propriétés de la ferrite

Lorsqu'ils parlent des propriétés de la ferrite, de nombreuses personnes se tournent immédiatement vers les manuels scolaires - force coercitive, induction rémanente, point de Curie. Ceci est bien sûr la base, mais dans le travail réel avec des noyaux magnétiques, en particulier dans les équipements miniers, la théorie s'écarte souvent de la pratique. L'erreur la plus courante est de supposer que des valeurs élevées de Br et HcB donnent automatiquement une meilleure efficacité. En fait, si la ferrite du séparateur est surchargée en termes de coercitivité, vous pouvez obtenir une instabilité des champs alternatifs et une surchauffe, ce qui, dans les conditions de carrière, entraîne des temps d'arrêt. Nous avons eu de tels cas dans notre atelier où ils essayaient de prendre le « plus puissant ». matériau sans tenir compte du cycle de travail réel.

De la théorie à l'atelier : comment les propriétés de la ferrite se manifestent dans le fer

Prenons par exemple les systèmes magnétiques pour les séparateurs d’enrichissement. La clé ici n'est pas le nombre maximum, mais la stabilité des propriétés dans la plage de température de -20 à +80 ° C, courantes en Sibérie ou dans l'Oural. La marque Ferrite Y30H, que nous utilisons depuis longtemps, semble convenir d'après le passeport. Mais par temps froid, sa force coercitive pouvait « flotter » et le séparateur commençait à perdre de sa belle classe. En collaboration avec les technologues, nous avons dû revoir non seulement la marque, mais aussi la géométrie des noyaux - il est parfois plus facile d'augmenter la masse tout en maintenant la stabilité que de rechercher des paramètres records.

Un autre point est la résistance mécanique. La ferrite est fragile, tout le monde le sait. Mais dans les alimentateurs vibrants ou les concasseurs deLONGI Corporationles charges de choc sont constantes. Il est arrivé qu'un lot de plaques magnétiques avec des propriétés magnétiques idéales soit arrivé, mais après un mois de fonctionnement, un réseau de fissures est apparu dans le concasseur à mâchoires. Magnétiquepropriétés de la ferritedans le même temps, ils n'ont pas formellement changé, mais en raison de microfissures, l'efficacité de capture a chuté de 15 à 20 %. Il était nécessaire d'introduire un contrôle supplémentaire de la résistance aux chocs pour les composants critiques, bien que ce point ne soit pas inclus dans les normes GOST pour les céramiques magnétiques.

Par conséquent, désormais, lors du choix d'un matériau, nous examinons d'abord les conditions de fonctionnement figurant dans le passeport de l'équipement, puis les numéros du certificat. Nous commandons souvent des lots de tests auprès de fournisseurs de confiance et les exécutons sur un support qui simule des cycles réels - avec vibrations, changements de température et fonctionnement à long terme sous charge. C'est le seul moyen de voir comment un lot spécifique de ferrite se comportera.

Granulométrie et compactage : ce qu'ils n'écrivent pas dans les ouvrages de référence

Les propriétés magnétiques de la ferrite sont fortement influencées par ce qui se passe avant le frittage. Uniformité des granulés, pression de pressage, orientation du champ lors du moulage, des petites choses qui décident de tout. Je me souviens qu'il y a une dizaine d'années, nous travaillions avec une usine qui nous fournissait des ébauches pour pièces polaires. Les paramètres magnétiques variaient dans la limite de 10 % d'un lot à l'autre, bien qu'il n'y ait qu'une seule matière première. Il s’est avéré que le problème venait de l’ancien moule et que les opérateurs ne surveillaient pas le taux d’humidité de la poudre avant le pressage. L'humidité a modifié la fluidité, la densité de compactage s'est avérée inégale et, après le frittage, cela a entraîné une dispersion de la force coercitive.

Actuellement en production àLONGI CorporationNous contrôlons strictement ces étapes. Surtout pour les produits critiques tels que les tambours magnétiques pour les séparateurs par voie humide. Là, même une légère hétérogénéité peut conduire à la formation de « morts ». zones sur le tambour et perte de concentré. Les technologues expérimentés peuvent déterminer visuellement la qualité du pressage par la fracture de la pièce - si la structure n'est pas uniforme, les propriétés magnétiques seront alors « rayées ».

Cela conduit à une autre conclusion pratique : cela ne vaut pas toujours la peine de prendre de la ferrite avec des propriétés de passeport « au-dessus de la moyenne ? Parfois, il est plus fiable et moins coûteux de prendre un matériau dont les performances sont légèrement inférieures mais stables, ce qui donne un résultat prévisible dans le produit fini. Pour la production en série d'équipements, comme sur notre site de Fushun, où jusqu'à 4 000 unités d'équipement sont assemblées par an, c'est une question à la fois de réputation et d'économie.

Facteur de température et pertes en cycles réels

Le point de Curie c'est bien, mais avant lui, la ferrite peut grandement modifier son comportement. Dans la technologie de convertisseur utilisée dans nos départs électromagnétiques, les pertes par courants de Foucault et l'hystérésis sont importantes. Et ils dépendent fortement non seulement de la composition de la ferrite, mais également de la fréquence d'inversion de l'aimantation. Il y avait un projet où nous passions de 50 Hz à 400 Hz pour augmenter les performances. La ferrite Y33 standard n'a pas fonctionné ici - il faisait si chaud que nous avons dû installer un refroidissement supplémentaire.

J'ai dû approfondir le sujet et tester des matériaux contenant des additifs de cobalt et de nickel, qui stabilisent les propriétés dans une large gamme de fréquences. C'est plus cher, mais pour une commande spécifique de séparateurs haute fréquence, c'était la seule solution. D'ailleurs, sur le sitehttps://www.ljmagnet.ruVous ne trouverez pas cela dans la section produits - de telles nuances restent généralement dans les rapports de tests internes.

Sur le terrain, dans les usines de transformation, la température est le principal ennemi. En été, les températures intérieures autour du séparateur peuvent dépasser 50°C. Si la ferrite est sélectionnée sans marge pour le coefficient d'induction de température, le soir, l'efficacité de la séparation peut chuter sensiblement. Nous avons appris de nos erreurs - désormais, pour les climats chauds, lors des livraisons, par exemple au Kazakhstan, nous ajoutons immédiatement de la ferrite à faible TCI et calculons en outre le système de ventilation du système magnétique.

Interaction avec d'autres matériaux de construction

Les propriétés de la ferrite ne concernent pas seulement le matériau lui-même, mais également son fonctionnement dans un assemblage. Le contact avec le corps métallique, l'échauffement des composants voisins, voire la peinture utilisée pour recouvrir la plaque magnétique, tout cela a un effet. Auparavant, personne ne prêtait attention au fait qu'une épaisse couche de peinture en poudre appliquée pour protéger contre les abrasifs peut agir comme un isolant thermique et nuire à la dissipation thermique du noyau. En conséquence, la ferrite a fonctionné à une température de 10 à 15 degrés supérieure à celle calculée et sa durée de vie a été réduite.

Un autre exemple est celui des attaches. Si l'élément magnétique est fixé rigidement dans une rainure en acier et que l'ensemble de la structure est soumis à des vibrations, des microfissures peuvent apparaître avec le temps. Nous avons opté pour un support doté de coussinets amortisseurs en caoutchouc spécial non magnétique et résistant à la température. Cette solution simple a éliminé de nombreux problèmes de pannes des équipements de concassage.

Par conséquent, lors du développement de nouveaux équipements dansLONGI CorporationLes ingénieurs magnéticiens travaillent dès le début en collaboration avec les concepteurs et les technologues d’assemblage. Vous ne pouvez pas d’abord concevoir un système magnétique, puis « l’intégrer ». elle dans la voiture. Il est nécessaire de prendre immédiatement en compte les déformations thermiques, les charges vibratoires et la facilité d'entretien. Ce n'est qu'alors que les propriétés de la ferrite établies en laboratoire seront pleinement mises en œuvre dans le travail.

Contrôle qualité : méfiance et revérification

Vous ne devez jamais faire confiance aveuglément aux certificats relatifs aux céramiques magnétiques, même ceux provenant de fournisseurs de confiance. Nous disposons d'un stand simple mais démonstratif dans notre laboratoire : un ensemble magnétique de référence issu d'un séparateur qui a fonctionné de manière stable depuis des années. Nous comparons tout nouveau lot d'éléments en ferrite selon des paramètres indirects mais pratiques - la force de déchirure d'une tôle d'acier standard à différentes températures, le temps de démagnétisation après retrait du champ.

Il y a eu des cas où, selon le passeport, deux lots de ferrite provenant d'une usine étaient identiques, mais en fait l'un d'eux produisait 8 % de flux magnétique en moins dans l'assemblage. La raison s'est avérée être que dans le deuxième lot, le mode de refroidissement après frittage a été légèrement modifié, ce qui a affecté la microstructure. Le matériau a satisfait aux paramètres de base (Br, Hcb), mais pas au comportement dans l'unité.

C'est pourquoi, dans une entreprise qui emploie plus de 1 200 personnes, dont la plupart sont des ingénieurs et des technologues, il est si important de disposer d'un laboratoire propre et performant. Vous pouvez acheter les matières premières les plus modernes, mais si vous ne savez pas comment les tester et les appliquer correctement, en tenant compte de toutes les subtilités décrites, l'équipement ne fonctionnera pas comme prévu. Les propriétés de la ferrite ne sont pas un ensemble de nombres, mais la connaissance de la façon dont ces nombres se comportent dans le fer, sous le rugissement des concasseurs et dans la poussière d'une carrière. C'est ce qui est vraiment précieux.