Оборудование

Электромагнит для металлолома

электромагнит для лома черных металлов

Многие, проезжая на поезде мимо различных депо, складских строений, мастерских и прочих хозяйственных построек, которые обычно предшествуют крупному городу и провожают его, обращали внимание на площадку сбора металлолома, на которой обычно работает крупный электромагнит, для того, чтобы поднимать и перемещать детали, выполненные из магнитных материалов, например, простой черный металлолом. Этот механизм впервые появился в 20 веке, и существенно облегчил труд рабочих, готовящих металлолом на переплавку и производящих его сортировку. Как устроен магнит для металлолома и насколько он могуч?

Как работает электромагнит

Специальный грузоподъемный электромагнит, или грузозахват, — важнейшая часть специального магнитного крана. Магнит состоит из сердечника и обмотки. В качестве сердечника используется ферромагнитный сплав, а в качестве обмотки используют медный или алюминиевый провод. При прохождении тока по обмотке возникает сильное магнитное поле, которое при размыкании цепи прекращает свое действие. Нужно сказать, что в выключенном состоянии электромагнит совершенно не притягивает железо, как это делает постоянный магнит, иначе невозможно было бы выключать это устройство.

Мощный электромагнит

Мощный электромагнит

Функции электромагнита

Грузозахват поднимает, и переносит стальные, чугунные изделия, а также другие предметы, выполненные из черных металлов. Напомним, что к ним относятся все металлы и сплавы, главным компонентом которых является железо. Кроме того, «магнитятся» кобальт и никель. Температура этих сплавов должна не превышать 500 С, так как при этом магнитные свойства исчезают или значительно снижаются. Поэтому магниты не применяются в металлургических цехах.

Цикл работы электромагнита, установленного на специальном кране, или стреле с подведенным силовым кабелем состоит из следующих этапов:

  • Помещение сердечника над грузом;
  • Включение силовой цепи;
  • Контакт металла с магнитом;
  • Подъем и перенос в нужное место;
  • Опускание груза;
  • Размыкание цепи;
  • Перевод магнита на исходную позицию.

Крайне важно соблюдать технику безопасности при работе, так как сильное магнитное поле противопоказано людям с металлическими имплантатами, кардиостимуляторами. Да и простые механические часы в зоне действия магнита могут испортиться.

Интересно, что магнит имеет переменную грузоподъемность. На этом можно легко убедиться, экспериментируя с обычным постоянным магнитом: подъемная сила – важнейшая характеристика электромагнита – зависит от формы и состава изделия, а также площади контакта с магнитом, так как сила очень быстро убывает с расстоянием. Так, плоский и сплошной кусок рельса притягивается значительно лучше круглой трубы, несмотря на то, что он гораздо тяжелее.

Сфера использования магнита для металлолома

 

Сила такого электромагнита – до нескольких десятков тонн – и определяет сферу использования: погрузка и разгрузка черного металлолома, металлопроката, пачек с трубами, арматурой на металлобазах, в портах, производственных цехах, складах готовой продукции металлургических заводов. Краны могут использоваться всюду, где имеется возможность сухих условий эксплуатации, а также возможность подведения мощного силового кабеля в 5-6 киловатт, в пересчете на трехфазный переменный ток напряжением 380 В.

Электромагнит, зацепленный на грейфер манипулятора

Электромагнит, зацепленный на грейфер манипулятора

Такие электромагниты можно использовать в специальном водозащитном исполнении для подачи крупных металлических конструкций для подводного строительства, например, для возведения опор мостов, для поднятия затонувших на мелководье речных и морских судов, которые преимущественно залегают на каменистом грунте. Если судно погружается в донные отложения, то возникшая «присасывающая» сила может быть настолько большой, что магнит может оторваться даже от плоской поверхности.

К сожалению, с помощью электромагнита невозможно найти колотые и серебряные монеты, которые в изобилии лежат на морском дне.

Видео — Круглый электромагнит со встроенным генератором для металлолома

Отечественные образцы электромагнитов

В России одним из лидеров в производстве электромагнитного подъемного оборудования является Липецкий завод магнитных плит, а также отечественная корпорация «Dr Vernikov Magnetics Group». Например, популярностью пользуется специальный электромагнит глубокого поля MW – 230S. При размере круглого магнита 2,3 м в диаметре (максимальный размер для погружения в вагон) он обеспечивает подъем до 2 тонн. По заявлению производителя, в этом электромагните присутствует особая схема экономии электроэнергии, а так же контрольное страхование поднятого груза с помощью резервных батарей.

Электромагнит для металлолома

Электромагнит для металлолома

Остальные электромагниты, установленные на мощные козловые краны с различными разновидностями в настоящее время в основном, производятся в Китае.

Если магнита нет

В том случае, если электромагнитное устройство для транспортировки грузов вам «не по карману», то можно воспользоваться многочелюстным грейфером, который также часто можно увидеть на площадке сортировки металлолома.

Также можно в случае небольшого веса вручную размыкать линии магнитного поля при управлении небольшими постоянными магнитами. Такие устройства получили название «магнитных захватов». Эти приспособления можно встретить также на складах металлолома, их можно использовать для транспортировки небольших металлических изделий. Несмотря на меньшую грузоподъемность, магнитные захваты имеют целый ряд преимуществ:

  • они свободны от подвода мощного электрического кабеля, так как в них используются постоянные магниты;
  • они меньше, легче, и обладают более высокой скоростью перемещения;
  • эксплуатация, устройство их проще, так как не требуют наличия специальных электротехнических знаний и персонала, а также допуска на эти работы;
  • длительный срок службы.

Кроме всего прочего, затраты на ремонт для постоянных магнитов также существенно ниже, по сравнению с электромагнитами.

Подъёмные приспособления на постоянных магнитах

Такие устройства более просты конструктивно, а также менее энергоёмки. Вместе с тем они более чувствительны к условиям эксплуатации и – особенно – содержания рабочих деталей.

На предприятиях системы Вторчермета постоянные магниты используются для:

  1. Погрузочно-разгрузочных операций с металлоломом малых и средних габаритных размеров.
  2. Первичной сортировки стального лома.
  3. В качестве загрузочных устройств агрегатов пакетирования, брикетирования и дробления металлолома.
  4. При наличии на базах собственного металлургического производства – также для загрузки сырья в электросталеплавильные печи.

Постоянные магниты можно подвешивать к исполнительным элементам строительно-дорожной техники, стационарных и передвижных кранов. Такие устройства нуждаются  в периодической проверке и тестировании, поскольку работоспособность постоянных магнитов со временем изменяется. Такие магниты не очень удобны при работе в стеснённых условиях, поскольку могут влиять на надёжность работы любых подвижных стальных приспособлений (тросов, захватов, крюков и т.п.). Более удобными в практике работы считаются электромагниты, хотя безопасность их эксплуатации существенно зависит от стабильности подачи электроэнергии к устройству.

Подъёмные приспособления на электромагнитах

Они подразделяются в зависимости от следующих параметров:

  • Своего конструктивного исполнения – различают электромагниты круглые и овальные в плане, а также электромагниты прямоугольной формы;
  • От потребляемой мощности, и, соответственно, подъёмного усилия;
  • От количества реализуемых функций;
  • От способа подачи питания – либо от электрической сети, либо от двигателя внутреннего сгорания.

Общими требованиями к электромагнитам являются: изготовление корпуса катушки из сталей с высокой магнитной проводимостью, необходимость в глубоком проплавлении сварных швов (чтобы исключить паразитные потери мощности в зазорах), а также достаточный диапазон регулировки мощности магнитного потока в зависимости от массы загружаемого или транспортируемого лома.

Электромагниты, предназначенные для использования в качестве загрузочных устройств в плавильные электропечи, должны снабжаться дополнительными узлами контроля температуры рабочей катушки.

Особенностями питающих систем электромагнитов является присутствие в схеме электронного преобразователя напряжения, который регулирует силу магнитного потока в зависимости от периода работы устройства. Например, при быстром освобождении от груза требуется оперативное размагничивание катушки.

Специфические требования предъявляются и к корпусу электромагнитов. Он обычно изготавливается из толстолистовой среднеуглеродистой стали с повышенным содержанием марганца: это увеличивает износостойкость при частых механических воздействиях фрагментов лома на корпус. Для снижения плотности тока и уменьшения нагрева катушки при её функционировании, данная деталь изготавливается из меди или – для более мощных электромагнитов – из анодированного алюминия. Катушки имеют слой высокотемпературной изоляции, обеспечивающий узлу термостойкость при температурах до 200…2500С.

Подвеска электромагнитов производится при помощи трёхзвенной цепи, несущая способность которой должна иметь  трёх-, а то и четырёхкратный запас прочности.

Конструктивные особенности магнитов разной формы

Круглые электромагниты отличаются наименьшей занимаемой площадью, а потому могут использоваться  на перегрузочных площадках и железнодорожных станциях, где производится загрузка лома, отправляемого на металлургические предприятия. Они могут изготавливаться не только в температуростойком исполнении, но и иметь соответствующую влагозащиту. Магниты малой мощности могут изготавливаться также в аккумуляторном исполнении, что повышает степень автономности их действия.

Круглый электромагнит для металлолома

Круглый электромагнит для металлолома

Особо востребованными являются магниты, оснащаемые системами постоянного подмагничивания.  В этом случае устройство сохраняет свою работоспособность даже в случае перебоев в энергоснабжении, либо в результате обрыва питающего кабеля. Для обеспечения такой функции в устройстве магнита предусматривается дополнительный импульсный привод, который включается при приостановке подачи напряжения на магнит. Намагничивание  поддерживается кратковременным импульсом тока, который прерывается при восстановлении основной схемы питания, когда на электромагнит подаётся импульс противоположного знака.

Выбор необходимого исполнения магнита производится по следующим характеристикам:

  • Для круглых магнитов – по размеру внешнего диаметра катушки: серийно выпускаются изделия размерами от 300 до 3000 мм;
  • По виду исполнения корпуса – обычное, тропическое, влагозащитное, для подводных работ;
  • По значению допустимой температуры нагрева корпуса: стандартное значение должно быть не ниже 2000С, в особых исполнениях допускается и 300…3500С;
  • По технологии изготовления корпуса – литой, штампованный или сварной. Литое исполнение более характерно для магнитов средних размеров, сварное – для особо крупных устройств;
  • По способу агрегатирования с основным механизмом исполнения отличаются конструкцией узла крепления; для дорожно-строительной техники (экскаваторы, краны) такие узлы обычно унифицированы.

В процессе изготовления все магниты обязательно тестируются на максимальное усилие отрыва, термостойкость в заявленном диапазоне температур и на предельную грузоподъёмность, причём отдельно для скрапа и стальной стружки.

Целесообразно приобретать электромагниты в комплекте с блоками питания к ним.

   

Комментарии