Труды КНЦ вып.26 (ЭНЕРГЕТИКА вып. 7/2014(26))

Потребности технического прогресса в горном деле и ряде других отраслей промышленности с технологиями, включающими процессы разрушения материалов, ставят задачи повышения технологической эффективности процессов, снижения энергоемкости разрушения, обеспечения экологической чистоты технологии. К числу потенциально эффективных способов разрушения материалов относится предложенный российскими учеными [1, 2] электроимпульсный (ЭИ) способ разрушения материалов, основанный на использовании взрывного действия канала электрического разряда в твердом теле при выделении в нем энергии емкостного накопителя. Способ отличает высокая энергетическая эффективность и уникальные технологические особенности, позволяющие его универсально использовать для бурения скважин различного диаметра и назначения, дробления и измельчения руд и технических материалов, резания и поверхностной обработки массива и блочного камня [3-5]. Вместе с тем ни в России, ни за рубежом производственное использование способа пока еще не получило сколько-нибудь заметного распространения. Главная причина этого - несовершенство электротехнического оборудования для реализации способа: ограниченный ресурс работы и неудовлетворительные удельные энергетические и массогабаритные характеристики элементной базы (конденсаторы, зарядные устройства, генераторы импульсов) во многих случаях не обеспечивают технико-экономическую эффективность процессов, имеют недостаточную эксплуатационную надежность работы установок. Острая необходимость разработки нового класса электротехнического оборудования для электроимпульсных технологий была осознана с самого начала работ по электроимпульсной тематике, и к ее разработке были привлечены специализированные организации Минэлектротехпрома, научные и учебные организации страны, связанные с электротехническим аппаратостроением. В наиболее острой проблеме создания конденсаторов с ресурсом работы, достаточным для проведения научных исследований способа и испытаний технологических установок, достигнут заметный прогресс - ресурс работы конденсаторов повысился на три порядка, конденсаторы ИМ-50-0.2 НПО «Конденсатор» практически обеспечивали гарантированный изготовителем ресурс работы в 108импульсов при частоте следования 20 имп/с. Были разработаны зарядные устройства по схемам выпрямления высокого переменного напряжения промышленной частоты, которые по номиналам напряжения и мощности, возможности управления скоростью заряда, ресурсу работы были пригодны для использования в электроимпульсных технологиях [6]. Это позволило в 1970-1980 гг. создать экспериментальные установки для опробования в производственных условиях широкого спектра новых технологий на основе электроимпульсного разрушения, на результатах которых базируются современные прогнозные оценки технико-физических показателей технологических процессов, обосновываются дальнейшие задачи по совершенствованию техники и технологии способа. Сейчас, когда электроимпульсный способ разрушения всесторонне изучен и выявлены его безусловные достоинства в технологической эффективности, на первый план встают вопросы совершенствования электротехнического обеспечения технологии, чтобы ликвидировать существенный проигрыш в массогабаритных характеристиках электроимпульсных технологическихустановок в сравнении с традиционными способами. Для примера сопоставим характеристики электроимпульсной дезинтеграционной установки с механическими дезинтеграторами. Дробильно-измельчительный комплекс избирательной дезинтеграции геологических проб ДИК-1 [7], рассчитанный на производительность крупного измельчения до 5 мм - 100 кг/ч и до 1 мм - 50 кг/ч