В современных отечественных и зарубежных патентно-информационных материалах [1] представлены измельчающие устройства, принцип действия которых основан на физических методах активации с использованием переменных магнитных полей [2, 3, 4]. Измельчители с переменным магнитным полем представляют собой наиболее распространенную и изученную группу мельниц [5, 6, 7]. Результаты исследований достаточно полно отражены в работах Д.Д. Лонгвиненко, О.П. Шелякова, В.В. Кафарова и других авторов [8, 9]. Аналитический обзор этой информации обнаружил тенденцию всемерной интенсификации процесса диспергирования в результате комплексного воздействия на материал высоких локальных давлений, трения, перемешивания, акустической и электромагнитной обработок [11]. Между тем, в настоящее время отсутствует классификация мельниц этой группы, что затрудняет их выбор при решении задач интенсификации аппаратурно-технологических схем производства. В результате всестороннего анализа мельниц, основанных на физических методах активации с использованием переменных магнитных полей, выявлен ряд признаков, определяющих реализуемый в них способ формирования диспергирующего усилия и достигаемый технологический эффект от внедрения в производственные процессы. К признакам классификации целесообразно отнести:
• вид источника магнитного поля: с плоскими (одно и двухсторонними) индукторами; с кольцевыми индукторами (явно и неявно полюсного типа); с электромагнитами переменного тока специального исполнения;
• число источников магнитного поля и способ их расположения относительно объема обработки продукта: с одним или двумя индукторами, расположенными по всей длине камеры измельчения;
• место расположения источников магнитного поля: на внутренней, на наружной (или одновременно на внутренней и наружной элементах устройства), образующих рабочий объем (камеру измельчения); на выносном магнитопроводе;
• вид магнитного потока: с постоянной и чередующейся полярностью, с постоянной и изменяющейся индукцией;
• режим работы электромагнитов: непрерывного и импульсного типа; со встречным и согласным включением обмоток управления;
• форма камеры измельчения: цилиндрическая, кольцевая или специального исполнения;
• форма размольных элементов: сферическая, цилиндрическая, специального исполнения.
Технические эффекты, способствующие интенсификации процесса измельчения, достигаются в них совокупностью (различными сочетаниями) указанных признаков. При этом группа признаков, характеризующих способ генерирования магнитных полей, определяет конструктивное исполнение рабочих органов устройства. Топология магнитного поля, индуцируемая в камере измельчения (или отдельных ее зонах) различными способами, определяет характер движения и интенсивность силового взаимодействия мелющих тел с частицами обрабатываемого продукта. От этих факторов зависит механизм формирования измельчающего усилия, способ диспергирования, а, следовательно, и технологический эффект процесса измельчения материалов [12,13]. Такая причинно-следственная связь позволяет определить область применения электромагнитных мельниц с учетом их конструктивного исполнения и физико-механических свойств обрабатываемого продукта. В условиях отсутствия общепринятых методов проектирования и расчета измельчителей этой группы представленная классификация может быть положена в основу при создании мельниц новых конструкций и проведении сравнительного качественного анализа их технико-экономических показателей с базовыми вариантами.