ферыт кархан

Вось скажу адразу - калі чую "ферыт кархан", першае, што прыходзіць у галаву, гэта куча запытаў ад людзей, якія шукаюць проста "моцны магніт", але на справе маюць на ўвазе канкрэтную рэч, а менавіта ферытавыя пастаянныя магніты на аснове стронцыю або барыю, якія ў нас у горнай прамысловасці ідуць на сепара. Многія, асабліва тыя, хто толькі пачынае закупляць абсталяванне, блытаюць іх з рэдказямельнымі - неадымавымі, думаюць, што чым даражэй, тым лепш для любой задачы. Гэта ня так. Для кархана - працэсу сухой магнітнай сепарацыі руды - як раз ферытавыя часта выйграюць па сукупнасці фактараў: стабільнасць у шырокім дыяпазоне тэмператур, устойлівасць да размагнічвання, і, што крытычна, кошт. Але тут ёсць нюансы, пра якія рэдка пішуць у каталогах.

Чаму для кархану часта выбіраюць ферыт, а не неадым.

Працаваў з устаноўкамі на абагачальных фабрыках у Кузбасе. Тамака тэмпература ў цэху ўлетку пад 40°C магла паднімацца, плюс вібрацыя ад драбнілак. Неадымавыя зборкі на некаторых участках пачалі 'сыпацца' - губляць поле ўжо праз паўгода. Перайшлі на ферытавыя сістэмы ад аднаго праверанага пастаўшчыка. Так, індукцыя на паверхні менш, прыйшлося крыху пералічыць канструкцыю сепаратара, павялічыць зазоры, але затое два гады працы без прыкметнай дэградацыі. Ключавое - правільны выбар маркі ферыту. Не ўсе Y30BH аднолькава добрыя для ўдарных нагрузак.

Адна з распаўсюджаных памылак - эканомія на магнітнай сістэме ў шкоду канструкцыі корпуса. Бачыў, як на невялікай фабрыцы закупілі добрыя ферытавыя пліты, але сабралі іх у сталёвы кажух без належнай абароны ад вібрацыі і пылі. Магніты цэлыя, а вось сепарацыя "паплыла" з-за мікразрушэнняў. Прыйшлося разбіраць, ставіць дэмпфіруючыя пракладкі. Так штоферыт кархан- Гэта заўсёды сістэма, а не проста набор магнітных элементаў.

Яшчэ момант - геаметрыя. Для сухой сепарацыі сыпкіх руд часта патрэбныя не проста пліты, а кліны, сегменты складанай формы, каб стварыць патрэбную канфігурацыю поля. Выраб такіх элементаў з ферыту - гэта асобнае мастацтва. Прэс-форма, арыентацыя поля пры намагнічванні... Памятаю, укарпарацыя Лонджы (https://www.ljmagnet.ru) у каталогу былі цікавыя тыпавыя рашэнні для барабанных сепаратараў менавіта пад ферыт. Яны, дарэчы, з 1993 года ў тэме, і іх завод у Фушуне якраз робіць акцэнт на горнапрамысловае абсталяванне. У іх не проста магніты на продаж, а часта гатовыя інжынерныя разлікі пад задачу.

Практычныя граблі: на што глядзець пры прыёмцы і эксплуатацыі

Прывезлі партыю ферытавых блокаў для рамонту сепаратара. У пашпарце ўсё хораша: рэшткавы індукцыя Br, каэрцытыўная сіла Hcb. Перш за ўсё правяраеш не гэта, а геаметрыю і сколы. Адзін раз трапілася партыя, дзе ў 15% блокаў былі мікратрэшчыны па тарцах. Нібыта нічога страшнага, але ў высокаградыентным полі такія блокі становяцца кропкай канцэнтрацыі механічных высілкаў і могуць раскалоцца пры вібрацыі. Узялі лупу і адкінулі.

Другое - мацаванне. Ферыт - матэрыял далікатны. Мацаваць на эпаксідку - стандартна, але для цяжкіх умоў патрэбен камбінаваны спосаб: клей плюс механічны замак. Мы часам у палявых умовах рабілі абвязку з нержавелай стужкі па-над сабранай батарэяй. Дапамагала.

Трэцяе, і найважнейшае - размагнічванне. Ферыт кархан добры тым, што яго крывая размагнічвання амаль лінейная, і ён добра працуе ў кропцы максімальнай магнітнай энергіі. Але калі яго перагрэць (вышэй Кюры, гэта каля 450°C для стронцыевага) або падвяргаць моцным вонкавым пераменным палям, можна атрымаць незваротныя страты. Быў выпадак на сушыльным участку: сепаратар паставілі заблізка да цеплавой гарматы. Тэмпература самога магніта даходзіла да 150-170 ° C. За паўгода магутнасць упала на 20%. Прыйшлося пераглядаць усю кампаноўку лініі.

Звязак з абсталяваннем: чаму 'жалеза' і магнітная сістэма - адно цэлае

Часта заказчык прыходзіць з запытам: 'Дайце магніт на кархан'. А які кархан? Барабанны? Ролікавы? Істужачны? Для кожнага - свая канфігурацыя. Напрыклад, для барабанных сепаратараў з вонкавым полем часта выкарыстоўваюць шматполюсныя сістэмы з ферытавых сегментаў, размешчаных па вызначанай схеме ўнутры барабана. Тут крытычная дакладнасць зборкі. Зрушэнне сегмента на пару міліметраў можа стварыць 'мёртвую зону' у зоне сепарацыі, і дробны клас будзе сыходзіць у хвасты.

Карпарацыя Лонджы, мяркуючы па іх матэрыялах, гэта разумее. У іх на сайце бачна, што яны вырабляюць не проста магніты, а цэлыя вузлы і нават гатовае абсталяванне. Для прадпрыемства, дзе працуе больш за 1200 чалавек і выпускаецца каля 4000 адзінак абсталявання ў год, гэта лагічна - трымаць пад кантролем увесь цыкл, ад магнітнай керамікі да зборкі сепаратара. Гэта дае стабільнасць якасці. У нашай справе гэта дарагога каштуе.

Пры праектаванні новага сепаратара зараз часта ідуць шляхам кампутарнага мадэлявання магнітнага поля (напрыклад, у FEMM або Ansys). Але любому інжынеру-практыку скажу: ні адна мадэль не заменіць дасведчаных выпрабаванняў на рэальным матэрыяле. Мы неяк змадэлявалі ідэальную сістэму для вымання магнетыту з паліц, сабралі дасведчаны ўзор. А на практыцы аказалася, што вільготнасць матэрыялу ўсяго на 2% вышэй разліковай кардынальна мяняе карціну - часціцы пачынаюць зліпацца, і сепарацыя ідзе горш. Прыйшлося на ходу карэктаваць хуткасць барабана і зазор. Так штоферыт кархан- гэта заўсёды дыялог паміж тэорыяй, пашпартнымі дадзенымі і рэальнымі ўмовамі на пляцоўцы.

Эканоміка пытання: калі ферыт больш выгадна і чаму не заўсёды

Лічыцца, што ферыт - гэта танна. Гэта дакладна толькі на этапе пакупкі самага магнітнага матэрыялу. Калі ж лічыць кошт усёй сістэмы з улікам кажуха, сістэмы астуджэння (калі патрэбна), дакладнай механікі і мантажу, то розніца з неадымавай сістэмай можа скараціцца. Але для большасці задач кархана, асабліва пры вялікіх аб'ёмах перапрацоўванай пароды, дзе патрэбныя буйнагабарытныя сепаратары, ферыт застаецца каралём.

Ёсць яшчэ такі фактар, як рамонтапрыдатнасць. Замяніць трэснуты ферытавы блок у палявых умовах прасцей і танней, чым перапайваць зборку з рэдказямельных магнітаў, якая да таго ж патрабуе асаблівых мер бяспекі з-за вялізнай сілы прыцягнення.

Але я катэгарычна супраць догмаў. Для тонкай сепарацыі, для вымання слабамагнітных мінералаў, дзе патрэбныя палі высокай напружанасці і градыенту, ферыт можа не пацягнуць. Тут ужо патрэбныя альбо неадымавыя сістэмы, альбо электрамагніты. Бачыў паспяховыя гібрыдныя рашэнні, дзе асноўнае поле стварае ферыт, а для стварэння вострай зоны з высокім градыентам выкарыстоўваецца невялікая ўстаўка з неадыму. Гэта ўжо вышэйшы пілатаж, і такія рэчы робяць адзінкі, тыя ж буйныя гульцы накшталт Лонджы, у якіх ёсць і навуковая база, і вытворчыя магутнасці для эксперыментаў.

Погляд у будучыню: што мяняецца ў тэхналогіі кархану

Зараз трэнд - на павышэнне эфектыўнасці і выбіральнасці. Проста 'выцягнуць усё магнітнае' ужо мала. Трэба падзяляць, напрыклад, магнетыт ад гематыту ці піраціну. Гэта патрабуе больш складаных канфігурацый поля, якія можна атрымаць, камбінуючы розныя маркі і формы ферытаў, а таксама выкарыстоўваючы экраны з мяккай магнітнай сталі.

Яшчэ адзін момант - кантроль якасці магнітнага матэрыялу стаў стражэй. Раней бывала, што ад партыі да партыі былі заўважныя ваганні параметраў. Цяпер добрыя вытворцы забяспечваюць стабільнасць. Гэта важна, таму што пры масавай зборцы сепаратара роскід характарыстык асобных блокаў можа прывесці да нераўнамернасці поля па ўсёй працоўнай даўжыні.

І вядома, аўтаматызацыя. Сучасныя сепаратары - гэта ўжо не проста "барабан з магнітам ўнутры". Гэта сістэмы з датчыкамі, якія могуць у рэальным часе адсочваць параметры сепарацыі і, тэарэтычна, нават карэктаваць становішча магнітнай сістэмы ці хуткасць кручэння. Для такой тэхнікі надзейнасць магнітнага вузла - аснова. І тут правераны часамферыт кархан, пры ўсіх сваіх 'старамодных' уласцівасцях, аказваецца вельмі нават сучасным рашэннем. Галоўнае - ужываць яго з розумам, з разуменнем фізікі працэсу і з улікам усіх, нават самых невідавочных, умоў на канкрэтным аб'екце. Як гаворыцца, няма дрэнных матэрыялаў, ёсць няправільнае ўжыванне.