Приоритет в новом направлении исследований электромагнитного способа диспергирования [1, 2, 3] принадлежит разработке электромагнитных механоактиваторов (ЭММА) цилиндрического исполнения [4, 5]. Согласно классификации разработанная конструкция ЭММА с технологией криогенного диспергирования [6, 7] относится к группе цилиндрических устройств с униполярными обмотками управления (ОУ), коаксиально расположенными роторами и содержащими одну помольную камеру. Ротор выполняет многоцелевую функцию, интенсифицирующую в совокупности с другими конструктивными признаками и способами подвода энергии процесс механоактивации продуктов. При разработке аппаратурного оформления задача рационального использования рабочего объема решена путем выполнения ротора с жестко закрепленными на нем пальцами, расположенными вблизи и параллельно наружной поверхности емкости. Эта конструктивная мера позволяет разрушать структурные построения из размольных элементов в зоне «сильных» связей [8] и интенсифицировать процесс измельчения за счет исключения застойных зон с увеличением числа и силы производственных контактов между рабочими органами аппарата и частицами обрабатываемого материала [3]. Выбор места расположения ОУ при проектировании ЭММА обусловлен конструкцией и материалом магнитопровода и функционально связан с достигаемой целью интенсификации процесса. В зависимости от заданных технологией параметров электромагнитного поля в объемах обработки продукта [4] для обеспечения рациональных силовых условий процесса измельчения [5], а также в зависимости от степени насыщения стали на отдельных участках магнитопровода, ОУ располагается одновременно на нескольких частях устройства. С целью расширения спектра обрабатываемого в ЭММА сырья, имеющего различные физико-механические и реологические свойства [9, 10, 11], внедрена технология криогенного измельчения с использованием жидкого азота [6]. В низкотемпературной азотной среде продукт охрупчивается, снижается энергоемкость процесса за счет исключения энергетических затрат на объемное деформирование материала. Энергетическая эффективность Э – это отношение полезно достигаемого результата измельчения к суммарным энергетическим затратам, достигаемым в рабочем объеме аппарата:
,
здесь G – производительность; i – степень измельчения; σ – предел прочности материала, Па; ρ – плотность порошкообразного сыпучего продукта, кг/м3; V – рабочий объем механоактиватора, м3; N – затраченная работа в единицу времени, Дж; Е – модуль Юнга, Па). Параметр энегоэффективности процесса измельчения в ЭММА будет тем выше, чем больший прирост поверхности будет достигнут для более прочных материалов при меньших энергетических затратах и минимальном рабочем объеме аппарата.