Розрахунок та оптимізація імпульсних апаратів для розмагнічування пульп чорних металів

С. Толмачов O. Ільченко В. Власенко
Отримано 03.12.2021, Доопрацьовано 27.02.2022, Прийнято 26.04.2022
Анотація

Конкуренція на світовому ринку сировини загострила проблему підвищення якості залізорудних концентратів. Одним з важливих методів електромагнітного впливу на пульпу з метою підвищення ефективності класифікації, зневоднювання, магнітно-флотаційних процесів збагачення є розмагнічування пульпи. Промислові розмагнічувальні апарати при високих масо-габаритних та низьких енергетичних параметрах не забезпечували прийнятний рівень розмагнічування. Прогрес у галузі силової електроніки сприяв розробці низки високочастотних імпульсних розмагнічувальних апаратів, параметри яких в значній мірі визначалися на базі емпіричних залежностей з недостатнім рівнем їх обґрунтованості і обмеженим діапазоном використання. Метою роботи є розробка гнучкого й універсального методу проектування та оптимізації параметрів імпульсних розмагнічувальних апаратів у широкому спектрі технологічних вимог і обмежень. Методи. У роботі використані теоретичні методи і точні формули коло-польового аналізу магнітного поля в коливальному контурі котушка-конденсатор, сучасні методи їх програмної реалізації та візуальні засоби відображення результатів обчислювальних експериментів. Наукова новизна роботи полягає в тому, що на основі точних співвідношень математичного аналізу вперше реалізований розрахунок параметрів згасаючого за експоненціальним законом магнітного поля без обмежень на конструктивні (внутрішній та зовнішній діаметри пульпопроводу, довжина і висота намотки котушки) та технологічні (максимальна напруженість поля, його частота, магнітна проникність пульпи, її швидкість тощо) параметри. Практична значимість роботи полягає у встановленні однозначної залежності між необхідними параметрами згасаючого розмагнічувального поля та числом витків циліндричної котушки з довільними геометричними параметрами. Запропонований метод та його програмна реалізація можуть бути корисними як для інженерів і науковців відповідних професійних напрямків, так і для студентів навчальних закладів гірничої та електричної галузей знань. Результатами дослідження є: розробка універсальної програми для дослідження процесів імпульсного розмагнічування, обґрунтування високого рівня її адекватності та створення нових можливостей підвищення якості дослідження, конструювання та оптимізації нових систем імпульсного розмагнічування продуктів збагачення руд чорних металів

Ключові слова:
імпульсне розмагнічування; коливальний контур; коло-польовий метод; математичне моделювання; обчислювальна програма; оптимізація

Взято з Том 20, № 1, 2022

Сторінки 27–33

Використані джерела ЦИТУВАТИ

[1] Губин Г.В. Аналитический обзор направлений улучшения качества магнетитовых концентратов/ Г.Г. Губин, В.Г. Губина, Л.В. Скляр, Т.П. Ярош // Збагачення корисних копалин. 2016. – Вип. 64(105) 18 с.

[2] Ганженко И. М., Зарщикова Г. Г., Камалова Т. Б., Алексеева Л. А., Шестак Е. М., Якубайлик Э. К. Влияние размагничивания на процессы гидравлической классификации сильномагнитных руд // Обогащение руд. 2013. № 2. С. 13-16.

[3] Пелевин А.Е. Влияние магнитной флокуляции на результаты обогащения железосодержащих руд // Обогащение руд. 2021. № 4. С. 13–16.

[4] Равінська В. О. Обґрунтування технології дезінтеграції рудних флокулоутворень і агрегатів при магнітнофлотаційному збагачені магнетитових кварцитів : автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.15.08 – Збагачення корисних копалин – Кривий Ріг: [б. в.], 2019. – 248 с.

[5] Ломовцев Л.А., Нестерова Н.А., Дробченко Л.А. Магнитное обогащение сильномагнитных руд. М.: – Недра, 1979, 235 с.

[6] А.с. 293638. Устройство для размагничивания пульп ферромагнитных материалов с разной коэрцитивной силой / Авт. изобрет. А.А. Статкевич, А.Ф. Харитоненко, Н.Г. Фролов и др. – Опубл. В Б. И., 1971, №6.

[7] А.с. 441964. Устройство для размагничивания пульпы ферромагнитных материалов / Авт. изобрет. Н.Н. Чайко, Э.Г. Файнштейн, С.Т. Толмачев, В.И. Ткач. – Опубл. В Б. И. 05.09.1974, № 33.

[8] Патент №15094. Пристрій для розмагнічування пульпи феромагнітних матеріалів / Авт. М.М.Чайко, С.Т.Толмачов, Е.Г.Кірносов. – Опубл. 15.06.2006.

[9] Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: учебник для бакалавров / Л. А. Бессонов. – 12-е изд., исправ. и доп. – М.: Издательство Юрайт, 2016. – 701 с.

[10] Немцов М. В., Шамаев Ю. М. Справочник по расчету параметров катушек индуктивности. – М.: Энергоиздат, 1981. – 136 с.

Tolmachev, S., Ilchenko, O., & Vlasenko, V. (2022). Calculation and optimization of pulse devices for demagnetization of ferrous metal slurries. Journal of Kryvyi Rih National University, 20(1), 27-33. https://doi.org/10.31721/2306-5451-2022-1-54-27-33
uk