不同磁场磁选机磁系结构分析
选矿讲稿(6)-磁选)
第七章 磁 选第一节 磁选基本原理磁选是利用各种矿物的磁性差别，在磁选设备的不均匀磁场中实现分选的一种选矿方法。
一、磁选机的磁选过程矿粒在磁选机中进行分离，当矿物颗粒和脉石颗粒通过磁选机磁场时，由于矿粒的磁性不同，在磁场的作用下，它们运动的途径不同。
磁性矿粒受磁力的吸引，附着在磁选机的园筒上，随着园筒一起被带到一定的高度后，脱离磁场从筒上利用高压冲洗水冲落。
非磁性即脉石颗粒在磁选机磁场中不受磁力的吸引，因而不能附着在园筒上。
从而得二．磁选机的磁场在磁选机中，能使磁体产生磁力作用的空间，称为磁选机的磁场。
磁场可分为均匀磁场和非均匀磁场。
1.在均匀磁场中，任何一点的磁场强度大小和方向都是相同的，如图所示。
在均匀磁场中，作用在磁性矿粒上的磁力是均匀的，此时矿粒处于平衡状态，只受转矩的作用，使它的长轴平行于磁场方向；因此不能达到选分的目的。
2.在非均匀磁场中，磁场强度的大小和方向都不相同，如图—b 所示。
此时作用在磁性矿粒上的磁力是非均匀的，矿粒不仅受到转矩的作用，还受到磁力的作用。
所以磁性矿粒在磁力作用下发生移动，达到选分的目的。
三、磁化、磁化强度、磁化系数1.磁化物质：受磁场作用能产生磁性的物质称为磁性物质。
2.磁化：在外磁场的作用下，使物体显示磁性的过程称为磁化。
3.磁化强度：衡量物体被磁化程度的物理量(矢量)，J ，安/米。
J=M/V 式中 M-物体的磁矩，安-米2；V-物体体积，米3；M= k B/μ=k H4.磁化系数：数值大小表明矿粒磁化难易程度。
有体积磁化系数、比磁化系数。
J=κ0H 式中 κ0-比例系数，称体积磁化系数；H-外磁场强调，安/米5.物体比例磁化系数：体积磁化系数与其密度的比值。
用χ0，米3/千克。
χ0=κ0/δ χ0--物体比例磁化系数，米3/千克。
δ--物体密度，千克/米3。
四、磁选的基本条件及1.矿物磁选需满足如下条件：（1）要有一个磁场强度和磁场梯度足够大的不均匀磁场；（2）矿物之间要具有一定的磁性差异，即两种矿物的比磁化率不同。
磁选机种类
磁选机种类磁选机是一种利用磁场作用原理进行物质筛选和分离的装置，一般可以用来分离矿石中的有用成分。
根据其磁场的来源和特点，磁选机可以分为很多种类。
本文将介绍几种主要的磁选机及其工作原理。
1. 永磁磁选机永磁磁选机是利用永磁体所产生的恒定磁场进行磁选的一种机械设备。
其结构简单，使用方便，但其磁场强度有限，选矿效率和处理能力并不高。
2. 电磁磁选机电磁磁选机是利用电磁体所产生的可控磁场，对物质进行磁选的一种机械设备。
其磁场强度较大，选矿效率和处理能力较高，但相对于永磁磁选机，它的结构和使用需要相对复杂。
3. 水平环状高梯度磁选机水平环状高梯度磁选机是将矿浆流经环形风箱，在磁场作用下通过高梯度磁力线体对有用矿物进行选矿和分离的一种机械设备。
其具有高效、高准确性等特点，且可以处理粒度较小的矿物，但其结构比较复杂，维护和操作难度较大。
4. 立式环状高梯度磁选机立式环状高梯度磁选机是将矿浆从上方灌入磁选室，经过高梯度磁力线体中的梯度磁场而实现对矿物的分离。
它比水平环状高梯度磁选机结构更为简单，但选择性差一些。
以上就是一些主要的磁选机种类及其工作原理的介绍。
无论采用哪种磁选机，都需要严格按照其操作规程进行操作，并对其进行定期的检测和维护，以保证选矿的效率和安全。
除了上述介绍的四种磁选机，还有一些其他类型的磁选机，如涡流磁选机、超导磁选机、旋转磁场磁选机等。
这些磁选机在不同的应用场合中都有其独特的优势和适用性。
涡流磁选机是一种利用涡流效应和磁场作用原理进行筛选和分离的机械设备。
它可以处理非磁性矿物中的有用成分，同时具有选择性好、废渣含量低等优点，广泛应用于废料回收、金属粉末制备等领域。
超导磁选机是一种利用超导材料所具有的零电阻和出色的磁场性能实现的高强度磁选装置。
它可以产生达到几十特斯拉的极高磁场，分离效率和分离效果都非常好。
超导磁选机在材料制备、医学、航空航天等领域中有着广泛的应用前景。
旋转磁场磁选机是一种利用旋转磁场作用原理，对具有磁性的固体物质进行分离和筛选的机械装置。
磁选机磁场解析法研究及应用
磁选机磁场解析法研究及应用磁选机磁场解析法研究及应用在磁选设备中，磁系设计是关键，所以对磁系磁场的了解是十分重要的，它对分析磁选设备的性能，进而确定适宜的磁系结构参数，磁极形状和尺寸，以及研究磁性颗粒受力情况起着重要的作用。
同时，为了优化结构、节省材料，设计制造供不同用途且能满足特定磁场要求的磁系体系，就必须对其磁场的大小与分布，作出严密的分析与准确的计算。
基于此，本论文研究了：1、在磁场分布研究中得出，数值计算法的有限差分法、有限元法和边界元法计算相当复杂，各自优缺点明显。
目前，有限差分法还在不断发展中，但总的来说用得比较少；有限元法用得最广泛，能处理任意边界和许多不同问题的有限元法分析软件也在不断地发展中，促进了有限元方法的实际应用。
因此，在电磁场数值计算分析的各种方法中有限元法居于主导地位。
对于线性均匀媒质，边界元法比有限元法更具优势。
边界元—有限元混合法兼备了边界元法和有限元法的优点，具有很好的发展潜力，由于有限元法越来越完善，边界元—有限元混合法更依赖于边界元法的研究发展而发展。
2、分析了磁场的实验研究法和数值计算法的优缺点，我们决定采用数理方程法、复变函数法和许瓦兹变换法等解析解法来进行磁场分布研究。
解析解法是借助于数学方法和物理概念来进行磁场分布研究的方法，可以用完整的数学和理论进行推导，有完整的理论表达式，便于从动力学角度进行磁分离原理研究及建立相应的数学模型。
3、采用数理方程法得出了开放磁系指数公式的推导、磁流体静力分选机楔型和双曲线型磁极磁场分布公式；采用复变函数法得出了对辊磁选机、开放型平面磁系、YDQC——500Ⅱ型强磁选机磁场分布公式；采用许瓦兹变换法得出了齿板介质磁场分布公式。
计算与测试结果表明：它们能较好的说明这些磁场的分布规律。
4、磁流体分选理论中磁系设计方法，为非均匀场磁系设计提供了理论分析方法；磁流体静力分选中垂直沉降理论，为磁选分离动力学研究提供了范例。
完善了磁流体分选理论。
强磁场磁选机与弱磁场磁选机的磁系结构的不同
强磁场磁选机与弱磁场磁选机的磁系结构的不同？磁系是组成磁选机的主要部分。
磁选机的性能不仅与磁系材料及磁场特性有关，而且与磁系结构有很大的关系。
弱磁场磁选机一般都设计为开放磁系。
它是由永磁磁块粘结迭合而成的磁极和底板以及磁矩组成。
这是一个三极磁系，磁系包角为θ，相邻磁极的距离为L。
磁力线自N极出发要通过较大的空气隙到达S极，由于空气的磁阻较大，所以形成的磁场属于弱磁场，故适于选别强磁性的矿物。
闭合磁系由于磁极间的空气隙小，容易产生强磁场。
所以选别弱磁性矿物的强磁场磁选机都设计为闭合磁系。
为了进一步提高闭合磁系的磁场力，可以缩小空气隙，以此减小磁阻。
但是这样做会使选别空间减小，使设备处理能力降低，所以目前多从改进磁极对的形式和它的几何尺寸，以及在两磁间放置导磁系数很高的聚磁介质来提高磁场力。
如在两原磁极间放置一个整体的具有一定形状的感应介质（转辊、转锥或转盘）构成磁路，还可在原磁极之间放置多个具有一定形状的感应介质（齿板、球、柱或网等）构成磁路。
湿式永磁筒式磁选机卸矿装置的研制湿式永磁筒式磁选机是应用很广泛的一种磁选设备.这类设备结构简单,性能良好,处理量大,特别是操作方便,深受选矿厂的欢迎.近年来,为充分利用我国有限的矿产资源和对非金属矿的深加工,需要各种场强的磁选机,同时需要对现有选矿设备进行改进提高,以适应工业发展的要求.普通湿式永磁筒式磁选机选别的对象是磁铁矿,在分选过程中,磁性矿物在磁力的作用下,被吸附在滚筒表面,随着滚筒旋转将磁性矿物带到排矿口时,磁力作用下降.磁性矿物在冲洗水的作用下脱离滚筒表面,作为精矿排出.在一般磁性矿物含量大的情况下,磁性矿物连续不断地涌向排矿口,在排矿通道中受到挤压而形成磁封.但是在强磁性矿物含量低时,不易形成磁性矿物层.在冲洗水的作用下,吸附于滚筒表面的磁性矿物部分滑落在分选槽体内积存,影响选矿效果.本文介绍了一种特殊的结构,可使滚筒表面磁性矿物卸矿完全,槽体内无磁性矿物积存,适用于磁性矿物含量低的工业矿物和工艺要求磁选尾矿浓度较高的场所.。
磁选机磁系的磁场特性介绍
磁选机磁系的磁场特性介绍磁选机磁系的磁场特性指磁选机磁系磁极之间磁感应强度的大小和空间分布规律。
磁场特性与磁系磁势的大小、磁极的形状和尺寸有关。
为了获得良好的磁选指标，磁系磁场的分布要合理，即具有合理的磁场特性。
研究和确定磁场特性的意义在于了解磁场的磁感应强度和磁场力的分布规律，以及它们的作用深度，即它们作用范围的大小，从而确定适宜的磁极结构参数和分选工艺条件。
磁系类型磁选机有两种类型的磁系，即开放磁系和闭合磁系。
不同的磁系类型有不同的磁场特性。
开放磁系的磁极在同一侧相邻配置，且磁极间无磁介质，空气隙大，磁力线处于开放状态的空间内，故称开放磁系；闭合磁系的磁极相对配置，极间空气隙小，磁力线处于封闭状态的狭小空间内，故称闭合磁系。
弱磁场磁选机用开放磁系。
常见的开放磁系为磁极按平面或圆弧面排列的两种类型，它们沿磁极或极间间隙对称面上的磁感应强度的变化规律用磁系磁场指数式表示。
强磁场磁选机用闭合磁系。
常见的闭合磁系有螺线管磁系和铁芯磁系两种。
铁芯磁系的磁极般为平面一单齿极对、双曲线极对、平面一多齿极对、槽面一多齿极对、等磁力极对和多层齿极或球极等；螺线管磁系一般为两平面极对。
这些极对的磁场特性可用理论公式或半经验半理论公式表示。
强磁场磁选机多有感应极，如惑应辊式磁选机的转辊和盘式磁选机的旋转盘。
它们的磁场特性一与闭合磁系的槽面一多齿极对和平面一多齿极对的相同。
研究方法磁场特性可用实测法、磁模拟法、理论计算法或数值计算法加以确定。
实测法适用于确定磁极间间隙较大的磁系的磁场特性，因为常用的高斯计霍尔元件的体积较大，无法测出微小空间的磁场分布。
磁模拟法是利用模型确定原型磁场分布的方法，它可以确定微小空间的磁场分布，原型和模型之间必须满足定的相似条件。
理论计算法和数值计算法是通过理论公式和数学运算来确定磁场的分布。
新型强磁预选磁选机的研制及其在镜铁矿选矿厂的应用
关于磁选机磁路结构及磁场特性（一）1、磁选机的磁系结构传统的磁选机磁系主要由磁轭和磁极组通过螺栓联结而成，如图1所示：图1 磁选机磁系组成图在磁选机的磁路设计过程中，只要设备所需的磁感应强度不是太高，磁极组一般均采用永磁铁氧体材料，在圆周方向上磁极组以N、S极交替排列的方式固定在磁轭面板上。
由于永磁铁氧体材料的磁性能不高，使用其组成的磁系在磁极表面的磁感应强度最高可达到320mT，而当距离磁极表面10mm后，其磁感应强度最高可达到200 mT，这样的磁选机只能用于处理比磁化系数较高的矿物。
要设计制造出磁极表面磁感应强度高于350mT的磁选机，就必须通过进行磁路的优化设计或采用高性能的磁性材料，方可满足设计要求，从理论上讲，采用小磁极和挤压磁极、感应磁极的方式可以有效提高磁极表面的磁感应强度，但这种磁路结构的磁选机磁场梯度大，磁场作用深度小，仅适用于处理非金属矿除铁和处理微细粒物料选铁的作业，由于磁场有效作用深度小于10mm，设备无法用于大处理量的铁矿选矿作业。
为此，要生产制造用于弱磁性铁矿选矿作业的磁选机，铁氧体永磁材料无法满足设计要求，必须采用高性能的永磁材料。
2、磁选机的磁路构成及特点2、1 铁氧体磁路在设计制造弱磁场磁选机，考虑到生产制造成本，均采用铁氧体永磁材料作为磁源，传统的磁选机磁路有两种形式，一种是磁极宽度为170mm的磁路构成方式（距离磁系表面10mm时，沿圆周方向的磁场分布如图2所示）；一种是磁极宽度为130mm的磁路构成方式（距离磁系表面10mm时，沿圆周方向的磁场分布如图3所示）。
第一种磁路结构磁场作用深度大，但磁场梯度相对较小，这种磁路结构的磁选机适用于分选强磁性铁矿和用于要求单机处理量大的选矿作业。
第二种磁路结构的磁选机磁场作用深度小，但磁场梯度相对较大，适用于单机处理量小，物料粒度较细的选矿作业。
图2 170mm极宽时磁场分布曲线图3 130mm极宽时磁场分布曲线2、2 铁氧体、钕铁硼组合磁路在设计制造磁系表面磁感应强度高于350mT的磁选机时，一般均采用铁氧体永磁材料和烧结钕铁硼永磁材料组合成磁极组，即将铁氧体永磁材料叠放在钕铁硼永磁材料下面，与磁轭面接触，根据磁选机磁感应强度的大小，选择所用钕铁硼永磁材料的性能牌号和所用磁体的厚度。
选矿设备磁选机的组成
选矿设备磁选机的组成选矿过程中，经常需要采用磁选机进行磁性分选，磁选机可以在选矿过程中起到关键的作用。
磁选机主要由以下几部分组成：1. 磁系统磁系统是磁选机中最核心的部分，它可以产生不同强度和方向的磁场。
根据磁场的形式和方向，可以将矿物分离成具有不同磁性的品位和矿物。
磁系统的主要组成部分包括：磁力系统、导磁极、磁力调节器、磁介质等。
•磁力系统：磁力系统是磁选机产生磁场的系统，通过它可以产生不同方向和强度的磁场。
•导磁极：导磁极是指由磁性材料制成的磁铁，可以将磁场聚集到矿物上。
•磁力调节器：磁力调节器可以调节磁场的强度和距离，从而适应不同的矿物。
一下可以将其分为电磁式和永磁式两种。
•磁介质：磁介质为了使磁力明显集中于矿物的特定区域，常在磁场中放置填充磁介质。
2. 矿料槽矿料槽是放置待处理矿石的地方，矿石在磁场作用下会按其磁性分别被吸附或抛弃。
矿料槽的材质一般为不锈钢，选用优质靠谱产品是为了使用寿命和安全需要考虑。
可以让磁场良好地传递到矿石上方。
3. 旋流器旋流器是磁选机中用来注入水的系统，主要是为了控制矿石的流速，避免矿石在磁场中粘在一起。
在大型磁选机中，通常采用多层旋流器，能够实现更精细的液流控制，从而效果更佳。
4. 管路系统管路系统是连接磁系统、矿料槽和旋流器的管道，主要是用来流动矿石和水的，有些磁选机会加入再循环水系统，使其有较强的环保意义。
5. 控制系统控制系统是磁选机在工作时使用的关键系统，它可以控制磁力的大小、方向以及矿石进出的速度等，有助于实现更高的精细度和处理效率。
常见的控制系统是电子控制系统，能够实现高精度和高自动化控制。
综上，磁选机的组成部分非常多，这些组成部分各自都具有特殊作用，只有合理的组合和处理才能达到高效的磁选效果，在不同选矿工艺中有着重要的应用。
需要我们认真细致的去学习和专业的去操作。
磁选机不同磁场分布对磁选效果的影响模拟分析
引言磁性矿物颗粒受到磁力的作用,会产生相应的运动,从而可以与非磁性的矿物进行分离,由此即可进行金属矿物的分选或者煤炭开采等非金属矿物的除杂。
我国的煤炭开采量巨大,广泛地采用磁选机进行除杂作业,对于磁选机的效率具有较高的要求。
磁选机在进行作业的过程中,磁性不同,对各种矿物颗粒产生的磁场力不同[1],从而产生相应的分选结果。
在进行洗选煤作业中,要想实现将杂质从原浆中分离出来,对于金属杂质颗粒的受力具有较高的要求,由于杂质颗粒的分布不均匀,磁场分布的不同对分选效果具有重要的影响[2]。
采用有限元仿真分析的方式,对磁选机不同磁场分布时的分选效果进行分析,从而针对性地优化磁场分布,提高分选效果,提高煤炭的产出质量。
1立式永磁精选机的建模对磁选机的磁场进行模拟分析,可以采用有限元分析的方式,采用A N SY S W or kbench 建立磁选机的模型进行模拟计算,得到磁场的磁系分布,从而分析其对矿物颗粒分选的影响。
采用A N SY S 对磁选机的磁场进行模拟,选用M axwell 模块对磁场分析,采用静态场的方式对磁选机的磁场进行分析[3]。
磁选机的磁场作用主要由磁块及屏蔽层组成,磁极采用铁氧体进行制作,在工作过程中,磁性的变化使矿物颗粒在磁力的作用下进行充分运动从而实现分离。
对磁选机的磁场进行模拟分析,选用其中一组磁极进行分析,对磁选机进行有限元建模[4]。
磁选机的磁块均为矩形结构,采用直接A N SY S 直接生成模型的方式,对磁系进行建模,分别设置磁块与屏蔽层的材料属性。
根据立式永磁精选机的结构建立磁选机磁系的模型如图1所示,其中,灰色部分表示磁块与屏蔽层,白色部分表示空气,对模型的参数进行设定。
磁极材料采用Y 30的铁氧体材料,对磁场进行静态模拟,对设定的区域采用边界设定,避免外界的干扰[5]。
磁选机选用永磁磁系,产生的磁场作用不变,设定磁场的自由度方向。
对磁选机的模型进行网格的划分,由于网格划分的精密性对计算结果具有较大的影响,且磁选机的磁场强度较强,磁力线分布较密,对模型采用自适应的网格来进行网格划分,并且磁块的网格最密,进行自适应网格划分之后进行网格的细化,得到磁选机的网格划分模型[6]。
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顺流式磁选机处理能力大，适宜于处理较粗粒度的强磁性物料的粗选 和精选，亦可多台串连工作。顺流式磁选机当给矿量大时，磁性矿粒容易 损失于尾矿，因此要加强操作管理，控制较低的矿浆水平。逆流式磁选机 适宜于细粒强磁性矿物的粗选与扫选作业，回收率较高，但精矿品位较低。 因为粗粒物料易沉积堵塞选别空间，所以逆流型磁选机不适于处理粗粒物 料。 球磨机 选矿设备
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与开放型磁系相反，强磁场磁选设备多采用闭合型磁系，即磁极面与 面相对配置，同时还常常在磁极间放置各种形状的感应铁磁介质(如铁盘、 铁辊、齿板、铁球及钢毛等)，它们成为铁磁路的一部分。这样的磁系的选 别间隙或为单层或为多层，但间隙都很小，磁通大体是直行的，受到的阻 力小，且磁通较集中，磁通密度大，因此磁场强度高；同时感应磁极表面 曲率较大，形成较高的磁场梯度。因为对磁性矿粒产生的磁力等于磁场强 度与磁场梯度的乘积，所以强磁场磁选机能产生很大的磁力。
兴邦讲解细碎机粒度调整操作方法
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半逆流磁选机可以获得高质量的铁精矿，同时也能得到较好的回收率， 所以半逆流磁选机在生产实践中得到广泛的应用。它适宜于处理0.5mm以 下的矿粒的粗选和精选，还可以多台串联和并联，实现多次的扫选和精选。
细碎机日常维护清理小知识
不同磁场磁选机磁系结构分析
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弱磁场磁选机与强磁场磁选机的磁系结构有以下不同：
一、弱磁场磁选设备多采用开放型磁系，而强磁场磁选设备 多采用闭合型磁系。所谓开放型磁系，就是磁极并列相邻配置， 而且磁极之间不加任何感应铁磁介质的磁系。如筒武磁选机的放 射状磁系、脱泥槽的塔形磁系、带式磁选机的平面磁系都是开放 型磁系。由于磁通从N级出发，要绕过较长的空间回到S极，磁通 较分散，气隙的磁阻大，因此选别空间的磁场强度较低，磁场梯 度也较小。
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二、弱磁场磁选设备多采用永磁铁做磁源，主要是从节能出 发。而强磁场磁选设备多采用电磁磁源，这是因为电磁磁源的磁 场强度可以设计得很高，而一般永磁铁的磁场强度较低，可能达 不到要求的磁场强度。采用永磁铁的强磁场磁选机，需采用新型 高效永磁铁。
新型选选矿设备的生产线流程
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不同槽体型式的磁选机的适用范围及其优缺点：湿式永磁筒式磁选机 是铁矿石选厂普通使用的一种磁选机，它适用于选别强磁性矿物。按照槽 体的结构型式不同，磁选机分为顺流式、逆流式、半逆流式三种。三种不 同槽体型式的磁选机入选粒度如下顺流槽体≤6mm，逆流槽体≤1.5mm，半 逆流槽体≤0.5mm。