Separacja magnetyczna w produkcji karmy dla zwierząt – jak chronić produkt i linię przed zanieczyszczeniami metalowymi?

Zanieczyszczenia metaliczne w produkcji karmy dla zwierząt mogą pojawić się na wielu etapach procesu: wraz z dostarczonym surowcem, podczas transportu i magazynowania, a także wskutek naturalnego zużywania się elementów maszyn takich jak młyny, pompy, przenośniki, mieszalniki czy ekstrudery.

Dlatego skutecznego zabezpieczenia linii pet food nie należy sprowadzać do jednego separatora lub detektora zamontowanego przed pakowaniem. Znacznie bardziej efektywne jest zastosowanie kilku punktów kontroli, dobranych do rodzaju produktu, sposobu jego transportu oraz zagrożeń występujących na poszczególnych etapach produkcji.
Separatory magnetyczne odpowiadają przede wszystkim za fizyczne usuwanie zanieczyszczeń ferromagnetycznych. Detektory metali rozszerzają natomiast kontrolę również o metale nieżelazne oraz stal nierdzewną. W prawidłowo zaprojektowanej instalacji oba typy urządzeń nie konkurują ze sobą, lecz pełnią uzupełniające się funkcje.

Skąd biorą się zanieczyszczenia metaliczne w produkcji pet food?
Metal może znaleźć się w produkcie jeszcze przed rozpoczęciem właściwego procesu produkcyjnego. Fragmenty drutu, śrub, elementów opakowań, zszywek czy innych części metalowych mogą zostać dostarczone razem z surowcem albo pojawić się podczas rozładunku i magazynowania.
Drugim źródłem zagrożenia jest sama instalacja produkcyjna. Elementy pracujące pod obciążeniem i podlegające tarciu mogą z czasem generować drobne opiłki metalu. Dotyczy to między innymi pomp, podajników ślimakowych, młynów, mieszalników i innych mechanicznych części instalacji.
Z tego względu separacja powinna być prowadzona możliwie blisko potencjalnego źródła zanieczyszczeń, a nie dopiero na końcu procesu.

Gdzie stosować separatory magnetyczne i detektory metali w linii pet food?
Rozmieszczenie urządzeń powinno wynikać z analizy konkretnej instalacji. Inne rozwiązania będą właściwe dla transportu pneumatycznego, inne dla produktu przesypywanego grawitacyjnie, a jeszcze inne dla surowca przemieszczanego na przenośniku taśmowym. Przykładowy układ może wyglądać następująco (Tabela 1).

Taki schemat należy traktować jako przykład sposobu budowania wielostopniowej ochrony, a nie jako gotowy projekt instalacji. Ostateczny dobór urządzeń zależy między innymi od właściwości produktu, wydajności linii, granulacji, temperatury, sposobu transportu oraz dostępnej przestrzeni montażowej.

Filtr magnetyczny SFH przy przyjęciu suchych składników
Jeżeli suche składniki są transportowane pneumatycznie do zbiornika magazynowego, jednym z pierwszych punktów zabezpieczenia może być filtr magnetyczny SFH.Urządzenie montuje się bezpośrednio w rurociągu. Strumień produktu przepływa pomiędzy elementami magnetycznymi, które wychwytują cząstki ferromagnetyczne i słabo magnetyczne, zanim przedostaną się one do silosu i kolejnych urządzeń instalacji.
W filtrach SFH stosowane są magnesy neodymowe o realnej indukcji 8000 lub 11 300 Gauss na osłonach magnesów, co pozwala na wychwytywanie również bardzo drobnych zanieczyszczeń.
Z punktu widzenia bezpieczeństwa procesu znaczenie ma przede wszystkim miejsce montażu: metal jest usuwany przed wprowadzeniem surowca do dalszej części instalacji, a więc zanim będzie mógł trafić do bardziej wrażliwych urządzeń.

Separator z magnesami zewnętrznymi za silosem
Kolejnym punktem kontroli może być odcinek pomiędzy zbiornikiem magazynowym a dalszym procesem technologicznym. W takim miejscu można zastosować separator z magnesami zewnętrznymi.
Rozwiązanie sprawdza się szczególnie w instalacjach, w których produkt transportowany jest grawitacyjnie. Konstrukcja pozwala wychwytywać cząstki ferromagnetyczne przy zachowaniu odpowiedniego przepływu produktu. Zaletą separatora z magnesami zewnętrznymi jest zapewnienie przepływu także dla większych frakcji materiału. Separator nie wymaga umieszczenia w kanale produktu żadnych elementów blokujących jego przepływ. Płyty magnetyczne znajdują się na ścianach separatora. Umieszczenie separatora przed mieszalnikiem, młynem lub innym urządzeniem mechanicznym ma dodatkową funkcję ochronną. Większy element metalowy zatrzymany przed takim urządzeniem nie tylko nie przedostanie się do produktu, ale również nie zostanie rozdrobniony na wiele mniejszych fragmentów i nie spowoduje uszkodzenia elementów roboczych.

Magnes płytowy przy transporcie taśmowym
W przypadku surowców transportowanych na przenośniku taśmowym można zastosować magnes płytowy. Magnes montowany nad strumieniem produktu przyciąga znajdujące się w nim elementy ferromagnetyczne. Rozwiązanie może być stosowane zarówno nad przenośnikiem, jak i w odpowiednio zaprojektowanych zsypach.
Szczególnie uzasadnione jest umieszczenie go przed urządzeniami podatnymi na uszkodzenie przez większe fragmenty metalu, np. młynem lub rozdrabniaczem. Zaletą tej opcji jest łatwość adaptacji w istniejącej linii, w której często brakuje miejsca na separator metali.

Dlaczego za magnesem warto zastosować detektor metali?
Magnes płytowy zabezpiecza przede wszystkim przed materiałami wykazującymi właściwości magnetyczne. Nie zapewnia jednak pełnej kontroli wszystkich rodzajów metali. Dlatego kolejnym elementem instalacji może być detektor metali Metron Ci.
Pozwala on kontrolować produkt również pod kątem metali nieżelaznych oraz stali nierdzewnej. Dzięki temu oba urządzenia pełnią różne role:
magnes płytowy → separacja zanieczyszczeń ferromagnetycznych → detektor Metron Ci → kontrola szerszej grupy metali → młyn lub dalszy proces.

W praktyce takie zestawienie zwiększa ochronę zarówno produktu, jak i urządzeń znajdujących się dalej w instalacji. Jednocześnie zastosowanie magnesu płytowego ogranicza liczbę odrzutów na detektorze metali.

Separator magnetyczny prętowy do proszków i granulatów
Dla suchych mieszanek, proszków i granulatów transportowanych grawitacyjnie odpowiednim rozwiązaniem może być separator magnetyczny prętowy Clean-Flow.

W tym przypadku produkt przepływa bezpośrednio pomiędzy rzędami prętów magnetycznych ułożonych kaskadowo. Konstrukcja zwiększa kontakt materiału z polem magnetycznym, dzięki czemu możliwe jest wychwytywanie również niewielkich cząstek.
Według przeprowadzonych przez nas testów na różnych produktach, separator może usuwać cząstki ferromagnetyczne od 30 µm, a indukcja magnetyczna na osłonach prętów w standardowych rozwiązaniach wynosi 8000 lub 12000 Gauss.
Ma to znaczenie szczególnie wtedy, gdy zagrożeniem są bardzo drobne opiłki powstające podczas eksploatacji urządzeń procesowych.

Ponowna separacja magnetyczna po mieszaniu
Oczyszczenie surowca na początku linii nie eliminuje ryzyka pojawienia się kolejnych zanieczyszczeń. Mieszalniki, pompy, młyny i inne elementy robocze podlegają zużyciu, dlatego metal może zostać wprowadzony do produktu również już podczas procesu produkcyjnego. Z tego względu uzasadnione jest zastosowanie kolejnego punktu separacji po urządzeniach, które mogą stanowić potencjalne źródło opiłków.
W przypadku materiału przemieszczanego rurociągiem takim zabezpieczeniem może być ponownie filtr magnetyczny SFH. Jego zadaniem jest wychwycenie metalu, który mógł pojawić się dopiero po wcześniejszym punkcie kontroli.

Detektory metali przed pakowaniem produktu
Na dalszych etapach procesu szczególnego znaczenia nabiera detekcja metali.
W przeciwieństwie do separatora magnetycznego detektor nie ogranicza kontroli do cząstek ferromagnetycznych. Może również współpracować z mechanizmem odrzutu, który po wykryciu zanieczyszczenia usuwa określoną partię produktu ze strumienia.
Dla transportu pneumatycznego lub ciśnieniowego zastosowanie może znaleźć detektor P-Tron, natomiast dla materiału przemieszczającego się grawitacyjnie – Quicktron.
Quicktron może być instalowany między innymi po wcześniejszych etapach przetwarzania i przed pakowaniem. P-Tron znajduje zastosowanie w zamkniętych systemach transportowych, w których produkt przemieszcza się pod ciśnieniem.

Wielostopniowa kontrola zamiast jednego punktu detekcji
Najważniejszą zasadą przy projektowaniu zabezpieczenia linii pet food jest traktowanie jej jako całego procesu.
Jeden detektor umieszczony na końcu może zidentyfikować część zanieczyszczeń, ale nie ochroni wcześniejszych urządzeń przed uszkodzeniem. Nie zapobiegnie też sytuacji, w której duży element metalowy zostanie wcześniej rozdrobniony i rozprowadzony w większej ilości produktu.
Dlatego skuteczniejsze podejście polega na usuwaniu zanieczyszczeń możliwie wcześnie, ochronie newralgicznych urządzeń, ponownej separacji po etapach mogących generować opiłki oraz końcowej kontroli przed pakowaniem lub wysyłką.

MATYKIEWICZ.COM dobiera separatory magnetyczne oraz detektory metali do konkretnych instalacji przemysłowych, z uwzględnieniem parametrów procesu i warunków pracy urządzeń. Zapraszamy do kontaktu!


FAQ – separacja magnetyczna i detekcja metali w produkcji pet food
Czy separator magnetyczny może zastąpić detektor metali?
Nie. Urządzenia realizują różne zadania i działają komplementarnie.
Separator magnetyczny usuwa ze strumienia produktu cząstki posiadające odpowiednie właściwości magnetyczne. Są one znacznie mniejsze niż cząstki wykrywane przez detektor. Detektor metali służy natomiast do wykrywania szerszej grupy materiałów, w tym również metali nieżelaznych i stali nierdzewnej (z reguły 0,5-1,0 mm i większe).
Dlatego w instalacjach wymagających wysokiego poziomu kontroli stosuje się kombinację separacji magnetycznej i detekcji metali, a nie jedno urządzenie jako zamiennik drugiego.

Dlaczego separatory montuje się w kilku miejscach linii produkcyjnej?
Ponieważ metal może przedostać się do produktu na różnych etapach procesu. Zanieczyszczenie może być obecne już w dostarczonym surowcu, ale może również powstać później wskutek zużywania się urządzeń. Separator umieszczony na początku linii nie wychwyci więc opiłków wygenerowanych później przez młyn, pompę czy mieszalnik.
Wielostopniowe zabezpieczenie pozwala usuwać zanieczyszczenia możliwie blisko miejsca ich powstania.

Gdzie najlepiej zamontować separator magnetyczny w linii pet food?
Nie ma jednego miejsca odpowiedniego dla każdej instalacji. Punkt montażu należy wybrać na podstawie analizy przepływu produktu oraz potencjalnych źródeł metalu. Szczególnej kontroli wymagają zwykle miejsca przyjęcia surowca, odcinki przed wrażliwymi urządzeniami mechanicznymi oraz fragmenty instalacji znajdujące się za urządzeniami, w których może dochodzić do zużycia elementów roboczych.
Firma MATYKIEWICZ.COM chętnie pomoże Państwu w doborze urządzeń na podstawie wizji lokalnej i 22 lat doświadczenia w branży separacji metali.

Jaki separator magnetyczny wybrać do proszków i granulatów?
Dla produktów suchych transportowanych grawitacyjnie zastosowanie mogą znaleźć separatory prętowe, np. Clean-Flow. Produkt przepływa w nich bezpośrednio pomiędzy prętami magnetycznymi, co zwiększa kontakt materiału z polem magnetycznym.
Ostateczny dobór zależy jednak od granulacji, wydajności, właściwości produktu i konstrukcji instalacji.

Jak dobrać separator lub detektor metali do konkretnej linii?
Punktem wyjścia powinna być analiza całego procesu technologicznego, a nie wybór urządzenia wyłącznie na podstawie jego parametrów katalogowych.
Pod uwagę należy wziąć rodzaj i właściwości produktu, granulację, temperaturę, wydajność instalacji, sposób transportu – taśmowy, pneumatyczny, ciśnieniowy lub grawitacyjny – wymagania higieniczne oraz dostępne miejsce montażowe.
Na tej podstawie można określić, gdzie potrzebna jest aktywna separacja magnetyczna, a gdzie lepszym rozwiązaniem będzie detekcja metali.

Udostępnij