
Ik zal meteen zeggen - als ik "ferriet korhan" hoor, is het eerste dat in me opkomt een aantal verzoeken van mensen die gewoon op zoek zijn naar een "sterke magneet", maar in feite een specifiek ding in gedachten hebben, namelijk permanente ferrietmagneten op basis van strontium of barium, die in onze mijnbouw worden gebruikt voor scheiders. Velen, vooral degenen die net beginnen met het kopen van apparatuur, verwarren ze met zeldzame aarde - neodymium, en denken dat hoe duurder, hoe beter voor elke taak. Dit is verkeerd. Voor korkhan – het proces van droge magnetische scheiding van erts – zijn het de ferrieten die vaak winnen op basis van een combinatie van factoren: stabiliteit over een breed temperatuurbereik, weerstand tegen demagnetisatie en, cruciaal, de prijs. Maar er zijn hier nuances waarover zelden in catalogi wordt geschreven.
Gewerkt met installaties bij verwerkingsfabrieken in Kuzbass. Daar kan de temperatuur in de werkplaats in de zomer oplopen tot 40°C, plus trillingen van de brekers. Neodymium-assemblages begonnen in sommige gebieden te ‘afbrokkelen’, waardoor ze binnen zes maanden hun veld verloren. We zijn overgestapt op ferrietsystemen van één vertrouwde leverancier. Ja, de inductie aan het oppervlak is minder, we moesten het ontwerp van de afscheider enigszins herberekenen, de gaten vergroten, maar twee jaar werking zonder merkbare verslechtering. De sleutel is de juiste keuze van ferrietkwaliteit. Niet alle Y30BH's zijn gelijk gemaakt voor impactbelastingen.
Een van de veelgemaakte fouten is het besparen op het magneetsysteem, wat ten koste gaat van het behuizingsontwerp. Ik zag hoe een kleine fabriek goede ferrietplaten inkocht, maar deze monteerde in een stalen behuizing zonder goede bescherming tegen trillingen en stof. De magneten zijn intact, maar de scheiding ‘zweeft’ door microverplaatsingen. Ik moest het demonteren en dempingsblokken installeren. Dusferriet korhan- het is altijd een systeem, en niet slechts een stel magnetische elementen.
Een ander punt is de geometrie. Voor de droge scheiding van bulkertsen heb je vaak niet alleen platen nodig, maar ook wiggen en segmenten met complexe vormen om de gewenste veldconfiguratie te creëren. Het maken van dergelijke elementen uit ferriet is een aparte kunst. Schimmel, veldoriëntatie tijdens magnetisatie... Ik herinner het meLONGI-bedrijf (https://www.ljmagnet.ru) bevatte de catalogus interessante standaardoplossingen voor trommelscheiders specifiek voor ferriet. Ze zijn trouwens al sinds 1993 actief in het vak en hun fabriek in Fushun richt zich op mijnbouwapparatuur. Ze hebben niet alleen magneten te koop, maar hebben vaak ook kant-en-klare technische berekeningen voor de taak.
Wij hebben een partij ferrietblokken meegenomen om de afscheider te repareren. Alles in het paspoort is mooi: residuele inductie Br, dwangkracht Hcb. Het eerste dat je controleert is niet dit, maar de geometrie en chips. Ik kwam eens een batch tegen waarbij 15% van de blokken aan de uiteinden microscheurtjes vertoonden. Het lijkt erop dat er niets mis mee is, maar in een veld met een hoge gradiënt worden dergelijke blokken een punt van concentratie van mechanische spanning en kunnen ze tijdens trillingen barsten. Ze namen een vergrootglas en verwierpen het.
De tweede is bevestiging. Ferriet is een bros materiaal. Bevestiging met epoxy is standaard, maar voor moeilijke omstandigheden heb je een gecombineerde methode nodig: lijm plus een mechanisch slot. Soms hebben we in het veld een omsnoering van roestvrij tape over de gemonteerde batterij gemaakt. Het hielp.
Ten derde, en het belangrijkste, is demagnetisatie. Ferriet Korhan is goed omdat de demagnetisatiecurve bijna lineair is en goed werkt op het punt van maximale magnetische energie. Maar als het oververhit raakt (boven Curie is dit ongeveer 450°C voor strontium) of wordt blootgesteld aan sterke externe wisselvelden, kunnen onomkeerbare verliezen optreden. In de droogruimte heeft zich een incident voorgedaan: de afscheider stond te dicht bij het heteluchtpistool. De temperatuur van de magneet zelf bereikte 150-170°C. In zes maanden tijd daalde de capaciteit met 20%. We moesten de hele lijnindeling heroverwegen.
Vaak komt een klant met het verzoek: 'Geef mij een magneet voor de korhan.' Wat voor korhan? Trommel? Rol? Plakband? Elk heeft zijn eigen configuratie. Voor externe veldtrommelscheiders worden bijvoorbeeld vaak meerpolige systemen van ferrietsegmenten gebruikt die in een specifiek patroon in de trommel zijn gerangschikt. De nauwkeurigheid van de montage is hier van cruciaal belang. Een segmentverschuiving van een paar millimeter kan een ‘dode zone’ creëren in de scheidingszone, en de kleine klasse gaat naar de staarten.
De LONGI Corporation begrijpt dit, te oordelen naar hun materialen. Op hun website kun je zien dat ze niet alleen magneten produceren, maar hele eenheden en zelfs afgewerkte apparatuur. Voor een onderneming die meer dan 1.200 mensen in dienst heeft en ongeveer 4.000 apparaten per jaar produceert, is het logisch om de hele cyclus te beheersen, van magnetische keramiek tot de assemblage van de separatoren. Dit geeft stabiliteit van kwaliteit. In onze business is dit veel waard.
Bij het ontwerpen van een nieuwe scheider gaan ze nu vaak uit van computersimulatie van het magnetische veld (bijvoorbeeld in FEMM of Ansys). Maar ik zal tegen elke praktiserende ingenieur zeggen: geen enkel model kan experimentele tests op echt materiaal vervangen. Op de een of andere manier hebben we een ideaal systeem gemodelleerd voor het winnen van magnetiet uit stortplaatsen en een prototype samengesteld. Maar in de praktijk bleek dat het vochtgehalte van het materiaal slechts 2% hoger is dan de berekende waarde, waardoor het beeld radicaal verandert: de deeltjes beginnen aan elkaar te plakken en de scheiding wordt erger. Ik moest de trommelsnelheid en speling meteen aanpassen. Dusferriet korhanis altijd een dialoog tussen theorie, paspoortgegevens en reële omstandigheden op de site.
Er wordt aangenomen dat ferriet goedkoop is. Dit geldt alleen in het stadium van aankoop van het magnetische materiaal zelf. Als we de kosten van het gehele systeem in ogenschouw nemen, waarbij we rekening houden met de behuizing, het koelsysteem (indien nodig), de fijnmechanica en de installatie, dan kan het verschil met een neodymiumsysteem kleiner worden. Maar voor de meeste korhan-toepassingen, vooral als er grote hoeveelheden gesteente worden verwerkt en er grote afscheiders nodig zijn, blijft ferriet de koning.
Er is ook zoiets als onderhoudbaarheid. Het in het veld vervangen van een gebarsten ferrietblok is gemakkelijker en goedkoper dan het opnieuw solderen van een samenstel van zeldzame aardmagneten, wat vanwege de enorme aantrekkingskracht bovendien speciale veiligheidsmaatregelen vereist.
Maar ik ben categorisch tegen dogma's. Voor fijne scheiding, voor de extractie van zwakmagnetische mineralen, waarbij velden met een hoge intensiteit en gradiënt nodig zijn, is ferriet mogelijk niet geschikt. Hier hebben we neodymiumsystemen of elektromagneten nodig. Ik heb succesvolle hybride oplossingen gezien waarbij het hoofdveld ferriet creëert en een klein neodymium inzetstuk wordt gebruikt om een scherpe zone met een hoge gradiënt te creëren. Dit is al kunstvliegen, en slechts weinigen doen zulke dingen, dezelfde grote spelers als LONGI, die zowel een wetenschappelijke basis als productiecapaciteit voor experimenten hebben.
De trend is nu om de efficiëntie en selectiviteit te vergroten. Simpelweg 'alles wat magnetisch is eruit halen' is niet voldoende. Het is noodzakelijk om bijvoorbeeld magnetiet van hematiet of pyrrhotiet te scheiden. Dit vereist complexere veldconfiguraties, die kunnen worden bereikt door ferrieten van verschillende kwaliteiten en vormen te combineren, en door zachtmagnetische stalen schilden te gebruiken.
Een ander punt is dat de kwaliteitscontrole van magnetisch materiaal strenger is geworden. Vroeger gebeurde het dat er merkbare schommelingen in de parameters waren van batch tot batch. Nu zorgen goede fabrikanten voor stabiliteit. Dit is belangrijk omdat tijdens de massamontage van de scheider de variatie in de kenmerken van individuele blokken kan leiden tot een ongelijkmatig veld over de gehele werklengte.
En natuurlijk automatisering. Moderne afscheiders zijn niet langer slechts een ‘trommel met een magneet erin’. Dit zijn systemen met sensoren die de scheidingsparameters realtime kunnen monitoren en in theorie zelfs de positie van het magneetsysteem of de rotatiesnelheid kunnen aanpassen. Voor dergelijke technologie is de betrouwbaarheid van het magnetische samenstel de basis. En hier is het beproefdferriet korhan, ondanks al zijn ‘ouderwetse’ eigenschappen, blijkt een zeer moderne oplossing te zijn. Het belangrijkste is om het verstandig te gebruiken, met inzicht in de fysica van het proces en rekening houdend met alle, zelfs de meest niet voor de hand liggende, omstandigheden bij een bepaald object. Zoals ze zeggen: er zijn geen slechte materialen, alleen oneigenlijk gebruik.