автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Развитие теории и совершенствование методов контроля в технологии магнитной сепарации различных сред

на правах рукописи

• . -г 'Л-

Сандуляк Анна Александровна

РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ В ТЕХНОЛОГИИ МАГНИТНОЙ СЕПАРАЦИИ РАЗЛИЧНЫХ СРЕД

05.11.13 Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий (по техническим наукам)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва - 2014

Диссертация выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет приборостроения и информатики»

Научный консультант: Шкатов Петр Николаевич,

доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты: Кузнецов Николай Сергеевич,

доктор технических наук, профессор,

ОАО «НПК «Техмаш», советник ген. директора

Защита состоится 30 сентября 2014 года в 12:00 на заседании диссертационного совета Д 212.119.01 в Московском государственном университете приборостроения и информатики (МГУПИ) по адресу: 107996, г. Москва, ул. Стромынка, д. 20.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте МГУПИ www.mgupi.ru

Автореферат разослан « 27 » августа 2014г.

Ефимов Алексей Геннадьевич, доктор технических наук,

ЗАО «НИИИН МНПО "СПЕКТР"», руководитель отдела электромагнитной диагностики

Подмастерьев Константин Валентинович, доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Госуниверситет-УНПК», зав. каф. «Приборостроение, метрология и сертификация»

Ведущая организация: ФГУП «Научно-исследовательский

институт стандартизации и унификации»

Ученый секретарь диссертационного совета, д.т.н., профессор

В.В. Филинов

™14 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В материалах, сырьевых и рабочих средах различных отраслей промышленности почти всегда присутствуют железистые примеси как природного, так и техногенного происхождения (преимущественно последствия износа и коррозии оборудования). Ухудшая качество рабочих сред (материалов, сырьевых компонентов), а также изделий, эти примеси к тому же снижают безопасность и сокращают срок службы техногенных объектов, повышая риски возникновения повреждений, отказов машин и механизмов, и даже создают угрозу здоровью человека, в частности при наличии таких примесей в пищевых средах.

То, что проблема своевременного контроля и удаления этих примесей, затрагивающая самые разные отрасли промышленности, действительно остро нуждается в эффективном решении, подтверждается наличием ряда федеральных документов. В частности, это постановление №85 Госгортехнадзора от 2003 г., затрагивающее вопрос о безопасности производственных объектов по хранению, переработке и использованию растительного сырья, а также имеющаяся обширная нормативно-метрологическая база (более полусотни ГОСТов), регламентирующая содержание и контроль ферропримесей в природных и технологических средах стройиндустрии, пищевой промышленности, энергетики, машиностроения, черной металлургии и пр. Потому развитие направления по удалению ферропримесей магнитной сепарацией приобретает в последнее время все большее значение, что проявляется в разработке и прогрессирующем использовании в разных отраслях промышленности аппаратов магнитного выделения ферропримесей: магнитных сепараторов, фильтров и пр.

А это, кроме контроля той или иной среды для получения данных о содержании в них ферропримесей, требует и развернутого контроля основных параметров и характеристик рабочих зон сепарации, а также систематического контроля результативности сепарации.

Современный уровень развития работ в этом направлении достигнут благодаря исследованиям, выполнявшимся в целом ряде организаций: МЭИ, МИСИ, МГУПИ, ГИАП, Siemens (KWU), ВНИИАМ, ВТИ, МГУПП, СКГМИ, ЛПИ, ЦКТИ, ВПИ, КПИ, УИИВХ, ВНИИЗ, General Electrics, Spectra Inc. и пр. Однако имеющиеся разработки, касающиеся контроля сред, параметров и характеристик рабочих зон сепарации, а также их эксплуатационной

результативности, нуждаются в дальнейшем существенном развитии и совершенствовании, на что и направлена данная работа.

Работа выполнялась в соответствии с тематическим планом НИР по гранту Минобразования РФ (ТОО-13.0-711) по фундаментальным исследованиям в области технических наук, а также по Гранту Президента РФ (МК-115.2007.8).

Цель работы состоит в повышении эффективности контроля содержания и выделения ферропримесей при магнитной сепарации различных сред, путем развития теории и совершенствования методов магнитного контроля.

Задачи исследования:

Разработать способ операционно-функционапьного магнитоконтроля содержания ферропримесей, обеспечивающий повышение точности и достоверности результатов измерений.

Разработать модель операционно-функционапьного магнитоконтроля, описывающую физические процессы магнитоконтроля.

Получить зависимости для магнитной силы притягивания феррочастиц в рабочей зоне сепарации с учетом наиболее значимых параметров реальных частиц.

Проанализировать условия магнитного захвата феррочастиц при сухой и мокрой магнитной сепарации.

Определить основные параметры рабочих зон сепарации и получить соответствующие характеристики, позволяющие диагностировать пассивные части этих зон.

Получить ключевые зависимости, характеризующие режимы магнитной сепарации (скоростной, температурный и пр.).

Внедрить основные результаты работы в промышленности.

Научная новизна работы.

. Разработана модель операционно-функционапьного магнитоконтроля ферропримесей рабочих сред (материалов и сырьевых компонентов), основывающаяся на аналитической экстраполяции получаемой зависимости убывания масс выделяемых ферропримесей от числа проводимых операций. ■ Установлены закономерности изменения магнитной силы притягивания феррочастиц различных размеров от их расстояния до рабочей поверхности с учетом зависимых от этого расстояния параметров поля и магнитной восприимчивости частицы.

• Определены условия применимости классического выражения магнитной

силы захвата феррочастиц: при расстояниях не менее чем собственный размер частиц и с учетом корректирующего коэффициента (3,6).

. Определены условия захвата феррочастиц с учетом роли доминирующих конкурентных сил при сухой и мокрой магнитной сепарации.

• Установлены предельные значения для скорости среды в рабочей зоне сепарации в зависимости от уточненного критического числа Рейнольдса, кинематической вязкости среды, диаметра гранул.

Установлена взаимосвязь между средней скоростью потока в порах матричной рабочей зоны и скоростью фильтрования с учетом фактора извилистости пор.

. Установлены основные параметры безматричных рабочих зон сепарации, определяющие эффективность работы магнитных сепараторов. . Разработаны новые способы диагностики пассивных частей зон сепарации: по прямым данным зависимой от расстояния индукции (используя специальную визуализацию магнитных силовых линий) с выявлением излома характеристики индукции, по получаемым характеристикам силового фактора, по данным прямого силового воздействия (при реализации принудительного перемещения модельной феррочастицы).

. Определены основные параметры матричных рабочих зон сепарации, в том числе на основании усовершенствованной, экспериментально подтвержденной модели «поканального намагничивания гранулированной матрицы». Введено понятие и аналитически установлено значение (1,44) фактора «сращивания жгута» каналов, на основе чего предложен новый подход к описанию кривой намагничивания матрицы.

. Установлены зависимости размагничивающего фактора матричной рабочей зоны от ее относительного габарита, снижающего эффективность захвата ферропримесей за счет ухудшения до 40% магнито-сорбционных свойств такой зоны.

Практическая ценность работы.

. Разработки по контролю ферропримесей сыпучих сред положены в основу создаваемого нового стандарта (ГОСТ Р 55575-2013) и включены в Программу национальной стандартизации РФ.

• Предложены, апробированы и рекомендованы к применению:

- опытно-расчетный метод магнитоконтроля содержания ферропримесей в различных средах, основанный на полученных с помощью разработанной модели операционно-функционального магнитоконтроля зависимостях убывания

масс выделяемых ферропримесей;

опытно-расчетный метод определения доли и содержания магнитоактивной фракции примесей в случаях контроля с традиционным определением концентрации железа (без выделения масс ферропримесей). В развитие известной модели с использованием двух и/или трех точек экспоненциального поглощающего экрана, предложен алгоритм совершенствования «трехточечного» варианта с использованием сравнительного тестирования дополнительных пошаговых опытных данных;

- методики определения параметров и характеристик рабочих зон захвата (магнитных сепараторов, фильтров, анализаторов) безматричного и матричного типа по специально получаемым данным: индукции с выявлением «излома» получаемой пошаговой характеристики, силового фактора, прямого силового воздействия (при реализации приема принудительного перемещения модельной феррочастицы), индукции и напряженности (при использовании потокоизмерительных петель) в приконтактных зонах гранул, средней индукции в матрице, размагничивающего фактора матрицы и ее эффективных каналов. . Осуществлены опытные и промышленные внедрения разработанных и запатентованных методов и средств магнитоконтроля, а также новых образцов аппаратов магнитной сепарации многочисленных рабочих сред разнопрофильных производств стройиндустрии, пищевой и полимерной промышленности и пр. Экономия от внедрения составила свыше 40 млн. руб. . Новизна разработок подтверждена 12-ю патентами РФ на изобретения и 1-им патентом на полезную модель.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту.

. Модель операционно-функционального магнитоконтроля ферропримесей рабочих сред (материалов, сырьевых компонентов), основывающаяся на аналитической экстраполяции зависимости убывания масс выделяемых ферропримесей от числа проводимых операций.

• Результаты экспериментальных исследований и основные закономерности силового воздействия на феррочастицы в рабочей зоне сепарации.

. Результаты анализа особенностей магнитного захвата феррочастиц при сухой и мокрой магнитной сепарации.

• Результаты экспериментальных и теоретических исследований по определению основных параметров рабочих зон сепарации, режимов сепарации.

. Результаты практической реализации предложенных методов контроля, технических решений, совокупное применение которых в технологии магнитной

сепарации способствует повышению ее эффективности.

Личный вклад автора в работу. Работа является результатом многолетних теоретических и экспериментальных исследований автора в области контроля в технологии магнитной сепарации различных сред (материалов, сырьевых компонентов). Автор разработала модель операционно-функционального магнитоконтроля, ей принадлежат новые научные идеи по созданию и реализации усовершенствованного метода магнитоконтроля феррофракции различных рабочих сред. Автор предложила новые способы диагностики рабочих зон сепарации, определения их ключевых характеристик. Она явилась инициатором разработок, отраженных в новом ГОСТ, патентах на изобретения и материалах научного открытия. В опубликованных работах представлены результаты, выполненные лично автором и в соавторстве с коллегами, где автору принадлежат постановка задач, пути их решения, получение и обобщение результатов. При внедрении результатов автор всегда выступала разработчиком, организатором и руководителем работ, принимала непосредственное участие в испытаниях разработок.

Реализация (внедрение) результатов работы. Подтверждены включением в Программу национальной стандартизации РФ для создания нового ГОСТа, актами (частично представлены в приложении): ОАО «Лыткаринский завод оптического стекла», ЧАО «Интеркерама», ОАО «Роберт Бош Саратов», ОАО «Красный Октябрь», ООО «Одинцовская кондитерская фабрика», ОАО «Раменский комбинат хлебопродуктов», ОАО «Лобненский завод строительного фарфора», ОАО «Волховский комбикормовый завод», ОАО «Компания МАЙ», ЗАО «Солнечногорский завод ЕВРОПЛАСТ», Центральный институт авиационного моторостроения им.Баранова, ОАО «Керамический завод Сокол», завод по производству кабеля ООО «ТД Паритет», ЗАО «Терна Полимер», ООО «SACMI MOSCA», ООО «Дмитровская плитка» и др. - более 50 предприятий. Экономия от внедрения составила более 40 млн. руб.

Реализация и внедрение результатов работы на разнопрофильных предприятиях отмечены премией Правительства РФ в области науки и техники для молодых ученых «за исследование и разработку новых методов магнитофоретической очистки жидкостей и сыпучих сред от феррозагрязнений при эксплуатации машин в производстве хлебных, полимерных и керамических изделий» (2009г.), золотой медалью международного салона промышленной собственности «Архимед» (2009г.) и соответствующим дипломом «за значимый

вклад в международное развитие науки и технологии». Автор удостоена также именной почетной медали «За заслуги в деле возрождения науки и экономики России», почетного диплома «За активную работу по развитию изобретательства в г.Москве», почетной грамоты победителя молодежного инновационного конвента Центрального федерального округа (2009г.).

Результаты работы использованы также в НИР, выполнявшихся автором по фанту Минобразования РФ (ТОО-13.0-711) по фундаментальным исследованиям в области технических наук, а также по Гранту Президента РФ для поддержки молодых кандидатов наук (МК-115.2007.8), материалах установленного нового физического явления (опубликованного в престижных физических изданиях) в области магнетизма дискретных сред, в учебных курсах, выполнении (под руководством автора) кандидатских диссертаций.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на международных конференциях «International Conference of Materials Science and Mechanical Engineering» (Куала Лумпур, Малайзия, 2013 и Тайпей, Тайвань, 2014), на международной научно-практической конференции «Общество, современная наука и образование: проблемы и перспективы» (Тамбов, 2012), на 10-й юбилейной международной научно-практической конференции «Техносферная безопасность, надежность, качество, энерго- и ресурсосбережение», (Туапсе, 2008), на 8-й международной конференции «Multiphase Flow in Industrial Plants» (Альба, Италия, 2002г.), на научно-практическом семинаре при МГУПП по актуальным вопросам продовольственной безопасности (Москва, 2010), на международных конференциях «РеПласт» (Москва, 2005, 2007гг.), на научно-практической конференции «Индустрия пластмасс: сырье, оборудование, современные технологии получения и переработки» (Москва, 2007), на Всероссийской научно-технической конференции «Современные проблемы экологии» (Тула, 2008), на Всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии НМТ-2008» (Москва, 2008), на Всероссийской научно-технической интернет-конференции «Экология и безопасность в техносфере» (Орел, 2008), на научно-практических семинарах в рамках выставки «Зерно-комбикорма-ветеринария» (Москва, 2008,2010 гг.) и др.

Результаты работы также докладывались в различных организациях, в частности, в университетах Европы гг. Грац (Австрия), Болонья, Падова (Италия) во время научных стажировок, на заседании Совета директоров при префекте BAO г. Москвы (Правительство Москвы, 2008), на Первом молодежном

инновационном конвенте Центрального федерального округа (г.Дубна, 2009), при обсуждении НИР, выдвинутой в соавторстве на соискание Премии Правительства РФ 2009г. в области науки и техники для молодых ученых: ОАО НИИТ Автопром, AHO «Инновационный центр BAO г.Москвы», МГУПП, ООО «Ле-гранд», ООО «ПКФ Тара», ЗАО «Хлебокомбинат ПЕКО», МЭИ, завод полимерного машиностроения «Тригла», МАДИ и др. Результаты фундаментальных исследований, приведших к установлению нового физического явления, докладывались в Научном центре «Нелинейной волновой механики и технологии РАН», МГУ им. М.В.Ломоносова и др.

Публикации. Результаты работы опубликованы в 118 научных статьях и докладах, из них 68 работ в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК для публикации результатов докторских диссертаций, в т.ч. цитируемых Web of Science и Scopus, 13 патентах РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 10 глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы составляет 290 страниц, включая 112 рисунков, 16 таблиц, 456 ссылок на литературные источники и 22 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Приведен критический анализ применяемых в различных отраслях промышленности и являющихся все более востребованными методов и средств магнитоконтроля ферропримесей. Их присутствие в рабочих средах (материалы и сырьевые компоненты стройиндустрии, пищевых производств, конденсаты тепловых электростанций, сырье производств пластмассовых изделий, топливо и масл^ формовочные смеси литейного производства и пр.) повышает риски производств, ухудшает качество этих сред, снижает безопасность и сокращает срок службы техногенных объектов. Столь же принципиальным является вопрос о систематическом контроле результативности широко применяемой магнитной сепарации для удаления этих примесей.

Использование магнитной сепарации является весьма действенной рископонижающей мерой производства, так как за счет снижения в рабочей среде средней концентрации с ферропримесей достигается повышение качества рабочих сред (материалов, сырьевых компонентов), безопасности оборудования и срока его службы (средней длительности межремонтной эксплуатации): от Г| до Г2>Г|. Так, если до удаления ферропримесей масса поступивших (и оказавших

негативное влияние на производство) ферропримесей т~С\-т\, то при снижении их содержания, т.е. при сг<с\, эта же масса достигается при Т2>г]: т~ст2" (для линейной модели показатель степени -=1). Значит, можно получить выражения для относительной длительности межремонтной эксплуатации т/г|, а также относительного приращения периода этой эксплуатации (г2 - )/г) =Ат/г(: г, 1 1 Дг 1 . 1

Г,

-1=-

1- (1)

Г, к/сТ (I-г)"' г, (С1/С,Г (1-^Г

Здесь же записаны выражения для ту'г, и Дт/т| с учетом общеизвестного определения эффективности ^={с\-с-^)/с\=\-с^с\ сепарации (снижения содержания ферропримесей). В частности, из-за присутствия ферропримесей в конденсатах и питательной воде парогенератора тепловой электростанции происходит рост «рискоусиливающей» массы железоокисных отложений /и на парогенерирующих поверхностях (с их перегревом и пережогом): т~с т1,2.

На рис.1 видно, что с ростом 41 значения Дг/г[ увеличиваются, причем для повышенных 4/ - существенно.

Рисунок 1 - Влияние эффективности снижения концентрации ферропримесей в рабочей среде на относительное приращение периода межремонтной эксплуатации оборудования; 1 и 2 - в соответствии с (1) приг=1,2 и г=1.

Что касается самой оценки возможных рисков Л производства, связанных с присутствием ферропримесей, то соответствующая количественная (для выявления экономической значимости вопроса - финансовая) оценка уменьшения этого риска может быть произведена по полученным зависимостям:

ДЛ =

'и _ . мт = [и -и2(\-■ Ыт =

и,

с\ J

Ыт.(2)

'1 ч

При этом использованы базовые положения ФЗ «О техническом регулировании» (№184-ФЗ от 2002г.). Здесь: 11\ и и2 - средний ущерб (например, стоимость ремонтных работ) до и после применения магнитной сепарации, гдх) - годовой ресурс времени работы, Лт0 - количество техногенных объектов, подверженных

неблагоприятному воздействию ферропримесей, присутствующих в рабочих средах.

Установлено, что, например, для одного предприятия по производству ПЭТ-преформ и полимерных крышек при среднеэксплуатационной эффективности у = 90% (0,9) удаления из сырья ферропримесей, попадающих в гнезда матриц термопластавтоматов, финансовый эквивалент снижения риска, в частности, для 20-ти термопластавтоматов составляет ДД = 964800 руб./год. При этом относительное снижение риска: ДЛ//?=0,87, остаточный риск: 1-ДЛ//?=0,13. А что касается большинства предприятий различных отраслей промышленности, то оценочная величина АЛ на 3-4 порядка выше.

Анализ современного состояния вопроса магнитоконтроля ферропримесей различных рабочих сред (материалов, сырьевых компонентов) позволил выявить недостатки (в том числе принципиальные) существующих методов и средств магнитоконтроля, показать необходимость и пути создания научных основ для их совершенствования, что способствовало бы решению проблемы повышения эффективности контроля содержания и выделения ферропримесей при магнитной сепарации различных сред.

Практикуемый метод магнитоконтроля предполагает операционное выделение ферропримесей неоднократным сканированием. При этом число операций ограничивается, а за конечный результат выделения принимается суммарная масса соответственно выделенных ферропримесей. Показано, что известный метод нуждается в пересмотре, так как уверенности в достаточности того или иного числа операций для полного выделения ферропримесей нет. К тому же, если отойти от принятой практики накопления операционных масс и проследить тенденцию их убывания, то нетрудно отметить бесспорный факт, что по мере увеличения числа операций п значения операционных масс т убывают асимптотически.

Следовательно, традиционный магнитоконтроль недостаточно точен, при его использовании не определяется погрешность, так как неизвестной остается масса присутствующих в анализируемой среде ферропримесей. Проведение же весьма большого числа операций нецелесообразно.

Тем не менее, точность метода магнитоконтроля можно повысить без увеличения числа операций, если придерживаться следующих положений.

Первое - получение исходных экспериментальных данных операционных масс т выделяемых ферропримесей (а не традиционно - аддитивно накапливаемой массы). Но при этом должна решаться задача не последующего

определения суммарной массы, а нахождения соответствующей зависимости (убывающей) операционных масс т ферропримесей от порядкового номера операции п как базовой характеристики.

Второе - разработка модели контроля, основанной на установлении закономерности (аналитического вида) зависимости т от п, что позволяет осуществлять экстраполяцию такой опытной зависимости (в частности, экспоненциальной) за пределы фактического эксперимента (не ограничиваясь каким-либо конкретным значением и), разумеется, с возможностью определения не только любых операционных масс, но и суммарной массы (по сути - как сумму членов получаемой дискретной зависимости). Тем самым достигается основной итоговый результат: определение общей массы ферропримесей, находящихся в анализируемой среде, в том числе с учетом остаточной (после фактического выполнения п операций извлечения) массы ферропримесей.

Третье - решение вопроса о количественной оценке погрешности существующего магнитоконтроля, а именно того результата, который получается путем традиционного суммирования масс фактически выделяемых ферропримесей по данным ограниченного числа операций.

На рис.2 и рис.3 показаны полученные опытные данные операционного магнитоконтроля ферропримесей ряда сред. Они действительно свидетельствуют об асимптотическом характере убывания операционных масс т по мере увеличения п. Видно, что в любом случае традиционного магнитоконтроля остается неучтенной та или иная масса ферропримесей (для ограниченного числа операций, например, часто регламентируемого значения п=3).

Для легализации получаемых опытным путем дискретных зависимостей т от п функциональной зависимостью разработаны теоретические основы операционно-функционапьного магнитоконтроля. Так, для секционного варианта анализатора фильтрационного типа при исходной концентрации ферропримесей с о концентрация этих примесей на выходе каждой секции (цикла, операции) согласно известной модели экспоненциального поглощения будет составлять с| =с0■ ехр(-а/), сг=с 1 • ехр(-а/)=с0 ехр(-2а/), с3=с2-ехр(-а/)=с0 ехр(-3а/)...

сп=с0 ехр(-иа/)> где " ~ порядковый номер секции (цикла, операции), а -коэффициент поглощения, / - длина секции. Тогда, переходя к такому параметру как изменение концентрации в пределах каждой секции (Дс1=с0 - си \с2=С\ - с2 ... Асп=сП.1 - сп) с учетом объема анализируемой среды секционные (операционные) массы выделенных ферропримесей подчиняются функции:

тт=т0(е"-1)е"^=а-е"л, (3)

от, иг зз 30 25 20 15 10 5

\

V

\

\ \

ч < к

ч

г- - .

Рисунок 2 - Опытные данные масс выделенных ферро-примесей из жидких сред: моторного масла (I) и бензина АИ-92 (2) в каждой из операций магнитоконтроля.

т, г

0.5 0,45 0.4 0,35 0.3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05

V

\ \

\

\ | \ V- , 3

Л. 4

\ , N 1 7

ч \\

\ ' V N

1 5 в' г---

Рисунок 3 - Опытные данные масс выделенных ферропримесей из

сыпучих сред: измельченного чайного листа (1,2), муки (3,4), сахара (5), кварцевого песка (6,7), полевого шпата (8) в каждой из операций магнитоконтроля.

в

где т0 - общая масса ферропримесей в анализируемой среде. Здесь же приведен упрощенный вид установленной экспоненциальной функции, подчеркивающий возможность прямого тестирования получаемых экспериментальных

зависимостей (рис.2,3) в полулогарифмических координатах (рис.4,5), в которых они достаточно хорошо линеаризуются. Такой вид функции дает еще возможность, используя экспериментальные зависимости (рис.4,5), определять конкретные значения эмпирических параметров а и к. Смысл нахождения конкретных значений параметров а н к сводится к тому, что они, имея в соответствии с оригинальным выражением (3) вид:

а = то (е — 1), к=а1,

(4)

т, мг

ю

N 2

ч \ \ к ' \

1-3 ■V N

ч

N.

Рисунок 4 - Логарифмическая линеаризация данных масс выделенных ферропримесей из жидких сред: моторного масла (1) и бензина АИ-92 (2) в каждой из операций магнитоконтроля.

т, г

0,001

0,01

Рисунок 5 - Логарифмическая линеаризация данных масс выделенных ферропримесей из сыпучих сред:

измельченного чайного листа (1,2), муки (3,4), сахара (5), кварцевого песка (6,7), полевого шпата (8) в каждой из операций магнитоконтроля.

0 1 2 3 4 6 6

содержат дополнительную важную информацию о фактической (заметим -искомой) массе ферропримесей в анализируемой пробе:

ти = "»,.., = ~г—. (5) е -1

Построение модели секционного поглощающего экрана возможно также путем, исключающим изложенные выше теоретические предпосылки, приводящие к получению расчетной формулы (5). Для этого результаты эксперимента (рис.2,3) тестируются в полулогарифмических координатах (рис.4,5). И в случае линеаризации в этих координатах (как это подтверждается фактически) можно констатировать, что для рассматриваемого случая вид этой зависимости - экспоненциальный, соответствующий второму выражению в (3).

Тогда следует отметить то примечательное обстоятельство, что, будучи дискретной (справедливой для натурального ряда чисел 1,2,3...и т.д.), эта (упрощенная) зависимость (3) представляет собой количественный ряд в виде убывающей геометрической прогрессии. Следовательно, по первому члену этой профессии т\ и ее знаменателю q, т.е. /и, = а • ехр(-£ ■ 1) и <7 =/ил//ил_,= ехр(-Л) можно определить массу ферропримесей, находящуюся в анализируемой среде -как сумму неограниченного числа членов этой прогрессии, а в данном случае -как суммарную потенциальную массу осадка ю, „, которая могла бы быть получена при теоретически неограниченном числе операций (я—><ю), т.е.

т, а

«,...-= ■;-'- =-¡—Г, (6)

1 - <7 е - 1

причем расчетные формулы (5) и (6), полученные путем реализации различных подходов, взаимно идентичны.

Именно определяемое опытно-расчетным путем значение т0=т] ^при известных значениях объема V и массы М пробы анализируемой среды является ключевым для использования при нахождении значений концентрации и/или массовой доли ферропримесей в пробе анализируемой среды.

А что касается задачи оценки погрешности магнитоконтроля, традиционно ограничивающегося определенным числом п операций (например, для пищевых сред и ряда сред стройиндустрии, в основном п=3), то с позиций рассмотренных здесь подходов к получению модели эта задача впервые становится решаемой. Так, зная массу выделяемых из анализируемой среды ферропримесей т\ „ при осуществлении ограниченного числа п операций, степень выделения ферропримесей (при осуществлении традиционного магнитоконтроля) и

относительная погрешность е результата поддаются количественной оценке как: т\ п/т\ гси £ = (.т\ г- ~ т\ п)!т\ х При этом, если воспользоваться соответствующей формулой суммы ограниченного числа (и) членов данной профессии:

т - т„ ■ ц 1 - е~к" е -1

то с учетом (6):

,,/«1 * =1~е *"(х100%)' £ = е_'"(х100%). (8) Соответствующие результаты магнитоконтроля показали, что при осуществлении традиционного магнитоконтроля ферропримесей степень выделения ферропримесей (и соответствующие официальные показатели концентрации) составляют всего лишь 20-60% от их фактического содержания в анализируемых средах. И этот аргумент дополнительно убеждает в необходимости отхода от традиционного магнитоконтроля и целесообразности использования усовершенствованного метода магнитоконтроля.

Достоверность изложенного выше способа операционно-функционального магнитоконтроля может быть аргументирована еще и фактом склонности к линеаризации дополнительно получаемой характеристики ^-параметра. Для ее нахождения следует перейти от операционных зависимостей (рис.2-5) к зависимостям возрастающей массы т\ „ осадка ферропримесей по мере увеличения числа п операций (рис.6 - на примере моторного масла). Зная значение потенциальной массы осадка т0 (/И| оо), можно затем найти соответствующую, в такой же мере зависимую от числа операций (секций) п, характеристику эффективности у/ = т\ ,„/т0 (рис. 66). После этого находится и иллюстрируется характеристика ^-параметра, вычисляемого здесь как ¿=-1п(1-у/). Такие характеристики, являющиеся своего рода тестовыми, действительно хорошо линеаризуются (рис.бв), т.е. £,- п.

Если параметром контроля выступает, например, концентрация с железа, то получаемая зависимость с от числа операций (числа п циклов или секций, числа участков матрицы различной длины дг) асимптотически стремится к пределу: с—*сжт_ т.е. минимальной концентрации железа - того железа, которое не входит в состав магнитоактивных частиц. Но этого предела можно достичь, как и значения одного из ключевых параметров контроля - доли магнитоактивной фракции к =(с0 — с(хт)/с0 (при исходной концентрации с0), лишь теоретически:

при бесконечном числе операций. Стало быть, всегда имеет место погрешность в определении значения Я.

1». о. МГ

> /

/

) )

/

Рисунок 6 - Зависимости от числа операций магнитоконтроля ферропримесей моторного масла: накопленных масс выделяемых ферропримесей (а), эффективности выделения (б) и ^-параметра (в).

О 1 2 3 4 5 >1 в)

Если в качестве параметра контроля берется относительное снижение концентрации у/ =(с0-с)/са , то получаемые зависимости у/ от х непосредственно стремятся к значениям Я >Я). При этом фактически достигаемое в опытах «максимальное» значение у/ всегда является несколько меньшим по сравнению с теоретически возможным значением у/=Х (для случая неограниченного числа операций), что, опять-таки, вызывает погрешность в определении Я.

Более точно значение Я обычно рекомендуется находить опытно-расчетным путем с использованием одной из известных формул:

Я =-—-, VI и V: соответствуют значениям х\ и (9)

/У,

- у 2 — V |У 3 м п\ Я =-. у|, ||/2 и соответствуют значениям дгк дг2=2г|, д:з=3дг| (1 и;

2^2 -I"! -VI

при этом расчетная формула (10) предназначена для определения Я тогда, когда среда не подчиняется модели (одно)экспоненциального поглощающего экрана ферропримесей.

К числу принципиальных условий применения этой формулы относится строгое соблюдение правила выбора первого значения цг=ц/\ (например, при длине фильтр-матрицы х=х\). Оно должно находиться лишь в области х>Л( -только на хвостовом участке ^-характеристики. Однако этот участок отчетливо просматривается не на исходной ^/-характеристике, а на характеристике £,=-1п{ 1 -(р/Я) - благодаря присущему только ей выраженному излому, приходящемуся на абсциссу х Х{. Но такая ^-характеристика недоступна экспериментатору вплоть до определения значения Я. При этом возникает своеобразный порочный круг и неясным остается вопрос, какой из формул для расчета Я, а именно (9) или (10), следует пользоваться.

Обосновано, что к определению Я изначально необходимо подходить с использованием обеих формул. Если оба вычисленных значения Я оказываются одинаковыми (близкими друг к другу), то это свидетельствует о справедливости модели экспоненциального поглощающего экрана (ферропримеси «односортны») и полученное значение Я является достоверным. Если полученные значения Я различны (ферропримеси «разносортны»), то предпочтение отдается значению Я, полученному по формуле (10), но при условии, что это значение Я будет обязательно уточнено, например, путем последовательных приближений к значениям Х( на повторно (или неоднократно) уточняемой ^-характеристике, в том числе с использованием дополнительного шагового результата у/5 ... у/„ и с неоднократным использованием расчетной формулы (10), но в более общем виде:

Я= . (11)

2vл-l-V„-2-Vл

Что касается наблюдающегося при магнитоконтроле формального «скачка» ^-характеристики, т.е. величины которая, как известно, является носителем более детальной информации о магнитоактивной фракции, а именно данных о долях ее подфракций, то ее можно определять не только известным графическим приемом, но и расчетным путем. Так, если экспериментально получаемые значения эффективности у/, используемые в расчетах Я по формуле (11), гарантированно находятся (как это оговорено выше) в хвостовой части £ (у/)-

характеристики, то они могут быть использованы и для расчета В частности, для «укороченной» процедуры контроля (при одном дополнительном шаговом результате 4/4):

^--Ч'-тМ'-т}

На основании теоретических и экспериментальных исследований приводится критическая аргументация существующих подходов к моделированию магнитного силового воздействия на ферропримеси. Базовым здесь должно выступать уравнение динамики феррочастицы в рабочей зоне сепарации, включающего, как известно, ряд сил: инерционную, магнитную, гидродинамическую (газодинамическую), тяготения и пр. Однако к настоящему времени получение необходимых решений этого, часто иллюстрируемого, уравнения пока затруднено. Это обусловлено следующими, пока не решенными, проблемами.

Одна из них - это обычно испытываемая исследователями сложность в получении раскрытого вида традиционно используемого выражения для магнитной силы типа

= (13)

Мо

поскольку входящие в него параметры, такие как напряженность поля Н (индукция В), градиент напряженности V Н (градиент индукции V В ), а также магнитная восприимчивость частицы х являются функциональными величинами (К - объем частицы, - магнитная константа). Так, параметры поля, создаваемого тем или иным источником в определенной точке рабочей зоны, зависят от местоположения точки нахождения феррочастицы. А параметр х зависит и от формы частицы, и от магнитной восприимчивости ее вещества х»> которая, в свою очередь, зависит от И, а значит - также от местоположения частицы. Однако эти вопросы исследователями учитываются только частично.

Главное же, до сих пор не решен принципиальный вопрос о правомочности применения самого выражения (13), справедливого, как известно, лишь для точечной слабовосприимчивой частицы. К сожалению, до сих пор такой вопрос даже не ставился.

Это потребовало проведения специальных исследований, в которых, с одной стороны, были получены расчетные данные магнитной силы - в соответствии с выражением (13) для модельной «точечной» частицы, а, с другой

стороны, прямые экспериментальные данные магнитной силы - с использованием реальных частиц-шаров.

Для раскрытия входящих в (13) параметров рассмотрен вариант «однонаправленного» поля (в модуле, состоящем из пары взаимно дистанцированных магнитных элементов), когда выражение для магнитной силы принимает частный вид:

ан

Р = Н<УхН

У%В\(Н}/с1х\ (и)

Мо

с1х

С точностью до параметров В0 и к, (определяемых по результатам экспериментов) получены характеристики:

ав

В = В0е-к-\

с1х

= В0ке'", (15)

аргументом которых является удаление х от полюсной поверхности.

Что касается магнитной восприимчивости х феррочастицы (тела), то в известной физической связи х с Хе '■ У X ~ V Хв - N параметр N - коэффициент размагничивания (саморазмагничивания) тела, зависящий от формы тела. Величина же /„ является выраженной экстремальной зависимостью от напряженности поля (в рассматриваемом случае - от напряженности поля в той или иной точке, отстоящей от полюсной поверхности на расстоянии дг).

Установлено феноменологическое выражение для параметра в частности, для часгицы-магнетика шарообразной формы:

X = 2,9ехр(-1,3Д0 е''*"). (16)

Тогда выражение (14) для рассматриваемого варианта принимает полностью развернутый вид:

F 2,9ВХ ехр(- \,ЪВ0е"- ' - 2А, ■ У Д.

Выполненные эксперименты по прямому измерению магнитной силы /•" притягивания шаров различного диаметра ё в упомянутом модуле показали, что семейства (для различных <!) зависимостей Р от х (например, при взаимном удалении магнитных элементов 33мм) обобщаются единой зависимостью в координатах Г/У от х (рис.7). При этом с точностью до размерного параметра <яА обнаруживается степеннбй вид зависимости Гогтхис1,а именно:

х х

0 04

0 06 0.05 0.04

0.02

0,01

0.005

9

\ г.°

at «о

( V 1 г1

[I | и 1. к—

-¿в

-—\—

Рисунок 7 - Удельная сила магнитного притягивания пробной феррочастицы (шары диаметром ¿/=6...10мм) в зависимости от расстояния до полюсной поверхности одного из рабочих элементов модуля; • - */=10мм, о - г/=9мм, ■ - ¿/=8мм, □ - ¿/=6мм; а) и б) -в обычных и логарифмических координатах.

В 10 ж, им

С)

которая, что примечательно, имеет ожидаемое сходство с классическими фундаментальными законами силового взаимодействия: гравитационного и электрического.

Сопоставительный анализ зависимости (18) с зависимостью (17), последовавшей из (13) и (14), показал их функциональное согласие (рис.8), но при значениях х, не меньших чем собственный размер частиц. А существующее при этом количественное различие (между значениями, получаемыми в соответствии с выражениями (17) и (18), конечно же - в данной области) устраняется введением в выражения (17) и (14) и, стало быть, в выражение (13) соответствующего коэффициента: здесь 3,6 (рис.9).

Таким образом, установлено, что при оговоренных выше условиях оба эти выражения - и общепринятое теоретическое (уточненное применительно к реальным феррочастицам), и специально установленное эмпирическое -

V

N \

> > 2 \ \ \ \ -

НФ --V

Ш-Л—

\

0.001 0.01

Рисунок 8 - Удельная сила магнитного притягивания шара в зависимости от расстояния до полюсной поверхности магнитного элемента, 1 - расчет по формуле (18), 2 - расчет по формуле (17).

являются вполне альтернативными. Другими словами, каждое из них, разумеется, в зависимости от особенностей рабочей среды и зоны сепарации, а также, что не менее важно - степени полноты информации о входящих в эти выражения параметрах, может использоваться для решения тех или иных технологических задач магнитной сепарации.

Предложены способы и реализованы методики определения параметров и характеристик рабочих зон сепарации.

Что касается безматричных рабочих зон, то для получения первичной характеристики индукции поля В (или напряженности Н), обязательным условием является предварительная визуализация (с фотофиксацией) магнитных силовых линий (рис. 10). По сути, такая визуализация должна служить ключевым этапом, предшествующим получению характеристик рабочих зон. Но, к сожалению, это условие часто игнорируется, что приводит к искажению и даже получению явно ошибочных результатов.

Использовались три подхода к обработке экспериментально получаемой первичной характеристики, в частности, характеристики индукции В.

Первый заключался в выявлении ее специфичных особенностей, которые напрямую указывали бы на наличие пассивных областей рабочих зон. К числу таких особенностей относится «излом» получаемой характеристики, представляемой в полулогарифмических координатах - с проявлением

у'

]

\ \

\ < А

\

N

1

О 0,005 0,01

Рисунок 9 - Сопоставление зависимостей 1 и 2, найденных по формулам (18) и (17) - с учетом введенного в формулу (17) поправочного коэффициента.

Рисунок 10 - Пример характерного хода магнитных силовых линий в одной из рабочих зон сепарации.

хвостового участка, близкого к автомодельному. Значит, в соответствующей части рабочей зоны неоднородность, а стало быть, и силовой фактор, минимальны, что потребовало принятия необходимых решений конструктивного плана для устранения этой пассивной части или исключения ее роли в процессе захвата феррочастиц.

Второй заключался в получении такой характеристики силового фактора (после обобщения характеристики б и ее производной, демонстрирующей соответствующую неоднородность), по которой, как отражающей уровень магнитного силового воздействия на феррочастицы, можно судить о фактических возможностях рабочей зоны сепарации, в том числе о наличии пассивной части этой зоны.

Третий заключался в получении значений самой силы /•" магнитного притягивания - с использованием модельных шаров того или иного диаметра с! в различных (по взаимному дистанцированию Ъ магнитных элементов диаметром Д) рабочих зонах.

Как показала обработка экспериментальных данных, семейства зависимостей Готх (наподобие зависимостей, показанных на рис.7) для каждого из значений Ь, как и ранее, в необходимом для практики диапазоне ЬЮ, = 0,7-1,3 обобщаются единой степеннбй зависимостью типа (18):

/

^ = [аЛ]ехр ~ = 1,91[а4]ехр

с1

Ь_ А,

2

(19)

при этом параметр а/» принимая индивидуальные значения для рабочих зон с различными Ь, имеет вид, близкий к показательному: а»=[оА]-ехр(-6/Д,), где \аь]=2АН/мм.

Что касается матричных (гранулированных) рабочих зон, то традиционная модель квазисплошного магнетика, позволяющая, например, определять ее среднюю магнитную проницаемость ¡л в зависимости от проницаемости ц материала гранул и пористости а> среды, в известной мере себя уже исчерпала. В основном, это обусловлено отсутствием принципиально новых подходов к выяснению сути самого явления намагничивания гранулированной среды как специфичного магнетика.

Выигрышной является разрабатываемая (и нуждающаяся в экспериментальном подтверждении) модель поканапьного намагничивания гранулированной (в частности, полишаровой) матрицы. Согласно этой модели ответственными за ее намагничивание выступают эффективные магнетики-каналы, формирующиеся (в виде «жгута») вдоль направления намагничивания (рис.11а). Самоорганизация же семейства этих «элементарных» каналов обязана именно цепочкам контактирующих гранул (в основном, извилистым), которые всегда реально проявляют себя в среде из множества хаотически расположенных гранул-звеньев разветвленной скелетной гранулированной структуры. При этом каждый из этих магнетиков-каналов, уподобляемый квазисплошному, хотя и может характеризоваться усредненными (по объему канала) значениями проницаемости, тем не менее, неравнозначен по радиусу г вследствие изменения магнитного сопротивления из-за изменяющейся толщины поровой прослойки между гранулами в цепочке. А это обязывает вводить в рассмотрение и функционально описывать новые ключевые характеристики - такие как

проницаемость квазисплошной произвольной «трубки» /7 в канале (профильная проницаемость) и проницаемость его квазисплошной произвольной сердцевины (I7) (вплоть до проницаемости всего эффективного канала как полноценного элемента гранулированной среды в целом). При этом становится возможным находить ключевые зависимости для напряженности поля, его неоднородности и силового фактора именно в порах такой матрицы, где осуществляется силовое воздействие на ферропримеси сепарируемой среды.

Рисунок 11 - Иллюстрация модели поканального намагничивания гранулированной среды с выраженным профилем проницаемости /7 каждого из эффективных (в «жгуте») магнетиков-каналов: квазисплошных по длине и «сгущающихся» к оси цепочки гранул (а) и схема рабочего элемента установки для подтверждения этой модели (6).

Благодаря проведению серии контрольных экспериментов, выполненных с использованием блока концентричных потокоизмерительных петель, помещаемых между двумя контактирующими шарами, являющимися звеном цепочки шаров (рис.116), установлено, что вытекающие из этой модели расчетные данные р и {//) вполне согласуются с полученными прямыми экспериментальными данными. Так, поскольку та или иная сердцевина цепочки шаров радиуса N (подвергаемых намагничиванию в поле напряженностью Н) «выделяется» соответствующей петлей радиуса г (рис.116), то из данных магнитного микропотока Ф (сквозь эти петли) последуют данные средней индукции (Ф/тгг2) в «выделенной» квазисплошной сердцевине и ее

а)

б)

проницаемости {¿^^Ф/ю^цоН. Аналогично находились и сравнивались с расчетными данные /I - из разности микропотоков ДФ сквозь смежные петли. Согласие расчетных и полученных в работе экспериментальных данных (¿¡) и ¿} иллюстрируется на рис.12.

а) б)

Рисунок 12 - Экспериментальные (точки) и расчетные (штриховые линии) данные средней проницаемости сердцевины магнетика-канала (а) и его профильной проницаемости (б); I -//=83, 2 -44, 3 - 24, 4 - 17, 5 - 13, 6 - 11.

На основании вытекающих из модели расчетных данных ^7) (для сердцевины и для канала в целом) может быть осуществлен адекватный переход от характеристики (/¡) для канала в целом к характеристике ц для гранулированной среды как «жгута» каналов-магнетиков. Следовательно, становится возможным выходить на оригинальный функциональный вид кривой намагничивания полишаровой среды (как рабочей зоны сепарации). Но при этом, как установлено, необходимо обязательно учитывать два не рассматривавшихся ранее фактора: степень компактности («сращивания») жгута цепочек (относительное различие в значениях плотности упаковки) и уровень разветвленности каналов (относительное различие зависящего от координационного числа значение пар активных точек контакта).

Осуществлено дальнейшее развитие модели поканального намагничивания: впервые найдены количественные значения этих факторов, благодаря чему

аналитически установлен обобщенный фактор Л=1,44 (ранее он принимался как поправочный коэффициент), а вытекающее из модели поканального намагничивания выражение для (Д) приобрело, в частности, вид:

Согласие полученных на основании (20) теоретической (после перехода к В = //0ДЯ) и экспериментальной полевых зависимостей индукции для гранулированной среды в целом не только дополнительно подтвердили модель на «макроуровне», но дали возможность получить альтернативные упрощенные и удобные для практики расчетные выражения, в частности:

Профильная же проницаемость /и магнетика-канала (рис.12б), как поддающаяся функциональной легализации и представляющая собой относительную напряженность поля в поровой прослойке между гранулами, а именно /;///= ]л (где А - напряженность поля на относительном удалении г/Л от точки контакта шаров при воздействии намагничивающего поля напряженностью И) делает доступной информацию не только о характеристике напряженности, но и также о характеристике степени неоднородности и силового фактора.

При создании матричных рабочих зон всегда принципиальным является вопрос об уровне намагничивания фильтр-матрицы - в сравнении с потенциальным из-за действия размагничивающего фактора такого магнетика.

Реализован ряд вариантов функциональной легализации экспериментальных данных по намагничиванию образцов гранулированной матрицы с различными относительными размерами. С точностью до коэффициета кц (для полученных опытных данных он составил кц= 1,5) получено выражение для размагничивающего фактора разногабаритных (при различных отношениях длины Ь к диаметру £)) образцов фильтр-матрицы:

При этом оказалось, что установленная экспоненциальная связь между размагничивающим фактором и радикалом относительного габарита гранулированных магнетиков справедлива также для более «уплотненных»

(20)

(21)

(22)

магнетиков-сердцевин (в цепочках шаров) и даже сплошных магнетиков, что усиливает универсальный характер полученного выражения (22).

Это выражение дало возможность определять относительный уровень намагничивания фильтр-матриц: по магнитной проницаемости, индукции. В частности, полученная зависимость (рис.13):

th_

Вг_ В

м-1

(/Z-l)exp(-*„V/,/D)+!

+ 1

(23)

Рисунок 13 - Относительный уровень намагничивания «коротких» образцов фильтр-матрицы - расчет в соответствии с (23), ^=8,5.

позволила показать весьма существенную связь уровня намагничивания образцов фильтр-матрицы с их относительным габаритом L/D. Особенно сильным оказалось влияние WD на //71ц (Д7/Д) в области относительно низких значений L/D, которые, следует заметить, характерны для используемых в промышленности аппаратов фильтрационного типа, в том числе зарубежных аппаратов, например, фильтров немецкого концерна SIEMENS (KWU).

Так, по фактическим данным геометрии матриц (рабочих органов) таких магнитных сепараторов, используя данные рис.13 и/или выражения (23), можно судить о явном недоиспользовании их магнитных свойств. Например, даже при значении IJD=2 относительный уровень намагничивания фильтр-матрицы (в сравнении с потенциальным) составляет в среднем 60%, а при часто встречающемся значении ¿/£>= 1- всего лишь порядка 50%. В конечном счете это существенно влияет на эксплуатационные данные сепаратора, снижая эффективность магнитной сепарации.

При использовании уравнения динамики для тех или иных условий сепарации оценке фактической значимости того или иного члена уравнения, к сожалению, уделяется недостаточное внимание. А это крайне необходимо для конкретизации и решения уравнения применительно к тем или иным условиям

сепарации. Так, на основании соответствующих оценок приемлемыми становятся вытекающие из уравнения динамики часто используемые упрощенные подходы, основанные на анализе силового условия захвата типа: /чд. > Г„СЛИ,, где /\,слю. -результирующая немагнитных сил (инерционная, гидродинамическая, тяжести, Архимеда и пр.), либо доминирующая из них. Заслуживающим внимания является также подход, основанный на анализе энергетического условия захвата: И7«,,, < А„р (наподобие, в частности, известному условию для классического решения задачи определения второй космической скорости, только с изменением знака неравенства), где \Укин - кинетическая энергия феррочастицы при входе в рабочую зону сепарации, Апр - работа по преодолению воздействующих на феррочастицу сил (либо доминирующей из них) для ее достаточного удаления от этой зоны.

С этих позиций рассмотрены характерные задачи, касающиеся технологических режимов магнитной сепарации, в том числе с использованием полученных решений по моделированию магнитного силового воздействия на ферропримеси.

Так, при осуществлении весьма распространенного процесса сухой магнитной сепарации, когда конкуренцию магнитной силе составляет, в основном, инерционная сила, кинетическая энергия феррочастицы становится доминирующим фактором для ее возможного выхода из зоны магнитного воздействия (т.е. проскока частицы). В этом случае целесообразно воспользоваться упомянутым энергетическим условием, в данном случае:

ти2

(24)

2. х

Используя выражения, подобные (18) для магнитной силы в случае использования модулей сепаратора с характерным размером магнитного элемента и различным взаимным удалением Ь элементов, после решения (24) можно получить выражение для одного из ключевых технологических параметров - предельной (для данной координаты х вхождения феррочастицы в рабочую зону) скорости феррочастицы, т.е. скорости, при которой гарантируется захват феррочастицы:

у< |3,8[а];, ехр(-Ь/Рэ) (и)

V р*

При осуществлении процесса мокрой магнитной сепарации, когда частицы осаждаются на поверхность (с расположенным под ней источником магнитного

поля) из слоя протекающей жидкости, доминирующими являются магнитная и стоксовая силы, такой принцип используется также в магнитных анализаторах, применяемых в феррографии. Использование упомянутого силового условия захвата с привлечением эмпирического выражения (18) для магнитной силы позволяет получить выражение для средней скорости потока среды:

т.е. скорости, обеспечивающей захват феррочастицы размером с1, находящейся в потоке на удалении х от источника магнитного поля, в частности, на максимальном удалении, т.е. на поверхности этого потока.

При осуществлении широко распространенного процесса мокрой магнитной сепарации в фильтрующей матрице, когда основными конкурирующими силами являются, как известно, магнитная и стоксовая, подтверждена целесообразность подхода, основанного на использовании силового условия и поиска функционального вида эффективного сечения а (для окна ячейки и всей фильтр-матрицы), но при введении в выражение для магнитной силы поправочного коэффициента. При этом справедливой является связь а с коэффициентом поглощения: а=пя<т~В/^ифс1/ (п„ - число ячеек в единице объема фильтр-матрицы, 7 - динамическая вязкость среды, Оф - скорость фильтрования в матрице, <1г -диаметр гранул). И, пользуясь, например, экспоненциальной закономерностью убывания концентрации ферропримесей по мере прохождения взвесенесущего потока сквозь фильтр-матрицу длиной ¿, с учетом доли магнитоактивной фракции X можно определять эффективность сепарации у, раскрывая базовое выражение: ^=Л[1-ехр(-и„(т£)].

При реализации процесса магнитной сепарации в филыр-матрице важным является вопрос о лимитирующей (предкризисной), т.е. предельной для режима сепарации, скорости фильтрования [и^]. Надо сказать, что на практике обычно не учитывается ни сам факт существования лимитирующей скорости фильтрования, ни тем более влияние вязкости (температуры) среды на значение этой скорости и величину эффективности у/, что является весьма частой причиной погрешности и разноречивости различных данных, особенно полученных при иф>[ьф].

Осуществлено принципиально важное уточнение значения лимитирующего (с точки зрения реализации технологии магнитной сепарации в фильтр-матрице) числа Рейнольдса, которое фактически составляет [Яе\ = 500700 вместо ранее заявляемого [Яе] = 1000. Значит,

(26)

Поскольку эта скорость, кроме диаметра гранул 4- фильтр-матрицы, зависит от кинематической вязкости V среды, а значит - и от ее температуры /, возникает необходимость в легализации /, т.е. в получении модифицированного по отношению к (27) выражения для лимитирующей скорости, в котором бы вместо параметра V фигурировал параметр /. Для этого были установлены феноменологические связи между V и г (рис.14), что позволило найти формулы для расчета этой скорости с легализованной температурой; в частности, для водных систем (о-в м/с, 1 в °С):

0.28 -10 3|Ы/170|

м=

(28)

Подобные феноменологические связи установлены также между динамической вязкостью т] и / (рис.14), что дало возможность с точностью до размерного эмпирического параметра а¥ получить выражения и для эффективности сепарации с легализованной температурой, в частности, для водных систем:

у/ = А< 1 - ехр

avBl

r¡ 1(Р,Пас

clO^V/c

1у/>(//170)

»710'3,Па с

vlü'V/c

(29)

1,4 1.2 1

0,8 0.6 0,4 0,2

4

\

N

с к

i т

20 40 60 fOp 6) U

Рисунок 14 - Зависимости динамической и кинематической вязкости воды (а) от температуры с линеаризацией (б) этих данных в полулогарифмических координатах; точки - фактические данные, линии - расчетные зависимости.

Что касается таких, часто параллельно фигурирующих параметров как скорость фильтрования иф и средняя скорость в порах ис, то между фактической скоростью ис и формальной скоростью иф обычно принимается ставшая уже

классической связь: ос = Оф/си, где со - пористость матрицы. Однако анализ показывает, что эта связь справедлива лишь частично - для случая, когда гранулированная (зернистая) среда упакована не плотнее кубической структуры (часто используемой как модельной), характеризуемой пористостью со = 0,48. Именно при й)>0,48 поры такой среды можно считать «выпрямленными» настолько, что длина каждой из многочисленных пор соответствует длине (толщине слоя) пористой среды.

Для превалирующей части случаев более уплотненных сред (в частности, засыпок гранул-зерен со значениями са =0,4-0,36), в которых реальные поры неоспоримо являются извилистыми, связь между ос и Оф нуждается в уточнении. Это следует из предложенной капиллярной модели гранулированной среды, в которой поры-трубки «формируются» из порового объема так называемых дробных ячеек, выделяемых в структуре гранулированной среды (рис.15).

I * 4 М-1

Рисунок 15 - Условное преобразование реальной звездообразной поры дробной ячейки (на примере ромбической) в пору-трубку.

Располагая доступной информацией о среднем сечении одной поры и количестве пор (в поперечном сечении гранулированной матрицы), можно получить искомую связь:

и,/,

-Й-^, (30)

кш-й) 1,28 V3

при этом значения поправочного коэффициента кш, индивидуального для каждой из типов структур (и соответствующих значений со), линеаризовались в

логарифмических координатах, что позволило установить зависимость кы от со как степенную:

= 1,28 • \[а>. (31)

Из (30) следует, что реальная средняя скорость в порах гранулированных сред матричных рабочих зон, упакованных обычно плотнее сред со структурой, наподобие кубической, всегда превышает традиционно расчетную скорость. И такая погрешность может оказаться весьма заметной. В частности, для матричной зоны, значения пористости которой составляют, в основном, от со= 0,4 до «=0,36, реальные значения средней скорости ос потока в порах на 6-10% превышают значения ис, вычисленные по классической формуле, что отрицательно отражается на данных определения и контроля режимных параметров сепарации.

Разработки по контролю и магнитной сепарации сыпучих и жидких сред внедрены в различных отраслях промышленности, примеры некоторых разработок приведены на рис.16.

Рисунок 16 - Иллюстрации разработок, внедренных в промышленности.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Разработана модель операционно-функционального магнитоконтроля ферропримесей рабочих сред (материалов, сырьевых компонентов), основывающаяся на аналитической экстраполяции получаемой зависимости убывания масс выделяемых ферропримесей от числа проводимых операций.

2. Предложен, апробирован и рекомендован к применению опытно-расчетный метод магнитоконтроля содержания ферропримесей в различных средах, основанный на полученных с помощью модели операционно-функционального магнитоконтроля зависимостях убывания масс выделяемых ферропримесей.

3. Разработан метод определения доли и содержания магнитоактивной фракции примесей в случаях контроля с традиционным определением концентрации железа (без выделения масс ферропримесей). В развитие известной модели с использованием двух и/или трех точек экспоненциального поглощающего экрана, предложен алгоритм совершенствования «трехточечного» варианта с использованием сравнительного тестирования дополнительных пошаговых опытных данных.

4. Установлены закономерности изменения магнитной силы притягивания феррочастиц различных размеров от их расстояния до рабочей поверхности с учетом зависимых от этого расстояния параметров поля и магнитной восприимчивасти частицы.

5. Определены условия применимости классического выражения магнитной силы захвата феррочастиц: при расстояниях не менее чем собственный размер частиц и с учетом корректирующего коэффициента (3,6).

6. Определены условия захвата феррочастиц с учетом роли доминирующих конкурентных сил при сухой и мокрой магнитной сепарации.

7. Получены зависимости эффективности магнитной сепарации от режимных параметров сепарации (скоростного, температурного и пр.)

8. Установлены предельные значения для скорости среды в рабочей зоне сепарации в зависимости от уточненного критического числа Рейнольдса, кинематической вязкости среды, диаметра гранул.

9. Установлена взаимосвязь между средней скоростью потока в порах матричной рабочей зоны и скоростью фильтрования с учетом фактора извилистости пор.

10. Установлены основные параметры безматричных рабочих зон сепарации, определяющие эффективность работы магнитных сепараторов.

11. Разработаны новые способы диагностики пассивных частей зон сепарации: по прямым данным зависимой от расстояния индукции (используя специальную визуализацию магнитных силовых линий) с выявлением излома характеристики индукции, по получаемым характеристикам силового фактора, по данным прямого силового воздействия (при реализации принудительного перемещения модельной феррочастицы).

12. Определены основные параметры матричных рабочих зон сепарации, в том числе на основании усовершенствованной, экспериментально подтвержденной модели «поканального намагничивания гранулированной матрицы».

13. Введено понятие и аналитически установлено значение (1,44) фактора «сращивания жгута» каналов, на основе чего предложен новый подход к описанию кривой намагничивания матрицы.

14. Установлены зависимости размагничивающего фактора матричной рабочей зоны от ее относительного габарита, снижающего эффективность захвата ферропримесей за счет ухудшения до 40% магнито-сорбционных свойств такой зоны.

15. Разработки по контролю ферропримесей сыпучих сред положены в основу создания нового стандарта (ГОСТ Р 55575-2013) и включены в Программу национальной стандартизации РФ.

16. Осуществлены опытные и промышленные внедрения разработанных и запатентованных методов и средств магнитоконтроля, а также новых образцов аппаратов магнитной сепарации многочисленных рабочих сред разнопрофильных производств пищевой промышленности, стройиндустрии, изготовления пластмассовых изделий и пр. Экономия от внедрения составила свыше 40 млн. руб.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Публикации в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ, в т.ч. цитируемых Web of Science, Scopus, РИНЦ

1. Sandulyak, A.A. Functional extrapolation of the mass-operational characteristic of magnetophoresis as a basis for a precision method of monitoring ferroparticles / A.A. Sandulyak, M.N. Polismakova, D.V. Ershov, A.V. Sandulyak, V.A. Ershova, D.A. Sandulyak // Measurement Techniques. - 2010. - Vol. 53 - No.8. -P. 914-918.

2. Sandulyak, A.A. An experimental-theoretical determination of the force and energy characteristics of the operating zones of magnetic separators / A.A. Sandulyak,

A.V. Sandulyak, V.A. Ershova II Measurement Techniques. - 2012. - Vol. 55. - No.3. - P. 336 - 340.

3. Sandulyak, A.A. Separator filter for iron impurities in ceramic suspensions. Magnetic field in matrix pores / A.A. Sandulyak, A.V. Sandulyak, D.V. Ershov // Glass and Ceramics. - 2013. - Vol.70. - Issue 5-6. - P. 223 - 224.

4. Sandulyak, A.A. Magnetic monitoring of iron impurities in petroleum products: Determination of limiting rate in an analyzer / A.A. Sandulyak, V.A. Ershova, A.V. Sandulyak // Chemistry and Technology of Fuels and Oils. - 2013. -Vol. 49.-No.3.-P. 259-263.

5. Sandulyak, A.A., Applied Model of Magnetization of a Granulated Material / A.A. Sandulyak, A.V. Sandulyak, D. Oreshkin, M. Popova //Applied Mechanics and Materials. - 2014. - Vol. 467. - P. 76 - 80.

6. Sandulyak, A.A. On the properties of "short" granular magnets with disordered chains of grains: A field between grains / A.A. Sandulyak, V.A. Ershova, D.V. Ershov, A.V. Sandulyak // Physics of the Solid State. - 2010. - Vol. 52. - No.10. - P. 2108 -2115.

7. Sandulyak, A.V. Magnetic separation of raw materials for glass and ceramic production: problems of ferruginous impurity control (review) / A.V. Sandulyak, A.A, Sandulyak, D.V. Ershov, D.A. Sandulyak, V.A. Ershova // Glass and Ceramics. -2012. - Vol. 69. - Issue 5-6. - P. 208 - 213.

8. Ershova, V.A. Results of Magnetic Control of Iron Impurities in Feldspar / V.A. Ershova, A.V. Sandulyak A.A. Sandulyak, S.F. Mirsaitov // Glass and Ceramics. 2014.-Vol. 70.-Issue 11-12.-P. 457-458.

9. Sandulyak, A.V. On the model of channel-by-channel magnetization of a granular medium (with a radial permeability profile of a quasi-continuous channel) / A.V. Sandulyak, A.A. Sandulyak, V.A. Ershova // Technical Physics. - 2009. -Vol.54.-No.5.-P. 743-745.

10. Sandulyak, A.V. Magnetic Monitoring of Ferrous Impurities in Industrial and Motor Oils / A.V. Sandulyak, D.I. Svistunov, A.A. Sandulyak and others. // Russian Engineering Research. - 2012. - Vol.32. - No.4. - P. 353-356.

11. Сандуляк, A.A. Фунциональный вид коэффициента размагничивания квазисплошной фильтр-матрицы магнитного сепаратора / А.А. Сандуляк // Вестник МГСУ. - 2013. - №7. - С. 121-130.

12. Сандуляк, А.А. Сравнительные базовые характеристики традиционно «коротких» матриц магнитных фильтр-сепараторов / А.А. Сандуляк // Огнеупоры и техническая керамика. - 2013. -№7-8. - С. 27 - 32.

13. Сандуляк, А.А. Аналитическое описание коэффициента размагничивания разнопористых сердцевин цепочек гранул фильтр-матрицы магнитного сепаратора / А.А. Сандуляк // Вестник МГСУ. - 2013. - №9. - С. 62 - 69.

14. Сандуляк, А.А. Подход к оценке снижения риска опасной эксплуатации парогенераторов и «остаточного» риска при снижении содержания ферропримесей в пароводяном контуре (нелинейная модель) / А.А. Сандуляк // Тяжелое машиностроение. - 2009. - №8. - С. 33 - 36.

15. Сандуляк, A.A. Феррозагрязнение технологического процесса - риск опасной эксплуатации оборудования - базовые зависимости / A.A. Сандуляк // Безопасность жизнедеятельности. - 2009. - № 12. - С. 17 - 20.

16. Сандуляк, A.A. Функциональная экстраполяция массово-операционной характеристики магнитофореза как основа прецизионного метода контроля феррочастиц / A.A. Сандуляк, М.Н. Полисмакова, Д.В. Ершов и др. // Измерительная техника. - 2010. -№8. - С. 57 - 60.

17. Сандуляк, A.A. Экспериментально-расчетное определение силовых и энергетических характеристик рабочих зон магнитных сепараторов / A.A. Сандуляк, A.B. Сандуляк, В. А. Ершова // Метрология. - 2012. - №2. - С. 32 - 39.

18. Сандуляк, A.A. Методика и результаты диагностики силовых характеристик неоднородных зон магнитных сепараторов (прямое зондирование) / A.A. Сандуляк, В.А. Ершова, М.Н. Полисмакова и др. // Метрология. — 2011.— №2.-С. 36-47.

19. Сандуляк, A.A. Современный контроль ферропримесей в пищевых ингредиентах: особенности нового метода / A.A. Сандуляк, В.А. Ершова, A.B. Сандуляк, А.Б. Снедков II Хлебопродукты. - 2013. -№12. -С. 62- 63.

20. Сандуляк, A.A. Магнитоконтроль ферропримесей полевого шпата: оценка фактора попутного вовлечения частиц / A.A. Сандуляк, В.А. Ершова, A.B. Сандуляк, Д.А. Сандуляк // Строительные материалы. - 2014. - №3. - С. 107 -111.

21. Сандуляк, A.A. Индивидуальные подходы к решению задач магнитной сепарации с использованием альтернативных выражений для магнитной силы / A.A. Сандуляк, В.А. Ершова, A.B. Сандуляк, B.C. Семенов // Огнеупоры и техническая керамика. - 2014. - №1/2. - С. 24 - 29.

22. Ершова, В.А. Результаты магнитоконтроля ферропримесей полевого шпата / В.А. Ершова, A.B. Сандуляк, A.A. Сандуляк, С.Ф. Мирсаитов // Стекло и керамика. - 2013. -№12. - С. 37 - 38.

23. Сандуляк, A.A. Особенности массово-операционной характеристики магнитоконтроля ферропримесей полевого шпата / A.A. Сандуляк, A.B. Сандуляк, В.А. Ершова, А.Б. Снедков, Д.А. Сандуляк // Техника и технология силикатов.-2014.-Т. 21,-№ 1.-С. 16-22.

24. Сандуляк, A.A. О характеристиках магнитоконтроля ферропримесей (подлежащих магнитной сепарации) сырья строительных материалов / A.A. Сандуляк, Д.В. Ершов, A.B. Сандуляк, В.А. Ершова // Инженерно-строительный журнал. - 2013. - №3. - С. 24 - 28.

25. Сандуляк, A.B. Кривая намагничивания гранулированной среды с позиций модели поканального намагничивания (новый подход) / A.B. Сандуляк, A.A. Сандуляк, В.А. Ершова // Доклады Академии Наук (физика). - 2007. -Т.413. -№4. - С. 469-471.

26. Сандуляк, A.B. К вопросу о модели поканального намагничивания гранулированной среды (с радиальным профилем проницаемости

квазисплошного канала) / A.B. Сандуляк, A.A. Сандуляк, В.А. Ершова Н Журнал технической физики. - 2009. - Т.79. - Вып.5. - С. 140 - 143.

27. Сандуляк, A.B. Результаты нелимитированного сканирующего магнитоконтроля ферропримесей кварцевого песка / A.B. Сандуляк, Д.В. Орешкин, A.A. Сандуляк и др. // Строительные материалы. - 2012. - №4. - С. 80 -83.

28. Сандуляк, A.A. Адаптивные методы контроля магнитоактивной фракции: по двум точкам физических моделей магнитофореза-«экрана» / A.A. Сандуляк, A.B. Сандуляк, В.А. Ершова // Тяжелое машиностроение. - 2011. - №8. - С. 17 -21.

29. Сандуляк, A.B. Магнитоконтроль с ограниченным числом операций ферропримесей в индустриальном и моторных маслах / A.B. Сандуляк, Д.И. Свистунов, A.A. Сандуляк и др. // Вестник машиностроения. - 2012. - №4. - С. 56 - 60.

30. Сандуляк, A.A. Об адаптивных методах контроля магнитоактивной фракции, основанных на физических моделях полиоперационного магнитофореза / A.A. Сандуляк, Д.А. Сандуляк, В.А. Ершова и др. // Энергосбережение и водоподготовка. - 2011. -№3(71). - С. 50 - 52.

31. Сандуляк, A.B. Контроль ферровключений формовочной смеси полицикличной магнитной тест-сепарацией / A.B. Сандуляк, A.A. Сандуляк, В.В. Самохин и др. // Литейное производство. - 2011. - № 1. - С. 15-19.

32. Сандуляк, A.B. Магнитный «сканирующий» контроль содержания ферровключений в формовочной смеси / A.B. Сандуляк, A.A. Сандуляк, В.В. Самохин и др. // Литейщик России. - 2011. - №4. - С. 36 - 39.

33. Сандуляк, A.A. Прецизионный магнитный метод контроля ферропримесей / A.A. Сандуляк, О.В. Мартынов, М.Н. Полисмакова и др. // Хлебопродукты. - 2010. - №3. - С.34 - 35.

34. Сандуляк, A.A. Контроль ферропримесей пищевых сред: недостатки и основные концепции совершенствования нормативно-метрологической базы / A.A. Сандуляк, М.Н. Полисмакова, В.А. Ершова и др. // Хранение и переработка сельхозсырья. -2011. -№1. - С. 60-65.

35. Сандуляк, A.A. Магнитостатические очистные аппараты (гребенчатые сепараторы): базовые характеристики рабочих зон / A.A. Сандуляк, A.B. Сандуляк, М.Н. Пугачева и др. // Строительные материалы. - 2008. - №5. - С. 40 -41.

36. Сандуляк, A.B. Магнитная сепарация сырья для производства стекла и керамики. Проблемы контроля железистых примесей / A.B. Сандуляк, A.A. Сандуляк, Д.В. Ершов и др. // Стекло и керамика. -2012. -№ 6. - С. 29-34.

37. Сандуляк, A.B. О новых принципах актуализации регламентов магнитоконтроля ферропримесей сырья стройматериалов (на примере кварцевого песка) / A.B. Сандуляк, A.A. Сандуляк, Д.В. Ершов и др. // Промышленное и гражданское строительство. - 2013. - № 2. - С. 68 - 72.

38. Сандуляк, A.A. Магнитоконтроль ферропримесей в нефтепродуктах: оценка предельной скорости в анализаторе / A.A. Сандуляк, В.А. Ершова, A.B. Сандуляк // Химия и технология топлив и масел. - 2013. -№3. - С. 44-46.

39. Сандуляк, A.B. Функциональная поправка в классическое выражение для средней скорости потока в гранулированной, плотно упакованной среде / A.B. Сандуляк, A.A. Сандуляк, В.А. Ершова // Теоретические основы химической технологии. - 2008. - Т.42. - №2. - С. 231 - 235.

40. Сандуляк, A.A. Термозависимости эффективности и лимитирующей скорости МФ-очистки жидкостей / A.A. Сандуляк, В.А. Ершова, A.B. Сандуляк // Энергоснабжение и водоподготовка. - 2007. - №5(49). - С. 45 - 48.

41. Сандуляк, A.A. О свойствах «коротких» гранулированных магнетиков с неупорядоченными цепочками гранул: поле между гранулами / A.A. Сандуляк, В.А. Ершова, Д.В. Ершов и др. // Физика твердого тела. - 2010. - Т.52. - Вып. 10. -С. 1967- 1974.

42. Сандуляк, A.B. Прямая фотометрия «концентратов» ферропримесей бензина, выделенных при магнитоконтроле / A.B. Сандуляк, A.A. Сандуляк, В.А. Ершова и др. // Автомобильная промышленность. - 2012. - №1. - С. 31 - 33.

43. Сандуляк, A.B. Операционно-экстраполируемый магнитоконтроль ферропримесей моторного масла. Варианты операций-«блоков» / A.B. Сандуляк, Д.И. Свистунов, A.A. Сандуляк и др. // Трение и смазка в машинах и механизмах. 20U.-X9l2.-C. 32-39.

другие публикации по теме диссертации в рецензируемых журналах

Патенты на изобретения

44. Пат. 2197330. Российская Федерация. Магнитный сепаратор / Сандуляк A.B., Лазовский Ф.А., Малискевич Д.Л., Теплов А.Ф., Сандуляк A.A. и др. // Бюлл.№3, 2003.

45. Пат. 2277017. Российская Федерация. Магнитный сепаратор / Сандуляк A.B., Сандуляк A.A., Соколов В.К. и др. II Бюлл.№6, 2006.

46. Пат. 2299767. Российская Федерация. Магнитный сепаратор / Сандуляк A.B., Сандуляк A.A., Ершова В.А. и др. // Бюлл.№15, 2007.

47. Пат. 2300421. Российская Федерация. Магнитный сепаратор / Сандуляк A.B., Сандуляк A.A., Ершова В.А. и др. // Бюлл.№16, 2007.

48. Пат. 2305008. Российская Федерация. Магнитный сепаратор / Сандуляк A.B., Сандуляк A.A., Ершова В.А. и др. // Бюлл.№24, 2007.

49. Пат. 2305009. Российская Федерация. Магнитный сепаратор / Сандуляк A.B., Сандуляк A.A., Ершова В.А. и др. // Бюлл.№24, 2007.

50. Пат. 2305598. Российская Федерация. Сепаратор / Сандуляк A.B., Сандуляк A.A., Ершова В.А. // Бюл.№25,2007.

51. Пат. 2342197. Российская Федерация. Способ магнитной сепарации и магнитный сепаратор для его осуществления / Сандуляк A.B., Сандуляк A.A., Звездин Д.Ф. и др. // Бюлл.№36, 2008.

52. Пат. 2346748. Российская Федерация. Магнитный сепаратор / Сандуляк A.A., Ершова В.А., Сандуляк A.B. // Бюлл.№5, 2009.

53. Патент на полезную модель 93305. Устройство для определения содержания в текучей среде магнитновосприимчивых примесей (варианты) / Сандуляк A.B., Сандуляк A.A., Свистунов Д.И. и др. //2010.

54. Пат. 2409425. Российская Федерация. Способ определения концентрации магнитовосприимчивых примесей в текучей среде / Сандуляк A.B., Пугачева М.Н., Сандуляк A.A. и др. // Бюлл.№2, 2011.

55. Пат. 2411084. Российская Федерация. Способ идентификации пассивных зон в рабочем объеме магнитного сепаратора / Сандуляк A.B., Сандуляк A.A., Пугачева М.Н. и др.//2011.

56. Пат. 2423185. Российская Федерация. Способ анализа магнитовосприимчивой фракции примесей текучей среды / Сандуляк A.B., Сандуляк A.A., Пугачева М.Н. и др. // Бюлл.№19, 2011.

Публикации в других изданиях

57. Сандуляк, A.A. Контроль ферропримесей различных сред: состояние и перспективы совершенствования нормативно-метрологической базы / A.A. Сандуляк // Законодательная и прикладная метрология. - 2011. - №3. - С. 48 -51.

58. Сандуляк, A.A. Повышение безопасности работы оборудования за счет магнитной очистки промышленных сред от феррозагрязнений / A.A. Сандуляк // М.: Всероссийская научн.-техн. конф. «Новые материалы и технологии НМТ-2008»-2008.-С. 102.

59. Сандуляк, A.A. Ферропримеси вторсырья пластмассы как сильный фактор риска (функциональный) для термопластавтоматов / A.A. Сандуляк // М.: Всероссийская научн.-техн. конф. «Экология и безопасность в техносфере». Орел. - 2008. - С. 148-151.

60. Сандуляк, A.A. Особенности модели магнитоконтроля ферропримесей, основанного на накопительных массово-операционных характеристиках / A.A. Сандуляк, A.B. Сандуляк, Д.В. Ершов // Сухие строительные смеси. - 2013. -№4. - С. 30-31.

61. Сандуляк, A.A. Железистые примеси сырья стекла и керамики: стандартная база контроля и вопросы ее пригодности к задачам магнитной сепарации / A.A. Сандуляк, Д.В. Ершов, A.B. Сандуляк, М.М. Симонова // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. - 2013. - №7. -С. 41 -45.

62. Сандуляк, A.A. «Экстраполируемая цепочка» магнитных тест-фильтров как средство контроля ферропримесей / A.A. Сандуляк, Д.И. Свистунов, М.Н. Полисмакова и др. // Законодательная и прикладная метрология. - 2010. - №3. С. 26, 35 - 39.

63. Сандуляк, A.A. Различные подходы к идентификации пассивных зон в рабочем объеме магнитного сепаратора / A.A. Сандуляк, М.Н. Полисмакова, Д.В. Ершов и др. // Законодательная и прикладная метрология. - 2010. - №6. - С. 23 -29.

64. Сандуляк, A.B. Извилистые поры-«трубки» полишаровой среды / A.B. Сандуляк, A.A. Сандуляк, В.А. Ершова. // Химическая промышленность сегодня. -2006,-№8.-С. 44-47.

65. Сандуляк, A.A. Совершенствование адаптивных методов контроля магнитоактивной фракции железосодержащих включений / A.A. Сандуляк, Д.А. Сандуляк, В.А. Ершова и др. // Законодательная и прикладная метрология. -2012,-№2.-С. 43-49.

другие публикации по теме диссертации

всего 118 научных статей и докладов, из них 68 работ в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ, в т.ч. цитируемых Web of Science и Scopus.

\

Подписано в печать 25.06.2014 Объем: 2,0 п л. Тираж: 150 экз. Заказ №736 Отпечатано в типографии ЗАО «Торговый Дом ВНИИКП» print@tdvniikp.ru

11109

2014156391