Сверхпроводящие оптимизированные объемно-градиентные магнитные сепараторы тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.01 ВАК РФ

3 О Ь 9

Ордена Ленина и ордена Октябрьское РеЬолэции Институт атомной энергии им. И.В.Курчатова

На правах рукописи УДК 530.001

ФЕДОРОВ Владимир Константинович

СВЕРХПРОВОДЯЩИЕ ОПТИМИЗИРОВАННЫЕ 0Б1ШЮ-ГРАДИЕНТШЕ МАГНИТНЫЕ СЕПАРАТОРУ

01.04.01 - техника физического эксперимента, физика приЗоров, автоматизация физически! исследования, 05.I5.C8 - обогащэниэ полозньа' ископаемых

Автореферат диссертация на соискание ученой стегани кандидата технических наук

Носкаа-1991

л '-Г I /

С й ( ■ /

Работа выполнена в ордена Лзнина и ордена Октябрьски Революции Институте атомноа энергии им. И.В.Курчатова.

Официальные оппоненты: доктор технических наук кандидат физико-математических

П.Е.Остапенко наук А.С.Веоеловскиа

Ведущая организация: институт "Гипромаауглеобогащэниэ", . г.Луганск.

Защита состоится 1-ч! UJV^<>WO~_ва заседании

Специализированного совета ИАЭ по те ганке физического эксшри-мента, физике приЗоров, автоматизации физических исследование (01.04.01) по адресу: Москва. 123182, пл. Курчатова, Институт атомноа энергии им. И.В.Курчатова.

С диссертациея можно ознакамиться в библиотеке ИАЭ им. И.В.Курчатова.

Автореферат разослан

Ученья секретарь Специализированного совета ИАЭ доктор физико-математических наук А.В.Мерзляков

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

" "АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Магнитные сепараторы и фильтры находят все более широкое применение в рэшении проблэм обогащения руд, очистке газовых и жидких сред от примесей. Это обусловленно высокой экологачностью и технологичностью процессов разделения в таких аппаратах, а также их экономичность». НаиЗолео широкое распространение получили магнитные сепараторы, у которых в зоне сепарации применяются постоянные магнитные поля и продасс разделения, фильтрации идет в основном из-за разницы в магнитных свойствах извлекаемых и неизвлэкаемых компонентов пульпы. В последние десятилетия из-за истоодэния месторождения полезных ископаемых с богатым содержанием сильномагнитных полезных компонентов остро встал вопрос об извлечении из руд слзбомагнитных и мелкодисперсных компонентов. Для этих целей были разработаны, созданы и интенсивно исследованы высокоградиентные магнитные сепараторы (ВГМС) разных типов. В ВГНС за счет ферромагнитных матриц в рабочих, зонах создается высокиа уровень магнитных сил. Относительная простота конструкция ВГМС способствовала их быстрому внедрении в промышленность. Использование ВГМС в обогатительной промышленности представляет Значителышя шаг как в освоении месторождения полезных ископаемых с бедным содержанием слабомагнигных полезных компонентов, так и в открывшихся возможностях переработки огромных запасов накоплэнных отвалов на обогатительных предприятиях.

Опыт эксплуатации различных типов ВГМС выявил в га работе ряд . ограничения, обусловленные наличием матрицы в зоне сепарации. Эти ограничения отсутствуют в объемно-градиентных (открыто-градиент-■ них) магнитных сепараторах (ОГМС), у которых в зоне сепарации нет ферромагнитных матриц.

С развитием низкотемпературной техническое сверхпроводимости в 60-х годах среди специалистов усилился интерес к возможностям использования в промышленности ОГМС со сверхпроводящими магнитными системами. Это приводит к повышению магнитных сил в зоне сепарации до практически требуемых величин, при которых становится эффективным изалочение слабомагнитных компонентов руды.

На данном этаиэ развития сверхпроводящие ОГМС в основном находятся в стадии лаСо[тторных исследования. Перед разработчиками ОГМС в первую очо[кадь стоят вопросы по определении максимальных технологических возможностей таких сепчратороп при получении на

них конечного продукта и четкого понимания, как делать сепараторы, чтобы получать конечные продукт на них с наилучшими технологическими параметрами.

Рваенш этих проблем можно достичь, как было в случае с ВГМС, экспериментальным путем, но для этого потребуется длительное врем; и большие средства. Для экономии времени и средств необходимо создание физически обоснованной, экспериментально проверенное теоретическое модели работы ОГМС, которая поможет с меньшими затратам! дать ответ о необходимости использования ОГЫС в обогатительно! промышленности и об экономически выгодных областях использовать этих сепараторов.

Актуальность развития ОГМС в настоящее время возрастает из-з; открытия высокотемпературное сверхпроводимости <ВТСП) у металло оксидных керамик с температурой перехода в сверхпроводящее состоя ние значительно выше азотного уровня. С созданием технических ВТС материалов произойдет их естественное восприятие. При этом пере во, на азотную криогенику сверхпроводящих магнитных систем ОГМС приве дет к повышению их надежности, к простоте их эксплуатации и к сни кению эксплуатационных затрат на порядок.

ЦЕЛЬ И ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ РАБОТЫ. Основная цель данной работы за {сличается в том, чтобы в рамках обычно используемого приближен» ламинарного потока пульпы с невзаимодействующими частицами создал теоретические основы ОГМС, осуществить их экспериментальную про верку и на этой основе разроботать надежные рекомендации по кое струировани» реальных оптимизированных сверхпроводящих магшггнь систем таких сепараторов, а также делать достоверные оценки i возможностям этих сепараторов в обогащении различных руд. Для дс стюкения этих цэлеа необходимо решить следующие основные задачи:

- определить количественные и качественные характеристики ю процэсса сепарации на ОГМС, так и сепараторов;

- сформулировать и решить задачу определения оптимальных ра: меров сверхпроводящих магнитных систем ОГМС данного типа для да] ного процэсса сепарации в целях получения на сепараторах мака мальных технологических параметров процесса сепарации, т.е. пост вить и решить задачу расчета оптимизированных ОГМС;

- провести расчет характеристик оптимизированных ОГМС с осно ными типами магнитных систем: аксиально-дисковые ОГМС (ОГМС.-АД плоские ОГМС с магнитно» системой из бесконечных линейных прово Ников (ОГМС-П-БП), плоские ОГМС с рейстрековой магнитной сист

иов (ОГИС-П-РС):

- исследовать изменение характеристик ОГИС при отклонении размеров магнитных систем от оптимальных значения и сделать оценку изменения характеристик оптимизированных ОГНС при дополнительных конструктивных и технологических условиях;

- в принятых приближениях описать проиэсс сепарации руд в ОГМС;

- провести экспериментальные проверки правомочности принятых приближений в моделировании процессов сепарации на ОГМС и возможности прогнозирования результатов процессов сепарации на ОГМС руд данного помола с известными характеристиками;'

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Постановка основных задач и результаты их решения сделаны впервые и на момент их выполнения аналогов в мировой научной литературе не имели.

Основная научная новизна работы заключается в следуещем.

- Введено и обосновано понятие параметров извлечения частиц руда, т.е. параметров, по которым происходит цроцесс разделения частиц в рабочей зоне сепаратора.

- Для ОГМС определена основная качественная характеристика: функция извлечения частиц руда .из рабочей зоны сепаратора. Представлена методика расчета функции извлечения для "мокрого" и "сухого" процессов сепарации.

. - Введены и обоснованы понятия селективности процэсса сепарации на ОГМС и селективности сепаратора ОГМС типа. Селективность рассматриваемых сепараторов не зависит от характеристик частиц руда и определяется только конструкцией сепаратора. Она описывает качественную сторону работу сепаратора по выделению частиц руда с близкими значениями параметров извлечения. Сделана оценка возможных значений селэктивностеи реальных сепараторов.

- Введено и обосновано понятие производительности ОГМС по конечному продукту, которое учитывает как количественные, так и качественные характеристики работы сепаратора одновременно.

- Сформулирована задача оптимизации размеров магнитной, системы сверхпроводящих ОГМС конкретного типа в цэлях получения на них максимальной производительности по конечному продукту и рэзра-ботаны два метода решения этой задачи. Пэрвыа метод основан на использовании новой характеристики сепаратора - конструктивного фактора (у : второй на использовании новой характеристики сепаратора - геометрического фактора ^ .

- Введено и обосновано применение новых характеристик руд данного поноси: плотность распределения массы части руда

по параметрам извлечения частиц руда XI.--,х- и распределение концентрации извлекаемого элемента 2 в частицах руда С5 (х«.,..., Хп. > по тем же параметрам извлечения. Эти характеристики руда позволяют полностью прогнозировать результаты работы ОГ>1С по обогащению различных руд.

- Продставлэны результаты расчетов основных характеристик оптимизированных ОГМС-АД, ОГМС-П-ЕП, ОГМС-П-РС в зависимости от значения конструктивного фактора сепаратора , а также в зависимости от значения геометрического фактора сепаратора (р .

- Установлены соотношения между значениями конструктивного фактора су и геометрического фактора ^ для оптимизированных ОГМС рассмотренных типов.

-Проведен качественный анализ зависимости производительности оптимизированных ОГМС от глубины зоны сепарации сц и обоснован выбор оптимального значения глубины зоны сепарации аГ .

- Выполнено иследование по изменению характеристик ОГМС при отклонении размеров магнитной системы от оптимальных значений.Проведены исследования по изменению характеристик оптимизированных ОГМС от технологического зазора ¿з между поверхностью магнитной системы и зоной сепарации ОГМС, от числа токовых обмоток в магнитной системе, от заданного уровня извлэчения частиц из пульпы, от протекания пульпы вдоль и поперек линейных проводников в плоском ОГМС, от использования ферромагнитных материалов для сердечников сверхпроводящих токовых обмоток магнитной системы ОГМС.

- Сделана экспериментальная проверка основных теоретических положений: измерена функция извлэчения лабораторного сепаратора и подтверждена возможность предсказания результатов процесса обогащения руд.

- Для оптимизированных ОГМС со сверхпроводящей магнитной системой, сделанной из современного технического материала на основе , Ы^Ьп , проведана оцэнка возможного уровня максимальных значений плотностей магнитных сил в зоне сепарации.

.ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ.

- Введено и обосновано понятие оптимизированный ОГМС, дана методика расчета магнитных систем любых оптимизированных ОГМС.

- Для ОГМС-АД, ОГМС-П-ЬП и ОШСММ'С даны расчеты основных характеристик оптимизированных СОО в виде 1рэфиков для "мокрого" и

;ухого" процессов свпярации, при помощи которых можно простыми »счетами без машинного счета делать оцепки по конструкциям опти-таироианных магнитных систем, выполненных из любого технического юрхцроводяшего материала, и делать одонки их количественных и явственных характеристик.

- Проведена оцзнка изменения характеристик ОГМС, если их маг-тгные системы делаются с отклонением от оптимальных размеров, также выполнены оценки изменения характеристик оптимизированных ™МС при дополнительных конструктивных и технологических тробова-1ях. Знание этих оценок необходимо для принятия грамотных решения > конструкциям реальных ОГМС.

- Для прогнозирования результатов обогащения руд на ОГМС пред-эгзется определять новые характеристики руды данного помола: пло-юсть распределения массы частиц руда и распределение кон-энтрации извлекаемого элемента z в частицах руда Ci I*) по пара- . зтру извлечения X . Разработана экспериментальная методика ^ределэния этих характеристик на лабораторных ОГМС.

- Из проведенных оценок уровня максимальных значения плотно-га магнитных сил в рабочей зоне оптимизированных ОГМС, магнитные ястемы которых выполнены из современного технического сверхпрово-явэго материала, следует, что практическая ценность ОГМС заключатся в принципиальном дополнении возможностей ОГМС к возможностям fMC, поскольку их использование наиболее гареспективно при обога-энии слабомагнитных руд относительно более крупного помола, «дается реальная иэреспектива использования ОГМС с сухим процессом зпарации.

• Таким образом, в созданной теоретической модели ОГМС получены гветы на многие основные вопросы, которые встают как перед разра-этчиками ОГМС по конструкциям сепараторов, на которых получаются эксимальные технологические параметры обогащения руд, так и перед эхнологами по определению областей использования ОГМС. 11а совре-5HHOM этапе это важно не только для создания и использования ла-эраторных ОГМС, но и для создания более крупных установок гюлу-ромышленного, эксгюримептального назначения для получония на них будущем исчерпывающих ответов о степени далэсообрмзности исполь-звания сверхпроводящих OIWC в промышленности.

АШЮВАЦИЯ РАКСТЫ. Основные результаты работа докладывались на зждунэродннх конференциях по магнитной технологии М'Г-8, МТ-У), r-зи (Гренобль, 1983: Цюрих, 11*35: Бостон, 1907). на II и III Ев-

ропейской конференции по магнитным материалам и юс приложена (ЕММА-87, Англия, 1987; ЕММА-89, Италия, 1989), на 16-м междунг родном конгрессе по обогащению минерального сырья (Швеция, 1988) на международной конференции по технологии частиц при фильтрации сепарации (Бельгия, 1988), на II Всесоюзной конференции по техн» ческому использованию сверхпроводников (Ленинград, 1983).

ПУБЛИКАЦИИ. По результатам работы опубликовано 12 статей получено 7 авторских свидетельств.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из введе ния, краткого обзора литературы, четырех глав и заключения на 14 страницах машинописного текста. Всего в диссертации 227 страшш включая 123 рисунка на 62 страницах, приложения на 13 страницах списка цитируемой литературы из 36 наименований.

2. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

ВВЕДЕНИЕ. Обосновывается актуальность темы, формулируется цел работы и перечисляются задачи, которые решены для достижения пос тааленной цели.

КРАТКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. Рассмотрены основные работы, опубли кованные в мировой научной литературе, по созданию, развитию и ис пользованию объемно-градиентных магнитных сепараторов со сверхпро водящими магнитными системами. Представлен уровень эксперименталь ных и теоретических работ в области создания сверхпроводящих ОГО на момент начала исследования.

ГЛАВА I. Теоретические основы объемно-градиентных магнитны; сепараторов (ОГМС).

В данной главе разработано количественное описание работы ОШ в приближении ламинарного потока пульпы с невзаимодействующим] между собой частицами руды в ней. Реальный процосс сепарации i цульт с малой концентрацией частиц экспериментально модолируе", такие условия. Дано определение основных характеристик OIWC. и; базе которых введено понятие охтмиэированиых 0!"№С. позволяющие получать наилучшие технологические параметр по обогащению руд Определены характеристики руд конкретного помола, которые в рамка) рассматриваемой теории позволяют прошозирювать результаты cena-

б

ции слабомагнитных руд в ОГМС.

Из уравнения движения парамагнитных частиц в зоне сепарации VC определено время извлечения таких частиц из зоны сепарации ¡я "мокрого" процесса сепарации, т.е. без учета инерционности ча-иц при движении их в вязкой среде, и "сухого" процесса, т.е. без [ета силы сопротивления среды движению частиц, при двух предель-IX значениях скорости потока пульпы: и N/» = 0 , Использование :редненных по периоду расположения токовых обмоток характеристик определения плотности магнитных сил в зоне сепарации при единич->й конструктивной плотности тока в магнитной системе позволило, (-первых, учесть качественные характеристики работы сепараторов, , во-вторых, не проводить расчет траектории извлекаемых частиц из гльпы по всему объему зоны сепарации, что существенно сократило ¡шинное время расчета характеристик ОГМС. Введено понятие средне> времени извлечения частиц из зоны сепарации и показано, что для хх рассматриваемых типов ОГМС значение среднего времени извлече-1я конечно.

. Из полученных соотношения для времени извлечения определена дикция извлечения ОГМС и разработана методика ее расчета. Введе-j понятия параметров извлечения частиц. Для рассматриваемых провесов сепарации в случаях отсутствия влияния силы тяжести частиц з их извлечение характер функции извлечения полностью опреляется лгологией магнитных сил в зоне сепарации и зависит от про из воде-ля параметра извлечения X на параметр режима работы сепаратора А. ля "мокрого" процэсса X^id1 , A = , для "сухого" - X*)*/]>.

^L^u-Vv* , где ж - магнитная восприимчивость частицы с учетом згнитных свойств пульпы, d - эффективный диаметр частицы.-энструктивная плотность тока в токовых обмотках сепаратора.L лина рабочей зоны сепаратора, j> - эффективная плотность частицы, ункция извлечения R(X,M определяет, какая часть частиц с пара-этром извлечения X попадет в концентрат при работе сепаратора режиме к. . Она отражает качественную сторону работы сепарато-а. Рассмотрено влияние силы тяжести на ввд функции извлечения.

Для количественного описания работы ОГМС по качественному вы-элению полезных компонентов с параметрами извлечения частиц пуль-ь! из интервала <Xi,Xj.) введено понятие селективности процесса со-арации SH/v.Xil и селективности сепаратора $1. , не зависящим от онкротных характеристик руды. Для ОГМС с конечным значенном cjtvu-его времени извлечения частиц пульпы и:» зоны сепарации

причем S!.=» (inSttxWnOjx^^oo ■ Чтобы выделить полезные компоненты необходимо, например, исходну] пульпу пропустить через сепаратор в режиме ^ для отбора в хвосп частиц с X 4 X1 и повторно пропустить полученные хвосты через cena ратор в режиме Ал < Ai> А». ) для окончательного отбора полезных ком понентов в концентрате { Xi-4 X Xt )• Выбор оптимальных режимо] Ai opt и Ai. «rt осуществляется с целью максимального отбора полезных компонентов при минимальном за1рязнении их примесями (x<Xi. X>Xi). Предельное значение St. практически достигается npj W*i^IO1 » причем (KSl.il. , Для данного типа ОГМС с выбранны» процессом сепарации значение селективности SU зависит только oí относительных размеров магнитной системы сепаратора , ^ , у , которые определяются абсо.шгаыми размерами магнитной системы а , Ь , I с нормировкой их на введенную глубину зоны сепарации al (максимальное растоянио между частицами пулыш в зоне сепарации и поверхностью магнигтной системы). Здесь a - толщина, Ь - ширина токовой обмотки магнитной системы, t - период расположения токовьи обмоток. Зависимость функции извлечения от произведения x-N позволила представить функцию извлечения от нормированного времени извлечения ф в виде: 0О4Л и Ml при . Использование монотонно возрастающих функция разных типов для (Ц(0 дало возможность пронести оцонку вероятной области значений селективно-стей реальных ОГМС при подаче пульпы в зону сепарации по всему сечению. Для "мокрюго" ирюцесса сепарации 0,24 St« 4 0,6 . для "сую-го" - 0,2.4 SL • Верхний предел получен дня ОГМС с постоянным значением магнитной силы по всему объему зоны сепарации. Рассмотренная селективность процесса выделения полезных компонентов равна произведению извлечения полезных компонентов £ на концентрацию полезных компонентов в полученном концентрате ^ : Sl*Ef. Sl« = f.J!>« , где £,» Un»E(WXO|xi/M-* . í.im|(Xi./xO(*i/A.í.-» «>•

Введено и обсуждено понятие производительности ОГМС по конечному продукту сепарации , которая пропорциональна произведению производительности сепаратора по входному продукту Pvn на селективность сепаратора Si» . Произьодшильностъ по коночному ггрю-дукту учитывает как количественную, так и качественную стороны работы сепаратора одновременно. Рассмотрюно два типа удельны* прюиз-

эодительностеп 01"МС: производительность с единицы поверхности магнитной системы Р. и гцюизводительность в расчете на единицу jtfUiMa сверхпроводящего материала Р/Vt , из которого выполнена магнитная система сепаратора.

Сделана постановка задачи оптимизации размеров магнитной си-зтомы 01 "МО. Она заключается в следующем: для данных значения конструктивных параметров ОГМС найти такие значения относительных эазмеров магнитной системы, которые при данном процессе сепарации >бо с по чикают максимальную производительность сепаратора по конеч-<у продукту. Оценка максимальной производительности прюводится при максимально возможной конструктивной плотности тока, которэя может Зыть достюнута в данной магнитной системе, изготовленной из конфетного технического сверхпроводящего материала. Получаемые ре-1юния задачи оптимизации - многомерные, причем многомерность получаемых решоний зависит и от количества параметров, определяющих эид функциональной зависимости критической плотности тока в сверх-лроводящом материале от внешнего магнитного поля .

В приближении линейной зависимости критической плотности тока л' магнитного поля m U- многомерное решение зада-

чи оптимизации от конструктивных параметров сепаратора Си , К (У- -*озф1>ициеит заполнения сверхпроводящим материалом токовых обмоток иагнитноя системы) и параметров сверхпроводящего материала Ü» , Ъл ждалось свести к одномерному решению от значения безразмерного «жструктивного фактора сепаратора су^ цЛ X Ou/b. . Показано, как фостими вычислениями, используя результаты расчета оптимизирования OITdC рассматриваемого типа в приближении линешюя зависимости )ü отЬ , можно получить решение задачи оптимизации для ОГМС с произвольной зависимостью 3«-3(.В) . Решение задачи оптимизации в линейном приближении 3*. от Ь описывает все множество решений эптимизированяых ОГМС данного типа со сверхпроводящими магнитными ¡истомами, в которых нет явления деградации мапштноя системы. Лю-5оя сверхпрх)водящия ОГХС характеризуется значением его конструк-гивного фактора

Разработан общий метод рхмиения задачи онгимизации, которая позволяет определить нее множество оптимизированных OI^MC конкритного rana без использования тиковых критических характеристик сверхирю-юдящего материала, из которого сделана магнитная система, в зависимости от введенного безразмерного параметра сепаратора: геометрического фактор>э Ш, где Ь».» - значение коэффициента н|*>~

порциональности в соотношении для любой магнитной с;

стемы из токовых обмоток без ферромагнитного материала для облас-на поверхности токовых обмоток, где достигается максимальное эн ченнэ магнитного поля. Геометрический фактор сепаратора опр дэляется только типом магнитной системы сепаратора и ее относит льными размерами А. , ^ , у . Конкретные токовые характеристики и другие условия ограничения плотности тока в реальных магнитных с стемах позволяют простым способом из условия достижения максимал ной удельной производительности сделать выбор из рассчитанно множества оптимизированных ОГМС данного типа значение геометриче кого фактора оптимизированного сепаратора, а следовательно, размеры магнитной системы, при которых будет обеспечена максимал ная производительность ОГМС, магшггная система которого сделана данного сверхпроводящего материала. Для ОГМС этот метод решен задачи оптимизации общий, поскольку класс функция, по котор происходит оптимизация, более общего ввда, чем класс функций, которым возможна оптимизация методом, основанном на использот нии конструктивного фактора с^

В конце главы I для реального процесса сепарации обобщены г нятия параметров извлечения частиц руды Х^,..., X» . Рассмотрены з ловия, при которых характеристики руды данного помола предпочп тельней описывать через параметры извлечения:

- количество параметров извлечения меньше количества физич< ких характеристик частиц .необходимых для описания процесса со! рации;

- имеется экспериментальная возможность определять плотно* распределения массы частиц руды по параметрам извле' ния XI,...,х» и зависимость распределения концентрации извлекаем* элемента г в частицах руда С! 1*1,..., X») то этим же параметрам : влечения;

- распределение концентрации извлекаемого элемента в час цах руда по параметрам извлечения в пульпе до начала свпарацш после сепарации в концэнтрате и хвостах одинаковые:

При этих условиях выполняются следующие соотношения для шх концентрата , извлечения элемента 2 в концэнграт £(К)

концентрации элэмента 2 в концентрате и плотности распрю

лэния массы частиц руда в кошютэто V,..., при пропуска пульпы через сепаратор, работающий в режиме А и имеипий функ

ю

звлечения (ЦХц.-./^М :

Е(М3 £ мд»,.,...,*«^^,-А^/с. , V/»» \V.Ul.....мии,...,*«,^/^ »

-да С. = - концентрация элемента

в исходной руде. Аналогичные соотношения для характеристик хво-ттов с заменой в формулах на 1- ^(Л*,. ■

ГЛАВА 2. Расчет характеристик оптимизированных ОГМС.

Развитые в главе I теоретические основы ОГМС были использованы для получения в данной главе достаточно всестороннего, полного количественного и качественного представления об относительных размерах оптимизированных магнитных системах ОГМС, о структуре, величине магнитных полей и полей магнитных сил в зоне сеперации, о характеристиках и технологических возможностях оптимизированных ОГМС основных типов.В зоне сепарации расматриваемых ОГМС поле магнитных сил практически двухмерное. Предложенная схема ОГМС-П-РС с примыкающими друг к другу реистреками дает повышение удельных характеристик в сравнении с традиционной схемой магнитной системы из рей-стреков, расположенных на некотором расстоянии друг от друга [23.

Расчет характеристик оптимизированных ОГМС проводился в слэду-кждах приближениях. Первое приближение заключается в рассмотрении характеристик ОГМС с большим количеством токовых обмоток N в центральной области зоны сепарации, где отсутствует влияние краевых эффектов магнитной системы (приближение VI >. Второе приближенно связано с использованием в расчетах постоянного значения относительного технологического - зазора £1= ¿!./оЛ . Технологический зазор в ОГМС со сверхпроводящими магнитными системами в первую очередь обуслоанен вакуумной теплоизоляцией криостата сверхповодящеи магнитной системы. В расчетах .Третье приближение связано с

типом расчета задачи оптимизации по определению относительных размеров магнитной системы 1. ^ . '{* оптимизированных ОГМС. В расчетах использовалось среднее вромн извлечения из зоны сепарации <Лг> . определяемое в приближении У„=0 . Подробное рассмотрение принятых приближений с точки з^нин количественных оценок изменения характеристик оптимизированных ОГМС при любом конечном значении Н из области 0Ш4Л и типа расчета (иЛ^.С^ .<Лг> )

представлены в главе 3.

Результаты расчетов для "мокрого" и "сухого" процессов сепара-ци с оптимизациями по та* Р. и mantyVc представлены в гр>афичоском виде в зависимости от значений конструктивного фактора ^ (0,14^4 1.0* ) для следующих характеристик оптимизированных 01"МС: относительных размеров магнитных систем Дс^) , ^Ц) , : функции ХЦ) , которая определяет рассматриваемые удельные производительности ( ХЦ) , где L для "сухого" процесса сепарации и п-2 - для "мокрого"); зависимости I" КЦ) . которая необходима для оцэнок значений критической конструктивной плотности тока в токовых обмотках ( X,«*3 VWU * к^су)) ) и критического магнитное поля . Здесь f т .

Проведена оценка точности совпадения времен извлечения частил из зоны сепарации U и tj. . Оказалось, что эти времена практически с точностью нескольких процентов совпали, т.е. в рассматриваемых оптимизированных ОГМС процзссы сепарации с соответствующими точностями не зависят от скорости потока пульпы. Сделано сравнение между собой характеристик ОГМС-П-БП. ОГМС-П-РС и ОГМС-АД. Все рассматриваемые типы оптимизированных по ma*?« сепараторов с "мокрым" процессом сепарации и со значениями конструктивных факторов для реальных сепараторов ( ОД 4 <\ 4 Ю ) имеют производительности Р. в среднем в 3 раза выше, чем сепараторы оптимизированные по nwP/v, для "мокрого" процесса сепарации, при этом на их создание требуется сверхпроводящего материала соответственно в 7 раз больше для ОГМС-П-БП, в 8 раз Оолыио для OIV.G-П-РС и в 10 раз больше для ОГМС-АД. Оптимизированные по ma*P. 01 WO АД уступают оптимизированным плоским ОГМС по производительности Р. приблизительно в 3 раза, по затратам сверхпроводящего материала на создание магнитной системы в расчете на единицу производительности в 9 раз и по селективности на ЗОх при значении конструктивного фактора . Анализ магнитных силовых характерис™к в зонах сепарации рассматриваемых OIVC показал, что оценка эффективности работы 01 "МС мороз максимальные значения средних магнитных сил извлечения, т.о. с учетом ограничения тока в магнитных системах, а том более по сродним значениям магнитных сил при постоянной плотности тока в магнитных системах не верно и в корне но ьорно при сравнении э<М«'К -тивности работы ОГМС разных типов \2].

Расчеты в зависимости от геометрического фактора у (10*4^ ) подставлены для следующих характеристик оптимизщм -

1 2

ванных ОГМС: , ^ . ][ : функции 0 {^) . которая в данном метода расчета определяет удельные прюизводительности сепараторов < бС^) )-. . лля оцзнок качественных хара-

ктеристик работа оптимизирхшанных сепараторов. Рассмотренные оггги-мизирмжшшые 01"МС обладают способностью обеспечивать более качественный концентрат в увдрб извлечению полезных компонентов ( £.(1?) < )• Проанализировано поведение 1(<|М . у(<р). СС<С) при ^»О . В отсутствии явления деградации магнитных систем

ОШ) прюведон анализ соответствия оптимальных решений, найденных методом решения задачи отимизации с помощью конструктивного фактора с| и геометрическою фактора ^ . т.о. для оптимизированных ОГМС определены зависимости с^ - су С . Анализ подтверждал вывод, сделанный в главе I .что метод рюиюния задачи оптимизации с помощью шомшрического фактора ^ более общий, поскольку содержит не только всо р*шюния задачи оптимизации, рассчитанные с. помощью конструктивного фактора , но око и дополнительные решения. В действительности этот метод общий, так как описывает все множество оптимальны* размеров магнитных систем 01"МС, сделанных из любых проводников (как свершгрюводищих, так и резистивных), в которых ограничение максимальной конструктивной плотности тока может происходить по любым причинам и. в частности,из-за деградации сверхпроводящая магнитной системы.

На основе зависимостей с| •« с^р) и недельного поведения характе-' ристик оптимизированных 01МС при и ^ — О исследовано пове-

дение характеристик оптимизированных О!МО в пределах <у-»0 и .

Предельное поиодоние харакюристик плоских 01МС и ОГМС-АД различное, что в конечном счете связано с отсутствием магнитных сил в центральной области зоны сепарации ОГМС-АЛ.

Из поведения характеристик от'имизировэшшх ОГМС от конструктивного фактора в пртеделах малик и больших значений проведен качественный анализ зависимостей 11)и> из во до т л ыюстой для данного типа сепараторов, размерит их магнитны* систем от глубины зоны сепарации 01 гцж условии, что магнитные системы сделаны одинаковым способом ( V- ) из одною сверхпроводящего материала.В этом случав оц~су . Из этого анализа следует, что, если нот дополнительных жмсгких конструктивных условия на размер глубины зоны со пара-тип, то отимальная глубина зоны сепарации 01" (следовательно и толщина' (>и1йчоя камеры «епараторя) ощмдемнитсн • характеристиками техническою сворхнрхшидящои» маюрияла магнитной системы и

должна выбираться из следующего условия на значение конструктивного фактора создаваемого сепаратора: у.си*/Ьа«>V. . Этот анализ также показал, что использование систем ОГМС-АД для создания реальных сепараторов с "мокрым" процессом сепарации и с большой производительностью не переспективно, так как их производительность остается постоянной при увеличении сечения рабочей камеры за счет увеличения внутреннего радиуса намотки токовых катушек в области ои>ол* . Рост производительности таких сепараторов можно достичь только за счет увеличения их длины , что конструктивно менее приемлимо в сравнении с рассматриваемыми плоскими 01 МО, где производительность единичной установки пропорциональна площади мапнгтной системы.

Проведено сравнение "мокрого" и "сухого" процэссов сепарации. Если для данного помола руда отсутствует сухая коагуляция частиц, то в этих условиях "сухой" процесс сепарации предпочтителнеи "мокрого" процесса по селективности, по производительности и независимости результатов "сухого" процесса сепарации от размера сепарируемых частиц.

На примере оптимизированных 01МС-П-БП по ЫлР. проведена оценка максимальных значении средних плотностей магнитных сил <в зоне сепарации. Для рассматриваемых оптимизированных ОГМС представлено расхцюделэнио магнитных сил и магнитных подай в зоне сепарации Щ)И ^ = 1 и сделан количественный анализ степени неоднородно-стой полей магнитных сил в зоне сепарации в зависимости от геометрического ф»кти(И) сепаратора ^ . Для _огпимизи])ова1ШЫХ ОГМС-АД. 0Ш)-П-КГ1. ОГМС-II 11! несудаорюдность магнитных сил извлечения одного порядка и характер ее изменении коррелирует с точностью совпадения »[«мои извлечения и ^ , т.е. с увеличением ^ (уменьшением ) одно[юдность полая магнитных сил извлечения и точность сошадения и и падает. Магнитная сипа извлечения - щюек-ция машигноя силы по направлению к поверхности магнитной системы. С}*миюе по зоне «операции значение неодно] юдносш магнигноа силы извлечения минимально для сепараторов с оптимальной глуОиной зоны сепарант (<^¿1 ). У 01МС-АД продольная --агнигная сила (проекция мж нигний силы по направлению потока пу. >ш) в среднем превышает магнитную силу извлечения. В оптимиз1 «ванных плоских ОГМС цедильная магнигнан сила в скидном меньше 1агнитной силы извлечения минимум в 10 раз.

Дли полного подставления соотноимнш характеристик между

ОГМС-АД и 01"МС-П-БН рассмотрен непрерывный переход от ОГМС-АД к ОГМС-П-БП с "мокрым" процессом сепарации при увеличении радиуса намотки токовых катушек ( Ri ) в аксиально-дисковых сепараторах относительно глубины зоны сепарации. Для ОГМС-АД ÍU=<H . Рассмотрены характеристики ОГМС аксиально-дискового типа с внутренней (ОГМС-АД-ВЗ) или наружной (ОГМС-АД-НЗ) зоной сепарации. Оптимизированные 01"МС-АД-ВЗ при увеличении относительного внутреннего радиуса токовых катушек ü1Ш/ал при постоянной глубине зоны сепарации проходят через максимум производительности и в дальнейшем при их производительность уменьшается до предельной величины

- производительности оптимизированных ОГМС-П-БП. При оптимальных относительных размерах А. , | . ]f , 8 у ОГМС-АД-ВЗ среднее значе-■ ние плотности магнитных сил извлечения и производительность сепаратора на 20х выше соответствующих величин для оптимизированных ОГМС-П-БП при значениях конструктивного фактора для реальных cena-, раторов. Оптимизированные ОГМС-АД-НЗ имеют производительность меньше производительности оптимизированных ОГМС-П-БП. С ростом X производительность таких оптимизированных сепараторов возрастает и при S "!>, 10 стремится к продельному значению - производительности оптимизированных ОГМС-П-БП.

ГЛАВА 3. Характеристики оптимизированных ОГМС с дополнительными конструктивными и технологическими условиями.

В предыдущей главе были рассмотрены характеристики только оптимизированных ОГМС, причем расчет характеристик сделан в приближениях, которые желательно оценить с точки зрения их соответствия конструкциям реальных ОГМС. Чтобы получить дополнительные надежные рекомендации по конструированию реальных ОГМС в данной главе проведены иссдедования по следующим вопросам:

- допустимые отклонения в размерах магнитных систем оптимизированных 0T"MG:

- влияние величины технологического зазора на характеристики оптимизированных сепараторов;

- влияний заданного уровня извлечения полезных компонентов на от'имлльныо размеры магнитной системы?

- учет коночных габаритных размеров реальных ОГМС;

- сравнение характеристик оптимизированных плоских 01ТЛС при щю-ютнии пул!пи вдоль и попо[».<к линейных токовых проводников;

- харчктеристики оШ'имизирювэнных 01 МО при использовании фор-

ромагнигных сердечников в токовых обмотках магнитных систем.

Учет существовании критической плотности тока » спорхирюводя щих магнитных системах 01 Ж! обосиочил наличие максимума в Р..» от относительных размоет матигных систем 1 При создании ре-

альных СГ"МС по тем или иным причинам точно выдержать оптимальные размерны магнитной системы (, »Ц^Г-л ) невозможно. Ис-

следовано изменение характеристик 01"МС при отклонении ^ •} • 1Г от оптимальных значений. Допустимые размеры толщины махнитной системы определены соотношением: и-^:)- (Р-(V.,> прм .

у. .Анолопичные соотношении для , ' . Для рассматриваемых типов ОГМС рассчитаны зависимости Л 1.(4) . , Д (Н') ■ Наибольшим ■ допустимым размерам обладает толщина магнитной системы Л1 , причем прюизводиголыюсть оптимизирх)вайных 01Ж) с Ш* шГ наиболее чус-тви!»льна к изменению толщины магнитной системы. Дополнительно рассмотрены допустимые размори магнитной системмы ОГМС прм одновременном оптимальном изменении . |!>/|сГ1л К/if.fl . Как показали ' расчеты, селективность сепараторов ЪЧ.и.у^)является плавное функцией от I , , у . Это позволило в задаче оптимизации относительных ризмерюв магнитных систем ОГМС данного типа с целью получения тш-Р.Л перейти к оптимизации I . . ( с целью получения nw.Pi». Размори магнитных систем сепаршторюв, найденные при оптимизации по та^Ри . меньше, но не более чем на 2^*, при утом уменьшение Р.Л составляет менее 1%. Шреход в задаче расчета i-.fi . . от к в несколько раз сократило время расчета.

При оптимизации 1 , , £ магнитных систем сепараторов но бы» Р. и были использованы ьр*>мона извлечения ^ , I* ,<и>и<1г>. Производительности сипарыторов со значениями конструктивных факторюв Су дан реальных систем, оптимизм) юианние с использованном в расчетах разных времен извлечения, совпадают пр>и любых значениях тех-ноло! ического зазора с точности) '¿х. Сипгфатори С оптималь-- ними разерами при £1-0 имеют прюизводиюльность ирм лихбых значениях £] с точностью до Ьх одинаковую с ошимизиркн^ншыми сепараторами для данною значения £1 . Изменения оптимальных размормв и прхз-изводигелыюстей от £] оиисываклсн простыми зависимостями, т.е. рассчитанные харинсгористики оптимизированных 01"М0 1ри конкретном значении £J мшут бить скор*>ктирч)Вани на хзргжтершпики ошимизи-рюванных сепараторхш с .ш1ым значением EJ .

Характеристики 01Ш'. АД, 01 НС-II Ы1, 0!Т40- И -ИЗ н нейтральной области зоны сои-фации и зависимое! и чот количества токовых обмоток

N ноогг "осциляяционныа" вид с затуханием. С точностью д о 18 от р в приближении Н-»°* "осцилляции" в Р для ОГМС-П-РС от N пропода-ют в сепараторах с количеством рейстреков , в ОГМС-АД при

количестве токовых катушек N>10, в ОГМС-П-БП "осцилляции" наиболее выражены и проподзют при N^>50 , Максимальную производительность в центральной области зоны сепарации имеют сепараторы с минимальным количеством обмоток: для ОГМС-П-БП при N=2. , ОГМС-АД при N-2. и при N»2+3 ОГМС-П-РС. При этом прирост в производительности Р. для "мокрого" процэсса сепарации и в плотности магнитных сил извлечения составляет в ОГМС-АД до 30%. в ОГМС-П-БП до 15* и в ОГМС-П-РС до 5%. Лабораторные ОГМС-АД с И»2. существуют [3]. Для всех типов рассмотренных ОГМС краевые эффекты в характере поведения магнитных сил и удельной производительности Р. существенны в области краев магнитных систем с характерным размером в половину периода расположения токовых обмоток.

При оптимальных относительных размерах магнитных систем ОГМС-П-БП с протеканием пульпы по направлению линейных проводников Р. для "мокрого" и "сухого" процэссов сепарации меньше соответствующих значения для оптимизированных ОГМС-П-БП с протеканием пульпы погюрек линейных проводников соответственно на 15% и 5% для сепараторов с 0,1^4 10 . Для "мокрого" процэсса с оптимизацнэй по уменьшение производительности при протекании пульпы адоль линейных проводников составляет 30%.

Для повышения магнитных сил в зоне сепарации ОГМС использует-:я ферромагнитный материал в сердечниках токовых схЗмоток [4]. 'аечеты показали, что использование в токовых обмотках магнитных истем ОГМС сердечников из ферромагнитного материала с большим нэчением индукции насыщения ( *2Д1 ) и современного технического верхггроводяшэго материала (М1-Т1 , N1^» ) увеличивает про извода -эльность оптимизированных ОГМС до 20%, при этом селективность та-, «х систем практически остается без изменения.Размеры о1тгимизи[)о-знных ОГМС с ферромагнитным материалом имеют толщину магнитной <стемы больше на 20х. ширину токовых катушек меньше на 10%, шри-I расположения токовых катушек остается практически без изменения ) сравнению с размерами оптимизированных ОГМС без ферромагаитних ■рдечников в токовых обмотках.

ПЛАНА 4. Экспериментальные исследования на лабораторных 01X0.

В данной глньо рассмотрены характеристики созданных в ИАЭ ла-

бораторных сверхпроводящих ОГМС-ЛД и ОШО-11-PC. на которых проводились экспериментальные работы. Плоский лабораторный сепаратор ОГМС-П-ГС типа, имеющий шесть примыкающих друг к другу реастреков, был создан вдаршо в мире. Отмечены положительные и отрицательные моменты в конструкции этого сепаратора. Па лабораторных сепараторах было доказано, что режим работы сепаратора ОГМС типа при ламинарном потоке пульпы с малой кондантрациой твердого в жидкости в условиях практического отсутствия влияния силы тяжести на процесс сепарации , где - вязкость пульпы,'«^ - ускорение сво-

бодного падения) определяется введенным соотношением ML^./V«

Для плоского лабораторного сепаратор« была рассчитана функция извлечения "мокрого" процесса сепарации. Экспериментальное измерение (Цх-М проведено на эталонной пульпе с постоянным значением параметра извлечения частиц . В этих условиях извле-

чения частиц при разных режимах работы сепаратора Ai определяют функцию извлечения сепаратора: ~^(КЛ . Был использован по-

рошок ильменита из естественных россыпей одного класса: d~iO* и id/d ИО'2 . Результаты эксперимента на эталонной пульпе с точностью ошибок эксперимента (*10х) совпали с теоретически рассчитанной Функцией извлечения.

Для измерения характеристик руда VUx) , W и проверки возможности прогнозирования результатов процесса сепарации на ОГМС представительный образец руды окисленных железистых кварцитов Криворожского бассейна крупностью помо.да 78% класса -74j»« при разных режимах работы сепаратора Ki был разбит на шесть фракций аХ1 по параметру. извлечения на лабораторном 01МС-П-РС методом поречистки концентрата. Эффективная- функция извлечения при П кратной перечистке определяется фунгадиех

= . При

R и' ст{*»мигся к единичной функции : р. (Ь) - 0 при 14 о «, е.

}'ис 1. Экспериментальные характеристики помола руды.

lö

и ЬчСб'Ы при 9>9» . где 9*с.<т-Л-хА _ безразмерное время сепарации. При этом • Еслип5^0, М.(.10)х0,9 . т.е. *10х точность. Эксперимент показал, что при П*ЗН0 в хвостах практически отсутствовал продукт деления. На рис.1 представлены результаты эксперимента. Эти характеристики руды, полученные впервые, позволил;! иродсказать результат процесса сепарации анологичных образцов руды на сепараторе с известной функцией извлечения вДХ'М .

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Сформулированы основные результаты, полученные в диссертации.

ПРИЛОЖЕНИЕ. Представлено краткое описание алгоритмов и структур основных программ, созданных для решения изложенных задач в диссертации. Даны формулы, по которым проводился расчет полей магнитных сил в зоне сепарации ОГМС рассмотренных типов. Проведены оценки точности расчетов характеристик сепараторов и оптимальных размеров магнитных систем.

3. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ.

I. Введено понятие параметров извлечения Х1 .Эти параметры определяются, только через физические характеристики частиц, которые необходимы для описания процесса сепарации. Для "мокрого" и "сухого" процессов, сепарации в принятых приближениях разработана методика расчета функции извлечения.В процессах сепарации, где сила тяжести несущественна, функция извлечения зависит от произведения одного параметра извлечения X на параметр режима работы сепаратора А : = . Изморенная функция извлечения плоского лабораторного сепаратора с роястроковой магнитной системой для "мокрого" процесса сепарации с точностью приведения эксперимента ( ) совпала с теоретически рассчитанной.

Вшдены количественные характеристики работы ОГМС: селективность процосса сепарации и селективность сепаратора 51» , которые отражают качественную сгорюну работы сепаратора по выделению юлезкых компонентов по парэмв>ру извлечения X . Сделаны оценки зо»мо*ных значения селективности реальных 01"МС с подачея пульпы по гсому сечению зоны сепарации. Селективность ОГМС с "сухим" ироцэс-

сом сепарации выше селективности этого сепаратора с "мокрым" процессом сепарации на 10-20х.

Введено понятие производительности ОГМС по конечному продукту сепарации , учитывающее производительность сепаратора по извлечению полезных компонентов и концентрацию полезных компонентов в концентрате, т.е. количественную и качественную стороны работы сепаратора одновременно.

2. Впервые дана логически замкнутая концепция оптимизированных ОГМС, которая связала оптимальные размеры магнитной системы сепаратора с глубиной зоны сепарации ал , выбираемой из конструктивных соображений, и с физическими условиями ограничения плотности тока в токовых обмотках магнитных систем реальных сепараторов (переход сверхпроводящего материала токовой обмотки в нормальную фазу, механическая устойчивость токовых обмоток по отношению к пондеромоторным силам и т.д.).Оптимизация размеров магнитной системы ОГМС данного типа с данным процессом сепарации производится в целях получения максимальной производительности сепаратора по конечному продукту с единицы поверхности магнитной системы или на единицу объема сверхпроводящего материала используемого в магнитной системе.

Разработано два метода решения задачи оптимизации. Они позволили свести многомерное множество решений задачи оптимизации к одномерному.

Метод решения задачи оптимизации при данном значении конструктивного фактора сепаратора ^ наиболее удобен в случае исследования ОГМС со сверхпроводящими магнитными системами без деградации токонесущей способности сверхпроводящего материала.

Метод решения задачи оптимизации при данном значении геометрического фактора сепаратора 1} - универсальный.Он разбивается на два этапа решения. Первый этап решения с использованием числовых методов дает для данного типа ОГМС с данным процессом сепарации все множество решения оптимальньа относительных размеров магнитных систем рассматриваемых сепараторов, токовые обмотки которырых сделаны из любого сверхпроводящего материала. Выбор конкретного оптимизированного сепаратора с определенными конструктивными параметрами из полученного множества решений на первом этапе производится на втором этапе с использованием физических условий ограничения плотности тока в токовых обмотках машипшй системы реального сепаратора.

3. Представлены полные результаты расчета основных характори-гик оптимизированных ОГМС в зависимости от конструктивного факто-з и геометрического фактора ^ для аксиально-дисковых ОГМС, госких ОГМС с бесконечно длинными линейными проводниками рямоугольного сечения, плоских ОГМС с рейстрековоя магаигноа си-гемоа. Расчеты сделаны с оптиизациэй по та»?, и тал^Ль для "иокро-э" и "сухого" процессов сепарации. Использование этих результате позволяет путем элементарных вычисления получить основные ха-эктеристики оптимизированных ОГМС рассмотренных т-шов, магнитные кггемы которых сделаны из сверхпроводящего материала с произволь-)3 зависимостью критических токов от магнитного поля.

Из анализа поведения представленных характеристик сделано заточение , что оптимальная конструкционная глубина зоны сепарации при отсутствии дополнительных конструктивных требований на ее 13мер определяется та условия . Оптимальные отно-

ггельные размеры магнитных систем ОГМС для "мркрого" и "сухого" юцессов сепарации с оптимизацией по с точностью до 20%

1впадают. Размеры магнитных систем сепараторов для "сухого" про-юса относительно больно.

4. При значении конструктивного фактора сепаратора <^»1 оига-гаированнью по тожР. плоские ОГМС с линейными проводниками (реа-рековые системы) превосходят аксиально-дисковые ОГМС по произво-гтельности Р. для "мокрого" процесса сепарации почти в 3 раза,

экономии объема сверхпроводящего материала в магнитной системе расчете на единицу производительности в 9 раз и по селективности ЗОх. Производительность таких плоских сепараторов по пульпе с адратного кетра поверхности магнитной системы составляет/ около м3/час для полного извлечения частиц с объемной магнитной вос-иимчивость» зе.«-10~л , размером частиц и с коэффициэ-

ом заполнения токовых обмоток сверхпроводящим материалом на ос-ве N1^3*1 на уровне ^»0,2 .

5. Исследованы допустияые изменения в размерах магнитных сис-м оптимизированных ОГМС, а также'рассмотрено изменение 1аракте-зтик оптшшзированных ОГМС в зависимости от величины технологичного зазора, числа токовых обмоток в магнитной системе, задан-го уровня извлечения частиц из пульпы, протекания пульпы вдоль и терек токовых проводников' в плоских сепараторах и использования эромагнигного материала для сердечников токовых обмоток. Все это зволило получить дополнительные надежные рекомендации по конст-

руированию реальных ОГМС. Использование ферромагнитного материала в оптимизированных ОГМС для сердечников токовых обмоток из сверхпроводящего материала на основе NI-U , приводит к увеличению производительности сепараторов по конечному продукту для "мокрого" процэсса сепарации до 20х. Такое конструктивное решение в реальных ОГМС становится принципиальным в случае их промышленного использования в обогатительной промышленности.

в. Для полного прогнозирования результатов процэсса сепарирования различных руд на ОГМС наряду со знанием функции извлечение сепаратора H*iM оказывается достаточным знать следующие характеристики помола руда: плотность распределения массы частиц руд.

и распределение концентрации извлекаемого элемента Z i частицах руда С.* М по параметру извлечения А . Эти характеристики руды были впервые экспериментально измерены. С этими характеристиками руды рассчитанные результаты процэсса сепарации был подтверждены экспериментально.

7. В ОГМС с. оптимизацией по та* Р. и с оптимальным размера глубины зоны сепарации средняя плотность магнитных сил в рабоче камере ограничена уровнем ¿ (4VV0 для лучших совре

ленных сверхпроводящих материалов на основе Nl-Tv. , . Это

уровень плотности магнитных сил извлечения в ОГМС вплотную пригЗли зился к уровню максимальных значения плотностей магнитных сил н поверхностях ферромагнитных элементов матрицы "Джоне", "Сала", которых характерный размер элементов матрицы fclO и . Из-за су щественной неоднородности магнитных сил в зазорах между элемента» матрицы в ВГМС средняя плотность магнитных сил извлечения в эп сепараторах становится меньше, чем в ОГМС.

ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА.

1. М.Уилсон "Сверхпроводящие магниты", Москва, "Мир", 1985.

2. I.Hlaanik "Simpllfiaii theory oí multlpole euperconductii nagnetic separator".Proceedinga of the VII Inter. Con Magnot. Technology. 1981.

3. R.Gerber, M.H.Watmought, IEEE Tranaactlona on Magnetice, Vol Hag-21, No 5, 19B5.

4. K.P.JungBt, Q.Risa, S.Forater, F.Graf, G.Obermaier and W.Lohmann "Magnet syetem for a euperconductlng magnetic eepar&tor", Cryogenica, November, P.64Ü, 1964.

ОСНОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. А.Н.Пискунов,- В.К.Федоров, П.А.Черемных "Объемно-градиентные электромагнитные сепараторы". Ail СССР, Апатиты,1981.

2. А.Н.Пискунов, В.К.Федоров, П.А.Чэремных "Оптимизация геометрии объемно-градаэнтних магнитных сепараторов", ДАН, том 269, стр.868, 1963.

3. Т.Ю.Дмитриевская, А.Н.Пискунов. В.К.Федоров, П.А.Черемных "Универсальные характеристики обьемно-градиэнтных магнит- ■ вых сепараторов", II-я Вссесоюзная конференция по техническому использованию сверхпроводимости, Ленинград, 1883.

4. А.Н.Пискунов, В.К.Федоров, П.А.Черемных "Обогащение окисленных иелезистых кварцитов в объемно-градиентном магнитном сепараторе", ДАН, том 269, стр.112, 1963.

6. P.A.Cheremnykh, V.K.Fedorov, A.N.Piekunov "An analysis of the axial-disk VGMS characteristics". Proceedings of the VIIJC Inter. Conf. Mesnet. Technology, 1983.

в. T.Yu.Dmitrievskaya, A.N.Piskunov, V.K.Fedorov,. P.A.Cherera-nykh "Selectivity of VGMS", Proceedings of the IX Inter. Conf. Magnet. Technology, 19B5.

7. T.Yu.ftnitrievskaya, V.K.Fedorov, A.N.Piekunov, P.A.Choreo-nykh "Optimal plane VGMS with в linear-oonductor-based magnetic system". Proceedings of the IX Inter. Conf. Magnet. Technology, 1986.

8. V.K.Fedorov "Change in the characteristics of optimal OGMS using ferromagnetic cores for the current colls of the ma' gnetlc system", Proceedings of the EMMA-87 Inter. Confe- '

rena, 19S7, U.K..

9. P.A.Cheremnykh, V.K.Fedorov, K.Yu.Klimenko, V.N.Lunln, S.I.Novikov, "A plane separator for laboratory studies". Proceedings of the X Inter. Conf. Magnet. Technology, 1987.

10. V.L.Borzov, T.Yu.Dmitrievekaya, P.A.Chereemykh and V.K.Fedorov "Extraction of particle in a volume-gradient magnetic separator". Proceedings of particl technology in relation to filtration, separation, Belgium, Antwerp, 1986.

11. O.P.Anaekin, P.A.Cheremnykh, N.A.Chernoplekov, V.K.Fedorov, V.K.Keilln, B.A.Kravate, V.H.Lepekhln and L.A.Lomov-teov "Superconducting volume gradient magnetic separator".

Proceeding« of the XVI Inter. Mineral Prooeeeing Congress, Stockholm. June 5-10, Sweden, 1968.

12. V.L.Borsov, T.Yu.Daitrievekaya, A.N.Piskunov, V.K.Fedorov, P.A.Cheremnykh and V.H.Y&renenko "Prediction of separation proceea resulta in OGMS", Proceedings of the KMMA-89 Inter. Conferene, 1989, Italy.