Разработка магнитовибрационной технологии помола порошков магнитных материалов, обеспечивающей заданный гранулометрический состав

• Автор: Егоров, Иван Николаевич
• Шифр специальности: 05.16.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 159 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ

ПОРОШКОВ ИЗМЕЛЬЧЕНИЕМ.

1.1. Физикохимические, технологические характеристики магнитных материалов и их магнитные свойства.

1.2. Способы механического измельчения твердых металлов .

1.3. Технологические схемы получения порошков ферромагнитных материалов для производства постоянных магнитов

1.4. Выводы, постановка цели и задач исследования

ГЛАВА 2. АППАРАТУРА И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Материалы для исследований

2.2. Оборудование, применяемое для реализации магнитовибрирующего слоя

2.3. Исследование параметров магнитовибрационного состояния дисперсной среды.
2.3.1. Индуктивный метод исследования интенсивности движения частиц в магнитовибрирующем слое
2.3.2. Фотометрический метод исследования дефлокуляции порошка.
2.4. Конструкция и особенности экспериментальной установки для измельчения магнитных материалов в магнитовибрирующем слое.
2.5. Математическая обработка результатов эксперимента
ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ
ПОЛЕЙ НА СВОЙСТВА МАГНИТОВИБРИРУЮЩЕГО
3.1. Условие перехода дисперсной среды в псевдотвердую фазу в магнитовибрирующем слое.
3.2. Характер движения частиц порошка в магнитовибрирующем слое
3.2.1. Магнитная частица в однородном переменном магнитном поле.
3.2.2. Движение флокул в неоднородном магнитном поле
3.3. Влияние параметров электромагнитного поля на процессы дефлокуляции в магнитовибрирующем слое
ГЛАВА 4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ В МАГНИТОВИБРИРУЮЩЕМ СЛОЕ.
4.1. Влияние конструктивных особенностей мельницы на эффективность помола
4.2. Влияние параметров магнитовибрационного воздействия
на эффективность и качество измельчения.
4.2.1. Влияние индукции постоянного, градиента индукции переменного полей и времени на эффективность и качество измельчения
4.2.2. Роль самоизмельчения порошка в процессе помола
4.2.3. Оптимизация режимов измельчения
4.3. Математическое моделирование зависимости гранулометрического состава порошка от времени измельчения и параметров электромагнитного воздействия
ГЛАВА 5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРАКТИЧЕСКОМУ ПРИМЕНЕНИЮ МАГИИТОВИБРАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ
5.1. Технологическая схема получения шихты
5.2. Изготовление постоянных магнитов с использованием
магнитовибрационной технологии
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Совокупные диагностические признаки порошковых материалов позволяют строить прогнозы относительно возможных областей применения и поведения порошков в процессах формообразования []. Механическое измельчение компактных материалов широко распространено в порошковой металлургии. Под измельчением понимают уменьшение начального размера частиц путем разрушения их под действием внешних усилий, преодолевающих внутренние силы сцепления. При измельчении затрачиваемая энергия расходуется на упругую и пластическую деформации, на теплоту и образование новой поверхности, которая является конечной целью размола. При разрушении твердого тела происходят разрывы межатомных или межмолекулярных связей различных типов (субмикроскопический уровень), развитие микротрещин (микроскопический уровень), разрывы связей между отдельными кристаллами или зернами, а также между группами кристаллов или зерен (макроскопический уровень). Наиболее целесообразно применять механическое измельчение при производстве порошков хрупких металлов и сплавов. Выбор метода измельчения порошка определяется требованиями, предъявляемыми к конечной продукции, а также связан с экономической оценкой технологических процессов получения порошка и изделия. В промышленности широко применяются барабанные мельницы для мокрого и сухого помола. На измельчение в таких мельницах оказывают влияние различные факторы: скорость вращения мельницы, размеры мелющих тел, степень заполнения объема мельницы и т. Начиная с , исследования в области горнообогатителыюй промышленности были проведены Тунцовым А. Г. [], Штейнером [], Гросс [] и многими другими авторами. Андреев С. Е., Товаров В. В., Перов В. А. обобщили результаты экспериментальных исследований, проведенных различными авторами и подробно осветили основные закономерности процессов измельчения в барабанных мельницах []. В такой мельнице благодаря трению о стенки и действию центробежной силы мелющие тела поднимаются на некоторую высоту, затем отрываются от корпуса и падают по параболической траектории. Так же движется и размалываемый материал. Измельчение осуществляется ударами мелющих тел, а также истиранием. В работе [] проведены исследования по оптимизации количества материала, загружаемого в мельницу. Определена критическая степень загрузки мельницы, свыше которой снижается эффективность помола за счет смягчения ударов мелющих тел и нарушения их траектории. Одной из характеристик мельниц является производительность и удельный расход энергии на размол, а также эффективность использования этой энергии для процесса измельчения. Размалываемость реальных твердых тел, как правило, изменяется по мере измельчения, так как на прочность твердых тел оказывает влияние состояние поверхности и внутренние дефекты. Решающее влияние на интенсивность измельчения оказывает скорость вращения барабана мельницы, количество и размер размольных тел, масса измельчаемого материала, продолжительность и среда размола. Для интенсификации процесса помол проводят в жидкой среде, которая препятствует образованию агрегатов и, проникая в микротрещины частиц, создает большое капиллярное давление, что способствует их разрушению [, ]. Сухой помол [] не требует дополнительных затрат на сушку готового продукта. Длительность размола колеблется от нескольких часов до нескольких суток [I]. Для получения более однородного гранулометрического состава порошка увеличивают время помола. При измельчении порошков до размера частиц порядка 1 мкм размол путем дробления падающими шарами становится малоэффективным. Целесообразен режим перекатывания шаров, при котором измельчаемый материал истирается между шарами, циркулирующими в занимаемом ими объеме. Мелющие тела должны обладать высокой износостойкостью, высокой устойчивостью против раскалывания при ударах в мельнице, а также заданным сочетанием прочностных характеристик поверхностного слоя и сердцевины шара []. Распространено применение мелющих тел конической формы [], негладкой формы с различными выступами или впадинами для увеличения рабочей поверхности мелющего тела [,].