propiedades de la ferrita

Cuando se habla de las propiedades de la ferrita, mucha gente inmediatamente busca en los libros de texto: fuerza coercitiva, inducción remanente, punto de Curie. Esto, por supuesto, es la base, pero en el trabajo real con núcleos magnéticos, especialmente en equipos de minería, la teoría a menudo difiere de la práctica. El error más común es suponer que unos valores elevados de Br y HcB dan automáticamente una mayor eficiencia. De hecho, si la ferrita del separador está sobrecargada en términos de coercitividad, se puede producir inestabilidad en los campos alternos y sobrecalentamiento, lo que en condiciones de cantera provoca tiempos de inactividad. Tuvimos casos similares en nuestro taller cuando intentaron tomar el "más poderoso". material sin tener en cuenta el ciclo de trabajo real.

De la teoría al taller: cómo se manifiestan las propiedades de la ferrita en el hierro

Tomemos, por ejemplo, los sistemas magnéticos para separadores de enriquecimiento. La clave aquí no son las cifras máximas, sino la estabilidad de las propiedades en el rango de temperatura de -20 a +80 °C, que son habituales en Siberia o los Urales. Según el pasaporte, la ferrita de la marca Y30H, que utilizamos desde hace mucho tiempo, parece adecuada. Pero con el frío su fuerza coercitiva podía “flotar” y el separador empezó a perder su excelente clase. Junto con los tecnólogos, tuvimos que revisar no solo la marca, sino también la geometría de los núcleos; a veces es más fácil aumentar la masa pero mantener la estabilidad que perseguir parámetros récord.

Otro punto es la resistencia mecánica. La ferrita es frágil, eso todo el mundo lo sabe. Pero en alimentadores vibratorios o trituradoras deCorporación LONGIlas cargas de choque son constantes. Sucedió que llegó un lote de placas magnéticas con propiedades magnéticas ideales, pero después de un mes de funcionamiento apareció una red de grietas en la trituradora de mandíbulas. magnéticopropiedades de la ferritaal mismo tiempo, no cambiaron formalmente, pero debido a las microfisuras, la eficiencia de captura cayó entre un 15% y un 20%. Fue necesario introducir un control adicional de la resistencia al impacto de los componentes críticos, aunque este punto no está incluido en los estándares GOST para cerámicas magnéticas.

Por lo tanto, ahora, al elegir un material, primero miramos las condiciones de operación en el pasaporte del equipo y luego los números del certificado. A menudo solicitamos lotes de prueba a proveedores confiables y los ejecutamos en un soporte que simula ciclos reales, con vibración, cambios de temperatura y funcionamiento prolongado bajo carga. Ésta es la única manera de ver cómo se comportará un lote específico de ferrita.

Granulometría y compactación: lo que no escriben en los libros de referencia

Las propiedades magnéticas de la ferrita están muy influenciadas por lo que sucede antes de la sinterización. La uniformidad de los gránulos, la presión de prensado, la orientación del campo durante el moldeo son pequeñas cosas que lo deciden todo. Recuerdo que hace unos diez años trabajamos con una fábrica que nos suministraba espacios en blanco para piezas polares. Los parámetros magnéticos variaron dentro del 10% de un lote a otro, aunque solo había una materia prima. Resultó que el problema estaba en el molde antiguo y que los operadores no controlaron el contenido de humedad del polvo antes del prensado. La humedad cambió la fluidez, la densidad de compactación resultó ser desigual y, después de la sinterización, esto resultó en una dispersión de la fuerza coercitiva.

Ahora en su producción enCorporación LONGIControlamos estrictamente estas etapas. Especialmente para productos críticos como tambores magnéticos para separadores de separación húmeda. Allí, incluso una ligera heterogeneidad puede conducir a la formación de “muertos”. zonas en el tambor y pérdida de concentrado. Los tecnólogos con experiencia pueden determinar visualmente la calidad del prensado mediante la fractura de la pieza de trabajo; si la estructura no es uniforme, las propiedades magnéticas se "rayarán".

Esto lleva a otra conclusión práctica: ¿no siempre vale la pena tomar ferrita con propiedades de pasaporte “por encima del promedio?”. A veces es más fiable y económico elegir material con un rendimiento ligeramente inferior pero estable, lo que da un resultado predecible en el producto terminado. Para la producción en masa de equipos, como en nuestra planta en Fushun, donde se ensamblan hasta 4000 unidades de equipos por año, esto es tanto una cuestión de reputación como de economía.

Factor de temperatura y pérdidas en ciclos reales.

El punto de Curie es bueno, pero antes, la ferrita puede cambiar mucho su comportamiento. En la tecnología de convertidor utilizada en nuestros alimentadores electromagnéticos, las pérdidas por corrientes parásitas y la histéresis son importantes. Y dependen en gran medida no sólo de la composición de la ferrita, sino también de la frecuencia de inversión de la magnetización. Hubo un proyecto en el que cambiamos de 50 Hz a 400 Hz para aumentar el rendimiento. La ferrita estándar Y33 no funcionó aquí: se calentó tanto que tuvimos que instalar refrigeración adicional.

Tuve que profundizar en el tema y probar materiales con aditivos de cobalto y níquel, que estabilizan las propiedades en un amplio rango de frecuencia. Es más caro, pero para un pedido específico de separadores de alta frecuencia era la única solución. Por cierto, en el sitio web.https://www.ljmagnet.ruNo encontrará esto en la sección de productos; estos matices suelen permanecer en los informes de pruebas internos.

En condiciones de campo, en las plantas procesadoras, la temperatura es el principal enemigo. En verano, las temperaturas interiores alrededor del separador pueden superar los 50°C. Si se selecciona la ferrita sin un margen para el coeficiente de temperatura de inducción, al anochecer la eficiencia de separación puede disminuir notablemente. Aprendimos de nuestros errores: ahora, para climas cálidos, en entregas, por ejemplo, a Kazajstán, agregamos inmediatamente ferrita con TCI bajo y además calculamos el sistema de ventilación del sistema magnético.

Interacción con otros materiales de construcción.

Las propiedades de la ferrita no dependen sólo del material en sí, sino también de cómo funciona en un conjunto. El contacto con el cuerpo metálico, el calentamiento de los componentes vecinos e incluso la pintura con la que se recubre la placa magnética: todo esto tiene su efecto. Anteriormente, nadie prestaba atención al hecho de que una capa gruesa de pintura en polvo aplicada para proteger contra la abrasión puede actuar como aislante térmico y afectar la disipación de calor del núcleo. Como resultado, la ferrita funcionó a una temperatura entre 10 y 15 grados más alta que la calculada y su vida útil se redujo.

Otro ejemplo son los sujetadores. Si el elemento magnético se fija rígidamente en una ranura de acero y toda la estructura está sujeta a vibraciones, con el tiempo pueden aparecer microfisuras. Cambiamos a un soporte con almohadillas amortiguadoras hechas de caucho especial que no es magnético y puede soportar temperaturas. Esta sencilla solución eliminó muchos problemas de averías en los equipos de trituración.

Por lo tanto, al desarrollar nuevos equipos enCorporación LONGILos ingenieros magnéticos trabajan desde el principio en colaboración con diseñadores y técnicos de montaje. No se puede diseñar primero un sistema magnético y luego “encajarlo”. ella al auto. Es necesario tener en cuenta inmediatamente las deformaciones térmicas, las cargas de vibración y la facilidad de mantenimiento. Sólo entonces se podrán realizar plenamente en el trabajo las propiedades de la ferrita determinadas en el laboratorio.

Control de calidad: desconfianza y doble control

Nunca se debe confiar ciegamente en los certificados de cerámica magnética, ni siquiera de proveedores de confianza. Disponemos en nuestro laboratorio de un stand sencillo pero demostrativo: un conjunto magnético de referencia de un separador que ha funcionado de forma estable durante años. Comparamos cualquier nuevo lote de elementos de ferrita con él según parámetros indirectos pero prácticos: la fuerza de desgarro de una placa de acero estándar a diferentes temperaturas, el tiempo de desmagnetización después de retirar el campo.

Hubo casos en los que, según el pasaporte, dos lotes de ferrita de una planta eran idénticos, pero en realidad uno producía un 8% menos de flujo magnético en el conjunto. La razón resultó ser que en el segundo lote el modo de enfriamiento después de la sinterización cambió ligeramente, lo que afectó a la microestructura. El material pasó los parámetros básicos (Br, Hcb), pero no el comportamiento en la unidad.

Por eso, en una empresa que emplea a más de 1.200 personas, la mayoría de las cuales son ingenieros y tecnólogos, es tan importante tener un laboratorio propio y fuerte. Puede comprar las materias primas más modernas, pero si no sabe cómo probarlas y aplicarlas correctamente, teniendo en cuenta todas las sutilezas descritas, el equipo no funcionará como se esperaba. Las propiedades de la ferrita no son un conjunto de números, sino el conocimiento de cómo se comportan estos números en el hierro, bajo el rugido de las trituradoras y en el polvo de una cantera. Eso es lo verdaderamente valioso.