АО «Челябинский цинковый завод», крупнейший в России производитель цинка, обратился в Институт механики сплошных сред УрО РАН для разработки и создания надежных магнитогидродинамических (МГД) насосов для перекачивания расплавленного цинка.

Халилов Руслан Ильдусович – заместитель директора по связи с промышленностью ИМСС УрО РАН (филиал ПФИЦ УрО РАН), кандидат технических наук:
«Опыт создания магнитогидродинамических устройств накоплением нашим институтом еще с 70-х годов прошлого века. Уникальность насоса состоит из отсутствия движущихся частей, что является «ахиллесовой пятой» существующих конструкций. В насосе, разработанном для АО «ЧЦЗ», движение металла осуществляется за счет действия электромагнитного поля, генерируемого ферромагнитными С-образными сердечниками, что создает усиленное вихревое течение в канале круглой формы. Эти насосы могут работать при больших температурах, будучи погруженными в тигель с расплавленным металлом. При опускании в расплавленный металл насос работает и при включении тока сразу начинает перекачивать металл.
Важно, что для решения задач перекачивания расплавленного цинка необходимо создание конструкции погружного электромагнитного насоса, канал которого должен быть из материалов, устойчивых к расплавленному цинку».

Бошняк Михаил Васильевич - начальник отдела реконструкции и новой техники технического управления АО «Челябинский цинковый завод»:
«Основная задача, совместно решаемая со специалистами ИМСС УрО РАН – создание новых видов отечественной наукоемкой продукции, способной, в полной мере, для обеспечения не только импортного оборудования , недоступное отечественной промышленности из-за введенных ограничений, но и улучшения технико-экономических показателей металлического цинка, за счет производства ранее не задействованных механических процессов транспортировки жидких металлов. Кроме того, в настоящее время графитовые цинковые насосы требуют постоянных затрат на обслуживание и ремонт из-за большого количества движущихся частей, находящихся в постоянном износе. Кондукционный цинковый насос, разработанный специалистами Пермского института, не предполагает наличие таких деталей, которые позволяют обеспечить требуемую непрерывность процесса производства цинка, за счет исключения количества регламентных и аварийных остановок при текущем ремонте».

В результате выполненных работ лаборатория технологической гидродинамики ИМСС УрО РАН (филиал ПФИЦ УрО РАН) разработала математическую модель процесса перекачки расплава металла, последовательное исследование поведения модели в программном комплексе.Проведенные расчеты позволяют выбрать оптимальную конфигурацию лабораторной модели насоса для низкотемпературного имитатора расплавленного цинка и подобрать предварительную конфигурацию насоса для цинка.

На первом этапе исследования лабораторной модели в качестве рабочих жидкостей использовался низкотемпературный имитатор расплавленного цинка, жидкого металла с температурной температурной плавления - галлиевая эвтектика.

Именно в результате воздействия, полученного на лабораторной модели в условиях низкой температуры, была подтверждена математическая модель. Проверив математическую модель, ученые предложили промышленный цинковый насос и на основе своих расчетов оценили стоимость его опытного образца. Сейчас изготавливается опытный образец насоса, который отвечает за состояние цинкового производства.