फेराइट स्टील

जब वे बात करते हैंफेराइट स्टील, बहुत से लोग तुरंत प्रयोगशाला के नमूनों या इलेक्ट्रॉनिक्स के बारे में सोचते हैं। लेकिन हमारे व्यवसाय में - भारी खनन उपकरण का उत्पादन - सब कुछ अलग है। यहां यह सामग्री उन परिस्थितियों में काम करती है जिनकी बहुत कम लोग कल्पना करते हैं: कंपन, आघात भार, तापमान परिवर्तन और अपघर्षक धूल के लगातार संपर्क में रहना। एक सामान्य गलती यह मान लेना है कि मुख्य बात क्या हैफेराइट स्टील- यह अधिकतम चुंबकीय प्रेरण है. हां, यह महत्वपूर्ण है, लेकिन यदि सामग्री यांत्रिक भार का सामना नहीं करती है, तो पूरी प्रणाली विफल हो जाती है। हमारे परलोंगी कॉर्पोरेशनएक मामला था जब चुंबकीय विभाजकों के एक बैच ने परीक्षण बेंच पर उत्कृष्ट परिणाम दिखाए, लेकिन संवर्धन संयंत्र में तीन महीने के काम के बाद, समस्याएं शुरू हुईं। यह पता चला कि खदान में कम तापमान पर, फेराइट संरचना भंगुर हो गई। हमें संपूर्ण ताप उपचार तकनीक को संशोधित करना पड़ा।

सिद्धांत से व्यवहार तक: रचना केवल शुरुआत क्यों है?

पाठ्यपुस्तकों में सब कुछ सुंदर है: मैंने रासायनिक संरचना निर्धारित की, गर्मी उपचार किया और आवश्यक चुंबकीय गुण प्राप्त किए। वास्तव में, फ़ुषुन में हमारे संयंत्र में, रोलिंग और एनीलिंग के बाद समान नाममात्र संरचना वाले दो मेल्ट भी अलग-अलग व्यवहार कर सकते हैं। यह सब विवरणों पर निर्भर करता है, जो अक्सर मानकों में निर्दिष्ट नहीं होते हैं। उदाहरण के लिए, समरूपीकरण के बाद शीतलन दर। लंबे समय तक हम ड्रम सेपरेटर के लिए बैचों में स्थिरता हासिल नहीं कर सके। जबरदस्ती बल संकेतक 10-15% उछल गए। उन्होंने इसका पता लगाना और प्रत्येक चरण पर नज़र रखना शुरू किया। यह पता चला कि समस्या कार्यशाला में बड़े-खंड वर्कपीस की असमान शीतलन थी - ड्राफ्ट के कारण एक तरफ तेजी से ठंडा हो गया। यह छोटी सी बात लगेगी. लेकिन ऐसी छोटी-छोटी बातों के कारण ही अच्छे और दोषपूर्ण चुंबकीय कोर के बीच अंतर पैदा होता है।

एक अन्य बिंदु यांत्रिक प्रसंस्करण का प्रभाव है। काटना, ड्रिलिंग, मिलिंग - यह सब सतह परत में आंतरिक तनाव लाता हैफेराइट स्टील. ये तनाव स्थानीय रूप से चुंबकीय पारगम्यता को बदल सकते हैं। हमने यह तब देखा जब हमने उठाने वाले उपकरणों के लिए नए शक्तिशाली विद्युत चुम्बकों के लिए कोर का परीक्षण किया। मैकेनिकल असेंबली के बाद, प्रदर्शन में गिरावट आई। एक अतिरिक्त ऑपरेशन शुरू करना आवश्यक था - सभी यांत्रिक परिचालनों के बाद कम तापमान वाला एनीलिंग। इससे लागत में वृद्धि हुई, लेकिन यह सुनिश्चित हुआ कि प्रत्येक इकाई को सही समय पर असेंबल किया जाएलोंगी कॉर्पोरेशन, पासपोर्ट मूल्यों पर काम करेगा।

लोग अक्सर पूछते हैं कि हम सभी उपकरणों के लिए अधिक आधुनिक अनाकार या नैनोक्रिस्टलाइन मिश्र धातुओं पर स्विच क्यों नहीं करते। उत्तर है अर्थशास्त्र और विश्वसनीयता. खनन उपकरण में 90% अनुप्रयोगों के लिए - समान विभाजकों या चुंबकीय जाल में - ठीक से संसाधितफेराइट स्टीललागत, स्थायित्व और रख-रखाव का इष्टतम संतुलन प्रदान करता है। हमारा इंजीनियरिंग विभाग, जहां 60% से अधिक कर्मचारियों के पास उच्च शिक्षा है, लगातार नई सामग्रियों पर शोध कर रहा है, लेकिन बड़े पैमाने पर परिवर्तन अक्सर उचित नहीं होता है। नई सामग्री को न केवल प्रयोगशाला में बेहतर प्रदर्शन करना चाहिए, बल्कि इसे -40°C खदान में भी जीवित रहना चाहिए और मौजूदा मरम्मत बुनियादी ढांचे के साथ संगत होना चाहिए।

कार्यशाला से मामला: एक विफलता जिसने सफलता से अधिक सिखाया

मैं एक विशिष्ट परियोजना के बारे में बात करना चाहूंगा जो सामग्री के कम आकलन के कारण लगभग विफल हो गई। चर्चा गीले संवर्धन के लिए उच्च तीव्रता वाले चुंबकीय विभाजक के विकास के बारे में थी। डिज़ाइन के लिए एक शक्तिशाली और कॉम्पैक्ट चुंबकीय क्षेत्र के निर्माण की आवश्यकता थी। हमने प्रतीत होता है कि आदर्श हानि विशेषताओं के साथ विद्युत स्टील के ग्रेड में से एक को चुना। एक प्रोटोटाइप बनाया गया था. फ़ैक्टरी परीक्षणों में, इसने शानदार दक्षता दिखाई - अपने समकक्षों की तुलना में 20% अधिक।

लेकिन जब विभाजक को एक ऑपरेटिंग उद्यम - केमेरोवो में एक संवर्धन संयंत्र - में परीक्षण के लिए भेजा गया तो समस्याएं शुरू हुईं। दो सप्ताह तक लगातार 24/7 काम करने के बाद, ऑपरेटरों ने दक्षता में गिरावट के बारे में शिकायत करना शुरू कर दिया। यूनिट को अलग कर दिया गया था। यह पता चला कि लुगदी (पानी, अयस्क और अभिकर्मकों का मिश्रण) के आक्रामक वातावरण में चुंबकीय प्रणाली की सतह पर तीव्र क्षरण शुरू हो गया। सुरक्षात्मक कोटिंग, जो शुष्क विभाजकों में पूरी तरह से काम करती थी, यहाँ टिक नहीं पाई। संक्षारण परत ने एक अतिरिक्त गैर-चुंबकीय अंतर पैदा किया, जिसने क्षेत्र की ताकत को तेजी से कम कर दिया। यह चुंबकीय गुणों पर ध्यान केंद्रित करने का एक उत्कृष्ट मामला थाफेराइट स्टील, लेकिन एक विशिष्ट वातावरण में संक्षारण प्रतिरोध के बारे में भूल गए।

समाधान तो मिल गया, लेकिन वह जटिल निकला। न केवल स्टील के ग्रेड को अधिक प्रतिरोधी ग्रेड में बदलना आवश्यक था (जिससे लागत में वृद्धि हुई), बल्कि लुगदी के साथ संपर्क को कम करने के लिए इकाई के डिजाइन को पूरी तरह से संशोधित करना और एक नई बहु-परत सुरक्षा प्रणाली विकसित करना भी आवश्यक था। यह अनुभव अब हमारे युवा इंजीनियरों के लिए एक अनिवार्य प्रशिक्षण मामला है। यह स्पष्ट रूप से दिखाता है कि एक सामग्री किसी विनिर्देश में केवल संख्याएं नहीं है, यह वास्तविक, अक्सर गैर-आदर्श स्थितियों में व्यवहार है। अब गीले वातावरण के लिए हमारी कोई भी नई परियोजना न केवल नमक स्प्रे में, बल्कि वास्तविक लुगदी सिम्युलेटर में भी अनिवार्य दीर्घकालिक संक्षारण परीक्षण से गुजरती है।

अन्य घटकों के साथ अंतःक्रिया: एक प्रणाली, भाग नहीं

चुंबकीय पदार्थ कभी भी अपने आप काम नहीं करता। इसकी विशेषताएँ सीधे तौर पर इस बात पर निर्भर करती हैं कि इसे कैसे इकट्ठा किया गया है, योक के डिज़ाइन पर, पैकेजों के बीच इन्सुलेशन की गुणवत्ता पर, यहाँ तक कि बन्धन की विधि पर भी। 140,000 वर्ग मीटर के हमारे उत्पादन क्षेत्र में, हम प्रति वर्ष 4,000 से अधिक उपकरणों का उत्पादन करते हैं, और प्रत्येक चुंबकीय इकाई हमेशा एक समझौता होती है।

उदाहरण के लिए, भंवर धाराओं को कम करने के लिए, हम एक दूसरे से अछूता शीट से चुंबकीय कोर इकट्ठा करते हैंफेराइट स्टील. ऐसा प्रतीत होता है कि शीट जितनी पतली होगी, नुकसान उतना ही कम होगा। लेकिन व्यवहार में, अयस्क के बहु-टन टुकड़ों को उठाने वाले शक्तिशाली उठाने वाले विद्युत चुम्बकों के लिए, एक शीट जो बहुत पतली (0.3 मिमी से कम) होती है, पूरी संरचना की कठोरता के साथ समस्याएं पैदा करती है। बार-बार चालू/बंद करने और शॉक लोड के साथ, पैकेज की सूक्ष्म-गतिशीलता शुरू हो जाती है, जिससे इन्सुलेशन का घर्षण होता है और अंततः, शॉर्ट-सर्किट मोड़ और ओवरहीटिंग होती है। हमें प्रत्येक प्रकार के उपकरण के लिए अनुभवजन्य रूप से इष्टतम मोटाई ढूंढनी थी। कुछ कार्यों के लिए यह 0.35 मिमी है, अन्य के लिए यह 0.5 मिमी है। कोई भी सिद्धांत यह नहीं देगा, केवल अनुभव और, कभी-कभी, विफल इकाइयों का विश्लेषण।

एक अलग कहानी सामग्री की उम्र बढ़ने की है। हां, फेरोमैग्नेटिक स्टील्स समय के साथ गुणों को बदल सकते हैं, खासकर जब परिवर्तनीय यांत्रिक भार की स्थितियों में काम करते हैं। हम उन प्रमुख घटकों पर आँकड़े रखते हैं जिन्हें निर्धारित मरम्मत के लिए लौटाया जाता है। हम कुछ रुझान देखते हैं। उदाहरण के लिए, कंपन करने वाले फीडरों की चुंबकीय प्रणालियों में, कई वर्षों के संचालन के बाद, बलपूर्वक बल में थोड़ी वृद्धि देखी गई है - सामग्री निरंतर कंपन से "थक गई" लगती है। डिज़ाइन के दौरान इसे ध्यान में रखा जाता है - हमने शुरुआत में थोड़ा अलग मैग्नेटाइजेशन मोड सेट किया है, ताकि पांच साल बाद भी उपकरण डिज़ाइन मापदंडों के भीतर काम करेगा। दीर्घकालिक विश्वसनीयता का यह दृष्टिकोण प्रौद्योगिकी के कारणों में से एक हैलोंगी कॉर्पोरेशनकई खनन और प्रसंस्करण संयंत्रों में इसका मूल्य निर्धारण किया गया।

उद्योग का भविष्य और रूढ़िवादिता

उद्योग किस ओर जा रहा है? ऊर्जा दक्षता के लिए अनुरोध बढ़ रहे हैं, जिसका अर्थ है कि चुंबकीय प्रणालियों में नुकसान को कम करने की मांग भी बढ़ रही है। यह हमें नए समाधान खोजने के लिए प्रेरित करता है। हम नए लेज़र कटिंग मोड के साथ मिश्र धातु बनाने का प्रयोग कर रहे हैं, जो बेहतर इंसुलेटिंग कोटिंग के साथ किनारे पर गर्मी से प्रभावित क्षेत्र को कम करता है।

लेकिन खनन उद्योग रूढ़िवादी है. सामग्री या प्रौद्योगिकी में कोई भी बदलाव न केवल बेहतर होना चाहिए, बल्कि दीर्घकालिक उपयोग में भी साबित होना चाहिए। एक नई रेंज का परिचयफेराइट स्टीलहमेशा एक बड़ा जोखिम होता है. तकनीकी श्रृंखलाओं का पुनर्निर्माण करना, कर्मियों को फिर से प्रशिक्षित करना और परीक्षणों का एक पूरा चक्र संचालित करना आवश्यक है। इसलिए, परिवर्तन क्रमिक रूप से होते हैं। उदाहरण के लिए, स्टील के एक ग्रेड से दूसरे ग्रेड में संक्रमण, विशिष्ट नुकसान में 5% सुधार के साथ, केवल सभी उत्पादन नियमों के परीक्षण और समायोजन के चरण में डेढ़ साल तक रह सकता है।

अंततः, हमारे जैसे अनुप्रयोगों के लिए फेरिटिक स्टील्स के साथ काम करते समय सबसे महत्वपूर्ण बात क्या है? यह मानकों का अंधानुकरण नहीं है, बल्कि लोड के तहत सामग्री में होने वाली प्रक्रियाओं की भौतिकी की गहरी समझ है। यह किसी सामग्री को एक जटिल प्रणाली के हिस्से के रूप में देखने और परीक्षण बेंच पर नहीं, बल्कि खदान या प्रसंस्करण संयंत्र की कठोर परिस्थितियों में उसके व्यवहार का अनुमान लगाने की क्षमता है। यह व्यावहारिक अनुभव है, जिसे अक्सर परीक्षण और त्रुटि के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, जो एक साधारण उत्पाद को विश्वसनीय औद्योगिक उपकरण से अलग करता है जिसे बिना किसी विफलता के वर्षों तक काम करना चाहिए। और यह, शायद, एक निर्माता के रूप में हमारा मुख्य कार्य है।