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

металлов (штейн) и взаимодействия расплава с ошлаковывающим кварцевым флюсом. Расплавленная смесь штейна и шлака разделяется в ванне плавильной печи по плотности, при этом конвертерный шлак располагается над штейном. При продувке штейна из него в шлак могут переходить частицы как сульфидов цветных металлов, так и корольки самих металлов. Электроимпульсное воздействие производилось на следующие шлаки: 1) конвертерный шлак комбината «Североникель» — в основном фракции от 30 до 10 мм (средневзвешенный размер — 24,1 мм). Представляет собой плотный, схожий с горной породой материал коричневого цвета на поверхности, черный и зернистый на изломе со множеством мелких пор; 2) конвертерный шлак комбината «Южуралникель» — фракции от 80 до 20 мм с крупными образцами по большей части (средневзвешенный размер — 48,93 мм). По своим внешнему виду и структуре схож со шлаком комбината «Североникель»; 3) гранулированный шлак комбината «Печенганикель» — фракции от 10 до 1 мм с мелкими частицами в основной части (средневзвешенный размер — 1,77 мм). Представляет собой плотные и прочные гранулы черного цвета с раковистым изломом и стеклянным блеском. Основным составляющим веществом данных шлаков является смесь железисто-магнезиальных и кальциевых стёкол — алюмосиликатов железа, магния, кальция с оксидами этих металлов. Ценные компоненты в такой смеси могут содержаться в следующем виде: никель — до 50 % включений сульфидов и до 50 % включений оксида; медь — до 65 % распределенных сульфидов и до 35 % включений сульфидов; кобальт — по большей части в виде оксидов [Гальнбек и др., 2002]. Большая часть сульфидов никеля, ферроникеля, сульфидов железа с примесью корольков никеля и сульфидов меди в структуре шлаков имеют размеры от 500 до 100 мкм [Шадрунова и др., 2013]. Химический состав исследованных шлаков представлен в табл. 2. 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. Таблица 2 Компонентный состав шлаков для электроимпульсного разрушения, % Component composition o f slags for electric pulse fracturing, % Шлак 2 О Si Fe Co Cu Ni Mg Ca Al S «Печенганикель» 36,68 25,60 0,09 0,28 0,20 7,18 1,72 3,65 0,76 «Североникель» 36,19 32,30 0,07 0,18 0,11 4,74 2,91 2,71 1,35 «Южуралникель» 30,20 27,50 0,10 0,02 0,50 3,81 6,48 2,36 1,59 Имея достаточно близкий химический состав, эти шлаки всё же отличаются по некоторым физическим свойствам, что обуславливается различными технологическими процессами их образования. Так, конвертерные шлаки комбинатов «Североникель» и «Южуралникель» имеют плотность порядка 3 ,4 -3 ,7 г/см3, тогда как плотность гранулированного шлака комбината «Печенганикель» составляет приблизительно 2,7 г/см3. Содержание меди в шлаках комбината «Южуралникель» на порядок ниже, чем в других рассматриваемых шлаках, что позволяет считать их практически полностью никеленосными. При приложении измерительных электродов к поверхности образцов не было зафиксировано протекания через них электрического тока. Однако содержащиеся в структуре рассмотренных шлаков включения сульфидов никеля, железа и меди проявляют полупроводниковые свойства. Поэтому предполагалось, что при приложении к образцам высокого напряжения проводимость данных включений будет увеличиваться и разряд будет проходить в основном через них. Но слишком большие скопления таких включений могут, наоборот, препятствовать развитию канала разряда и снижать производительность разрушения, особенно при уменьшении размера измельчаемого материала. В таблице 3 представлены фракционные распределения исходных образцов по диапазонам размеров. Порошок, содержащий фракцию менее 1 мм, сразу же отделялся от навесок, поскольку не подходил для проведения экспериментов по разрушению. © Климов А. А., 2026 9 7