Цементация в поле электромагнитных колебаний

За последние годы внимание исследователей привлекли новые методы интенсификации процессов цементации, основанные на реализации их в поле электромагнитных колебаний. Так, предлагают очистку никелевого раствора от меди никелевым порошком в потоке раствора проводить в реакторе, в котором создано электромагнитное поле, перемещающееся вдоль оси реактора. Под действием электромагнитного поля частицы никелевого порошка ударяются друг о друга, в результате чего обнажается свободная цементационная поверхность и ускоряется процесс. Немагнитные продукты реакции (медь) легко выносятся из реактора потоком раствора. Для выделения меди из рудничных растворов запатентована конструкция цементатора, имеющего электрообмотку переменного тока. В цементагоре имеется также вибростержень, который в сочетании с электромагнитным полем способствует интенсификации процесса цементации. Вместе с тем следует отметить, что в технической литературе нет работ по изучению закономерностей поведения ферромагнитных частиц в нестационарных силовых полях в условиях цементации металлов в кипящем (взвешенном) слое.

На ферромагнитную частицу, находящуюся в жидкой среде и в элек-тромагнитном поле (рис. 44), действуют следующие силы: сила тяжести (гравитационная сила) Frp; сила выталкивания (левитационная сила) FneB; сила гидродинамического сопротивления Fr H; сила, обусловленная неравномерностью распределения магнитного; магнитостатическая сила; сила, обусловленная наведением в частице вихревых токов FBHvj магнитная сила взаимодействия между ферромагнитными частицами FПр.

В зависимости от намагниченности (J) вещества у частицы может быть разная величина магнитного момента. Поэтому следует обозначить магнитные моменты двух разных частиц т тм, и ттм2. Сила взаимодействия между частицами зависит от угла между векторами магнитных моментов и расстояния между частицами. Сила притяжения двух частиц, когда моменты частиц направлены параллельно или перпендикулярно друг к другу и расположены на расстоянии длины свободного пробега частицы.

Для указанного на рис. 44 расположения катушки относительно кипящего слоя ферромагнитных частиц сумму сил, действующих на частицы, можно представить в виде уравнения, в котором стрелки показывают направление действия отдельных сил.