنی بازیابی شده استفاده می شود.

SED (Slag Electro Drum): این نوع آهنربا برای حداکثر بازیابی فلزات آهنی مورد استفاده قرار می گیرند.

ساختار درام مگنت به چه شکلی است؟

درام مگنت دارای سیم پیچ های الکترومغناطیسی ساکن است که در داخل پوسته ای غیر مغناطیسی قرار دارد و جنس این پوسته معمولاً از آلیاژ منگنز می باشد. این دستگاه مجهز به میله های جداکننده ضد زنگ است. هنگامی که دستگاه روشن می شود، پوسته با سرعت تعیین شده بر اساس حجم مواد قابل پردازش در اطراف سیم پیچ الکترومغناطیسی با سرعت ثابت می چرخد. در کنار این دستگاه مانیتوری برای نشان دادن میزان انرژی ایجاد شده در ماشین و میزان عملکرد سیستم وجود دارد تا اپراتور بتواند تشخیص دهد دستگاه با چه سرعتی کار می کند و آن را تنظیم نماید.

سیم پیچ الکترومغناطیس، شامل یک هسته فولادی ضعیف با سیم آلومینیوم پوشیده شده از Nomex یا ورق آلومینیوم آنودایز شده است که هر دو عایق های قوی هستند. عملکرد درام مگنت های FED به این صورت است که از طرح سیم پیچ متناوب برای حذف مداوم فلزات آهنی از یک توده محصولی در برنامه هایی مانند زباله شهری و کارخانه های قطعه ساز خودرو استفاده می شود و هدف جذب هر چه بیشتر مواد آهنی است؛ اما در درام مگنت های SED با استفاده از محکم نگه داشتن فلز در پوسته سیستم در کل چرخه 180 درجه، از یک طرح سیم پیچ قطب شعاعی استفاده می کند.

عملکرد درام مگنت چگونه است؟

آهنرباهای الکترو درام یا درام مگنت به گونه ای طراحی شده اند تا در مواردی که فلز آهنی بزرگ، زاویه دار و سنگین است، به خوبی کار کنند.  اندازه و وزن زیاد فلز آهن به این معنی است که برای جداسازی آن ها از انبوهی از محصولات مخلوط، یک میدان مغناطیسی بسیار قوی و عمیق مورد نیاز است که با سیم پیچ های الکترومغناطیسی یا آهنربای دائمی در درام مگنت تولید می شود. در حالت کار، بسته به پیکربندی فرآیند، مواد در یکی از سه نقطه مختلف بر روی درام جذب یا اصطلاحاً خورده می شوند. این نقاط عبارت اند از:

• کلیه مواد مخلوط به قسمت بالای درام مگنت تغذیه می شود. سپس فلزات قبل از اینکه در زیر درام تخلیه شوند، به پوسته درام جذب و نگه داشته می شوند.
• مواد به مرکز درام مگنت منتقل می شوند و فلزات جذب شده در مقابل دستگاه تخلیه می شوند.
• مواد از زیر درام مگنت وارد دستگاه می شوند و فلزات جذب شده از میان مواد درهم، در پوسته درام نگه داشته می شوند تا بعد از قسمت بالای دستگاه تخلیه شوند.

در واقع می توان به طور کلی گفت در هر سه نوع دستگاه درام مگنت، مواد غیر مغناطیسی یا غیر فلزی به دنبال سیر طبیعی حرکت خود در دستگاه به جلو سقوط می کنند و جذب نخواهند شد.

درام مگنت در INOX

این نوع از درام مگنت ها بیشترین استفاده را در محافظت از ماشین آلات،آسیاب ها و سنگ شکن ها دارند.سیستم این درام مگنت ها از دو بخش تشکیل است :

• مغناطیسی
• غیر مغناطیسی

مواد در گردشی که در بالای قسمت مغناطیسی هستند تخلیه شده و ذرات آهنی در درام باقی میماند و بعد از آنکه از بخش مغناطیسی خارج شدند به پایین می افتند. جنس این مدل از درام مگنت ها از فولاد ضد زنگ شفت است که متشکل از دو شفت ثابت و متحرک است. شفت متحرک با درام میچرخد و شفت ثابت برای قرار دادن میدان مغناطیسی مورد استفاده قرار میگیرد.

درام سپراتور در INOX با چه مواردی تولید میشود؟

مگنت فریت یکی از اجزای تشکیل دهنده ی این درام سپراتور ها هستند که یک جداکننده ی مغناطیسی با آهنربای سرامیکی است.

مگنت فریت ها در چه مواردی کاربرد دارند؟

این جداکننده ی مغناطیسی برای مواقعی که ذرات آهن بزرگ و آزاد جدا میشوند مفید است که میانگین شدت مغناطیسی در سطح درام مغناطیسی آن 2000_1500 گاوس خواهد بود. یکی دیگر از اجزای تشکیل دهنده ی این دستگاه آهنربای نئودیمیومی میباشد که یک جداکننده ی مغناطیسی با آهنرباهای خاکی کمیاب است که با شدت بالا Nd-Fe-B (نئودیمیم-آهن-بور) برای از بین بردن آلودگی مغناطیسی با خواص مغناطیسی کم مفید است و کار این قسمت جدا کردن ذرات ریز آهن است. میانگین شدت مغناطیسی در سطح درام ۳۵۰۰ – ۵۵۰۰ گاوس است.

مدل های مختلف درام مگنت چه ویژگی هایی دارند؟

با اینکه در قسمت های قبلی به کاربرد دو مدل درام مگنت یعنی FED و SED اشاره هایی کردیم اما هرکدام از آن ها دارای ویژگی هایی هستند که قبل از خرید و کاربردشان بهتر است با آن ها آشنا شوید. در ادامه این ویژگی ها را برایتان توضیح خواهیم داد.

مدل Frag Electro Drum) FED)

طراحی FED دارای یک سیم پیچ اصلی است که به طور کامل در عرض مگنت درام کشیده شده و قطبی متناوب به همراه یک سیم پیچ کمکی منفرد تولید می کند. این طرح معمولاً در مواردی استفاده می شود که ممکن است مواد دارای خاصیت مغناطیسی در زیر مواد غیر فلزی به دام بیفتند یا دفن شوند. این درام مگنت ها به گونه ای طراحی شده اند که اجازه می دهند مواد مغناطیسی استخراج شده روی سطح درام بچرخد تا مواد غیر فلزی موجود در بین مواد آهنی و آهنربا آزاد شود.

سیم پیچ های دوقطبی نامتقارن از یک سیم پیچ اصلی تشکیل شده است که حداکثر شار را در محل استخراج متمرکز می کند، در حالی که یک سیم پیچ ثانویه نیز وجود دارد تا به ما این اطمینان را بدهد که مواد آهنی در اطراف درام تا محل تخلیه منتقل می شوند. میدان مغناطیسی متناوباً هنگام حرکت در اطراف درام، موادی مانند انواع فلزات و همه موادی که دارای آلیاژهای فلزی هستند را جذب می کند. این ویژگی باعث حذف ذرات غیر مغناطیسی در حال چرخش در جریان محصول می شود که یک محصول مغناطیسی تمیزتر با خلوص بالاتری را تولید می کند.

انرژی حرارتی وظیفه خنک کردن دستگاه را دارد و میدان سیم پیچ را به حداکثر می رسانند. در نتیجه به آهنربا راندمان بالاتری می دهند. این سیستم خنک کننده همچنین با کاهش شیب، دما را به طور قابل توجهی کاهش می دهد.

مدل Slag Electro Drum) SED)

این مدل دارای دو یا چند سیم پیچ متقارن (بسته به عرض) و یک قطب شعاعی با چرخش مداوم است. این سیستم جذب آهنربایی، توسط رایانه برای به حداکثر رساندن کارایی طراحی می شود. این سیستم از یک هسته فولادی ضعیف با ورق آلومینیوم آنودایز ساخته شده است. سیستم آهنربا در داخل روکش های چرخان ثابت می ماند.

طرح قطب پیوسته سیم پیچ 2، 3 یا 4، از سیم پیچ هایی تشکیل شده است که حداکثر شار را در محل استخراج متمرکز می کند. یک قطب کششی نیز به ما اطمینان می دهد که مواد مغناطیسی در اطراف درام مگنت تا نقطه تخلیه منتقل می شوند. قطب ها به صورت شعاعی بر روی عرض درام قرار گرفته اند. این حالت قرارگیری تضمین می کند که حداکثر گیر افتادن فلزات در بالاترین سطح جداسازی انجام خواهد شد. سایر ویژگی های این مدل نیز عبارت اند از:

• پوشش پوسته اصلی از فولاد منگنز مقاوم در برابر سایش با ضخامت 8 میلی متر است که به طور کامل تا فلنج های انتهایی جوش می خورد و یک ساختار کاملاً مقاوم با عمر مفید طولانی ایجاد می کند.
• میله های جداکننده این دستگاه در کل عرض رویه مگنت درام و در فواصل منظم در اطراف دستگاه نصب می شوند.
• پیچ و اتصالاتی که در این دستگاه و یا مدل قبلی استفاده می شوند، به راحتی قابل تعویض هستند.
• در این دستگاه فلنج های انتهایی از فولاد کم کربن هستند و طوری طراحی شده اند که امکان بازرسی بصری سیم پیچ ها را فراهم کند.

درام مگنت با آهنربای دائمی

در این نوع درام مگنت ها به جای سیم پیچ های برقی از خود آهنرباهای صنعتی مانند انواع آهنرباهای دائمی برای ایجاد میدان مغناطیسی استفاده می کنند. این نوع آهنرباها یا مگنت ها نوعی جداسازهای مغناطیسی هستند که برای جدا کردن ذرات ریز فلزی و دارای خاصیت مغناطیسی استفاده می شوند. به علاوه امکان استفاده از آن ها در محیط های مرطوب نیز وجود دارد. هرچه قدرت آهنربای به کار رفته شده در این دستگاه ها بیشتر باشد، شدت نیروی مغناطیسی و میزان جذب مواد فلزی نیز بیشتر خواهد بود. برخی از کاربردهای این نوع درام مگنت عبارتند از:

• بازیابی کانی های هماتیت و مگنتیت در معدن های سنگ آهن
• آهن زدایی مواد برای خالص سازی و افزایش کیفیت آن ها در صنایع مختلف
• حذف ذرات آهنی که وجودشان باعث ایجاد خسارت در تجهیزات می شود.