Труды КНЦ. Технические науки. – 2026. - № 1

Статистические данные электроимпульсной дезинтеграции конвертерных шлаков «Североникель» свидетельствуют о том, что их разрушение протекало без заметных особенностей. Степень дробления за стадию оставалась практически одинаковой на всём протяжении экспериментов, и на каждой стадии происходило разрушение в основном сначала крупной фракции. Однако можно отметить очень резкое возрастание энергозатрат при переходе на стадию разрушения до размеров частиц менее 1 мм. Такое увеличение без аномалий в показателях крупности продукта и недодроба в сите может быть объяснено повышением проводимости среды за счет интенсивного преобразования некоторых компонентов шлака разрядами в растворимые соединения. Данное объяснение в некоторой степени подтверждается тем, что при переходе от крупнокускового дробления на сите с ячейками 15 мм к измельчению на сите с ячейками 1 мм значения сопротивлений контура нагрузки изменялись от 14 до 2,8 Ом. Сильное снижение сопротивления свидетельствует об увеличенном растекании токов в рабочей зоне на последней стадии измельчения. Частично сказанное выше характерно и для процессов электроимпульсного дробления шлаков комбината «Южуралникель». Однако при дроблении данных конвертерных шлаков наблюдались определенные особенности. Можно заметить повышенные значения степеней дробления и довольно большие значения удельных энергозатрат для стадий с ситами 15 и 5 мм по сравнению со шлаками комбината «Североникель», что свидетельствует о переизмельчении рассматриваемого сырья на данных стадиях. Об этом же говорит содержание фракции менее 1 мм по массе в продуктах дробления: для шлака «Североникель» — 6,8 и 17,2 % после сит 15 и 5 мм соответственно, а для шлака «Южуралникель» — 14,5 и 23,9 %. Переизмельчение может коррелировать с самыми высокими содержаниями никеля и кобальта и самым низким содержанием силикатов в составе шлаков комбината «Южуралникель» по сравнению с двумя другими образцами. Также обращает на себя внимание факт превышения средней крупностью нераздробленного материала на ситах с ячейками 2 и 1 мм средней крупности начальных навесок для дробления. Это является следствием прохождения электрических разрядов преимущественно по мелким фракциям на данных стадиях без затрагивания крупных, а также преобладания электрогидравлического механизма разрушения над электроимпульсным. Тенденция к переизмельчению шлаков «Южуралникель» заметна и на кумулятивных кривых фракционных распределений, что выражается в их выгнутости вверх — к меньшему содержанию крупных частиц. Как можно было увидеть ранее, шлак комбината «Печенганикель» являлся гранулированным и содержал лишь относительно малые по размерам частицы: фракция более 15 мм отсутствовала полностью, фракция более 5 мм представляла собой небольшой процент по массе. В исходном материале содержалось 24 % фракции менее 1 мм, удаление которой отразилось на доступном для измельчения количестве материала. Средний размер доступной для разрушения фракции составил 2,2 мм, что определило проведение опытов только на сите 1 мм, поскольку измельчение на сите 2 мм не предоставило бы значимых результатов. Важно отметить, что гранулированные шлаки показали наименьшую энергоемкость разрушения для данной стадии из трех рассматриваемых видов при схожем показателе степени дробления. В процессе гранулирования шлаков повышается их пористость, а проводящие сульфиды распределяются по объему в виде небольших отдельных округлых включений, в отличие от конвертерных шлаков. Также химический состав этих шлаков свидетельствует о повышенном содержании силикатов магния и железа в них, являющихся непроводящими веществами. Все эти факторы объясняют низкие значения удельных энергозатрат при дроблении. Сравнение фракций продуктов крупностью менее 1 мм дробления шлаков «Печенганикель» и «Южуралникель» показывает, что гранулированные шлаки имеют тенденцию к образованию более крупных частиц, что говорит об их более эффективном разрушении электроимпульсным методом. В таблице 5 приведены величины содержания обогатимых фракций в продуктах разрушения шлаков до крупности 1 мм. Из полученных результатов можно сделать вывод, что измельчение электроимпульсным методом наиболее целесообразно для гранулированных шлаков «Печенганикель» с показателями энергозатрат в 31 кВ тч /т на достижение размеров продукта менее 1 мм и выделением 43 % продукта в полезную фракцию. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2026. Т. 17, № 1. С. 94-104. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2026. Vol. 17, No. 1. P. 94-104. © Климов А. А., 2026 1 0 0