Труды КНЦ (Технические науки вып. 2/2024(15))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 2. С. 111-122. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 2. P. 111-122. 350 315 280 245 210 175 140 105 70 35 0 -35 -70 ЛСО ,,Т> ли О 1чо ч /і / / 1 t L _ ! L 10 9 5 6 3 £ -1 -2 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 Длительность импульса, мкс Рис. 5. Осциллограммы пробоя промежутка 50 мм в большой измельчительной камере с помощью ГИН 315/0,028 при 315 и 168 кВ: сплошная линия (красная) — напряжение; пунктирная линия (синяя) — ток Fig. 5. Oscillograms o f 50 mm gap breakdown in large fragmenting vessel using PVG 315/0.028 at 315 and 168 kV: solid line (red) — voltage; dashed line (blue) — current На рисунке 6 показаны кривые обратного кумулятивного распределения фракций продукта электроимпульсного дробления образцов кварца на сите с ячейками 15 мм, а в табл. 3 представлены некоторые показатели дробления. Как можно рассмотреть из рисунка, снижение напряжения воздействия ГИН привело к приближению фракционного распределения к более равномерному виду и повышению крупности конечного продукта: так, при уменьшении напряжения воздействия в 1,8 раза средняя крупность продукта дробления увеличилась практически на 25 %. Удельные энергозатраты на электроимпульсное разрушение образцов кварца № 1 и № 2 до размера менее 15 мм составили около 8 и 5 кВтч/т соответственно, что сравнимо с таковыми для абразивных материалов из электрокорунда (около 7 кВт ч/т) [8]. Данное обстоятельство можно связать с малой прочностью кварца на разрыв, которая в десятки раз меньше его прочности на сжатие [9]. По этой же причине были получены довольно высокие степени дробления от 10 до 18 раз за стадию. Однако синтетический кварц также подчиняется общей тенденции увеличения энергоемкости разрушения с уменьшением размера измельчаемого материала из-за снижения вероятности внедрения разряда в частицы минерала. При переходе от сита с ячейками 15 мм на сито с ячейками 1 мм при неизменных энергетических параметрах воздействия энергоемкость разрушения для обоих уровней напряжения возросла в 9-11 раз. Но о высокой эффективности электроимпульсного разрушения говорит массовое содержание фракции менее 0,5 мм в продукте дробления после сита 1 мм, которое достигло 66 и 63 % для уровней напряжения 315 и 168 кВ соответственно. Для опытов по дальнейшему электрогидравлическому измельчению и получению дополнительного выхода фракций кварца менее 0,5 мм использовались нераздробленный материал образца № 2 с сита 1 мм фракции -4,2 + 1 мм и часть продукта дробления после данного сита фракции -1 + 0,5 мм. Собранный материал был разделен на три навески с одинаковым фракционным распределением и массой по 320 г. Средняя крупность полученных навесок составила 1,35 мм. На рисунке 7 изображены осциллограммы электрического пробоя при воздействии ГИТ 48/0,76 и ГИН 96/0,19 на промежуток 20 мм с навесками мелкозернистых фракций кварца в МИК. При работе обеих установок на навески было подано по 100 импульсов с суммарным энерговыделением 87,6 кДж. Развиваемый при разряде обоими генераторами ток достигал одной и той же максимальной величины в 14 кА, поскольку энергетические параметры схемы не изменились при переходе от ГИТ к ГИН. Однако можно заметить, что при разряде ГИН ток имеет вдвое большую скорость нарастания, что определяет высокую бризантность расширяющегося канала от воздействия ГИН 96/0,19. © Климов А. А., Колобов В. В., Потокин А. С., 2024 117