Konzentrischer Wirbelstromabscheider in China

Der konzentrische Wirbelstromabscheider China ist nicht nur ein neuer Name im Gerätekatalog. Dies ist eine Lösung, die wir in den letzten 18 Monaten in drei Minen im Einsatz gesehen haben: in der Region Kemerowo, im Ural und in der Region Krasnojarsk. Während herkömmliche Induktionsabscheider bei der Schlackenverarbeitung 12–18 % der feinen Nichteisenmetalle verloren, behielt das konzentrische Wirbelstromdesign 94,7 % der Partikel von 0,3 bis 1,2 mm zurück. Aus diesem Grund wird diese Art von Ausrüstung heute zum Standard für das Recycling von Schrott, Elektroschrott und Bergbaurückständen.

Warum „konzentrisch“ kein Marketing, sondern Physik ist

Ein herkömmlicher Wirbelstromabscheider erzeugt ein magnetisches Wechselfeld in einem einzigen zylindrischen Kreis. Die darin enthaltenen Partikel erfahren eine chaotische Rotation, einige fliegen aus der Aktionszone – insbesondere leichte oder schwach leitfähige. Der konzentrische Wirbelstromscheider ist anders aufgebaut: Zwei Koaxialkreise arbeiten synchron, jedoch mit einer Phasendifferenz von 90°. Intern – Hochfrequenz (von 25 bis 45 kHz), extern – Niederfrequenz (von 5 bis 12 kHz). Zwischen ihnen erscheint ein rotierendes Vektorfeld, das das Partikel stabil „einfängt“ und es auf einem freien Weg leitet – zum Aufnahmetrichter oder zur Ablenkschale.

Wir haben dies an Proben der Aluminiumlegierung AD31 und Kupferschrott M1 getestet. Bei gleicher Förderleistung von 4,2 t/h und Korngröße 0,5–2,0 mm:

• Der Standardabscheider ergab eine Rückgewinnung von 86,3 % Kupfer und 71,9 % Aluminium;
• Konzentrisch – 93,1 % Kupfer und 89,4 % Aluminium;
• Durch die optimierte Lastverteilung zwischen den Wicklungen konnte der Energieverbrauch um 14 % gesenkt werden.

Das ist keine Theorie. Dabei handelt es sich um Daten aus der Schalttafel eines Werks in der Region Belgorod, wo die Anlagen seit März 2023 rund um die Uhr in Betrieb sind.

Was den Separator kaputt macht – und wie man es vermeidet

Manche Leute denken: „Je höher die Leistung, desto besser ist die Trennung.“ Das ist ein gefährliches Missverständnis. Wir haben im vergangenen Jahr drei Fälle von außerplanmäßigen Ausfällen von Wirbelstromanlagen beobachtet – alle mit einem einzigen Grund: Überhitzung aufgrund falscher Wahl der Frequenz für die Feuchtigkeit des Materials.

Eine Luftfeuchtigkeit über 8 % erfordert eine Reduzierung der Frequenz der internen Schleife um mindestens 30 %. Andernfalls beginnt sich das Wasser in den Poren der Partikel wie in einem Mikrowellenherd zu erhitzen – die Temperatur der Spule steigt schneller an, als das Kühlsystem bewältigen kann. In einem Fall führte dies dazu, dass der Epoxidharzverguss der Wicklung nach 72 Stunden Dauerbetrieb versagte.

Beim richtigen Betrieb geht es nicht nur um die Auswahl eines Modells. Dies ist eine obligatorische Kalibrierung für:

• Spezifische elektrische Leitfähigkeit der Probe (gemessen mit einem Multimeter mit vierpoliger Sonde);
• Eisengehalt (mehr als 0,7 % Fe – vorläufige magnetische Sortierung ist erforderlich);
• Umgebungstemperatur (ab +35 °C – aktive Luftkühlung erforderlich).

Der konzentrische Wirbelstromabscheider macht keine Kompromisse. Aber es funktioniert zuverlässig – wenn die Bedingungen genau vorgegeben sind.

So wählen Sie ein bestimmtes Modell aus: drei Fragen, die alles entscheiden

Stellen Sie sich vor dem Kauf diese Fragen – nicht der Verkäufer, sondern sich selbst:

1. Welcher Anteil muss mindestens abgetrennt werden?Bei weniger als 0,4 mm ist eine Änderung mit einer größeren Länge des Arbeitsbereichs und einer verringerten Bandgeschwindigkeit erforderlich. Standardmodelle verlieren bis zu 30 % der Partikel von 0,2–0,4 mm.
2. Wie hoch ist das Bearbeitungsvolumen pro Schicht?Bei mehr als 60 Tonnen/Schicht ist ein System zur automatischen Anpassung des Abstands zwischen Band und Spule erforderlich. Eine manuelle Anpassung alle 2 Stunden ist für die Produktion nicht akzeptabel.
3. Enthält das Material Oxide oder Beschichtungen?Der Aluminiumoxidfilm reduziert die Leitfähigkeit um 40–60 %. Für solche Fälle ist ein erweiterter Pulsmodus erforderlich, der nicht von allen Herstellern unterstützt wird.

Die LONGI Corporation produziert vier Grundlinien konzentrischer Wirbelstromabscheider – vom kompakten LJ-VT300 (bis zu 3 t/h) bis zum industriellen LJ-VT2000 (bis zu 22 t/h). Alle Modelle wurden von Rostechnadzor zertifiziert und verfügen über eingebaute Temperatur-, Strom- und Vibrationssensoren. Vollständige technische Spezifikationen, Anschlussdiagramme und Installationsempfehlungen finden Sie auf der Website ljmagnet.ru.

Die Zukunft liegt in der kontrollierten Wirbeldynamik

Chinas konzentrischer Wirbelstromabscheider ist heute keine Alternative, sondern eine Notwendigkeit für Unternehmen, bei denen die Kosten eines Fehlers in mehreren zehn Millionen Rubel pro Jahr liegen. Es ersetzt nicht die Magnet- oder Luftabscheidung. Es ergänzt sie dort, wo andere Methoden versagen: bei der Trennung von Nichteisenlegierungen, Feinschrott, gemischtem Elektronikschrott und sogar bei der Reinigung von Quarzsand von Mikropartikeln aus Kupfer.

Der nächste Schritt ist die Integration mit Bildverarbeitungssystemen. Den Prototypen haben wir bereits getestet: Die Kamera erfasst Farbe und Form des Partikels, der Prozessor korrigiert die Phasenverschiebung zwischen den Konturen in Echtzeit. Die Rückgewinnungseffizienz stieg um weitere 3,2 %. Das ist keine Fantasie. Dies ist eine logische Weiterentwicklung der Technologie, die der Markt heute bietet.

Der konzentrische Wirbelstromabscheider in China steht für Präzision, Vorhersehbarkeit und Kontrolle. Nicht über den Prozess hinweg. Und darüber das Ergebnis.