champ magnétique des séparateurs

Lorsqu’ils parlent du champ magnétique des séparateurs, beaucoup de gens imaginent immédiatement un aimant puissant. C’est peut-être la vision simpliste la plus courante qui nous empêche de véritablement comprendre le processus. En fait, la clé n’est pas seulement la taille du champ, mais aussi sa configuration, sa pente et sa stabilité dans les conditions d’exploitation. Non seulement l'extraction, mais aussi la pureté du concentré et la durée de vie du système lui-même en dépendent. Je voudrais parler de ces nuances, rarement abordées dans les articles généraux, basées sur la pratique de configuration et de fonctionnement.

De la théorie à l'atelier : où résident les principales difficultés

Dans la documentation de conception, tout semble parfait : l'induction requise est spécifiée, le gradient du champ magnétique est calculé. Mais lorsque l'équipement, par exemple, provient du même fabricant comme LONGI Corporation (leur site Internet esthttps://www.ljmagnet.ru- reflète bien leur approche de l'équipement minier), arrive sur le site et la fête commence. Soit dit en passant, leurs séparateurs se trouvent souvent dans les usines de transformation, et pour cause : l'entreprise est en activité depuis 1993 et ​​leurs ingénieurs comprennent que l'équipement ne doit pas fonctionner dans des conditions de laboratoire idéales, mais dans un atelier avec des vibrations, des changements de température et des poussières abrasives.

Le premier problème pratique est précisément la stabilité du terrain. Il semble qu’une fois le système magnétique assemblé et aimanté, c’est tout. Cependant, les vibrations des équipements de concassage voisins ou même de leur propre alimentateur vibrant peuvent entraîner des déplacements microscopiques des éléments du système magnétique. Au fil du temps, cela peut entraîner des changements locaux dans la répartition des champs, ce qui finit par affecter la sélectivité. Nous avons déjà rencontré une baisse progressive de l'extraction sur un séparateur à tambour, et la raison s'est avérée non pas due à l'usure du tambour, mais plutôt au desserrage des pièces polaires dû à des vibrations constantes. Il a fallu développer des fixations amortissantes supplémentaires.

Un autre point est l'influence du matériel d'alimentation sur le champ lui-même. Il ne s'agit pas ici de propriétés magnétiques, mais du fait qu'un flux dense de matériaux en vrac, notamment avec de gros morceaux, peut dévier physiquement, voire déformer temporairement, des enveloppes ou des éléments de protection situés à proximité de la zone de séparation. Cela crée une résistance variable, qui à son tour peut affecter le fonctionnement de l'électro-aimant si le système ne dispose pas d'une marge de réglage suffisante. Par conséquent, lors du choix d'un séparateur, il est très important de prendre en compte non seulement les données du passeport, mais également la rigidité structurelle de l'ensemble du système qui crée le champ magnétique de travail.

Le dégradé est « l'ingrédient secret »

Si l'intensité du champ est la « quantité » d'influence magnétique, alors le gradient est sa « qualité » ou sa « netteté ». Un champ magnétique à gradient élevé permet de capturer des particules petites et faiblement magnétiques. Dans les séparateurs à bande ou à rouleaux LONGI, qui sont souvent utilisés pour la récupération de la magnétite, la création du gradient souhaité est obtenue grâce à la conception de la matrice ou du système de rouleaux. Mais il y a ici une subtilité : au fil du temps, les brèches de travail se bouchent avec des boues et de petites particules de stériles.

Cela entraîne non seulement une diminution de la productivité, mais également une modification de la configuration du champ lui-même. Le gradient est « étalé », la force d'attraction dans la zone critique diminue. Un rinçage régulier est indispensable, mais son efficacité dépend de la qualité de la conception du système de démagnétisation pour la libération du produit et le nettoyage ultérieur. Dans certains modèles plus anciens, ce processus n'était pas entièrement automatisé, ce qui nécessitait beaucoup d'attention de la part de l'opérateur et affectait la stabilité du processus dans son ensemble.

Un cas pratique intéressant : ils ont tenté d'augmenter la récupération d'une classe fine -0,1 mm sur un séparateur existant. Nous avons augmenté le courant sur les bobines, le champ est devenu plus puissant, mais le résultat était minime. Il s'est avéré que le problème résidait précisément dans le gradient - la matrice existante ne créait pas suffisamment de « netteté » du champ pour capturer des particules aussi petites. La solution n'est pas venue avec le remplacement de l'ensemble du séparateur, mais avec l'installation d'une nouvelle matrice avec un « remplissage » ferromagnétique plus petit et idéalement situé, ce qui a radicalement modifié la configuration du champ dans la zone de travail. Ce fut le cas lorsque « plus » ne signifie pas « meilleur », mais plutôt « plus intelligent ».

Électro-aimants versus aimants permanents : l'éternel débat et le choix pratique

Il y a beaucoup de discussions autour de ce choix. Les aimants permanents, notamment ceux à base d'éléments de terres rares, assurent un champ stable sans consommation d'énergie, ce qui est certainement un plus pour le fonctionnement. Mais leur principal inconvénient du point de vue du contrôle des processus est l'incapacité de réguler rapidement l'intensité du champ. Si les caractéristiques de puissance changent (et elles changent toujours), il ne sera alors pas possible de s'ajuster rapidement. Les électro-aimants sont plus flexibles à cet égard.

Sur un site, nous avons utilisé un séparateur doté d'un système électromagnétique de LONGI, précisément en raison de l'instabilité du minerai entrant. Il a été possible de modifier rapidement la tension, en ajustant le champ magnétique à la teneur actuelle en magnétite et à la composition granulométrique. Cela nous a permis de maintenir l’extraction à un niveau constamment élevé. Il y a cependant un « mais » ici : les électro-aimants chauffent. Et le chauffage de la bobine modifie sa résistance, ce qui, avec un mauvais système de stabilisation du courant, peut entraîner une dérive de la valeur du champ magnétique sur un long décalage. Par conséquent, un système de refroidissement de haute qualité et une alimentation électrique avec feedback ne sont pas un luxe, mais une nécessité.

Les aimants permanents sont une autre histoire. Leur résistance peut diminuer légèrement avec le temps, en particulier lors d'un fonctionnement dans des conditions de température élevée ou de fortes influences de vibrations externes. Les fabricants, y compris de grands fabricants comme LONJI avec sa base de production sérieuse à Fushun, effectuent des tests spéciaux de vieillissement et de stabilité. Mais sur place, vous devez effectuer votre propre contrôle, bien que simple, - mesurer périodiquement le champ aux points de contrôle avec un teslamètre. Nous avons raté ce point et avons travaillé pendant six mois avec un gisement qui se dégradait progressivement, attribuant la baisse de l'extraction à la qualité du minerai. L’erreur a coûté cher.

Facteurs non évidents : température et humidité

Il est rare que l’on se souvienne immédiatement de ces paramètres, mais ils affectent directement le champ magnétique, notamment dans les systèmes électromagnétiques. L'augmentation de la température dans l'atelier, qui peut déraper en été, entraîne une surchauffe des bobines et, par conséquent, une baisse de l'intensité du champ en cas de refroidissement insuffisant. Il a même fallu installer des ventilateurs de soufflage supplémentaires sur les équipements critiques afin de maintenir le régime.

L'humidité est un autre ennemi. Une humidité élevée associée à la poussière peut entraîner la formation de dépôts conducteurs sur l'isolant, des micro-pannes et la corrosion des contacts. Tout cela affecte la stabilité de l’approvisionnement énergétique nécessaire à la création du champ. Ceci est particulièrement critique pour les systèmes à haute tension. Dans une installation plus ancienne, les armoires de commande de puissance des séparateurs devaient être complètement scellées et purgées avec de l'air comprimé pour éviter les arrêts accidentels dus à la condensation.

Et aussi sur la température du matériau lui-même. Le minerai chaud (après séchage par exemple) a-t-il des propriétés magnétiques différentes ? En général oui, mais pour les ferromagnétiques comme la magnétite, le point de Curie est très élevé, et dans les plages de fonctionnement cette influence est négligeable. Cependant, la chaleur peut affecter les aimants permanents d’une structure, réduisant ainsi leur magnétisation rémanente. Par conséquent, pour les séparateurs fonctionnant avec des produits chauds, cela est toujours spécifié séparément lors de la commande, et les fabricants utilisent des qualités spéciales de matériaux magnétiques résistant à la chaleur.

Réflexions finales : le terrain comme organisme vivant

En conséquence, je voudrais dire que le champ magnétique du séparateur n'est pas une caractéristique statique spécifiée dans le passeport. Il s'agit d'un paramètre dynamique qui vit et change dans les conditions de production. Son efficacité est le résultat d'une symbiose entre une conception compétente (le rôle d'un fabricant sérieux et expérimenté est ici important, comme la société LONGI, qui non seulement fabrique des équipements, mais, à en juger par son histoire depuis 1993 et ​​l'échelle de production, est profondément immergé dans les problèmes des usines d'enrichissement), une installation de haute qualité et, surtout, un fonctionnement réfléchi.

Vous ne pouvez pas simplement installer un séparateur et l'oublier. Il faut le « ressentir » : écouter le fonctionnement du système de refroidissement, surveiller la stabilité des paramètres de puissance, vérifier régulièrement le terrain aux points de contrôle, analyser les produits de séparation. Souvent, c'est par les changements dans la qualité du concentré ou des résidus que l'on peut indirectement juger de l'apparition de problèmes avec le système magnétique, avant même qu'ils ne conduisent à une panne évidente.

Par conséquent, pour revenir au début, l’essentiel est de s’éloigner d’une vision simplifiée de la force de gravité. Le succès de la séparation magnétique est déterminé par un contrôle précis et le maintien des caractéristiques exactes du champ magnétique - sa force, son gradient, sa stabilité et sa configuration - qui sont destinées à une tâche technologique spécifique. Et ce processus nécessite non seulement du matériel, mais aussi une attention et une compréhension constantes de la part du personnel. C’est précisément cette pratique qui distingue le vrai travail des beaux numéros d’un catalogue.