研究磁選機(jī)磁場(chǎng)的目的和研究?jī)?nèi)容

1、研究磁選機(jī)磁場(chǎng)的目的

磁選方法在傳統(tǒng)的選礦工業(yè)中占有重要地位，它在黑色、有色、稀有金屬選礦等方面已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。隨著磁學(xué)物理的發(fā)展，新的磁選理論不斷發(fā)展和新型磁選設(shè)備的不斷出現(xiàn)，磁選應(yīng)用的范圍將逐漸擴(kuò)大，隨著超導(dǎo)磁選機(jī)的問(wèn)世和發(fā)展，磁選技術(shù)應(yīng)用在全球范圍內(nèi)已涉及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域和諸多方面。

在磁選設(shè)備中，磁系設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，而磁系設(shè)計(jì)又分為磁路設(shè)計(jì)和分選空間磁場(chǎng)分布設(shè)計(jì)，對(duì)磁系的分選空間磁場(chǎng)的了解是十分重要的，它對(duì)分析磁選設(shè)備的性能，進(jìn)而確定適宜的磁系結(jié)構(gòu)參數(shù)。磁極形狀和尺寸，以及研究磁性顆粒受力情況起著重要的作用。同時(shí)，為了優(yōu)化結(jié)構(gòu)、節(jié)省材料，設(shè)計(jì)制造供不同用途且能滿足特定磁場(chǎng)要求的磁系體系，就必須對(duì)其磁場(chǎng)的大小與分布，作出嚴(yán)密的分析與準(zhǔn)確的計(jì)算。因此磁系設(shè)計(jì)的核心問(wèn)題是對(duì)磁系磁場(chǎng)進(jìn)行研究。

磁選機(jī)選分空間中的磁場(chǎng)分布一直是廣大磁選工作者理論研究的重點(diǎn)和難題，以往這方面的理論研究所提出的大多是經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式呀數(shù)值方法得出的解答，這對(duì)于進(jìn)一步進(jìn)行磁選過(guò)程的動(dòng)力學(xué)研究有較大的局限性。磁場(chǎng)分布的研究對(duì)分析磁場(chǎng)特性，研究磁性物質(zhì)受力開(kāi)發(fā)部 ，確定磁極形狀以及找出合理的磁場(chǎng)參數(shù)，進(jìn)行磁選過(guò)程動(dòng)力學(xué)研究等等有著重要的作用。因此，在磁選研究領(lǐng)域中，磁系磁場(chǎng)分布的理論研究是非常重要的，同時(shí)又是一個(gè)復(fù)雜的研究難題。

目前，國(guó)內(nèi)外在磁選機(jī)的制造工藝與磁性能研究方向較深，但對(duì)其應(yīng)用如何聚磁及優(yōu)化設(shè)計(jì)，磁體的退磁因子、時(shí)效、磁路設(shè)計(jì)計(jì)算、磁場(chǎng)分布研究等還不夠深入、系統(tǒng)。于是采用解析解法對(duì)磁系進(jìn)行磁場(chǎng)分布研究，以及應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行磁場(chǎng)磁路設(shè)計(jì)是創(chuàng)新也是探索，同時(shí)又是十分必要。

2、磁選機(jī)磁場(chǎng)的主要研究?jī)?nèi)容

我們采用數(shù)理議程法、復(fù)變函數(shù)法和許瓦茲變換法等解析解法，對(duì)研究磁選磁場(chǎng)的大小與分布，作出嚴(yán)密的分析與準(zhǔn)確的計(jì)算，分析磁選設(shè)備的性能，進(jìn)而確定適宜的磁系結(jié)構(gòu)參數(shù)、磁極形狀和尺寸，以及研究磁性顆粒受力及運(yùn)動(dòng)。具體研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：

1、進(jìn)行開(kāi)放磁系指數(shù)公式的邊值條件及分離變量法的理論研究，得出開(kāi)放磁系磁場(chǎng)分布經(jīng)驗(yàn)公式-指數(shù)公式的分離變量推導(dǎo)法及邊值條件，完善原弱磁場(chǎng)磁選理論。

2、進(jìn)行磁流體靜力分選理論研究，從理論上研究非均勻磁場(chǎng)磁選機(jī)的磁系設(shè)計(jì)及計(jì)算方法；并從分選礦物性質(zhì)出發(fā)，進(jìn)行磁極形狀設(shè)計(jì)，提供磁流體靜力分選機(jī)磁極形狀設(shè)計(jì)的分析方法；同時(shí)對(duì)選分空間中垂線方向的磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)磁力、不同礦物穩(wěn)定時(shí)的懸浮高度以及不同粒度同種礦物達(dá)到穩(wěn)定點(diǎn)的時(shí)間作一定量計(jì)算分析，進(jìn)而闡明不同礦物、不同粒度同種礦物的運(yùn)動(dòng)差異，為磁流體靜力分選機(jī)的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。形成完善的磁流體靜力分選理論。

3、以對(duì)輥強(qiáng)磁選機(jī)為便，應(yīng)用磁場(chǎng)研究的解析解法-復(fù)變函數(shù)法，研究該磁選機(jī)磁場(chǎng)邊值問(wèn)題，得出對(duì)輥磁選機(jī)輥齒尖之間的磁場(chǎng)分布理論公式，確定磁極的表面磁位，為豐富磁選理論和進(jìn)行對(duì)輥強(qiáng)磁選機(jī)的設(shè)計(jì)，提供理論依據(jù)和分析方法。

4、采用解析解法中的許瓦茲變換法來(lái)研究齒板介質(zhì)的磁場(chǎng)分布，推導(dǎo)出齒板介質(zhì)磁場(chǎng)分布理論公式，應(yīng)用計(jì)算對(duì)齒介質(zhì)磁場(chǎng)分布進(jìn)行計(jì)算，得到磁極對(duì)磁場(chǎng)氣隙空間的磙通分布及磁極對(duì)磁場(chǎng)氣隙中的磁場(chǎng)分布圖，為全面系統(tǒng)深入研究齒板介質(zhì)磁場(chǎng)分布，提供可靠的理論方法。

5、以開(kāi)放型平面磁系為便，研究復(fù)變函數(shù)法在該磁系磁場(chǎng)分布中的應(yīng)用，推導(dǎo)出描述該開(kāi)放型平面磁系二維非均勻磁場(chǎng)的磁場(chǎng)分布復(fù)磁位函數(shù)，得到開(kāi)放型平面磁系磁場(chǎng)分布圖，全面描述整個(gè)二維平面中各點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，豐富弱磁場(chǎng)磁選理論。

6、采用Nd-Fe-B為主體磁體，設(shè)計(jì)研制的YDQC-500 2型永磁帶式強(qiáng)磁選機(jī)，并對(duì)其分選機(jī)理進(jìn)行研究，得出磁選過(guò)程的動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型；建立礦粒分選過(guò)程的數(shù)學(xué)模型，得到分選的最佳形式及其條件；進(jìn)行選礦實(shí)驗(yàn)室條件試驗(yàn)證。對(duì)其結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，并在VB語(yǔ)言的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)集磁選機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)、AutoCAD自動(dòng)繪圖和設(shè)計(jì)文檔自動(dòng)生成為一體的CAD系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)磁選機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中的優(yōu)化設(shè)計(jì)和參數(shù)化繪圖功能。