ОПТИМІЗАЦІЯ СТРИЖНЕВИХ МАТРИЧНИХ ФІЛЬТРІВ ВИСОКОГОГРАДІЄНТНИХ МАГНІТНИХ СЕПАРАТОРІВ

У роботі розглянуто теоретичні та практичні аспекти поширених у технологіях високоградієнтної магнітної сепарації магнітних (матричних) фільтрів (МФ) стрижневої структури з двоякоперіодичним розташуванням елементів. Особливу увагу приділено порівняльному аналізу та оптимізації МФ. Відзначається зростання кількості досліджень з розробки високоефективних і легких високоградієнтних систем зі зменшеним енергоспоживанням. Мета роботи – обґрунтувати та розробити метод оптимізації параметрів МФ за критерієм мінімуму питомої енергії магнітного поля в зоні вилучення на основі розрахунку локальних і ефективних силових та енергетичних характеристик магнітного поля. Ефективність розробленого методу підтверджено серією обчислювальних експериментів з комплексним урахуванням ряду базових факторів впливу на якість кінцевого продукту. На конкретних прикладах доведено, що формування масиву ліній постійного значення магнітних сил (ізодин) є основним засобом дослідження вилучальної здатності МФ. Запропоновано простий та ефективний спосіб візуалізації потенційних зон вилучення задля спрощення розрахунку їхніх площ. Обґрунтовано використання методу інтегральних рівнянь відносно вектора намагніченості елементів МФ, що забезпечує найбільшу універсальність, простоту і точність під час аналізу складних двоякоперіодичних структур. Доведено необхідність визначення не лише локальних, а й ефективних параметрів магнітного поля під час реалізації енергетичної оптимізації. Проілюстровано залежність ефективності МФ від інтенсивності магнітного поля, форми і концентрації стрижнів, їхнього взаємного розташування. Відзначено теоретичний характер розробленого методу, який пропонується розглядати як ефективне доповнення до експериментальних методів аналізу. Доведено, що задля практичної реалізації методу необхідно враховувати технологічні характеристики та обмеження. Його цінність забезпечується повнотою і достовірністю додаткової інформації, отриманої на основі досвіду експлуатації та якісних експериментальних досліджень. Бібл. 20, рис. 3, табл. 1.