Testovacie a magnetické tyče

Feromagnetické nečistoty sa môžu dostať do materiálu pri výrobe, skladovaní, preprave alebo opotrebovaním technologického zariadenia. Môže ísť o kovové špony, piliny, okuje, časti drôtikov, úlomky spojovacieho materiálu alebo veľmi jemný magnetický prach.

Magnetická tyč vytvára silné magnetické pole, ktoré tieto častice pritiahne k nehrdzavejúcemu povrchu a udrží ich na ňom až do vyčistenia. Pomáha tak chrániť stroje a zároveň zvyšovať čistotu spracovávaného produktu.

Čo je magnetická tyč?

Magnetická tyč je uzavretá rúrka z nehrdzavejúcej ocele, vnútri ktorej je pevne umiestnené magnetické jadro tvorené silnými neodýmovými magnetmi a pólovými nadstavcami.

Magnetické jadro je v bežnej separačnej tyči nevyberateľné. Plášť z nehrdzavejúcej ocele chráni magnety pred priamym kontaktom s materiálom, vlhkosťou a časťou mechanického namáhania.

Hlavné časti magnetickej tyče

• vonkajšia rúrka z nehrdzavejúcej ocele,
• permanentné neodýmové magnety,
• pólové nadstavce sústreďujúce magnetické pole,
• uzavreté a pevne uložené magnetické jadro,
• vnútorný závit na pripevnenie k rámu alebo pomocnej konštrukcii.

Ako magnetická tyč funguje?

Silné permanentné magnety vnútri tyče vytvárajú na jej povrchu magnetické póly. Feromagnetická častica, ktorá sa dostane do ich blízkosti, je pritiahnutá k rúrke z nehrdzavejúcej ocele a zostane na nej zachytená.

Najvyššia magnetická sila sa zvyčajne nachádza v miestach pólových nadstavcov. Zachytené nečistoty preto na povrchu tyče vytvárajú charakteristické prstence.

1. Materiál prúdi, preteká alebo sa presýpa okolo magnetickej tyče.
2. Feromagnetické častice vstúpia do magnetického poľa.
3. Častice sú priťahované k povrchu rúrky z nehrdzavejúcej ocele.
4. Na tyči zostávajú až do jej vyčistenia.
5. Vyčistený materiál pokračuje do ďalšej časti technológie.

Čo magnetická tyč zachytí?

Magnetická tyč je určená predovšetkým na separáciu plne feromagnetických kovov a ich častíc.

Typicky zachytávané nečistoty

• železné špony,
• oceľové piliny,
• častice bežnej magnetickej ocele,
• okuje,
• úlomky drôtikov,
• drobné skrutky a podložky,
• častice vznikajúce opotrebovaním strojov,
• jemný feromagnetický prach.

Čo bežná magnetická tyč nezachytí?

Permanentný magnet nezachytí bežné nemagnetické materiály ani neželezné kovy.

• hliník,
• meď,
• mosaz,
• bronz,
• plast,
• sklo,
• drevo,
• niektoré druhy nehrdzavejúcej ocele,
• ďalšie nemagnetické nečistoty.

Aký je rozdiel medzi magnetickou a testovacou tyčou?

Magnetická a testovacia tyč vyzerajú podobne, ich konštrukcia a spôsob použitia sa však líšia.

Magnetická separačná tyč

Magnetická tyč má pevné, nevyberateľné jadro. Používa sa samostatne alebo sa pomocou závitu pripevňuje do rámu magnetického roštu.

Zachytené nečistoty je potrebné z povrchu ručne zotrieť alebo stiahnuť vhodnou pomôckou.

Magnetická testovacia tyč

Testovacia tyč je ručná kontrolná pomôcka. Má posuvné magnetické jadro a plastové držadlo. Používa sa na overenie prítomnosti feromagnetických nečistôt vo vzorke materiálu, nádobe alebo výrobnej dávke.

Po ukončení testu sa potiahne za držadlo. Magnetické jadro sa presunie do hornej časti a zachytené nečistoty zo spodnej aktívnej časti jednoduchšie odpadnú.

Ako sa používa magnetická testovacia tyč?

1. Overte vhodnosť tyče pre testovaný materiál.
2. Skontrolujte čistotu a neporušenosť povrchu z nehrdzavejúcej ocele.
3. Zasuňte aktívnu časť tyče do vzorky alebo nádoby.
4. Vykonávajte pomalé krúživé alebo pozdĺžne pohyby.
5. Tyč vytiahnite a prezrite zachytené častice.
6. Presuňte tyč nad nádobu určenú na kovový odpad.
7. Potiahnite za držadlo a presuňte jadro do hornej časti.
8. Uvoľnené nečistoty bezpečne odstráňte.
9. Tyč očistite a skontrolujte pred ďalším použitiem.

Možno výsledkom testu potvrdiť úplnú čistotu materiálu?

Nie. Testovacia tyč kontroluje iba časť materiálu, s ktorou príde jej magnetická plocha do kontaktu. Výsledok závisí od veľkosti vzorky, dĺžky testovania, rozmiestnenia častíc a zvoleného postupu.

Na pravidelnú kontrolu kvality je vhodné používať vopred definovaný postup, rovnakú veľkosť vzorky, čas testovania a spôsob vyhodnotenia.

Magnetické tyče v suchých a sypkých materiáloch

Magnetické tyče možno používať v dobre sypných homogénnych materiáloch. Materiál musí byť schopný voľne pretekať okolo tyče a nesmie na jej povrchu vytvárať hrubú lepkavú vrstvu.

Príklady vhodných suchých materiálov

• múka a jemné potravinárske prášky,
• cukor a soľ po overení chemickej kompatibility,
• korenie,
• cereálie,
• semienka,
• plastový granulát a regranulát,
• gumárenský regranulát,
• jemné stavebné zmesi,
• keramické suroviny,
• kŕmne zmesi.

Čo môže spôsobiť problém?

• zlá sypnosť,
• klenbovanie materiálu nad tyčami,
• lepivosť,
• veľké kusy materiálu,
• vysoká abrazivita,
• príliš vysoká rýchlosť dopadu,
• zahltenie priestoru medzi niekoľkými tyčami.

Magnetické tyče v tekutých materiáloch

Vybrané magnetické tyče možno vložiť aj do tekutých zmesí. Puzdro z nehrdzavejúcej ocele chráni magnetické jadro pred vlhkosťou, ale použitie vždy závisí od chemického zloženia, pH, teploty a viskozity kvapaliny.

Príklady použitia v kvapalinách

• chladiaca voda,
• chladiaca emulzia,
• technické oleje,
• rastlinné oleje,
• sirupy,
• mléko,
• ovocné šťavy,
• jogurty a polotekuté potravinárske zmesi,
• keramické glazúry a tekuté hmoty.

Konkrétny produkt môže mať obmedzený rozsah pH, maximálnu teplotu média alebo maximálnu veľkosť častíc. Tieto údaje je potrebné skontrolovať v jeho návode.

Magnetické tyče na výrobu magnetického roštu

Jednotlivé magnetické tyče možno pomocou závitov pripevniť k rámu a vytvoriť z nich magnetický rošt. Rošt pokrýva väčšiu prietokovú plochu a núti materiál prechádzať okolo niekoľkých aktívnych magnetických bodov.

Výhody magnetického roštu

• väčšia aktívna separačná plocha,
• rovnomernejšie zachytávanie nečistôt,
• možnosť prispôsobiť počet a dĺžku tyčí,
• použitie v násypkách, potrubí a zásobníkoch,
• možnosť výmeny jednotlivej poškodenej tyče,
• vyššia účinnosť než pri jednej voľne položenej tyči.

Z čoho má byť rám roštu?

Rám a spojovací materiál v bezprostrednej blízkosti tyčí musí byť vyrobený z vhodného nemagnetického materiálu. Feromagnetická konštrukcia by priťahovala magnetické pole, znižovala účinok smerom do materiálu a komplikovala montáž.

Aký rozstup medzi tyčami zvoliť?

Rozstup musí zabezpečiť bezpečnú montáž a zároveň dostátočný prietok materiálu. Príliš malá medzera môže spôsobovať klenbovanie, upchávanie alebo vzájomné priťahovanie tyčí.

Minimálna a optimálna vzdialenosť vždy závisí od konkrétneho produktu, materiálu a konštrukcie roštu.

Magnetické tyče pre textilné filtre

Špeciálne magnetické separátory možno inštalovať aj do textilných filtrov a ďalších filtračných systémov. Obsahujú jednu alebo viac magnetických tyčí, ktoré zachytávajú feromagnetické nečistoty z prúdiaceho kvapalného média.

Možné vyhotovenia

• separátor s jednou magnetickou tyčou,
• separátor s dvoma magnetickými tyčami,
• štandardné vyhotovenie z AISI 304,
• vyhotovenie z AISI 316L pre náročnejšie chemické prostredie,
• vyhotovenie upravené podľa rozmeru filtra a pripojenia.

Na použitie v agresívnom, kyslom alebo hygienicky náročnom prostredí je potrebné zvoliť zodpovedajúcu nehrdzavejúcu oceľ, tesnenie a povrchovú úpravu.

Kde sa magnetické a testovacie tyče používajú?

Potravinársky priemysel

Tyče môžu pomáhať odstraňovať feromagnetické častice z múky, cukru, korenia, mlieka, olejov a ďalších materiálov. Konkrétne vyhotovenie musí zodpovedať hygienickým a materiálovým požiadavkám prevádzky.

Poľnohospodárstvo

Používajú sa v kŕmnych zmesiach, semenách, obilninách a ďalších poľnohospodárskych produktoch.

Plastikársky a gumárenský priemysel

Pomáhajú chrániť vstrekovacie lisy, extrudéry, drviče a ďalšie zariadenia pred kovovými nečistotami v granuláte alebo regranuláte.

Chemický priemysel

Tyče možno využiť v chemických práškoch, kvapalinách a medziproduktoch, ak sú materiály separátora chemicky kompatibilné s danou látkou.

Keramický a sklársky priemysel

Magnetická separácia pomáha odstraňovať kovové častice z keramických hmôt, glazúr a ďalších surovín.

Stavebníctvo

Tyče možno používať v jemných sypkých stavebných zmesiach, ak materiál nie je príliš abrazívny, lepkavý alebo hrubý.

Strojárstvo

Vhodné sú napríklad na čistenie chladiacich kvapalín, emulzií a vybraných technických olejov.

Magnetická indukcia a odtrhová sila

Pri magnetických tyčiach sa najčastejšie uvádza magnetická indukcia v gaussoch a odtrhová sila v newtonoch.

Magnetická indukcia v Gs

Magnetická indukcia opisuje intenzitu magnetického poľa v konkrétnom meranom mieste. Najvyššie hodnoty bývajú na povrchu tyče v oblasti pólových nadstavcov.

Odtrhová sila v N

Odtrhová sila vyjadruje silu potrebnú na odtrhnutie definovaného oceľového etalónu od magnetického povrchu.

Je dôležitejšia hodnota Gs alebo N?

Oba parametre je potrebné posudzovať spoločne. Vysoká magnetická indukcia pomáha pôsobiť na malé častice, zatiaľ čo odtrhová sila vypovedá o schopnosti udržať definovaný oceľový predmet na povrchu.

Výslednú účinnosť ovplyvňuje aj:

• vzdialenosť častice od tyče,
• hrúbka plášťa z nehrdzavejúcej ocele,
• rýchlosť prúdenia alebo presýpania,
• vlastnosti materiálu,
• veľkosť a tvar nečistoty,
• nános už zachytených častíc,
• rozstup medzi niekoľkými tyčami.

Aký priemer a dĺžku magnetickej tyče vybrať?

Bežné magnetické tyče sa vyrábajú v niekoľkých priemeroch a dĺžkach. Rozmer musí zodpovedať dostupnému priestoru, prietokovej ploche a množstvu materiálu.

Priemer tyče

Väčší priemer môže umožniť použitie výkonnejšieho magnetického jadra a vytvoriť väčší aktívny povrch. Zároveň však zaberá viac priestoru v toku materiálu.

Celková dĺžka

Celková dĺžka zahrnuje aj koncové časti a závit. Nemusí byť rovnaká ako skutočná dĺžka aktívnej magnetickej plochy.

Dĺžka magnetickej plochy

Udáva časť tyče, na ktorej je aktívne magnetické pole určené na separáciu. Pri návrhu roštu je potrebné zabezpečiť, aby táto plocha pokrývala požadovanú časť toku materiálu.

Závit

Veľkosť a dĺžka závitu musí zodpovedať rámu alebo pomocnej konštrukcii. Skrutkovanie vykonávajte opatrne a s použitiem nemagnetického náradia alebo vhodných montážnych pomôcok.

Ako vybrať vhodnú magnetickú tyč?

Magnetická sila

Na hrubšie častice a ochranu technológie môže postačovať nižší magnetický výkon. Na jemnejšie feromagnetické častice je potrebná silnejšia tyč a vhodne navrhnutý kontakt materiálu s jej povrchom.

Prietok materiálu

Príliš veľká medzera okolo tyče môže umožniť časticiam prechádzať mimo účinného magnetického poľa. Príliš malá medzera môže naopak obmedzovať prietok alebo spôsobovať klenbovanie.

Teplotná odolnosť

Bežné neodýmové tyče bývajú určené približne do 80 °C. Pre vyššie teploty je potrebné použiť špeciálnu magnetickú akosť a zodpovedajúce konštrukčné vyhotovenie.

Materiál rúrky z nehrdzavejúcej ocele

AISI 304 je vhodná pre mnohé bežné a potravinárske aplikácie. Pre agresívnejšie chemické prostredie môže byť potrebná AISI 316L alebo iné špeciálne vyhotovenie.

Spôsob čistenia

Pri často čistených aplikáciách môže byť praktickejší kompletný rošt s výsuvnými jadrami alebo iným systémom jednoduchého čistenia než niekoľko samostatných pevných tyčí.

Sú magnetické tyče vhodné pre abrazívne materiály?

Plášť z nehrdzavejúcej ocele býva z dôvodu vysokého magnetického výkonu veľmi tenký. Abrazívny materiál ho môže postupne obrusovať, stenčovať alebo úplne predrieť.

Medzi abrazívne materiály môžu patriť napríklad:

• piesok,
• keramické hmoty,
• sklenená drvina,
• niektoré stavebné zmesi,
• materiály s ostrými minerálnymi časticami,
• granuláty so sklenenou prímesou.

Ak je použitie v abrazívnom materiáli povolené, je potrebné častejšie kontrolovať stav plášťa z nehrdzavejúcej ocele. Poškodená tyč sa musí vyradiť z prevádzky.

Sú magnetické tyče vhodné pre lepkavé materiály?

Lepkavý materiál sa môže usádzať na povrchu tyče, zakrývať zachytené nečistoty a obmedzovať prietok. Medzi niekoľkými tyčami môže dochádzať aj ku klenbovaniu alebo upchatiu.

Pre husté, lepkavé alebo zle sypné materiály môže byť vhodnejší iný typ separátora, napríklad prietokový, rotačný alebo špeciálne navrhnutý rošt.

Použitie magnetických tyčí v potravinárstve

Magnetická tyč môže byť vhodná na styk s potravinami, ak jej materiál, povrchová úprava a konštrukcia zodpovedajú konkrétnej aplikácii a príslušným požiadavkám.

Je potrebné overiť najmä:

• akosť nehrdzavejúcej ocele,
• hladkosť a stav povrchu,
• chemickú odolnosť,
• možnosť úplného vyčistenia,
• prevádzkovú teplotu,
• materiálovú dokumentáciu,
• interné hygienické požiadavky,
• spôsob montáže bez hygienicky problematických medzier.

Samotné označenie AISI 304 automaticky nezaručuje vhodnosť celej vlastnej konštrukcie magnetického roštu pre konkrétnu potravinársku prevádzku.

Ako magnetickú tyč správne inštalovať?

1. Overte vhodnosť produktu pre konkrétny materiál.
2. Skontrolujte rozmery tyče a závitu.
3. Pripravte konštrukciu z nemagnetického materiálu.
4. Odstráňte z pracovného priestoru oceľové náradie a voľné diely.
5. Jednotlivé tyče oddeľte nemagnetickými podložkami.
6. Tyče montujte jednu po druhej.
7. Dodržte minimálny predpísaný rozstup.
8. Skontrolujte, či konštrukcia nebráni prietoku materiálu.
9. Pred spustením overte pevnosť všetkých spojov.
10. Vykonajte skúšobnú prevádzku a kontrolu čistenia.

Ako ďaleko majú byť oceľové konštrukcie?

Silná magnetická tyč môže priťahovať okolité oceľové nosníky, stoly, násypky alebo náradie. Tým sa časť magnetického poľa uzavrie do konštrukcie a zníži sa jeho účinok smerom do separovaného materiálu.

Dodržiavajte preto minimálne vzdialenosti stanovené výrobcom konkrétneho produktu.

Ako často magnetickú tyč čistiť?

Jednotný interval neexistuje. Tyč je potrebné čistiť skôr, než vrstva zachyteného kovu začne znižovať magnetický výkon alebo obmedzovať prietok materiálu.

Frekvenciu ovplyvňuje:

• množstvo kovových nečistôt,
• prietok a objem materiálu,
• veľkosť častíc,
• počet tyčí,
• požadovaná čistota produktu,
• riziko poškodenia nadväzujúcej technológie.

Pri prvom nasadení kontrolujte tyč častejšie. Podľa skutočného množstva zachytených častíc následne nastavte pravidelný interval.

Ako čistiť pevnú magnetickú tyč?

Pred čistením musí byť tok materiálu zastavený. Tyč alebo celý rošt vyberte zo zariadenia a premiestnite na bezpečné miesto.

1. Zastavte prívod materiálu.
2. Zaistite zariadenie proti nechcenému spusteniu.
3. Opatrne vyberte tyč alebo rošt.
4. Použite pracovné rukavice.
5. Väčšie častice posúvajte po povrchu smerom ku koncu tyče.
6. Jemné nečistoty zotrite vhodnou nemagnetickou pomôckou.
7. Zachytený kov odložte do určenej nádoby.
8. Tyč umyte alebo očistite podľa prevádzkového postupu.
9. Skontrolujte stav plášťa z nehrdzavejúcej ocele.
10. Tyč vráťte do správnej pracovnej polohy.

Ako čistiť testovaciu tyč?

Testovacia tyč umožňuje presunúť magnetické jadro mimo spodnú aktívnu časť.

1. Vytiahnite tyč z testovaného materiálu.
2. Preneste ju nad nádobu na kovové nečistoty.
3. Potiahnite za plastové držadlo.
4. Magnetické jadro sa presunie do hornej časti.
5. Magnetické pole na spodnej časti výrazne zoslabne.
6. Zachytené častice odpadnú alebo ich možno jednoducho zotrieť.
7. Tyč očistite a vráťte jadro do pracovnej polohy.

Ako kontrolovať stav magnetickej tyče?

• Prezrite povrch pred každým použitiem.
• Sledujte ryhy, preliačiny a známky abrázie.
• Kontrolujte stav zvarov a koncových častí.
• Overujte pevnosť závitu.
• Sledujte prípadnú koróziu.
• Pravidelne merajte magnetickú indukciu a odtrhovú silu.
• Výsledky porovnávajte vždy rovnakou metódou.
• Poškodenú tyč vyraďte z prevádzky.

Prečo merať magnetický výkon?

Magnety môžu zoslabnúť vplyvom vysokej teploty, mechanického poškodenia alebo silného opačného magnetického poľa. Pravidelné meranie pomáha doložiť stav separátora a sledovať prípadné zmeny.

Bezpečnosť pri práci s magnetickými tyčami

Odporúčané magnetické a testovacie tyče

Vybrané produkty predstavujú dlhú separačnú tyč pre väčšiu pracovnú plochu, kompaktnú tyč pre menšie zostavy a ručnú testovaciu tyč s jednoduchým uvoľňovaním nečistôt.

Najčastejšie otázky k magnetickým tyčiam

Zhrnutie

Magnetické tyče zachytávajú feromagnetické nečistoty zo suchých, sypkých a vybraných tekutých materiálov. Možno ich používať samostatne alebo z niekoľkých tyčí zostaviť magnetický rošt.

Klasická magnetická tyč má pevné nevyberateľné jadro. Testovacia tyč má posuvné jadro, vďaka ktorému možno zachytené nečistoty jednoduchšie uvoľniť.

Pri výbere sledujte magnetickú indukciu, odtrhovú silu, priemer, dĺžku magnetickej plochy, teplotnú odolnosť, materiál plášťa a prevádzkové vlastnosti separovanej zmesi.

Tyče nie sú automaticky vhodné pre všetky abrazívne, lepkavé, kyslé alebo hrubé materiály. Konkrétnu aplikáciu je potrebné posúdiť podľa návodu produktu a v náročnejších prípadoch konzultovať s výrobcom.