फेराइट

जब लोग फेराइट्स के बारे में बात करते हैं, तो कई लोग तुरंत इलेक्ट्रॉनिक्स में छोटे कोर की कल्पना करते हैं। लेकिन हमारे व्यवसाय में - खनन उपकरण में - यह पूरी तरह से अलग कहानी है। यहां, फेराइट केवल एक सामग्री नहीं है, बल्कि अक्सर चुंबकीय पृथक्करण प्रणालियों में एक प्रमुख तत्व है। कई बार मैंने इस तथ्य का सामना किया है कि उच्च-आवृत्ति अनुप्रयोगों के आदी इंजीनियर, कठोर खदान स्थितियों में फेराइट तत्वों की स्थिरता और यांत्रिक शक्ति की आवश्यकताओं को कम आंकते हैं। लगातार कंपन, तापमान में -40 से +50 तक परिवर्तन, अपघर्षक धूल - यह सब एक ऐसा वातावरण बनाता है जहां सामग्री के प्रयोगशाला पैरामीटर पृष्ठभूमि में फीके पड़ जाते हैं, और इसकी "जीवित रहने की क्षमता" सामने आती है।

विभाजक में फेराइट से हम वास्तव में क्या उम्मीद करते हैं?

यदि हम सिद्धांत को त्याग दें, तो व्यवहार में सब कुछ कई सरल लेकिन सख्त आवश्यकताओं पर निर्भर करता है। लोड के तहत हजारों घंटों के संचालन के बाद, चुंबकीय प्रेरण ध्यान देने योग्य गिरावट के बिना स्थिर रहना चाहिए। यह ऐसी स्थिति नहीं है जहां आप किसी कैटलॉग से अधिकतम प्रारंभिक प्रेरण के साथ फेराइट ले सकते हैं। प्रायः तापमान गुणांक अधिक महत्वपूर्ण होता है। मुझे याद है कि पहली परियोजनाओं में से एक में हमने उत्कृष्ट फेराइट ब्लॉकों के साथ एक विभाजक स्थापित किया था। गर्मियों में, पीक शिफ्ट के दौरान, कार्य क्षेत्र में तापमान बढ़ गया और निष्कर्षण दक्षता 15-20% कम हो गई। यह पता चला कि सामग्री में नकारात्मक प्रेरण टीसीआर बहुत अधिक था। हमें मुआवजे के तत्वों को जोड़ते हुए चुंबकीय प्रणाली के पूरे डिजाइन को संशोधित करना पड़ा।

दूसरा बिंदु विचुंबकीय क्षेत्रों का प्रतिरोध है। ऑपरेशन के दौरान, विशेष रूप से जब चट्टान का एक टुकड़ा जाम हो जाता है या बिजली की विफलता के दौरान, विपरीत दिशा के स्पंदित क्षेत्र हो सकते हैं। यदि फेराइट का प्रबल बल अपर्याप्त है, तो स्थानीय क्षेत्रों में चुंबकीय गुणों की अपरिवर्तनीय हानि हो सकती है। यह हमेशा तुरंत दिखाई नहीं देता है, लेकिन धीरे-धीरे "मृत क्षेत्रों" की उपस्थिति की ओर ले जाता है। विभाजक ड्रम पर और, परिणामस्वरूप, उत्पाद हानि के लिए। हम इसे न केवल स्टैंड पर जांचते हैं, बल्कि वास्तविक वस्तु पर हर 500-1000 इंजन घंटों के बाद नियंत्रण बिंदुओं पर संपर्क टेस्लामीटर के साथ क्षेत्र को मापते हैं।

और, निःसंदेह, यांत्रिक शक्ति। फेराइट भंगुर पदार्थ हैं। मानक स्लैब या खंड स्थापना के दौरान किसी मजबूत बिंदु के प्रभाव से या बन्धन बोल्ट को अधिक कसने से टूट सकते हैं। हमने लंबे समय से विशेष शॉक-अवशोषित पॉलीयुरेथेन कैसेट में फेराइट तत्वों का उपयोग करना शुरू कर दिया है। यह न केवल सुरक्षा है, बल्कि थर्मल विस्तार के लिए मुआवजा भी है - स्टील हाउसिंग और फेराइट में अलग-अलग गुणांक होते हैं, बिना भिगोने वाली परत के तनाव समय के साथ दिखाई देते हैं।

अनुभव और गलतियाँ: शुष्क पृथक्करण प्रणाली वाला एक मामला

मैं एक प्रोजेक्ट का उदाहरण देना चाहूंगा जिसने मुझे बहुत कुछ सिखाया। हम लौह अयस्क सांद्रण के संवर्धन के लिए शुष्क चुंबकीय पृथक्करण प्रणाली के बारे में बात कर रहे हैं। लक्ष्य क्रशर और मिलों पर भार को कम करने के लिए प्रारंभिक चरण में अपशिष्ट चट्टान को हटाना था। इस अवधारणा में फेराइट मैग्नेट पर आधारित मल्टी-पोल प्रणाली के साथ एक शक्तिशाली ड्रम विभाजक का उपयोग शामिल था।

प्रारंभ में, Y30 स्ट्रोंटियम फेराइट ब्लॉक के साथ एक मानक विन्यास चुना गया था। कागज पर सब कुछ मेल खा रहा था। लेकिन परीक्षणों के दौरान यह पता चला कि बारीक अयस्क धूल, जो अनिवार्य रूप से प्रक्रिया में बनती है, चुम्बकित होती है और एक प्रकार का "लिंट" बनाती है। ड्रम की सतह पर. समय के साथ, यह परत सघन हो गई, जिससे फेराइट और संसाधित सामग्री के बीच अंतर बढ़ गया, जिससे क्षेत्र ढाल और पृथक्करण दक्षता गंभीर रूप से कम हो गई। हमें लगभग हर शिफ्ट में सफ़ाई के लिए लाइन रोकनी पड़ती थी।

समाधान फेराइट को बदलने में नहीं, बल्कि डिज़ाइन को बदलने में पाया गया। एक चिकने ड्रम के बजाय, उन्होंने अनुदैर्ध्य खांचे के साथ एक पसली वाला ड्रम बनाया, जहां कम धूल रुकेगी। और फेराइट ब्लॉक खुद को कम दबाव वाली हवा के दबाव के साथ सीलबंद आवरणों में बंद कर दिया गया था। इससे समस्या आंशिक रूप से हल हो गई। लेकिन मुख्य निष्कर्ष यह था: सूखी सामग्री के साथ काम करते समय, चुंबकीय प्रणाली की गणना केवल शुद्ध अंश पर नहीं की जा सकती; धूल घटक के व्यवहार और चुंबकीय क्षेत्र पर उसके प्रभाव का मॉडल बनाना आवश्यक है।

वैसे, इस परियोजना में हमने LONGI कॉर्पोरेशन के इंजीनियरों के साथ सहयोग किया। वे केवल खनन उपकरण के उत्पादन में अपने अनुभव के आधार पर ड्रम डिजाइन के बारे में अपना दृष्टिकोण पेश कर रहे थे। पैमाने को समझने के लिए उनकी वेबसाइट, https://www.ljmagnet.ru, देखी जा सकती है - कंपनी 1993 से काम कर रही है और प्रति वर्ष हजारों यूनिट उपकरण का उत्पादन करती है। उनका व्यावहारिक दृष्टिकोण, जब सिद्धांत का कार्यशाला में या परीक्षण स्थल पर तुरंत परीक्षण किया जाता है, अक्सर ऐसी "धूल की समस्याओं" से बचने में मदद करता है। डिज़ाइन चरण में समस्याएँ।

फेराइट तत्वों की आपूर्ति और गुणवत्ता नियंत्रण के मुद्दे

स्पष्ट कठिनाइयों में से एक फेराइट बैच की एकरूपता सुनिश्चित करना है। मान लीजिए कि आप 100x50x20 मिमी मापने वाले 200 मानक स्लैब ऑर्डर करते हैं। सभी के पासपोर्ट में पैरामीटर सामान्य हैं। लेकिन जब आप उनसे एक चुंबकीय प्रणाली को इकट्ठा करना शुरू करते हैं, जहां प्लेटों को एक साथ करीब रखा जाता है, तो 5-7% प्रेरण में बिखराव दिखाई दे सकता है। उच्च-ढाल विभाजक के लिए यह पहले से ही महत्वपूर्ण है - एक समान क्षेत्र के बजाय, मजबूत और कमजोर धारियाँ प्राप्त होती हैं।

हमने अपनी स्वयं की स्वीकृति प्रक्रिया विकसित की है। सबसे पहले, चयनात्मक माप 10% नहीं है, बल्कि बैच का लगभग 30% है। दूसरे, हम न केवल स्टोव के केंद्र में, बल्कि कोनों में भी इंडक्शन को मापते हैं। ऐसा होता है कि दबाने या सिंटरिंग की ख़ासियत के कारण, किनारों के केंद्र से भिन्न गुण होते हैं। यदि बिखराव बड़ा है, तो ऐसे स्लैब कम महत्वपूर्ण इकाइयों को भेज दिए जाते हैं या आपूर्तिकर्ता को वापस कर दिए जाते हैं। महँगा? हाँ। लेकिन यह ग्राहक की साइट पर तैयार विभाजक की चुंबकीय प्रणाली को दोबारा करने से सस्ता है।

एक और बारीकियां ज्यामिति है। ऐसा प्रतीत होगा कि स्लैब एक स्लैब है। लेकिन यदि समतलता सहनशीलता बनाए नहीं रखी जाती है, तो पैकेज को असेंबल करते समय तत्वों के बीच माइक्रो गैप दिखाई देते हैं। हवा में. और वह विचुंबकीय हो जाता है। परिणामस्वरूप, परिकलित आसंजन बल प्राप्त नहीं होता है। इसलिए, अब तकनीकी विशिष्टताओं में हम हमेशा न केवल चुंबकीय मापदंडों को निर्दिष्ट करते हैं, बल्कि ज्यामिति पर सख्त सहनशीलता भी निर्दिष्ट करते हैं, विशेष रूप से फेराइट तत्वों के लिए जो न्यूनतम अंतराल के साथ पूर्वनिर्मित प्रणालियों में काम करेंगे।

विकल्प और हाइब्रिड प्रणालियाँ: क्या फेराइट के बिना जीवन है?

बेशक, हाल के वर्षों में एनडीएफईबी पर आधारित दुर्लभ पृथ्वी चुम्बकों के बारे में बहुत चर्चा हुई है। उनका ऊर्जा उत्पाद अतुलनीय रूप से अधिक है। लेकिन जब बड़े पैमाने की प्रणालियों की बात आती है जो प्रति घंटे सैकड़ों टन सामग्री संसाधित करती हैं, तो कीमत एक निर्धारण कारक बन जाती है। एक टन फेराइट को नियोडिमियम चुंबक से बदलने से इकाई की लागत प्रतिशत में नहीं बल्कि कई गुना बढ़ जाती है। इसलिए, निकट भविष्य में औद्योगिक चुंबकीय पृथक्करण में फेराइट के पूर्ण परित्याग की उम्मीद नहीं है।

हाइब्रिड सिस्टम का मार्ग अधिक आशाजनक लगता है। उदाहरण के लिए, मुख्य क्षेत्र शक्तिशाली विद्युत चुम्बकों या दुर्लभ पृथ्वी तत्वों द्वारा बनाया जाता है, और फेराइट सांद्रक या ध्रुव के टुकड़ों का उपयोग एक विशिष्ट ढाल बनाने या अतिरिक्त कैप्चर ज़ोन बनाने के लिए किया जाता है। यहां फेराइट क्षेत्र के स्रोत के रूप में नहीं, बल्कि उसके संवाहक और आकार देने वाले के रूप में काम करता है। यह आपको इसके मुख्य लाभ - व्यापक तापमान सीमा पर व्यवहार की स्थिरता और पूर्वानुमान का उपयोग करने की अनुमति देता है।

LONGI Corporation, 140,000 वर्ग मीटर क्षेत्रफल और 1,200 से अधिक लोगों की टीम के साथ एक ही निर्माता है, जिसके पोर्टफोलियो में ऐसे समाधान हैं जहां फेराइट तत्वों को बारीक विभाजकों की जटिल चुंबकीय प्रणालियों में एकीकृत किया जाता है। उनका दृष्टिकोण, जब 60% से अधिक कर्मचारियों के पास उच्च शिक्षा है, ऐसे जटिल विकासों में सटीक रूप से महसूस किया जाता है जहां सामग्री विज्ञान, विद्युत चुंबकत्व और मैकेनिकल इंजीनियरिंग को संयोजित करना आवश्यक है। यह सिर्फ लोहे की असेंबली नहीं है, यह इंजीनियरिंग का काम है जहां फेराइट की क्षमताओं और सीमाओं को समझना एक बुनियादी कौशल है।

भविष्य की ओर देखें: क्या बदल सकता है?

यदि हम रुझानों के बारे में बात करते हैं, तो, मेरी राय में, मुख्य विकास क्रांतिकारी नई सामग्री की दिशा में नहीं, बल्कि मौजूदा फेराइट्स के उपयोग को अनुकूलित करने की दिशा में होगा। सबसे पहले, यह बड़े आकार के उत्पादों की एकरूपता और यांत्रिक शक्ति को बढ़ाने के लिए सिंटरिंग तकनीक में सुधार है। आधा मीटर या उससे अधिक मापने वाला स्लैब जो झटके के भार से डरता नहीं है, पहले से ही एक गंभीर लाभ है।

दूसरे, कवरेज और सुरक्षा तेजी से महत्वपूर्ण हो जाएगी। टिकाऊ पॉलिमर या मिश्रित कोटिंग्स का विकास जो थर्मल साइक्लिंग के दौरान फेराइट को नहीं छीलता है और इसे घर्षण घिसाव और कार्यशालाओं में संक्षारक वातावरण से बचाता है। इसका सीधा असर सभी उपकरणों के सेवा जीवन पर पड़ता है।

और अंत में, डिजिटलीकरण। वास्तविक समय में फेराइट तत्वों के तापमान की निगरानी करने और विभाजक के ऑपरेटिंग मोड को समायोजित करने के लिए सेंसर का परिचय। हालांकि इस समय यह बहुत अधिक लग सकता है, लेकिन जब उच्च डाउनटाइम लागत के साथ निरंतर प्रक्रियाओं की बात आती है, तो सक्रिय निदान बड़ी मात्रा में पैसा बचा सकता है। चुंबकीय प्रणाली के हृदय के रूप में फेराइट को अपने प्रति अधिकाधिक चौकस और बुद्धिमान रवैये की आवश्यकता होगी। उपभोग्य वस्तु के रूप में नहीं, बल्कि मूल्य श्रृंखला में एक प्रमुख परिसंपत्ति के रूप में।