eigenschappen van ferriet

Als ze het hebben over de eigenschappen van ferriet, kijken veel mensen onmiddellijk in leerboeken: dwang, remanente inductie, Curie-punt. Dit is natuurlijk de basis, maar bij echt werk met magnetische kernen, vooral in mijnbouwapparatuur, wijkt de theorie vaak af van de praktijk. De meest voorkomende fout is om aan te nemen dat hoge Br- en HcB-waarden automatisch een beter rendement opleveren. Als het ferriet voor de afscheider overbelast is in termen van coërciviteit, kun je instabiliteit in wisselende velden en oververhitting krijgen, wat in steengroeveomstandigheden tot stilstand leidt. We hadden dergelijke gevallen in onze werkplaats toen ze probeerden de ‘machtigste’ te nemen. materiaal zonder rekening te houden met de werkelijke arbeidscyclus.

Van theorie tot workshop: hoe de eigenschappen van ferriet zich manifesteren in ijzer

Neem bijvoorbeeld magnetische systemen voor verrijkingsscheiders. De sleutel hier is niet de maximale aantallen, maar de stabiliteit van eigenschappen in het temperatuurbereik van -20 tot +80 ° C, die gebruikelijk zijn in Siberië of de Oeral. Ferrietmerk Y30H, dat wij al langere tijd gebruiken, lijkt volgens het paspoort geschikt. Maar in de kou kon zijn dwingende kracht ‘zweven’ en begon de afscheider zijn fijne klasse te verliezen. Samen met de technologen moesten we niet alleen het merk beoordelen, maar ook de geometrie van de kernen - soms is het gemakkelijker om de massa te vergroten maar de stabiliteit te behouden dan om recordparameters na te jagen.

Een ander punt is mechanische sterkte. Ferriet is bros, dat weet iedereen. Maar ook in trilvoeders of brekersLONGI-bedrijfschokbelastingen zijn constant. Het gebeurde dat er een partij magnetische platen arriveerde met ideale magnetische eigenschappen, maar na een maand gebruik verscheen er een netwerk van scheuren in de kaakbreker. Magnetischeigenschappen van ferrietTegelijkertijd veranderden ze formeel niet, maar als gevolg van microscheuren daalde de opvangefficiëntie met 15-20%. Het was noodzakelijk om extra controle op de slagsterkte voor kritische componenten in te voeren, hoewel dit punt niet is opgenomen in de GOST-normen voor magnetische keramiek.

Daarom kijken we nu bij het kiezen van een materiaal eerst naar de bedrijfsomstandigheden in het apparatuurpaspoort en vervolgens naar de cijfers uit het certificaat. We bestellen vaak testbatches bij vertrouwde leveranciers en laten deze draaien op een standaard die echte cycli simuleert - met trillingen, temperatuurveranderingen en langdurig gebruik onder belasting. Alleen zo kun je zien hoe een specifieke partij ferriet zich zal gedragen.

Granulometrie en verdichting: waar ze niet over schrijven in naslagwerken

De magnetische eigenschappen van ferriet worden sterk beïnvloed door wat er vóór het sinteren gebeurt. Uniformiteit van de korrels, persdruk, oriëntatie van het veld tijdens het gieten - kleine dingen die alles bepalen. Ik herinner me dat we ongeveer tien jaar geleden samenwerkten met een fabriek die ons blanco's voor poolstukken leverde. De magnetische parameters varieerden binnen 10% van batch tot batch, hoewel er maar één grondstof was. Het bleek dat het probleem in de oude mal zat en dat de operators het vochtgehalte van het poeder niet controleerden voordat het werd geperst. Vochtigheid veranderde de vloeibaarheid, de verdichtingsdichtheid bleek ongelijkmatig en na het sinteren resulteerde dit in een spreiding in de coërcitiefkracht.

Nu bij de productie inLONGI-bedrijfWij controleren deze fasen strikt. Speciaal voor kritische producten zoals magneettrommels voor natscheidingsscheiders. Daar kan zelfs een kleine heterogeniteit leiden tot de vorming van ‘dode’ mensen. zones op de trommel en verlies van concentraat. Technologen met ervaring kunnen de kwaliteit van het persen visueel bepalen door de breuk van het werkstuk - als de structuur niet-uniform is, zullen de magnetische eigenschappen "gestreept" zijn.

Dit leidt tot een andere praktische conclusie: het is niet altijd de moeite waard om ferriet te nemen met paspoorteigenschappen “bovengemiddeld?”. Soms is het betrouwbaarder en goedkoper om materiaal te nemen met iets lagere maar stabiele prestaties, wat een voorspelbaar resultaat geeft in het eindproduct. Voor massaproductie van apparatuur, zoals op onze locatie in Fushun, waar tot 4.000 eenheden apparatuur per jaar worden geassembleerd, is dit een kwestie van zowel reputatie als economie.

Temperatuurfactor en verliezen in echte cycli

Het Curie-punt is goed, maar daarvoor kan ferriet zijn gedrag aanzienlijk veranderen. In de convertertechnologie die in onze elektromagnetische feeders wordt gebruikt, zijn wervelstroomverliezen en hysteresis belangrijk. En ze zijn niet alleen sterk afhankelijk van de samenstelling van het ferriet, maar ook van de frequentie van de magnetisatie-omkering. Er was een project waarbij we overstapten van 50 Hz naar 400 Hz om de prestaties te verbeteren. Het standaard Y33-ferriet werkte hier niet - het werd zo heet dat we extra koeling moesten installeren.

Ik moest me verdiepen in het onderwerp en materialen testen met kobalt- en nikkeladditieven, die eigenschappen in een breed frequentiebereik stabiliseren. Het is duurder, maar voor een specifieke bestelling voor hoogfrequente scheiders was het de enige oplossing. Trouwens, op de websitehttps://www.ljmagnet.ruJe zult dit niet vinden in de productsectie - dergelijke nuances blijven meestal in interne testrapporten.

Onder veldomstandigheden, in verwerkingsfabrieken, is temperatuur de grootste vijand. In de zomer kunnen de binnentemperaturen rondom de afscheider oplopen tot boven de 50°C. Als het ferriet wordt geselecteerd zonder een marge voor de temperatuurcoëfficiënt van inductie, kan tegen de avond het scheidingsrendement merkbaar afnemen. We hebben van onze fouten geleerd - nu voegen we voor warme klimaten, bij leveringen aan bijvoorbeeld Kazachstan, onmiddellijk ferriet toe met een lage TCI en berekenen we bovendien het ventilatiesysteem van het magnetische systeem.

Interactie met andere constructiematerialen

De eigenschappen van ferriet gaan niet alleen over het materiaal zelf, maar ook over hoe het werkt in een samenstelling. Contact met de metalen behuizing, verwarming door aangrenzende componenten, zelfs de verf waarmee de magnetische plaat is bedekt - dit alles heeft effect. Eerder heeft niemand aandacht besteed aan het feit dat een dikke laag poederverf, aangebracht ter bescherming tegen schuurmiddelen, als warmte-isolator kan werken en de warmteafvoer vanuit de kern kan belemmeren. Als gevolg hiervan werkte het ferriet bij een temperatuur die 10-15 graden hoger was dan de berekende temperatuur, en werd de levensduur verkort.

Een ander voorbeeld zijn bevestigingsmiddelen. Als het magnetische element stevig in een stalen groef is bevestigd en de hele constructie onderhevig is aan trillingen, kunnen er na verloop van tijd microscheurtjes ontstaan. We zijn overgestapt op een houder met dempingskussens van speciaal rubber dat niet-magnetisch is en bestand is tegen temperaturen. Deze eenvoudige oplossing elimineerde veel problemen met storingen in breekapparatuur.

Daarom moet bij het ontwikkelen van nieuwe apparatuur inLONGI-bedrijfMagnetische ingenieurs werken vanaf het begin samen met ontwerpers en assemblagetechnologen. Je kunt niet eerst een magnetisch systeem ontwerpen en het dan ‘inpassen’. haar in de auto. Het is noodzakelijk om onmiddellijk rekening te houden met thermische vervormingen, trillingsbelastingen en onderhoudsgemak. Alleen dan zullen de in het laboratorium vastgelegde eigenschappen van ferriet volledig in het werk worden gerealiseerd.

Kwaliteitscontrole: wantrouwen en dubbele controle

U mag nooit blindelings vertrouwen op certificaten voor magnetisch keramiek, zelfs niet van vertrouwde leveranciers. We hebben een eenvoudige maar demonstratieve stand in ons laboratorium: een referentiemagneetsamenstel van een separator die al jaren stabiel werkt. We vergelijken elke nieuwe partij ferrietelementen ermee op basis van indirecte maar praktische parameters: de scheurkracht van een standaard stalen plaat bij verschillende temperaturen, de demagnetisatietijd na verwijdering van het veld.

Er waren gevallen waarin volgens het paspoort twee batches ferriet van één fabriek identiek waren, maar in feite produceerde één batch 8% minder magnetische flux in de assemblage. De reden bleek te zijn dat bij de tweede batch de koelmodus na het sinteren enigszins was gewijzigd, wat de microstructuur aantastte. Het materiaal voldeed aan de basisparameters (Br, Hcb), maar niet aan het gedrag in de eenheid.

Dat is de reden waarom in een onderneming waar ruim 1.200 mensen werken, van wie de meesten ingenieurs en technologen zijn, een eigen sterk laboratorium zo belangrijk is. Je kunt de modernste grondstoffen kopen, maar als je niet weet hoe je ze goed moet testen en toepassen, rekening houdend met alle beschreven subtiliteiten, dan zal de apparatuur niet werken zoals bedoeld. De eigenschappen van ferriet zijn niet een reeks getallen, maar kennis van hoe deze getallen zich gedragen in ijzer, onder het gebrul van brekers en in het stof van een steengroeve. Dat is wat echt waardevol is.