transportadores e separadores magnéticos

TRANSPORTADORES E SEPARADORES MAGNÉTICOS

João Pedro Bravo

Johnatan Pinheiro da Silva

Luís Fernando Ferreira Silva

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SEPARADORES MAGNÉTICOS

• Separação Magnética:• Concentração e/ou purificação de muitas substâncias

minerais.

• Ação de um campo magnético

– Categorias:• Atraídos pelo campo: Ferromagnético e Paramagnéticos

• Repelidos pelo campo: Diamagnéticos

– Separação Magnética:• Seco: Granulometria Grossa

• Úmida: Granulometria Fina

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• Caracaterísticas:• Utilizado em retíficas e

laminação de aços à frio.

• Retirada de lamas e carepas ferrosas.

• Concentração e descontaminação de matéria prima.

• Separador tipo Jones

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• Aplicação:• Filtragem por separação

magnética.

• Aproveitamento de material, ou

• Remoção de impurezas magnéticas.

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• Vantagens:• Cooperação para o

processo de usinagem.

• Eliminação de partículas ferrosas

• Fácil manutenção

• Elimina partículas sólidas ferrosas que se sedimentam no fundo do tanque da máquina.

•

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TRANSPORTADORES MAGNÉTICOS

• Características:

• Estrutura robusta

• Construídos com ímãs permanentes

• Componentes de alta qualidade.

• Vida Longa e mínima manutenção.

• Altas velocidades

• Face magnética em aço inoxidável

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TRANSPORTADORES MAGNÉTICOS

• Aplicação:• Retirada de cavacos,

estamparias

• Máquinas operatrizes

• Transporte de pequenas peças e peças estampadas

• Separação mágnética “líquido/sólido”

• Banhos de decapagem ou têmpera.

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TRANSPORTADOR DE CAVACOS

• Funcionamento• Travessas e imãs de

qualidade

• Motoredutor

• deslizam debaixo de uma chapa de escorregamento fixa

• Ao remover os cavacos ou peças do recipiente de líquido refrigerante ocorre uma separação do líquido.

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• Grupos de montagem:

– Carcaça:

• Metálica, fechada

• Partes arqueadas permitem inclinações de 15º e no máximo 90º

• Retorno em forma redonda ou angular

• Guias especiais dentro da carcaça garantem um movimento perfeito da esteira magnética.

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• Grupos de montagem:

– Esteira magnética:

• Nº de imãs de alta qualidade depende da largura da esteira magnética

• As travessas magnéticas estão interligadas com correntes de rolos de grande resistência

• Distância entre as travessas magnéticas = 250 mm

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• Características:

– Esteira com abas laterais

– Retorno da Esteira

– Pente de Retenção de Cavacos

– Calhas coletoras de Líquidos

– Reforço

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Transportadores Magnéticos

• Equipamentos magnéticos de levantamento permitem maior agilidade na movimentação de cargas ferrosas:

apertar um botão/girar uma alavanca acionamento

• Uma força magnética (gerada por ímãs ou bobinas) é usada para atrair o material

• Não causa danos à superfície de contato

• Desenvolvimento de novos materiais magnéticos:

Menores dimensões

Menores gastos na instalação de equipamentos

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Acionamento

• Quanto forma de acionamento, pode-se dividir os equipamentos magnéticos de levantamento em 3 tipos:

1. Levantadores magnéticos- Também chamados de levantadores permanentes

- Acionamento manual por meio de uma alavanca lateral

- Compostos por um conjunto interno

de ímãs permanentes de “Terras Raras”

(série dos lantanídeos)

- Dispensam o uso de eletricidade

- Quase nenhuma manutenção

preventiva é necessária

- Vida útil indefinida 13

2. Eletroímãs

- Também chamados de levantadores eletromagnéticos

- Campo eletromagnético gerado por um conjunto de bobinas elétricas internas

- São sempre alimentados com corrente contínua

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3. Levantadores eletropermanentes

- Conjunto interno de ímãs permanentes envolvidos por bobinas elétricas

- Surto de tensão → ativação / impulso inverso → desligamento

- Vantagens:

insensíveis à falta de energia / cortes nos cabos de alimentação / queima da bobina / etc.

segurança total para homens e meio, sem limite de espaço ou tempo

consumo mínimo de energia

Tempo magnetiza/desmagne-

tiza < 2 segundos

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Como funcionam os equipamentos eletropermanentes

1- Polos

2- Ímãs não reversíveis de ferrite

3- Ímãs reversíveis de Alnico

4- Peça ferrosa

5- Bobina elétrica16

Ativação do sistema

- Breve impulso de corrente em intensidade oportuna

- Magnetização do grupo inversível de ímãs (3)

- (2) e (3) passam a trabalhar em paralelo

- O fluxo se fecha sobre a peça atração

Desativação do sistema

- Impulso de corrente no sentido contrário ao anterior

- (2) e (3) passam a trabalhar em série

- O fluxo se fecha sobre no interior do equipamento

a peça é liberada

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Funcionamento, limitações e aplicações

• Equipamentos magnéticos não fazem milagres!

• Deve-se trabalhar com muito critério na fase de especificação:

– Segurança

– Máximo rendimento

1. Fator de segurança

- Por norma: FS ≥ 2 x capacidade nominal do equipamento

- Normalmente, se trabalha com fatores maiores (3:1)

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2. Princípios básicos da “atração magnética”

- Polos N e S → linhas magnéticas de força (fluxo)

- Fluxo induzido em materiais ferrosos

Polaridade oposta à do ímã → atração

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3. Fluxo magnético

- A intensidade do fluxo magnético determina a força de atração

- “resistência magnética” (relutância) ↓ densidade de fluxo

Airgaps ou entreferros

Características do material

- 5 fatores principais afetam o fluxo magnético

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I) Área de contato• Airgaps mínimos e área de contato mais contínua → maior

força de atração

• Quanto melhor o contato da peça com a superfície do levantador magnético, melhor a força de atração:

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II) Acabamento superficial da peça• Melhor acabamento → contato mais perfeito → melhor força

de atração

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• Qualidade da fixação em função do acabamento da peça:

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III) Material que se deseja transportar• Em alguns materiais, consegue-se induzir valores de fluxo

mais altos que em outros:

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IV) Condição do material que se deseja transportar

• O tratamento térmico afeta a estrutura do material e a tendência de absorver fluxo

• Materiais recozidos → boa absorção do fluxo (melhor atração)

• Materiais endurecidos → baixa absorção

₋ Tendem a reter o magnetismo quando equipamento é desligado

difícil remoção

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V) Espessura da peça• O fluxo magnético “caminha” em semicírculos pela peça:

• Quando a espessura da peça é pequena, parte do fluxo é “desperdiçado”:

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• A profundidade do campo gerado é outra variável importante

• Equipamentos com ímãs permanentes são projetados para levantar uma única peça/chapa por vez!

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4. Temperatura

• A força de atração cai com o aumento da temperatura

• Para levantadores magnéticos permanentes: T ≤ 80°C

• Para eletroímãs e eletropermanentes: T ≤ 550/600°C

5. Aceleração

• A aceleração de subida causa uma tendência da peça se destacar do equipamento no momento que este deixa o solo

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6. Número de pontos de contato

• Número da quantidade de equipamentos

• Capacidade ≠ versatilidade

- Não se levanta uma chapa de 6m e 200kg com um único levantador (mesmo que sua capacidade seja de 3000kg)

• O número de pontos de contato varia de acordo com a largura da peça:

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• Dependendo da gama de chapas, deve-se utilizar uma barra de carga móvel ou extensível:

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Dimensões e modelos disponíveis (ITAL)

1. Levantadores magnéticos permanentes

• Disponíveis em 5 modelos (existem outros), conforme a tabela:

• Ideais para peças compactas e chapas de espessura superior a 12mm

• Podem ser usados em barras de carga para transporte de peças longas

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• Para correta especificação dos levantadores permanentes, consideram-se 3 fatores multiplicativos:

I. Fator contato (F):

II. Fator material (M):

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III. Fator espessura (T):

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2. Eletroímãs

I) Eletroímãs circulares

• Ideais para transporte de sucatas

- Usados em aciarias, fundições, pátios de sucata, carregamento de fornos, limpeza d e pátios, etc.

• Construídos em aço laminado de alta permeabilidade magnética

• O disco inferior é feito de aço manganês amagnético

• A tensão standard de alimentação é de 220VCC

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II) Eletroímãs retangulares

• Construção semelhante à dos eletroímãs circulares

• Ideais para transporte de cargas plana sou compactas (chapas, billets, bobinas, tubos, blocos, etc.)

• Quase sempre usados com 220VCC

• Existem diversos tipos de painéis de alimentação: mecânicos, eletrônicos, com nobreak, etc.

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3. Eletropermanentes

• No caso de sistemas nobreak não garantirem a segurança, recomenda-se o uso de eletropermanentes

• São indicados para chapas, blocos, billets e bobinas

• São construídos sob encomenda

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Acessórios

• Enroladores de cabos

• Balanças suspensas

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• Limitadores de carga

• Painéis nobreak

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Projeto - Questionário ITAL

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Separadores Magnéticos

• Definição: Emprega-se o termo “separador magnético” paraaquelas aplicações em que se deseja retirar um rejeitomagnético e em que o fluxo não magnético é o produto deinteresse.

• A maioria dos métodos magnéticos no Brasil se concentra nasáreas de minérios de ferro e de fosfato; dessa forma, seráabordado com mais enfoque os tipos de separadoresmagnéticos, uma vez que este é um mercado muito fechado eque dificilmente se consegue informações sobre projetos.

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Separadores Magnéticos Suspensos

• Materiais dos quais os componentes ferrosos são extraídos:lixo urbano, carvão, minérios, entulho, material triturado,aparas de madeira, vidro, areia de fundição, entre outros.

• Eles extraem sucata ferrosa ao mesmo tempo em queprotegem trituradores, moinhos e outros equipamentos dosprocessos posteriores. Os separadoresmagnéticos caracterizam-se por seus campos magnéticosextremamente fortes e de longo alcance.

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Aplicação

• Na maioria dos casos, os separadores magnéticos estãosuspensos a uma distância de trabalho definida, acima deuma correia transportadora convencional. O ferro contido nomaterial transportado é atraído pelo ímã e assim retirado dofluxo.

• As forças magnéticas dos extratores magnéticos são criadas por ímãs permanentes ou por bobinas eletromagnéticas, conforme a necessidade.

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Tipos

• Os extratores suspensos simples são limpos manualmente, aintervalos definidos. São usados quando a quantidade deferro em questão é pequena.

• Os separadores magnéticos de limpeza automática levam oferro separado para uma cinta transportadora circulante e sãomais adequados para maiores concentrações de componentesferrosos.

transversal longitudinal58

transversal

longitudinal

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Tambores Magnéticos

• Materiais dos quais os componentes ferrosossão extraídos: fragmentos, lixo urbano, sucata eletrônica, póde incinerador, escória de aciaria, mineração, agregados,processamento de madeira, entre outros.

Aplicação

• são aplicáveis sempre que a produção é grande ou quando acorreia do extrator magnético está sobrecarregada ou sedesgastando rapidamente.

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Princípios de funcionamentoTambor alimentado a partir da parte superior:

• O material a granel é distribuído de maneira uniforme por um sistema de alimentação até o tambor magnético giratório. Qualquer item magnético é atraído à carcaça do tambor e levado ao ponto em que termina o núcleo magnético. As partículas não-magnéticas já se separaram antes deste ponto.

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Princípios de funcionamentoTambor alimentado a partir da parte inferior:

• A carcaça do tambor magnético alimentado pelo lado inferiorgira ao contrário do movimento do material, ao longo dospólos internos alternados, e possibilita a agitação e a limpeza.

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Polias Magnéticas

• Materiais dos quais os componentesferrosos são extraídos: escória, minerais,aparas de madeira, vidro, areia, sucata eletrônica, lixo urbano.

• As Polias Magnéticas retiram as partes magnéticas do fluxodos materiais descritos acima, ocupando o mesmo espaçoque as polias convencionais da correia. Isto evita anecessidade de uma ampla modificação da planta.

• As polias magnéticas geralmente são utilizadas depois daextração de grandes peças ferrosas por outros separadoresmagnéticos. Através de ímãs de neodímio com camposmagnéticos extremamente fortes, as polias podem separarpequenas partículas ferrosas ou de baixo magnetismo – comocomponentes com partes em aço inox – do fluxo de material.

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Funcionamento

• O campo magnético atrai os elementos ferrosos contidos nofluxo de material e os mantêm presos junto à correiaenquanto os materiais não ferrosos são lançados para foradela. Quando a correia se afasta da polia magnética, duranteo retorno, o material ferroso cai em uma pilha separada.Quanto maior a velocidade da correia, melhor o resultado daseparação.

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Sistemas de Separação por Indução

• Materiais dos quais os componentes ferrosossão extraídos: aço inoxidável, lixo urbano,escórias, sucata eletrônica, aparas demadeira, vidro, areia de moldagem, entre outros.

Como funciona• O material a granel, previamente separado, é

transportado por uma correia de alta velocidade para umaárea de separação. Abaixo desta correia, imediatamentena frente da bobina principal, há um arranjo de sensoresque analisam por indução magnética o materialtransportado pela correia. Assim que partículas metálicassão detectadas, sinais eletrônicos são enviados para aunidade de controle central e os jatos de arcomprimido, controlados individualmente porcomputador, expulsam os metais detectados para a áreade descarga, que é dividida por uma placa defletora.

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http://www.steinert.com.br/equipamentos_iss_tecnologia.html

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Tambores de Separação Magnética Via Úmida• Tem a função de remover partículas

magnéticas muito finas, a partir desoluções líquidas de baixa concentração,que podem ser encontradas notratamento de minérios (beneficiamentomineral) e no tratamento dos meiosdensos provenientes da lavagem decarvão.

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Funcionamento

• A parte inferior do tambor giratório, feito de aço inox, éimersa no tanque e os ímãs permanentes, distribuídos nointerior do tambor, criam um campo magnético de elevadogradiente, o qual atrai as partículas finas dos metais ferrososem suspensão para a superfície do tambor.

tipos

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Projeto

Questionario Steinert

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Questionario Steinert – informações sobre o transportador já utilizado:

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Questionario Steinert – informações sobre o material transportado

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Questionario Steinert – informações sobre o material a ser retirado

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Questionario Steinert – informações sobre as condições de operação

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Questionario Steinert – informações sobre o tipo de equipamento requerido

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Questionario Steinert – figuras para auxílio à questão E

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transportadores e separadores magnéticos

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