Separador electromagnético y método de separación de materiales ferromagnéticos.

Separador electromagnético que comprende dos o más electroimanes (6,

7) dispuestos en el interior de un tambor rotativo (1) y conectado a un suministro de potencia (8) de corriente continua para generar un campo magnético adecuado para separar fragmentos ferromagnéticos, caracterizado porque dicho suministro de potencia (8) suministra a los electroimanes (6, 7) una corriente sustancialmente constante a lo largo del tiempo, en el que la fuerza de atracción generada por una fuerza magnetomotriz por unidad de volumen resultante del campo magnético producido por los electroimanes (6, 7) es superior al peso específico medio del acero, pero inferior al peso específico de los fragmentos ferromagnéticos que contienen un porcentaje en peso de cobre, como mínimo del 12%.

Separador electromagnético y método de separación de materiales ferromagnéticos La presente invención se refiere a un separador electromagnético y a un método de separación de materiales ferromagnéticos y, en particular, a un separador y a un método que permite separar fragmentos ferromagnéticos triturados que contienen cobre, reduciendo de este modo de forma significativa el trabajo manual para su separación de otros fragmentos ferromagnéticos.

En el proceso de recuperación de materiales derivados de la trituración de vehículos, asimismo conocido como "proler", los fragmentos ferromagnéticos que son triturados y separados de los no ferromagnéticos por medio de un separador electromagnético, pueden ser reutilizados de forma ventajosa para la fabricación de acero. En el flujo del material ferromagnético procedente de este separador es importante separar además los fragmentos ferromagnéticos que contienen cobre, tales como los rotores de los motores eléctricos. De hecho, como es conocido, el cobre contamina el acero fundido que se puede fabricar a partir de materiales ferromagnéticos triturados y por lo tanto es ventajoso que esté presente en porcentajes que no sean superiores al 0, 15%.

Se conocen numerosos separadores electromagnéticos y métodos de separación, por ejemplo, previstos para la utilización de tambores electromagnéticos rotativos dispuestos a la salida de un molino triturador con el objeto de separar los fragmentos ferromagnéticos de los fragmentos no ferromagnéticos. Los tambores comprenden generalmente una envolvente rotativa en el interior de la cual está presente un sector magnético que es fijo con respecto al eje de rotación del tambor y un sector sustancialmente no magnético. El campo magnético inductivo es generado por medio de electroimanes conectados a un suministro de potencia y activados con corriente continua. El material es conducido hacia el tambor por medio de un transportador, por ejemplo, una cinta transportadora, un plano vibratorio o una rampa. Cuando el material pasa coincidiendo con el tambor, los fragmentos ferromagnéticos son sometidos al campo magnético producido por el sector magnético del tambor y son atraídos sobre la superficie del tambor rotativo, mientras que los fragmentos no ferromagnéticos caen por su propio peso a una zona de recogida de materiales inertes. Durante la rotación, el material ferromagnético atraído sobre la superficie cilíndrica del tambor pasa más allá del sector magnético y cae por gravedad en una zona de recogida diferente.

En la solicitud de patente WO 2005/120714 y en las patentes GB 607682, GB 100062 y GB 152549 se muestran ejemplos de separadores electromagnéticos del tipo mencionado anteriormente.

A pesar de los diversos tipos constructivos y de funcionamiento de las plantas de separación, los procesos de separación de fragmentos ferromagnéticos por medio de tambores electromagnéticos no permiten realizar una selección entre simples fragmentos ferromagnéticos y fragmentos ferromagnéticos que contienen cobre. Por consiguiente, estos últimos deben ser separados a mano con costes muy elevados debido a las grandes cantidades de material tratado en las plantas de separación. Además, es bastante difícil identificar el cobre en piezas trituradas ya que, debido a la trituración, tienen un color sustancialmente gris y similar al color del resto de material.

La patente GB 1083581 da a conocer un proceso para la separación de material ferromagnético a partir de escoria básica triturada a un tamaño de partícula pequeño. La escoria pasa, por lo menos, a través de un separador de campo magnético de elevada intensidad y es separada, por lo menos, en dos fracciones, una que tiene un elevado contenido en fósforo y otra que tiene un elevado contenido en hierro. El material ferromagnético puede ser eliminado mediante un paso previo a través de un campo magnético de baja intensidad.

La patente US 4062765 da a conocer un aparato y un proceso para la separación de partículas de densidades diferentes con fluidos magnéticos. La separación se lleva a cabo mediante levitación de una mezcla de partículas que contienen partículas magnéticas en un fluido magnético utilizando una serie de intersticios magnéticos creados mediante una rejilla de polos magnéticos, por lo que las partículas magnéticas pueden ser conducidas a una zona de separación.

Otro problema de los procesos de separación por medio de separadores magnéticos está relacionado con la temperatura. En el transcurso de un ciclo de trabajo normal (8 a 16 horas) la potencia absorbida tiende a disminuir debido al efecto Joule. De hecho, el flujo de corriente eléctrica genera calor con una potencia igual al producto de la diferencia de potencial entre sus terminales por la intensidad de la corriente que circula a través de los mismos. Dado que este fenómeno produce un incremento de la resistencia eléctrica y una pérdida de energía en las líneas de transporte de la electricidad, la fuerza magnetomotriz generada por los electroimanes disminuye considerablemente con las consiguientes pérdidas de rendimiento en la recogida de material ferromagnético.

El objetivo de la presente invención es pues dar a conocer un dispositivo de separación de materiales ferromagnéticos que está libre de dichos inconvenientes. Dicho objetivo se consigue por medio de un separador electromagnético y un método de separación cuyas características principales están especificadas en las reivindicaciones 1 y 5, respectivamente, mientras que otras características están especificadas en las reivindicaciones restantes.

Gracias a la particular selección y disposición de los parámetros de funcionamiento de los electroimanes del separador, es posible separar los fragmentos ferromagnéticos que tienen un porcentaje despreciable o nulo de cobre de los fragmentos ferromagnéticos que tienen un porcentaje notable de cobre, en particular las bobinas de los rotores, con el objeto de llevar a cabo las operaciones manuales solamente en este flujo de fragmentos ferromagnéticos.

Además, la particular selección y disposición de los parámetros de funcionamiento permite la estabilización del campo magnético y de la fuerza magnetomotriz, permitiendo de este modo mantener unas condiciones de funcionamiento óptimas durante todo el ciclo de trabajo.

Además, el separador y el método de separación, según la presente invención, permiten la atracción de todos los tipos de fragmentos ferromagnéticos que componen el material triturado, comprendiendo los que tienen bajos factores de forma, es decir, la proporción entre la altura y el diámetro de la sección, tal como los rotores, por ejemplo.

Las ventajas y características adicionales del dispositivo y del método de separación, según la presente invención, serán evidentes a los expertos en la materia a partir de la siguiente descripción detallada de una realización de la misma, haciendo referencia al dibujo adjunto, que muestra una vista esquemática en sección de un tambor de un separador magnético.

La figura muestra un separador electromagnético que comprende un tambor -1- y un transportador -2- que conduce el material a separar hacia el tambor -1-.

El tambor -1- incluye una envolvente cilíndrica -3- y puede girar alrededor de su eje, por ejemplo, por medio de un motor y un accionamiento a cadena. En la figura, la flecha -F- indica un sentido probable de rotación del tambor -1-. La envolvente cilíndrica -3- está dotada de una serie de perfiles levantados -4- que están dispuestos a lo largo de la dirección longitudinal del tambor, paralelos a su eje, y ayudan a transportar el material ferromagnético atraído por el tambor -1- sobre la superficie de la envolvente -3- durante la rotación del tambor. Los electroimanes -6- y -7- están dispuestos en el interior de la cámara -5-, rodeados por la envolvente cilíndrica -3- del tambor -1-, estando conectados dichos electroimanes a un suministro -8- de potencia de corriente continua dispuesto en el exterior del tambor. Estos electroimanes -6- y -7- al estar activados con una corriente continua generan un campo magnético capaz de atraer sobre el tambor -1- los fragmentos ferromagnéticos que constituyen el material conducido por el transportador -2-, incluyendo los que tienen unos factores de forma bajos, por ejemplo, iguales a 2, 5. El polo norte -N- del campo magnético generado por los electroimanes -6- y -7- está cerca del extremo del transportador -2-, a una distancia -/- del mismo comprendida entre 10 y 30 cm. El polo sur -S- está orientado sustancialmente... [Seguir leyendo]

1. Separador electromagnético que comprende dos o más electroimanes (6, 7) dispuestos en el interior de un tambor rotativo (1) y conectado a un suministro de potencia (8) de corriente continua para generar un campo magnético adecuado para separar fragmentos ferromagnéticos, caracterizado porque dicho suministro de potencia (8) suministra a los electroimanes (6, 7) una corriente sustancialmente constante a lo largo del tiempo, en el que la fuerza de atracción generada por una fuerza magnetomotriz por unidad de volumen resultante del campo magnético producido por los electroimanes (6, 7) es superior al peso específico medio del acero, pero inferior al peso específico de los fragmentos ferromagnéticos que contienen un porcentaje en peso de cobre, como mínimo del 12%.

2. Separador, según la reivindicación anterior, caracterizado porque dicha fuerza de atracción generada por la fuerza magnetomotriz por unidad de volumen está comprendida entre 78, 5 N/dm3 y 87, 9 N/dm3.

3. Separador, según la reivindicación anterior, caracterizado porque dicha fuerza de atracción generada por la 15 fuerza magnetomotriz por unidad de volumen está comprendida entre 80 N/dm3 y 81 N/dm3.

4. Separador, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho campo magnético tiene una intensidad igual a 47.750 ± 5% A/m y un gradiente igual a 1.750 ± 5% A/m/cm.

5. Método para la separación de fragmentos ferromagnéticos con porcentajes de cobre diferentes, que comprende las etapas de funcionamiento siguientes:

- transporte de los fragmentos ferromagnéticos por medio de un transportador (2) .

25. disponer un separador electromagnético dotado de un tambor rotativo (1) al final de dicho transportador (2) ;

- generar un campo magnético mediante el suministro de corriente continua a los electroimanes (6, 7) introducidos en dicho tambor (1) ;

- hacer girar el tambor (1) , caracterizado porque la fuerza de atracción generada por una fuerza magnetomotriz por unidad de volumen resultante del campo magnético es superior al peso específico medio del acero, pero inferior al peso específico de los fragmentos ferromagnéticos que contienen un porcentaje de cobre del 12% en peso, como mínimo.

6. Método, según la reivindicación anterior, caracterizado porque dicha fuerza de atracción generada por la fuerza magnetomotriz por unidad de volumen está comprendida entre 78, 5 N/dm3 y 87, 9 N/dm3.

7. Método, según la reivindicación anterior, caracterizado porque dicha fuerza de atracción generada por la fuerza 40 magnetomotriz por unidad de volumen está comprendida entre 80 N/dm3 y 81 N/dm3.