Способ обработки материалов

 

COlO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 02 С 19/18

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕРГГ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4897806/33 (22) 29,12,90. (46) 23,04..93, Бюл, N. 15 (71) Днепропетровский горный институт им. Артема (72) Г.Г. Пивняк, Е.Г. Баранов, С.И. Выпанасенко, A,Е. Войтенко и И.Н. Докучаева (73) Днепропетровский горный институт (56) Авторское свидетельство СССР

М 1098569, кл, B 02 С 19/18, 1986, Авторское свидетельство СССР

Гч. 1326334, кл. В 02 С 19/18, 1985. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к области промышленной дезинтеграции руд полезных ископаемых с низкой электрической проводимостью, содержащих минералы, обладающие магнитострикционным эффектом, например железные руды, содержащие магнетит.

Цель изобретения — снижение энергоемкости процесса обработки материалов.

На чертеже приведена схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство состоит из загрузочной камеры 1, шаровой мельницы 2, соленоида 3, выполненного в виде однослойной катушки с равномерным шагом намотки, источника питания 4,:подключенного к выводам катушки, Обрабатываемый материал из загрузочной камеры 1 через соленоид 3 поступает в шаровую мельницу 2.

Способ реализуется следующим образом, При включении источника питания 4 по

„„К „„1811421 А3.$57) Использование: в промышленной дезинтеграции руд полезных ископаемых с низкой электрической проводимостью, содержащих минералы, обладающие магнитострикционным эффектом, например железные руды, содержащие магнит, Сущность изобретения; способ обработки материалов включает воздействие на него переменным магнитным полем в диапазоне звуковых частот с напряженностью в области выраженно о проявления магнитострикционного эффекта, После чего без задержки во времени осуществляют воздействие механической нагрузкой. 1 ил. катушке соленоида 3 протекает переменный синусоидальный ток, создающий переменное магнитное поле, Обрабатываемый материал из загрузочной камеры 1.под действием силы тяжести попадает во внутреннюю полость соленоида 3 и подвергается здесь воздействию магнитного поля, Из соленоида 3 обрабатываемый материал поступает в шаровую мельницу 2, где подвергается измельчению до заданной круп ности.

Обрабатываемый материал (руда) содержит сростки рудной и нерудной фаз.

Одна из фаз обладает выраженными магнитострикционными свойствами. В другой фазе эти свойства выражены в меньшей степени либо полностью отсутствуют. В целом материал обладает низкой электри.ческой проводимостью, что препятствует образованию из отдельных зерен материала замкнутых контуров тока, снижает ин1811421 тенсивность вихревых токов, Передача энергии осуществляется бесконтактным методом, что позволяет вести обработку материала по всему обьему, независимо от формулы и размера частиц, Частоту переменного магнитного поля задают и звуковом диапазоне 1000 †200

Гц. В этом диапазоне <астот индуктивное сопротивление катушки, создающей магнитное поле, невелико. Это позволяет обеспечить ток, при котором напряженность магнитного поля будет находиться в области выраженного действия магнитострикционного эффекта. Значение напряженности магнитного поля задают в области выраженного действия магнитостоикционного эффекта. Так, например, для магнетита нижняя граница напряженности 1,5 10

А/м, верхняя граница, при которой рост относительного удлинения гела прекращаетcq.5 10 А/м.

Вследствие различия магнитострикционных свойств отдельных фаз материала в куске горной породы возникают внутренние пульсирующие напряжения. Многократные пульсации вызывают рассеянную поврежденность в куске горной породы,микротрещины, что приводит к уменьшению прочности. Повышение частоты и напря>кенности поля в указанных диапазонах изменения этих параметров сопровождается снижением прочности обрабатываемого материала. В диапазоне частот до 1000 Гц воздействие не приводит к существенному разупрочнению, поэтому возмо>кности flpQмышленного использования способа ограничены, Если обрабатываемый материал содержит ферромагнетики (например, >Келезная руда), то магнитное поле создают неоднородным, т.е, обладающим градиентом на и ряжен ности. В рассматри ва ем ом при;лере магнитное поле вдоль оси соленоида неоднородно, Его возрастает в направлении от центра к торцам. В неоднородном магнитно",л поле при указанных напряженностях наряду с магнитострикцией возникает onerтромагнитное взаимодействие ферроиагнитных частиц материала с полем.

При этом возникают внутренние пульсируюьцие напряжения, вибрации частиц и, как

50 действие на него переменным магнитным полем и механической нагрузкой, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью снижения энергоемкости процесса обработки, воздействие магнитным полем осуществляют в диапазоне звуковых частот с напряженностью в области проявления магнитострикционного эффекта, после чего без задержки во времени воздействуют механической нагрузкой, следствие, снижается прочность горной породы.

В вод в действие магнитострикции, электромагнитного взаимодействия частиц и поля обеспечивает эффект разупрочнения при ограниченном нагреве горной породы. Так, например, для железных руд рост температуры вследствие нагрева по отношению к ее начальному значению может быть ограничен 1 — 20 С, С повышением температуры нагрева рост показателей разупрочнения снижается, Измельчение осуществляют непосредственно после обработки материала в магнитном поле без задер>кки по времени, "5 Это исключает релаксацию разупрочнения горной породы, Так как тепловые потери преобладают в общем балансе затрат энергии на обработку материала, то ограничение темпера20 туры нагрева приводит к уменьшени.о энергоемкости процесса (затрат энергии, приходящихся на единицу веса материала).

При ограниченной мощности источника питания снижение энергоемкости позволит повысить производительность процесса обработки.

В качестве источников питания могут быть использованы тиристорные преобразователи частоты, широко применяемые для ийдукционного нагрева материалов. Эти преобразователи в указанном диапазоне частот имеют высокий КПД (0,8-0,9), устройства просты в реализации и надежны в работе.

Магнитные поля в указанных диапазонах

85 частот и напряженностей не представляют опасности для здоровья обслуживающего персонала, cD ор мул а изобретения

Способ обработки материалов с магни40 тострикционнь.ми компонентами в сростках рудной и нерудной фаз, включающий воз1811421 е

4 0

Ь @

46 е

0 4 ° р ф р Ф

Составитель В, !Одина

Редактор M. Кузнецова Техред М. Моргентал . Корректор M. Петрова

Заказ 1457 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101