baja ferit

Ketika mereka membicarakan tentangbaja ferit, banyak orang langsung memikirkan sampel laboratorium atau elektronik. Namun dalam bisnis kami - produksi alat pertambangan berat - semuanya berbeda. Di sini bahan ini bekerja dalam kondisi yang hanya sedikit orang bayangkan: getaran, beban kejut, perubahan suhu, dan paparan debu abrasif secara terus-menerus. Kesalahan umum adalah berasumsi bahwa yang utama adalahbaja ferit- ini adalah induksi magnet maksimum. Ya, ini penting, tetapi jika material tidak tahan terhadap tekanan mekanis, seluruh sistem akan gagal. Di kamiPerusahaan LONGIAda kasus ketika sejumlah pemisah magnetik menunjukkan hasil yang sangat baik di bangku pengujian, tetapi setelah tiga bulan bekerja di pabrik pengayaan, masalah mulai muncul. Ternyata pada suhu rendah di dalam tambang, struktur ferit menjadi rapuh. Kami harus merevisi seluruh teknologi perlakuan panas.

Dari teori ke praktik: mengapa komposisi hanyalah permulaan

Semuanya indah di buku teks: Saya menentukan komposisi kimianya, melakukan perlakuan panas, dan memperoleh sifat magnetik yang diperlukan. Kenyataannya, di pabrik kami di Fushun, bahkan dua lelehan dengan komposisi nominal yang sama setelah penggulungan dan anil dapat berperilaku berbeda. Semuanya bermuara pada detail, yang seringkali tidak ditentukan dalam standar. Misalnya laju pendinginan setelah homogenisasi. Untuk waktu yang lama kami tidak dapat mencapai konsistensi dalam batch pemisah drum. Indikator kekuatan koersif melonjak 10-15%. Mereka mulai mencari tahu dan melacak setiap tahap. Ternyata masalahnya adalah pendinginan yang tidak merata pada benda kerja berukuran besar di bengkel - satu sisi menjadi lebih cepat dingin karena angin. Tampaknya itu hanya hal kecil. Namun justru karena hal-hal kecil itulah timbul perbedaan antara inti magnet yang baik dan yang rusak.

Poin lainnya adalah pengaruh pemrosesan mekanis. Pemotongan, pengeboran, penggilingan - semua ini menimbulkan tekanan internal pada lapisan permukaanbaja ferit. Tekanan-tekanan ini dapat mengubah permeabilitas magnetik secara lokal. Kami memperhatikan hal ini ketika kami menguji inti elektromagnet baru yang kuat untuk alat pengangkat. Setelah perakitan mekanis, kinerjanya menurun. Penting untuk memperkenalkan operasi tambahan - anil suhu rendah setelah semua operasi mekanis. Hal ini meningkatkan biaya, namun memastikan bahwa setiap unit dirakit pada waktu yang samaPerusahaan LONGI, akan bekerja pada nilai paspor.

Orang sering bertanya mengapa kita tidak beralih ke paduan amorf atau nanokristalin yang lebih modern untuk semua peralatan. Jawabannya adalah ekonomi dan keandalan. Untuk 90% aplikasi pada peralatan pertambangan - pada separator atau perangkap magnet yang sama - diproses dengan benarbaja feritmemberikan keseimbangan optimal antara biaya, daya tahan, dan pemeliharaan. Departemen teknik kami, yang lebih dari 60% karyawannya memiliki pendidikan tinggi, terus-menerus meneliti material baru, namun transisi besar-besaran seringkali tidak dapat dibenarkan. Material baru ini tidak hanya harus berkinerja lebih baik di laboratorium, tetapi juga harus bertahan di tambang dengan suhu -40°C dan kompatibel dengan infrastruktur perbaikan yang ada.

Kasus dari lokakarya: kegagalan yang mengajarkan lebih dari kesuksesan

Saya ingin berbicara tentang satu proyek tertentu yang hampir gagal karena meremehkan materi. Diskusi yang dibahas adalah tentang pengembangan pemisah magnetik intensitas tinggi untuk pengayaan basah. Desainnya membutuhkan penciptaan medan magnet yang kuat dan kompak. Kami memilih salah satu kualitas baja listrik dengan karakteristik kerugian yang tampaknya ideal. Prototipe telah dibuat. Dalam pengujian di pabrik, ini menunjukkan efisiensi yang luar biasa - 20% lebih tinggi dibandingkan rekan-rekannya.

Namun ketika separator dikirim untuk diuji ke perusahaan yang beroperasi - pabrik pengayaan di Kemerovo - masalah dimulai. Setelah dua minggu bekerja terus menerus selama 24/7, operator mulai mengeluhkan penurunan efisiensi. Unitnya dibongkar. Ternyata di lingkungan agresif pulp (campuran air, bijih dan reagen), korosi hebat dimulai pada permukaan sistem magnet. Lapisan pelindung, yang berfungsi sempurna pada separator kering, tidak bertahan di sini. Lapisan korosi menciptakan celah non-magnetik tambahan, yang secara tajam mengurangi kekuatan medan. Ini adalah kasus klasik yang berfokus pada sifat magnetikbaja ferit, tapi lupa tentang ketahanan korosi di lingkungan tertentu.

Solusi telah ditemukan, namun ternyata rumit. Penting tidak hanya untuk mengubah kualitas baja menjadi lebih tahan (yang meningkatkan biaya), tetapi juga untuk sepenuhnya merevisi desain unit untuk meminimalkan kontak dengan pulp, dan untuk mengembangkan sistem perlindungan multi-lapisan yang baru. Pengalaman ini sekarang menjadi pelatihan wajib bagi para insinyur muda kami. Hal ini jelas menunjukkan bahwa suatu material bukan sekedar angka dalam suatu spesifikasi, melainkan perilaku dalam kondisi nyata, seringkali tidak ideal. Sekarang setiap proyek baru kami untuk lingkungan basah menjalani uji korosi wajib jangka panjang tidak hanya dalam semprotan garam, tetapi juga dalam simulator pulp nyata.

Interaksi dengan komponen lain: suatu sistem, bukan bagian

Bahan magnetik tidak pernah bekerja dengan sendirinya. Karakteristiknya secara langsung bergantung pada cara perakitannya, pada desain kuk, pada kualitas insulasi antar kemasan, bahkan pada metode pengikatannya. Di area produksi kami seluas 140.000 m2, kami memproduksi lebih dari 4.000 peralatan per tahun, dan setiap unit magnetik selalu merupakan kompromi.

Misalnya, untuk mengurangi arus eddy, kami merakit inti magnet dari lembaran yang diisolasi satu sama lainbaja ferit. Tampaknya semakin tipis lembarannya, semakin sedikit kerugiannya. Namun dalam praktiknya, untuk elektromagnet pengangkat kuat yang mengangkat bijih berton-ton, lembaran yang terlalu tipis (kurang dari 0,3 mm) menimbulkan masalah pada kekakuan seluruh struktur. Dengan seringnya menyalakan/mematikan dan beban kejut, mobilitas mikro pada paket dimulai, yang menyebabkan abrasi pada insulasi dan, pada akhirnya, menyebabkan korsleting dan panas berlebih. Kami harus menemukan secara empiris ketebalan optimal untuk setiap jenis peralatan. Untuk beberapa tugas, ukurannya 0,35 mm, untuk tugas lainnya 0,5 mm. Tidak ada teori yang dapat memberikan hal ini, hanya pengalaman dan, terkadang, analisis unit yang gagal.

Cerita tersendiri adalah penuaan material. Ya, baja feromagnetik dapat mengubah sifat seiring waktu, terutama ketika bekerja dalam kondisi beban mekanis yang bervariasi. Kami menyimpan statistik mengenai komponen utama yang dikembalikan untuk perbaikan terjadwal. Kami memperhatikan tren tertentu. Misalnya, dalam sistem magnetik pengumpan bergetar, setelah beberapa tahun beroperasi, sedikit peningkatan gaya koersif diamati - material tampaknya “lelah” dengan getaran yang konstan. Hal ini diperhitungkan selama desain - kami awalnya menyiapkan mode magnetisasi yang sedikit berbeda sehingga setelah lima tahun peralatan akan tetap beroperasi dalam parameter desain. Pendekatan terhadap keandalan jangka panjang adalah salah satu alasan mengapa teknologiPerusahaan LONGIdihargai di banyak pertambangan dan pabrik pengolahan.

Masa depan dan konservatisme industri

Ke mana arah industri ini? Permintaan akan efisiensi energi semakin meningkat, yang berarti tuntutan untuk mengurangi kerugian dalam sistem magnetik juga meningkat. Hal ini mendorong kami untuk mencari solusi baru. Kami bereksperimen dengan paduan, dengan mode pemotongan laser baru yang meminimalkan zona yang terkena panas di tepinya, dengan lapisan insulasi yang ditingkatkan.

Namun industri pertambangan bersifat konservatif. Setiap perubahan material atau teknologi tidak hanya harus lebih baik, tapi juga terbukti bertahan dalam penggunaan jangka panjang. Pengenalan rentang barubaja feritselalu merupakan risiko besar. Penting untuk membangun kembali rantai teknologi, melatih kembali personel, dan melakukan pengujian siklus penuh. Oleh karena itu, perubahan terjadi secara evolusioner. Misalnya, peralihan dari satu tingkat baja ke tingkat lainnya, dengan kerugian spesifik ditingkatkan sebesar 5%, dapat berlangsung selama satu setengah tahun hanya pada tahap pengujian dan penyesuaian semua peraturan produksi.

Pada akhirnya, apa hal terpenting saat bekerja dengan baja feritik untuk aplikasi seperti kita? Ini bukan kepatuhan buta terhadap standar, tetapi pemahaman mendalam tentang fisika proses yang terjadi pada material yang diberi beban. Ini adalah kemampuan untuk melihat material sebagai bagian dari sistem yang kompleks dan mengantisipasi perilakunya bukan di bangku pengujian, namun dalam kondisi sulit di tambang atau pabrik pengolahan. Pengalaman praktis inilah, yang seringkali diperoleh melalui trial and error, yang membedakan produk sederhana dari peralatan industri andal yang harus bekerja selama bertahun-tahun tanpa kegagalan. Dan ini mungkin tugas utama kami sebagai produsen.