Использование магнитов в стройиндустрии

Все мы с детства знаем легенду об уральской магнитной горе, к которой прилипали стрелы кочевников. Если пофантазировать и предположить, что эта гора была бы из магнита на основе неодимового сплава (неодим-железо-бор), то она, наверняка, притягивала бы к себе пролетающие мимо стальные самолеты. Именно из порошка Nd-Fe-B в конце прошлого века научились спекать качественно новые постоянные магниты. Этот материал по праву может называться материалом 21-го века. Он вобрал в себя все достижения в этой области, огромные усилия больших и малых научных коллективов и побил все рекорды магнитных характеристик.

За рубежом устройства на основе неодимовых магнитов сразу же нашли применение, практически, во всех областях. Помимо традиционных потребителей новейших материалов - военно-промышленного комплекса и ядерной промышленности, в их число входят стройиндустрия и нефтегазовый комплекс, химическая и металлургическая промышленность, медицина и микробиология, теплоэнергетика и машиностроение, деревообрабатывающая и пищевая промышленность, радиоэлектроника и наружная реклама. Это далеко не полный список областей применения этих магнитов.

Спектр устройств на постоянных магнитах чрезвычайно широк, но можно попытаться выделить основные классы магнитных систем. Первый класс - это подъемно-транспортное и погрузочно-разгрузочное оборудование на основе постоянных магнитов. В статье про неодимовые магниты был приведен следующий пример: "…магнит размером с футбольный мяч легко поднимает "Волгу"…". Наглядно. Хочется добавить: "с пассажирами и полным багажником". Представляете, каких размеров должен быть электрический магнит с такой же грузоподъемностью? Раз в 20 больше. Существуют, также, ручные и полуавтоматические подъемно-транспортные приспособления, помогающие избежать травм и увечий при погрузке, разгрузке и транспортировке. Другой класс - это сепарационные системы, использующиеся на горно-обогатительных предприятиях, сепараторы для сыпучих и текучих веществ, устанавливаемые обычно в трубопроводах или над конвейерами (т. н. линии магнитной задержки) для различных предприятий стройиндустрии, пищевой, химической промышленности, предприятий по утилизации промышленного, бытового и строительного мусора. В третий класс изделий можно отнести роторы двигателей и микродвигателей, тормозные системы, герметичные муфты и т. д. В отдельный класс можно выделить установки, где неодимовые магниты используются как различного рода магнитные линзы для фокусировки, отклонения заряженных частиц в радиоэлектронике, в некоторых областях науки, в медицине (томографы, ЯМР-спектрометры).

Практически везде, где есть конвейеры, стоит проблема попадания металломагнитных примесей в потенциально опасные отсеки оборудования. На предприятиях строительной индустрии (ЖБК, заводах ЖБИ и сухих смесей и т.д.) отсутствие магнитного заграждения приводит "всего лишь" к поломкам и ремонту дорогостоящего оборудования (лопастям, насосам, весовым механизмам и т.д.) или ухудшению качества выпускаемой продукции (например, на предприятиях стекольной и керамической промышленности). В животноводстве же, и пищевой промышленности это зачастую приводит к летальным исходам. В первом случае гибнет скот от попадающих в комбикорма и добавки гвоздей и шурупов, а во втором - люди от взрывов. Так из-за попадания в норию крупных металломагнитных примесей в 1971-89гг. произошли взрывы на Иркутском и Саранском комбикормовых заводах, Белогорском, Читинском и Армавирском комбинатах хлебопродуктов. Таким образом, существует очевидная потребность в таких изделиях у предприятий, представляющих не только строительную индустрию.

На западе внедрение сильных магнитов в повседневную жизнь (вплоть до бытовых магнитов, игрушек для детей и даже украшений) произошло так же быстро, как на смену виниловым грампластинкам пришли компакт-диски. К сожалению, отечественный потребитель, если воспользоваться этим же сравнением, продолжает слушать граммофон. Справедливости ради, нужно отметить, что некоторые предприятия строительной, нефтегазовой, деревообрабатывающей промышленности уже успешно используют новую технику на постоянных магнитах, но доля этих предприятий ничтожно мала по сравнению с общим количеством нуждающихся в этой технике.

И, что самое парадоксальное, дело здесь не в конкурентоспособности этих устройств. Конкурентов у этих изделий, попросту, нет. Они компактней, безопасней, не требуют затрат электроэнергии, а главное, дешевле применяемых сегодня электромагнитных систем. Те изделия, которые не требуют электропитания для вспомогательных блоков могут работать в поле, под землей и под водой, днем и ночью - постоянно! В связи с этим, даже возобновились дискуссии о разного рода идеях вечных двигателей, летательных аппаратах, использующих альтернативные принципы. Быть может, это уже не за горами. Но, оказывается, можно упорно отвергать даже то, чем уже пользуется весь мир.

Несмотря на инертность отечественного рынка, смотреть в будущее нужно с оптимизмом. На самом деле в нашей стране существуют предпосылки развития техники на постоянных сильных магнитах. Есть предприятия как старые, в основном ВПК, сумевшие "выжить" в сложный переходный период, не растерять людей и накопленные знания, так и новые, образованные на базе научных институтов, которые разрабатывают и постоянно расширяют круг производимых изделий на основе постоянных магнитов, оснащая нашу промышленность по последнему слову.

оригинал статьи: http://www.amtc.ru/publications/articles/2056/