混合スクラップから高純度の鋼を得るには、生の破砕力だけでは不十分です。オペレーターは、絶え間ない課題に直面しています。下流の鋳造工場では、クリーンで炉にすぐに使用できる鋼材が求められていますが、到着する生スクラップは、非鉄金属、プラスチック、不活性破片でひどく汚染されています。最初の破砕装置がこれらの材料を完全に分離できない場合、または後続の選別システムに必要な磁力が不足している場合、最終製品は冶金学的に厳しいペナルティを受けることになります。磁気分離は、生の機械的破砕と高級商品の格付けの間の重要な橋渡しとして機能します。このプロセスにより、施設が低品位の混合シュレッドを生産するか、高価値のクリーンな鉄スクラップを生産するかが決まります。高度な磁気分離技術と大容量の磁気分離技術を統合することにより、 スクラップスチールクラッシャー、オペレーターは出力純度を最大化できます。成功は、材料遊離の機械的ダイナミクスを理解し、特定の磁気分離構成を評価し、99% 以上の鉄純度を達成すると同時に、繊細な下流機器を混入金属による損傷から保護するために必要な操作パラメータを調整することにかかっています。
分離に先立って遊離: 高純度の鉄の回収は、磁気選別の前に鉄/鋼を非鉄部品から完全に分離するスクラップ鋼粉砕機に依存しています。
ターゲットを絞った磁気構成: 99% 以上の純度を達成するには、バルク回収用のオーバーバンド磁石と、微粒子やスケールを捕捉するための高強度磁気ドラムを組み合わせた多段階アプローチが必要です。
炉直販のプレミアム価格設定: 鋼の純度を最大化することは、EAF (電気炉) オペレーターの下流処理、スラグ形成、溶融汚染を削減することで、商品価格の上昇に直接つながります。
機器の保護と ROI: 上流の磁気分離には 2 つの目的があります。製品の純度を最大化し、高価な下流の二次シュレッダー、造粒機、渦電流ベルトを壊滅的な混入金属による損傷から保護します。
システム統合が重要: 磁気選別機の有効性は、コンベア速度、材料投入深さ、および破砕機の出力軌道との正確な物理的位置合わせに大きく依存します。
完全な機械的解放は、きれいな磁気分離の絶対的な前提条件として機能します。物理的なカプセル化により、磁気分離器は非鉄汚染物質をきれいな鉄の流れに直接引き込みます。鋼製ボルトがアルミニウム製エンジン ハウジングに埋め込まれたままであるシナリオを考えてみましょう。磁石がアセンブリ全体を抽出し、アルミニウムをスチールバッチに引き込みます。主要な装置は、材料が選別ベルトに到達する前に、これらの物理的な結合を破壊する必要があります。
残留汚染物質は多大な冶金コストをもたらします。細断鋼に含まれる微量の銅、アルミニウム、または錫は、炉のスラグの形成を促進し、溶融化学を破壊します。鉄スクラップにこれらの混入元素が高レベルで含まれている場合、鋳造工場では通常、積荷を拒否します。きれいに分離することで、鋼材が厳しい工場仕様を満たしていることが保証され、エンドバイヤーの処理コストが削減され、造船所のオペレーターにとってより良い契約が確保されます。
汚染物質の種類 |
スクラップストリームのソース |
溶鋼に対する冶金学的影響 |
|---|---|---|
銅(Cu) |
電動モーター、ワイヤーハーネス、オルタネーター |
熱間圧延時に表面割れを引き起こす。溶融物から酸化することはできません。 |
アルミニウム(Al) |
エンジンブロック、トランスミッションハウジング、押出成形品 |
スラグの体積を増加させます。脱酸素の実践を予想外に変える。 |
錫(Sn) |
錫メッキ缶、ベアリング、一部のはんだ |
焼き戻し脆化を誘発します。鋼の延性を大幅に低下させます。 |
プラスチック/ゴム |
自動車内装、家電製品ハウジング、断熱材 |
炭素含有量が予想外に増加します。有害な排出物を生成します。 |
頑丈な 金属クラッシャーは、 巨大な衝撃力、せん断力、引き裂き力を利用して、複雑な複数の材料から供給されるスクラップを粉砕します。白物家電、使用済み自動車、軽工業の解体スクラップは、閉じ込められた金属部品をプラスチックや発泡体から取り除くために積極的に破砕する必要があります。プライマリ シュレッダーはこの重要な解放フェーズを開始し、すべての下流の回収の準備を整えます。
激しい研削とフライス加工の動作 垂直金属クラッシャーは スクラップを丸いナゲットに密度を高めます。このボール化動作は、磁気分離にとって非常に理想的であることがわかります。高密度のナゲットはコンベアベルト上で簡単に転がり、こびりついた汚れや錆を取り除き、平らで細断された板金のように機械的に絡みつきません。この物理的変換により、均一で高密度のターゲットが提供されるため、下流の磁石の効率が大幅に向上します。
銅巻電気ローターの加工には、解放に関する特有の課題が伴います。アン 電動モーターロータークラッシャーは、 積層鋼ステータースタックから緻密な銅巻線を完全に剥ぎ取る必要があります。銅が鋼に付着したままであると、最終的な鋼溶解物中に壊滅的な銅汚染が発生します。ターゲットを絞った積極的な粉砕により、材料がクロスベルトの磁石に当たる前に完全に分離されます。
統合する アルミニウムスクラップクラッシャーを 混合金属処理ラインに導入すると、下流の選別装置の負担が軽減されます。混合金属スクラップを事前に選別して粉砕することで、材料が磁石に到達する前にアルミニウムとスチールの間の境界をきれいにします。この的を絞ったアプローチにより、相互汚染が防止され、ヤード全体の鉄および非鉄留分両方の回収率が向上します。
吊り下げられたオーバーバンド磁石は、主排出コンベアの真上に設置されます。その主な機能は、移動する材料の流れからバルク鉄スクラップを連続的に持ち上げて抽出することです。破砕された材料がその下を通過すると、強力な磁場が鉄と鋼を上方に引っ張り、連続的なクリーニングベルトに乗せて運び去ります。このセットアップは、最大量の鉄のバルク回収を処理します。
オペレーターは、特定のスループットに基づいて永久磁石と電磁石を評価する必要があります。重い電磁石は、厚く大量のスクラップ層を貫通するために不可欠な、調整可能な深い磁場を生成します。逆に、永久希土類ネオジム磁石は、運用コストが低く、信頼性が高く、電力消費がゼロです。永久磁石は、深い磁場貫通がそれほど重要ではない、浅い装入深さと軽量の材料に最適に機能します。
磁気ヘッドプーリーとドラムはコンベア排出ポイントで直接統合されています。材料がベルトの端に到達すると、鉄材料は磁場によってベルトまたはドラムシェルに保持されます。それらはその下を別の排出ゾーンに運びますが、非磁性材料は自然の重力軌道に従い、前方の別のビンに落下します。これにより、鉄回収の二次層が提供されます。
アキシャル極構成とラジアル極構成のどちらを選択するかによって、分離効率が決まります。スクラップがドラム表面を通過する際に、交互の磁極がスクラップを転がします。この回転動作により材料が撹拌され、プラスチック、フォーム、銅線などの閉じ込められた非磁性の破片が解放されます。このダイナミックな動きにより、単に材料を引きずる静磁場と比較して、最終的な鋼の純度が大幅に向上します。
高強度希土類ロールセパレーターは、微細な磁性粒子を捕捉するように設計された専用の下流分離を提供します。高衝撃破砕プロセスでは、大量の鉄スケール、錆、および微細な鉄粉塵が生成されます。標準的なオーバーバンド磁石ではこれらの超微粒子が見逃されることが多く、非鉄ストリームの完全な回収と最終研磨には特殊な高勾配磁気ロールが必要になります。
超微細な鉄粉を捕捉することで、プロセス全体が最適化されます。微鉄がアルミニウムや銅などの貴重な非鉄部分を汚染するのを防ぎます。この粉塵を除去すると、深刻な粉塵爆発のリスクが軽減され、下流の加工ゾーンでの摩耗の危険が軽減されます。これにより、その後の選別機器の寿命が延び、より安全な作業環境が維持されます。
渦電流分離器は、急速に交流する磁場を利用して、非鉄金属に反発力を引き起こします。この磁気反発により、アルミニウムや銅などの導電性金属がプラスチックやガラスなどの不活性材料から効果的に遠ざけられます。 ECS ユニットは、一次磁気分離器がすべての鉄分を除去した後に設置され、ローターが重い鉄片による損傷を受けないようにします。
ECS と破砕ラインの下流の一次磁気選別機を組み合わせることで、ヤード全体の収益性が最大化されます。鋼がきれいに抽出されると、ECS は価値の高い非鉄部分を捕捉します。この統合システムにより、埋立地に貴重な金属が失われることがなくなり、混合スクラップが複数の異なる収益源に変わります。
メインクラッシャーの排出口に主オーバーバンド磁石を取り付けて、バルク鉄材料の 90% を除去します。
残りの中型鉄ナゲットを捕捉するために磁気ヘッド プーリーを転送ポイントに配置します。
残りの非鉄ストリームを高強度希土類ロール上に送り、細かい鉄スケールと錆を除去します。
研磨した非鉄材料を渦電流分離器に送り込み、きれいなアルミニウムと銅を回収します。
最終光学選別機または誘導システムを導入して、重非鉄金属を不活性プラスチックから分離します。
公称ガウスまたはテスラ評価を実際のフィールド侵入深さに結び付けることは、システム設計にとって依然として重要です。大容量破砕機から出てくる深さ 300 mm の細断鋼材に磁場が浸透できない場合、高い表面ガウス評価はまったく役に立ちません。オペレーターは、必要な被写界深度に基づいて磁石を指定し、磁力がコンベア ベルトの底部に確実に到達するようにする必要があります。
磁気分離器は、下流の機器に計り知れない保護価値をもたらします。破砕できない混入鉄を上流で除去することで、二次造粒機、超微細シュレッダー、繊細なコンベア ベルトでの致命的な故障を防ぎます。 1 枚の重いトランプ鋼が主磁石をバイパスすると、渦電流ローターまたは二次切断チャンバーに数万ドルの損害が発生する可能性があります。
工業用金属探知機を磁気選別機の下流に配置すると、強力な相乗効果が生まれます。マンガン鋼の掘削機の歯などの高合金の非磁性鋼が磁石を迂回すると、金属探知機が自動迂回ゲートを作動させます。この二次的な保護手段により、有害な金属が下流の敏感な機械に到達しないことが保証され、予期せぬダウンタイムを発生させることなくプラントの稼働が維持されます。
破砕機のスループットとコンベヤベルトのダイナミクスの間には重要な関係が存在します。オペレーターは時間当たりのトン数 (TPH) を正確に計算する必要があります。ベルトの回転速度が速すぎると、材料が磁場中で過ごす時間が不十分になります。材料層が厚すぎると、バルクの鉄片が装填物の底部に埋まったままとなり、磁石を完全にバイパスしてしまいます。
運用上の問題 |
考えられる原因 |
是正措置 |
|---|---|---|
非鉄ビン内の鉄含有量が高い |
負担の深さが厚すぎる。ベルトの速度が速すぎます。 |
材料を散布するために振動フィーダーを設置します。ベルトの速度を下げます。 |
鋼の流れに閉じ込められたアルミニウム/銅 |
破砕機での機械的解放が不完全。 |
粉砕機の火格子を調整します。細断滞留時間を増やします。 |
オーバーバンドマグネットベルトの失速 |
過剰な混入鉄の蓄積。駆動モーターが弱い。 |
より頑丈な油圧ドライブにアップグレードします。放電頻度を増やします。 |
アルミニウムを汚染する微細な鉄粉 |
二次磁気研磨が不足している。 |
ECS の前に高強度希土類ドラムを設置します。 |
磁気分離装置は過酷な環境で動作します。ステンレススチール製の装甲ベルトと頑丈なゴム製クリートは、磨耗性の高い粉砕スチールの鋭いエッジにも耐えます。これらの摩耗部品の耐久性を評価することは、継続的な稼働を維持し、生産のピーク時に交換コストを最小限に抑えるために依然として不可欠です。
自動化されたセルフクリーニング設計により、手動によるメンテナンスの労力が軽減され、コストのかかるダウンタイムが排除されます。連続放電ベルトは磁石の表面に有害な金属が蓄積するのを防ぎ、磁場が強力で効果的な状態を維持します。大型の工業用磁石を手動で洗浄するのは危険で非効率であることが判明しているため、大量生産ヤードでは自動洗浄システムが必須の機能となっています。
事業者は、多段階電磁および希土類分離システムの高額な初期資本コストと、当面の収益増加を比較する必要があります。純度 99.5% の、銅と不活性含有量が低い、炉で使用可能な鋼を販売すると、市場で大幅なプレミアムが得られます。高度な磁気分離による利益は、商品価格の上昇と鋳造工場との関係改善を通じて迅速に実現します。
クリーンな鋼は下流の溶解コストを大幅に削減します。これにより、スラグの量が減り、電気炉の溶解サイクルごとのエネルギー消費量が減り、汚染物質を希釈するために必要な高価な合金添加剤の必要性が減ります。鋳造工場は、高度に精製された鉄製品を一貫して供給するスクラップヤードを積極的に探し、プレミアムを支払います。
物理的な改修の課題により、システム設計が左右されることがよくあります。磁気分離ステージには、特定の物理的設置面積と高さのクリアランスが必要です。磁石は、コンベアの排出軌道など、材料が自由落下状態にある場所に配置する必要があります。これにより、ベルトや周囲の構造支持体からの機械的干渉を受けることなく、きれいに分離できます。
最適な分離には材料供給の均一性が重要であることがわかります。振動フィーダーは、磁気暴露前にクラッシャーの出力を単一の均一な単層に広げます。材料が凝集すると、磁石は鉄を含む物品を非鉄の破片から効果的に引き離すことができなくなり、高い汚染率につながります。
スクラップヤードは厳しい運営の現実を表しています。頑丈なゴムベルト、ドラムシェル、ベアリング、衝撃プレートは、鋭くて重く砕かれた鋼鉄の破片による衝撃を常に受けています。オペレーターは、継続的なメンテナンス費用の予算を立て、処理のピーク時間帯にダウンタイムが長くなるのを防ぐために、重要な摩耗部品の在庫を維持する必要があります。
特定の破砕スクラップを使用して機器ベンダーと物理的な材料テストを実施し、必要な正確なガウス強度を決定します。
現在のコンベヤのレイアウトをマッピングして、オーバーバンド磁石を後付けするための物理的な実現可能性とクリアランス要件を決定します。
均一な材料単層を確保するために、磁気分離ステージの直前に振動パン フィーダーを設置します。
二次加工装置を非磁性混入鋼から保護するために下流の金属探知機を導入します。
A: 粉砕機は、サイズの縮小、形状の緻密化、および機械的な解放を実行します。クラッシャーは、複合アセンブリを引き裂くことにより、磁石が鉄金属を引っ張るときに、非鉄汚染物質を一緒に引きずらないようにします。
A: オーバーバンド磁石はコンベア ベルトの上に吊り下げられ、バルクの磁性材料を材料の流れから上方に持ち上げます。磁気ドラムはコンベアのヘッドプーリーに位置し、磁性材料をドラム表面に保持し、下に解放します。
A: 磁気分離器は、完全に解放された材料のみを分離します。クラッシャーが銅の巻線を切断して鋼の積層スタックから切り離すことに成功すると、磁石が鋼をきれいに抽出し、銅が残ります。
A: これは通常、コンベヤ上の機械的なもつれや過剰な負担の深さが原因で発生します。クラッシャーが材料を完全に解放していない場合、または材料層が厚すぎる場合、非磁性のアイテムが物理的に捕捉され、きれいな鋼の流れに運ばれます。
A: 時間あたりの最大トン数スループット、コンベア ベルト幅、ベルト速度を計算する必要があります。磁気選別機は、ベルト上の材料の最大負担深さを貫通するのに十分な深さの磁場を生成する必要があります。
