propriedades da ferrita

Quando falam sobre as propriedades da ferrita, muitas pessoas consultam imediatamente os livros didáticos - força coercitiva, indução remanente, ponto Curie. Isto, claro, é a base, mas no trabalho real com núcleos magnéticos, especialmente em equipamentos de mineração, a teoria muitas vezes diverge da prática. O erro mais comum é presumir que valores elevados de Br e HcB proporcionam automaticamente melhor eficiência. Na verdade, se a ferrita do separador estiver sobrecarregada em termos de coercividade, pode-se obter instabilidade em campos alternados e superaquecimento, o que em condições de pedreira resulta em tempo de inatividade. Tivemos casos assim em nossa oficina quando eles tentaram pegar o “mais poderoso”. material sem levar em conta o ciclo de trabalho real.

Da teoria ao workshop: como as propriedades da ferrita se manifestam no ferro

Tomemos, por exemplo, sistemas magnéticos para separadores de enriquecimento. A chave aqui não são os números máximos, mas a estabilidade das propriedades na faixa de temperatura de -20 a +80 ° C, que são comuns na Sibéria ou nos Urais. A marca de ferrite Y30H, que usamos há muito tempo, parece adequada de acordo com o passaporte. Mas no frio, sua força coercitiva poderia “flutuar” e o separador começou a perder sua excelente classe. Juntamente com os tecnólogos, tivemos que revisar não apenas a marca, mas também a geometria dos núcleos - às vezes é mais fácil aumentar a massa, mas manter a estabilidade, do que perseguir parâmetros recordes.

Outro ponto é a resistência mecânica. A ferrita é frágil, todo mundo sabe disso. Mas em alimentadores vibratórios ou britadores deCorporação LONGIas cargas de choque são constantes. Aconteceu que chegou um lote de placas magnéticas com propriedades magnéticas ideais, mas após um mês de operação apareceu uma rede de rachaduras no britador de mandíbulas. Magnéticopropriedades da ferritaao mesmo tempo, eles não mudaram formalmente, mas devido às microfissuras, a eficiência de captura caiu 15–20%. Foi necessário introduzir controle adicional de resistência ao impacto para componentes críticos, embora este ponto não esteja incluído nos padrões GOST para cerâmica magnética.

Portanto, agora na hora de escolher um material, olhamos primeiro as condições de operação no passaporte do equipamento e depois os números do certificado. Frequentemente encomendamos lotes de teste de fornecedores confiáveis ​​e os executamos em um suporte que simula ciclos reais - com vibração, mudanças de temperatura e operação de longo prazo sob carga. Esta é a única maneira de ver como um lote específico de ferrita se comportará.

Granulometria e compactação: o que não se escreve nos livros de referência

As propriedades magnéticas da ferrita são muito influenciadas pelo que acontece antes da sinterização. Uniformidade dos grânulos, pressão de prensagem, orientação do campo durante a moldagem - pequenas coisas que decidem tudo. Lembro-me de que há cerca de dez anos trabalhávamos com uma fábrica que nos fornecia peças brutas para peças polares. Os parâmetros magnéticos variaram em 10% de lote para lote, embora houvesse apenas uma matéria-prima. Descobriu-se que o problema estava no molde antigo e que os operadores não monitoravam o teor de umidade do pó antes da prensagem. A umidade alterou a fluidez, a densidade de compactação revelou-se irregular e, após a sinterização, isso resultou em uma dispersão na força coercitiva.

Agora em sua produção emCorporação LONGIControlamos rigorosamente essas etapas. Especialmente para produtos críticos, como tambores magnéticos para separadores de separação úmida. Lá, mesmo uma ligeira heterogeneidade pode levar à formação de “mortos”. zonas no tambor e perda de concentrado. Tecnólogos com experiência podem determinar visualmente a qualidade da prensagem pela fratura da peça - se a estrutura não for uniforme, as propriedades magnéticas serão “listradas”.

Isso leva a outra conclusão prática: nem sempre vale a pena levar ferrita com propriedades de passaporte “acima da média?”. Às vezes é mais confiável e barato pegar material com desempenho um pouco inferior, mas estável, o que dá um resultado previsível no produto acabado. Para a produção em massa de equipamentos, como em nossa unidade em Fushun, onde são montadas até 4.000 unidades de equipamentos por ano, isso é uma questão tanto de reputação quanto de economia.

Fator de temperatura e perdas em ciclos reais

O ponto Curie é bom, mas antes dele a ferrita pode mudar bastante seu comportamento. Na tecnologia de conversor usada em nossos alimentadores eletromagnéticos, as perdas por correntes parasitas e a histerese são importantes. E dependem fortemente não apenas da composição da ferrita, mas também da frequência de reversão da magnetização. Teve um projeto onde mudamos de 50 Hz para 400 Hz para aumentar o desempenho. A ferrite Y33 padrão não funcionou aqui - ficou tão quente que tivemos que instalar resfriamento adicional.

Tive que me aprofundar no assunto e testar materiais com aditivos de cobalto e níquel, que estabilizam propriedades em uma ampla faixa de frequência. É mais caro, mas para um pedido específico de separadores de alta frequência era a única solução. Aliás, no sitehttps://www.ljmagnet.ruVocê não encontrará isso na seção de produtos - essas nuances geralmente permanecem nos relatórios de testes internos.

Em condições de campo, nas plantas de processamento, a temperatura é o principal inimigo. No verão, as temperaturas internas ao redor do separador podem exceder 50°C. Se a ferrita for selecionada sem margem para o coeficiente de indução de temperatura, à noite a eficiência de separação poderá cair visivelmente. Aprendemos com nossos erros - agora para climas quentes, nas entregas, por exemplo, para o Cazaquistão, adicionamos imediatamente ferrita com baixo TCI e calculamos adicionalmente o sistema de ventilação do sistema magnético.

Interação com outros materiais de construção

As propriedades da ferrita não dizem respeito apenas ao material em si, mas também ao modo como ele funciona em uma montagem. O contato com o corpo metálico, o aquecimento dos componentes vizinhos, até a tinta usada para cobrir a placa magnética - tudo isso tem efeito. Anteriormente, ninguém prestava atenção ao fato de que uma espessa camada de tinta em pó aplicada para proteção contra abrasivos pode atuar como isolante térmico e prejudicar a dissipação de calor do núcleo. Como resultado, a ferrite funcionou a uma temperatura 10–15 graus superior à calculada e sua vida útil foi reduzida.

Outro exemplo são os fixadores. Se o elemento magnético estiver rigidamente fixado em uma ranhura de aço e toda a estrutura estiver sujeita a vibrações, podem aparecer microfissuras com o tempo. Mudamos para um suporte com almofadas de amortecimento feitas de borracha especial que não é magnética e pode suportar temperaturas. Esta solução simples eliminou muitos problemas com quebras em equipamentos de britagem.

Portanto, ao desenvolver novos equipamentos emCorporação LONGIOs engenheiros magnéticos trabalham em conjunto com projetistas e técnicos de montagem desde o início. Você não pode primeiro projetar um sistema magnético e depois “encaixá-lo”. ela para dentro do carro. É necessário levar em consideração imediatamente as deformações térmicas, cargas vibratórias e facilidade de manutenção. Só então as propriedades da ferrita estabelecidas em laboratório serão plenamente realizadas no trabalho.

Controle de qualidade: desconfiança e verificação dupla

Você nunca deve confiar cegamente em certificados de cerâmica magnética, mesmo de fornecedores confiáveis. Temos um estande simples, mas demonstrativo em nosso laboratório: um conjunto magnético de referência de um separador que funciona de forma estável há anos. Comparamos qualquer novo lote de elementos de ferrite com ele de acordo com parâmetros indiretos, mas práticos - a força de ruptura de uma placa de aço padrão em diferentes temperaturas, o tempo de desmagnetização após a remoção do campo.

Houve casos em que, segundo o passaporte, dois lotes de ferrita de uma planta eram idênticos, mas na verdade um produziu 8% menos fluxo magnético na montagem. A razão foi que no segundo lote o modo de resfriamento após a sinterização foi ligeiramente alterado, o que afetou a microestrutura. O material passou nos parâmetros básicos (Br, Hcb), mas não no comportamento da unidade.

É por isso que numa empresa que emprega mais de 1.200 pessoas, a maioria das quais são engenheiros e tecnólogos, o seu próprio laboratório forte é tão importante. Você pode comprar as matérias-primas mais modernas, mas se não souber testá-las e aplicá-las adequadamente, levando em consideração todas as sutilezas descritas, o equipamento não funcionará como pretendido. As propriedades da ferrita não são um conjunto de números, mas o conhecimento de como esses números se comportam no ferro, sob o rugido dos britadores e na poeira de uma pedreira. Isso é o que é verdadeiramente valioso.