феррит

Адамдар ферриттер туралы айтқанда, көптеген адамдар электроникадағы кішкентай өзектерді бірден елестетеді. Бірақ біздің бизнесте - тау-кен жабдықтарында - бұл мүлдем басқа оқиға. Мұнда феррит жай материал емес, көбінесе магниттік бөлу жүйелеріндегі негізгі элемент болып табылады. Мен жоғары жиілікті қолдануларға үйренген инженерлердің қатал карьер жағдайында феррит элементтерінің тұрақтылығы мен механикалық беріктігіне қойылатын талаптарды жете бағаламау фактісін бірнеше рет кездестірдім. Тұрақты діріл, температураның -40-тан +50-ге дейін өзгеруі, абразивті шаң - мұның бәрі материалдың зертханалық параметрлері фонға түсіп, оның «өмір сүру қабілеті» бірінші орынға шығатын жағдай жасайды.

Біз сепаратордағы ферриттен не күтеміз?

Егер теориядан бас тартсақ, іс жүзінде бәрі бірнеше қарапайым, бірақ қатаң талаптарға байланысты. Магниттік индукция жүктеме кезінде мыңдаған сағат жұмыс істегеннен кейін айтарлықтай төмендеусіз тұрақты болуы керек. Бұл каталогтан максималды бастапқы индукциясы бар ферритті жай ғана алуға болатын жағдай емес. Көбінесе температура коэффициенті маңыздырақ. Алғашқы жобалардың бірінде біз тамаша феррит блоктары бар сепараторды орнатқанымыз есімде. Жазда, ең жоғары ауысым кезінде жұмыс аймағындағы температура секірді, ал экстракция тиімділігі 15-20% төмендеді. Материалдың теріс индукциялық TCR тым жоғары екені белгілі болды. Бізге өтемақы элементтерін қосып, магниттік жүйенің барлық дизайнын қайта қарауға тура келді.

Екінші нүкте магнитсіздендіргіш өрістерге төзімділік. Жұмыс кезінде, әсіресе тау жынысының бір бөлігі кептеліп қалғанда немесе электр қуатын өшіру кезінде кері бағытта импульстік өрістер пайда болуы мүмкін. Егер ферриттің күштеу күші жеткіліксіз болса, жергілікті жерлерде магниттік қасиеттердің қайтымсыз жоғалуы мүмкін. Бұл әрқашан бірден көрінбейді, бірақ бірте-бірте «өлі аймақтардың» пайда болуына әкеледі. сепаратор барабанында және нәтижесінде өнімнің жоғалуына әкеледі. Біз мұны тек стендте ғана емес, сонымен қатар нақты объектіде әрбір 500-1000 қозғалтқыш сағатынан кейін бақылау нүктелеріндегі байланыс Teslameter көмегімен өрісті өлшей отырып тексереміз.

Және, әрине, механикалық беріктік. Ферриттер сынғыш материалдар болып табылады. Стандартты тақталар немесе сегменттер орнату кезінде қатты соққыдан немесе бекіту болттарын шамадан тыс қатайтудан жарылуы мүмкін. Біз феррит элементтерін арнайы амортизациялық полиуретанды кассеталарда қолдануға көптен бері көштік. Бұл қорғаныс ғана емес, сонымен қатар термиялық кеңеюдің өтемақысы - болат корпусы мен феррит әртүрлі коэффициенттерге ие, демпферлік қабатсыз кернеулер уақыт өте келе пайда болады.

Тәжірибелер мен қателер: құрғақ бөлу жүйесі бар жағдай

Маған көп нәрсені үйреткен бір жобаны мысалға келтіргім келеді. Әңгіме темір рудасының концентратын байыту үшін құрғақ магниттік сепарация жүйесі туралы болып отыр. Мұндағы мақсат ұсатқыштар мен диірмендерге түсетін жүктемені азайту үшін бос жыныстарды ерте кезеңде жою болды. Тұжырымдама феррит магниттеріне негізделген көп полюсті жүйесі бар қуатты барабанды сепараторды пайдалануды қамтыды.

Бастапқыда Y30 стронций феррит блоктары бар стандартты конфигурация таңдалды. Қағазда бәрі сәйкес келді. Бірақ сынақтар барысында белгілі болды, бұл процесте сөзсіз пайда болатын ұсақ рудалық шаң магниттеліп, «түкті» жасайды. барабанның бетінде. Уақыт өте келе бұл қабат тығыз болды, феррит пен өңделген материал арасындағы алшақтықты арттырады, бұл өріс градиенті мен бөлу тиімділігін сыни төмендетті. Әр ауысымда дерлік тазалау желісін тоқтатуға тура келді.

Шешім ферритті ауыстырудан емес, конструкцияны өзгертуден табылды. Тегіс барабанның орнына олар азырақ шаң бітеліп қалатын бойлық ойықтары бар қырлы дана жасады. Ал феррит блоктарының өзі төмен қысымды ауаны мәжбүрлеп үрлеумен тығыздалған қаптамаларға салынған. Бұл мәселені ішінара шешті. Бірақ негізгі қорытынды мынадай болды: құрғақ материалдармен жұмыс істегенде магниттік жүйенің есебін тек таза фракция бойынша жүргізуге болмайды; шаң компонентінің әрекетін және оның магнит өрісіне әсерін модельдеу қажет.

Айтпақшы, бұл жобада біз LONGI корпорациясының инженерлерімен жұмыс жасадық. Олар тау-кен жабдықтарын өндірудегі тәжірибесіне сүйене отырып, барабанның дизайны туралы өз көзқарастарын ұсынды. Масштабты түсіну үшін олардың https://www.ljmagnet.ru веб-сайтын көруге болады - компания 1993 жылдан бері жұмыс істейді және жылына мыңдаған жабдық бірлігін шығарады. Теорияны бірден шеберханада немесе сынақ алаңында сынаған кезде олардың практикалық тәсілі көбінесе мұндай «шаң проблемаларын» болдырмауға көмектеседі. жобалау кезеңіндегі мәселелер.

Феррит элементтерін жеткізу және сапасын бақылау мәселелері

Көзге көрінбейтін қиындықтардың бірі - феррит партиясының біртектілігін қамтамасыз ету. 100x50x20 мм өлшемді 200 стандартты плитаға тапсырыс бердіңіз делік. Барлығының төлқұжатындағы параметрлер қалыпты. Бірақ олардан магниттік жүйені құрастыра бастағанда, пластиналар бір-біріне жақын орналасқан, 5-7% индукциядағы шашырау пайда болуы мүмкін. Жоғары градиентті сепаратор үшін бұл қазірдің өзінде өте маңызды - біркелкі өрістің орнына күшті және әлсіз жолақтар алынады.

Біз өз қабылдау рәсімімізді жасадық. Біріншіден, селективті өлшеу 10% емес, партияның 30% дерлік. Екіншіден, біз пештің ортасындағы индукцияны ғана емес, сонымен қатар бұрыштарды да өлшейміз. Престеу немесе агломерациялау ерекшеліктеріне байланысты шеттер орталықтан әртүрлі қасиеттерге ие болады. Егер шашырау үлкен болса, мұндай плиталар аз маңызды блоктарға жіберіледі немесе жеткізушіге қайтарылады. Қымбат па? Иә. Бірақ бұл тапсырыс берушінің орнында дайын сепаратордың магниттік жүйесін қайта жасаудан арзанырақ.

Тағы бір нюанс - геометрия. Плита - бұл плита сияқты көрінетін. Бірақ егер тегістікке төзімділік сақталмаса, қаптаманы құрастыру кезінде элементтер арасында микро саңылаулар пайда болады. Ауада. Және ол магнитсіздендіреді. Нәтижесінде есептелген адгезия күшіне қол жеткізілмейді. Сондықтан, қазір техникалық сипаттамаларда біз әрқашан магниттік параметрлерді ғана емес, сонымен қатар геометрия бойынша қатаң төзімділіктерді, әсіресе ең аз бос орындар бар құрама жүйелерде жұмыс істейтін феррит элементтері үшін белгілейміз.

Балама және гибридті жүйелер: ферритсіз өмір бар ма?

Әрине, соңғы жылдары NdFeB негізіндегі сирек жер магниттері туралы көп айтылды. Олардың энергия өнімі теңдессіз жоғары. Бірақ сағатына жүздеген тонна материалды өңдейтін ауқымды жүйелерге келетін болсақ, баға анықтаушы факторға айналады. Бір тонна ферритті неодим магнитімен ауыстыру қондырғының құнын пайызбен емес, бірнеше есе арттырады. Сондықтан жақын арада өнеркәсіптік магниттік сепарацияда ферриттерден толық бас тарту күтілмейді.

Гибридті жүйелердің жолы перспективалы болып көрінеді. Мысалы, негізгі өріс қуатты электромагниттер немесе сирек жер элементтері арқылы жасалады, ал ферритті концентраторлар немесе полюс бөліктері белгілі бір градиентті қалыптастыру немесе қосымша түсіру аймақтарын жасау үшін қолданылады. Феррит мұнда өріс көзі ретінде емес, оның өткізгіші және пішіндеушісі ретінде жұмыс істейді. Бұл оның негізгі артықшылығын - кең температура диапазонында мінез-құлықтың тұрақтылығы мен болжамдылығын пайдалануға мүмкіндік береді.

140 000 м2 ауданы және 1200 адамнан тұратын командасы бар бір өндіруші LONGI корпорациясының портфолиосында феррит элементтері жұқа сепараторлардың күрделі магниттік жүйелеріне біріктірілген шешімдер бар. Қызметкерлердің 60%-дан астамы жоғары білімді болған кезде олардың көзқарасы материалтану, электромагнетизм және машина жасауды біріктіру қажет болатын осындай күрделі әзірлемелерде дәл сезіледі. Бұл темірді құрастыру ғана емес, бұл ферриттің мүмкіндіктері мен шектеулерін түсіну негізгі дағды болып табылатын инженерлік жұмыс.

Болашаққа көзқарас: не өзгеруі мүмкін?

Егер трендтер туралы айтатын болсақ, онда, менің ойымша, негізгі даму революциялық жаңа материал бағытында емес, қолданыстағы ферриттерді пайдалануды оңтайландыру бағытында болады. Біріншіден, бұл үлкен өлшемді өнімдердің біркелкілігі мен механикалық беріктігін арттыру үшін агломерациялау технологиясын жетілдіру. Соққы жүктемелерінен қорықпайтын жарты метр немесе одан да көп өлшемді плита қазірдің өзінде маңызды артықшылық болып табылады.

Екіншіден, қамту және қорғау барған сайын маңызды болады. Термиялық цикл кезінде ферритті қабыршақтамайтын және оны абразивті тозудан және цехтардағы коррозиялық атмосферадан қорғайтын берік полимерлі немесе композиттік жабындарды жасау. Бұл барлық жабдықтың қызмет ету мерзіміне тікелей әсер етеді.

Соңында цифрландыру. Феррит элементтерінің температурасын нақты уақыт режимінде бақылау және сепаратордың жұмыс режимдерін реттеу үшін сенсорларды енгізу. Бұл қазіргі уақытта шамадан тыс жұмыс болып көрінгенімен, тоқтау уақыты жоғары үздіксіз процестерге келгенде, проактивті диагностика орасан зор ақшаны үнемдей алады. Феррит магниттік жүйенің жүрегі ретінде өзіне деген барған сайын мұқият және ақылды қатынасты қажет етеді. Тұтынылатын материал ретінде емес, құн тізбегіндегі негізгі актив ретінде.