Conceptos básicos de la separación magnética

Con una experiencia de más de 60 años en el campo de las aplicaciones magnéticas, Selter fabrica sistemas de separación para industrias alimentarias, farmaceuticas, del reciclaje y en cualquier planta dónde la presencia de sustancias ferromagnéticas en la materia prima suponga un inconveniente. A fin de poder entender mejor la separación magnética, a continuación Selter explica brevemente unos conceptos básicos.

Clasificamos las sustancias en tres tipos según el comportamiento frente a un campo magnético. Las sustancias paramagnéticas que prácticamente no reaccionan al campo magnético (aluminio, cobre, etc.). Las diamagnéticas que son repelidas por los imanes (oro, mercurio, bismuto, etc.) Por último están las ferromagnéticas, las que son atraidas por el imán y básicamente son los metales hierro, cobalto y níquel. Sobre estas últimas se basa todo programa de separación magnética.

Placa magnética de Selter.

Los sistemas de separación magnética tienen como objetivo eliminar de la materia prima las partículas contaminantes de metales férromagnéticos durante su procesamiento. Esta contaminación puede provenir tanto de la propia materia prima, como haber sido introducida en ella durante la manipulación o el transporte. Así pues se pueden encontrar tuercas, virutas u otros elementos impropios en cualquier flujo de material.

La contaminación ferromagnética debe ser eliminada porque degrada la materia pirma, la hace inadecuada para su uso y también, muy importante, para evitar posibles daños en los equipos. Concluimos pues, que el uso de separadores magnéticos para capturar estos metales contaminantes es básico en toda línea de procesamiento de materia prima.

Los sistemas de separación magnética abarcan una gama muy extensa de separadores; desde la sencilla placa magnética hasta los sofisticados tubos magnéticos automáticos de alta presión. No hay sistemas buenos, ni malos; todo depende de la situación. Es decir, la clave para obtener el mejor resultado, es analizar una serie de parámetros que nos llevarán a elegir el sistema de separación más adecuado para cada situación.

En Selter antes de aconsejar un sistema u otro, analizamos estos parámetros. Hay tres puntos claves sobre los que requerimos información: materia prima, contaminación y equipo. Porque es básico conocer el material del cual se desea eliminar la contaminación férromagnética; se necesita saber la granulometría, densidad, humedad, temperatura y cantidad de material que trataremos por unidad de tiempo (velocidad de paso). También por supuesto, debemos conocer a qué tipo de contaminación ferromagnética nos “enfrentamos”, cómo son las partículas: la forma, la medida, el peso y la concentración. Por último, preguntamos sobre el sistema de transporte que tiene el cliente; se entiende que el sistema de separación deberá ser diferente si se trata de una cinta transportadora, de un tubo o de una caida libre desde una tolva. Lo mejor es siempre conseguir un plano o croquis de la instalación. En ocasiones el cliente tiene perfectamente definido el punto donde debe colocar el sistema magnético, en otras pide consejo para situarlo en el punto más idóneo de su instalación. En cualquier caso, una vez recopilada toda esta información se propone la mejor solución.

Una placa o un bloque magnético es básicamente una carcasa de acero inoxidable que contiene imanes colocados de tal manera que crean un campo magnético exterior en una de las caras. Dependiendo del tipo de material ferromagnético que se quiera separar, se utilizan unos imanes u otros (cerámicos o de neodimio) consiguiendo así diferentes intensidades y dispersiones magnéticas. Si las partículas a separar son inferiores a 5 µ es aconsejable la utilización de placas con imanes de Neodimio. Estas ofrecen un campo magnético muy potente, aunque una menor dispersión.

El bloque o la placa se coloca, por ejemplo, sobre una cinta transportadora a una distancia determinada y atrae la contaminación ferromagnética del flujo de material que pasa por ella (gráfico 1). Esta es la aplicación más común, pero también se puede posicionar al final de la cinta, haciendo que el material caiga sobre la placa o bien sobre una rampa de subida de material. En cualquier caso, este sistema es el más económico, porque la fabricación es relativamente sencilla, no consume energía y la imantación es de por vida. Pero eso sí, se utiliza siempre que la cantidad de contaminación ferromagnética no sea excesiva.

Para determinar las dimensiones de la placa magnética hay que fijarse en la anchura de la cinta y la distancia al flujo de material. La longitud del bloque o placa debe ser siempre algo superior a la anchura de la cinta y las otras dos dimensiones dependen de la distancia de separación a la cinta transportadora.

Veámoslo con un ejemplo. Supongamos que la anchura de la cinta transportadora es 500 mm y que las partículas a capturar son de un tamaño aproximado de Ø 5 x 25 mm. Las dimensiones A y B de la placa magnética (gráfico 2) vendrán dadas por la distancia a la cinta D.

Para calcular la distancia D se tiene en cuenta el grosor máximo de material que puede pasar por la cinta, más un margen de seguridad para que pueda avanzar sin tropiezos. Si determinamos la medida D en 150 mm, entonces la placa adecuada debe ser de 545 x 280 x 95 mm.

El sistema de fijación de las placas y bloques Selter es sencillo; en la cara opuesta a la magnética las placas se suministran con agujeros roscados y los bloques con pernos:

El sistema de limpieza es manual: al cesar el flujo de material, se retira la contaminación férrica recogida en la placa. También se puede suministrar con bandeja extractora (como se ve en el bloque de la imagen anterior). Al extraer la bandeja las partículas férricas caen fuera del sistema de transporte.

Otras cuestiones a tener en cuenta son el rango de temperatura de trabajo del equipo, que es de -20 °C a 80 °C y que el grado de protección es IP53. Aunque Selter también ofrece placas magnéticas para utilizar en industrias alimentarias y farmacéuticas. En estos casos, el acabado de la superficie es sin pintar, carcasa de acero inoxidable AISI 316 y protección IP67.