【正文】 ???磁 ； （ 2） 重力 g，它的兩個(gè)分力為：垂直于斜面的重力分力 ?cosg 和與斜面相切的重力分力 ?sing ( ? — 斜面的傾角）； （ 3） 礦粒對(duì)斜面的摩擦力 F 摩 ，磁性礦粒在磁力作用下離開(kāi)斜面，所以對(duì)磁性礦粒而言，此力為零。 圖 19 為不同磁鐵礦 顆粒 在 8 層 鍶 鐵氧體磁系中所受 比磁力隨 高度變化的曲線(xiàn) 圖。 2(NdFeB)+6( 鍶 鐵氧體 ) 磁系 與1(NdFeB)+7(鍶 鐵氧體 )磁系 的磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)梯度的差值要比 1(NdFeB)+7(鍶 鐵氧體 )磁系 與 8 層 鍶 鐵氧體磁系的差值要小得多。 11 表 3 退磁系數(shù)與磁塊層數(shù)的關(guān)系 層數(shù) 退磁系數(shù) 2 4 6 8 10 從表可見(jiàn) 8 層以后 退磁系數(shù) 降低 緩慢 。 在 0~40mm 范圍內(nèi)，極隙 寬 25mm 時(shí) 極隙 中心對(duì)稱(chēng)面 的磁場(chǎng)梯度 高于極隙 寬 50mm 時(shí)極隙中心對(duì)稱(chēng)面的磁場(chǎng)梯度；在 高度超過(guò)40mm 時(shí) ，極隙 寬 50mm 時(shí)極隙中心對(duì)稱(chēng)面的磁場(chǎng)梯度 高于 寬 25mm 時(shí)極隙中心對(duì)稱(chēng)面的磁場(chǎng)梯度 。 4 層鍶鐵氧體磁系 不同 極隙 寬 條件 下， 4 層鍶鐵氧體磁系 的 磁極中心對(duì)稱(chēng)面與極 隙 中心 對(duì)稱(chēng)面的 磁場(chǎng)強(qiáng)度 隨 高度變化 的 曲線(xiàn) 如圖 4 所示 。 HT100G 數(shù)字特斯拉 計(jì) (量程 0~200mT； 0~2T)，測(cè)量尺。Oe 鍶鐵氧體磁塊 ≥268 ≥270 ≥290 ≥ 釹鐵硼磁塊 ≥1040 ≥950 ≥1110 ≥40 磁導(dǎo)板 磁導(dǎo)板材料為 DT3， 其 磁 性 參數(shù)如表 2 所示 ， 外形尺寸如圖 2 所示 。 高度 超過(guò) 40mm 以后 ，極隙寬 50mm 時(shí) 極隙中心對(duì)稱(chēng)面 的磁場(chǎng)梯度高于極隙寬 25mm 時(shí)極隙中心對(duì)稱(chēng)面的磁場(chǎng)梯度。 分析表明， 增加鐵氧體層數(shù)對(duì)增加磁場(chǎng)強(qiáng)度的影響不大。由圖 14(a)可見(jiàn)， 在 磁系表面上 ， 1(NdFeB)+7(鍶 鐵氧體 ) 磁系和 2(NdFeB)+6(鍶 鐵氧體 )磁系磁極中心對(duì)稱(chēng)面 的 磁場(chǎng)強(qiáng)度 比 8 層 鍶 鐵氧體磁系磁極中心對(duì)稱(chēng)面 的 磁場(chǎng)強(qiáng)度分別高 、 ；在高度 60mm 處， 8 層 鍶 鐵氧體磁系磁極中心對(duì)稱(chēng)面的磁場(chǎng)強(qiáng)度為 184 Oe， 1(NdFeB)+7(鍶 鐵氧體 )磁系和 2(NdFeB)+6(鍶 鐵氧體 )磁系 磁極中心對(duì)稱(chēng)面的磁場(chǎng)強(qiáng)度分別為 406 Oe、 Oe；在高度 100mm 處， 8層 鍶 鐵氧體磁系磁極中心磁場(chǎng)強(qiáng)度為 ， 1(NdFeB)+7(鍶 鐵氧體 )磁系和2(NdFeB)+6(鍶 鐵氧體 )磁系在磁極中心對(duì)稱(chēng)面的磁場(chǎng)強(qiáng)度分別為 97 Oe、 107 Oe。由圖 17(a)可見(jiàn)， 2(NdFeB)+4(鐵氧體 )磁系 磁極中心對(duì)稱(chēng)面的磁場(chǎng)梯度變化與 2(NdFeB)+6(鐵氧體 )磁系 磁極中心對(duì)稱(chēng)面的磁場(chǎng) 梯度 變化相似，在 0~100mm 范圍內(nèi)，比 1(NdFeB)+7(鐵氧體 )磁系， 8 層鐵氧體磁系都 18 要高。 由 圖 21(a)可見(jiàn)，在 距離 磁系表面 60mm 處， 磁鐵礦單體顆粒在 磁極中心對(duì)稱(chēng)面 所受 比磁力 為 ，在 距離 磁系表面 80mm 處， 磁鐵礦單體顆粒在 磁極中心對(duì)稱(chēng)面 所受 比磁力 為 ； 0~61mm 范圍 內(nèi)， 磁鐵礦單體顆粒在磁極中心對(duì)稱(chēng)面 所受 比磁力超過(guò) ； 0~58mm 范圍 內(nèi)， 磁鐵礦含量 80%的顆粒在 磁極中心對(duì)稱(chēng)面 所受 比磁力超過(guò) ； 0~55mm 范圍 內(nèi)， 磁鐵礦含量60%的顆粒在 磁極中心對(duì)稱(chēng)面 所受 比磁力超過(guò) N/kg； 0~50mm 范圍 內(nèi)， 磁鐵礦含量 40%的顆粒在 磁極中心對(duì)稱(chēng)面 所受 比磁力超過(guò) N/kg； 0~41mm 范圍 內(nèi)，磁鐵礦含量 20%的顆粒在 磁極中心對(duì)稱(chēng)面 所受 比磁力超過(guò) N/kg； 0~55mm 范圍 內(nèi)， 磁鐵礦單體顆粒在 磁極中心對(duì)稱(chēng)面 所受 比磁力超過(guò) ； 0~50mm 范圍 內(nèi)， 磁鐵礦含量 80%的顆粒在 磁極中心對(duì)稱(chēng)面 所受 比 磁力超過(guò) ；0~46mm 范圍 內(nèi)， 磁鐵礦含量 60%的顆粒在 磁極中心對(duì)稱(chēng)面 所受 比磁力超過(guò)； 0~42mm 范圍 內(nèi)， 磁鐵礦含量 40%的顆粒在 磁極中心對(duì)稱(chēng)面 所受 比磁力超過(guò) N/kg； 0~32mm 范圍 內(nèi)， 磁鐵礦含量 20%的顆粒所在 磁極中心對(duì)稱(chēng)面所受 磁力超過(guò) N/kg。時(shí)，引起比磁力 F 磁 的變化不大，只有? 40176。生產(chǎn)實(shí)踐中，下面給礦磁選機(jī)的給礦槽的傾角都不超過(guò) 30176。 4 磁系 設(shè)計(jì)方案 常規(guī) 鐵氧體磁塊和釹鐵硼磁塊 型號(hào)為 918 磁塊，其外形 規(guī)格為 85 65 18。 磁場(chǎng) 力分析 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 1001081091010101110121013 磁場(chǎng)力(HgradH)/(A2/m3)高度/ m m 8 層鍶鐵氧體磁系 1(NdFeB)+7(鍶 鐵氧體)磁 系 2(NdFeB)+6(鍶 鐵氧體)磁 系 2(NdFeB)+4(鍶 鐵氧體)磁 系 (a) 磁極 中心對(duì)稱(chēng)面 磁場(chǎng)力 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100108109101010111012 磁場(chǎng)力(HgradH)/(A2/m3)高度/ m m 8 層鍶鐵氧體磁系 1(NdFeB)+7(鍶 鐵氧體)磁 系 2(NdFeB)+6(鍶 鐵氧體)磁 系 2(NdFeB)+4(鍶 鐵氧體)磁 系 (b) 極隙 中心對(duì)稱(chēng) 面 磁場(chǎng)力 圖 18 不同磁塊組合 的四種 磁系 磁場(chǎng)力 19 磁場(chǎng)力是磁系作用 力的重要參數(shù)， 因此要 對(duì) 8 層 鍶 鐵氧體 磁系，1(NdFeB)+7(鍶 鐵氧體 )磁系 ， 2(NdFeB)+6(鐵氧體 )磁系 ， 2(NdFeB)+4(鍶 鐵氧體 )磁系的磁場(chǎng)力進(jìn)行分析。 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 1000102030405060708090100110120130140150 磁場(chǎng)梯度/(Oe/mm)高度/ mm 8層 鍶鐵氧體磁系 1(NdFeB)+7(鍶鐵 氧體)磁系 2(NdFeB)+6(鍶鐵 氧體)磁系` (a) 磁極 中心對(duì)稱(chēng)面 磁場(chǎng)梯度 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 1000102030405060 磁場(chǎng)梯度/(Oe/mm)高度/ mm 8層 鍶鐵氧體磁系 1(NdFeB)+7(鍶鐵 氧體)磁系 2(NdFeB)+6(鍶鐵 氧體)磁系 (b) 極隙 中心對(duì)稱(chēng)面 磁場(chǎng)梯度 圖 15 不同磁塊組合 磁系的 磁場(chǎng)梯度 圖 15 為 不同 磁塊 (鍶 鐵氧體 +NdFeB) 組合磁系 磁極中心對(duì)稱(chēng)面 與極隙 中心 對(duì)稱(chēng)面 的 磁場(chǎng)梯度隨 高度變化的曲線(xiàn) 。由圖 11 可見(jiàn)，磁極隙寬 50mm 時(shí) ，隨著鐵氧體的層數(shù)增多，磁極中心對(duì)稱(chēng)面和 極 隙 中心對(duì)稱(chēng)面的磁場(chǎng)梯度基本 不變 。 7 8 層鍶鐵氧體磁系 不同 極隙 寬 條件 ， 8 層鍶鐵氧體磁系 的磁極中心對(duì)稱(chēng)面與 極隙 中心 對(duì)稱(chēng)面 磁場(chǎng)強(qiáng)度 隨 高度變化的曲線(xiàn) 如圖 8 所示。 螺栓可以在磁導(dǎo)板的通孔內(nèi)移動(dòng)，改變極隙寬 。 在此基礎(chǔ)上由成都利君實(shí)業(yè)股份有限公司進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)，東北大學(xué)提出合理建議。 A B C D S N S N 4 2 測(cè)試 數(shù)據(jù) 與 分析 不同 極隙寬 時(shí)磁系的磁場(chǎng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)梯度 在開(kāi)放磁系中，當(dāng)磁極寬不變 時(shí) ，極隙寬的大小，影響著磁場(chǎng)強(qiáng)度 沿 垂直 方向的變化 ，因此影響磁場(chǎng) 特性。由圖 9 可 看出，在 磁系 表面，極隙寬 25mm 時(shí) 磁極中心對(duì)稱(chēng)面 的磁場(chǎng)梯度要高于極隙寬 50mm 時(shí)磁極中心對(duì)稱(chēng)面 的磁場(chǎng)梯度 ；極隙寬 25mm 時(shí) 磁極中心對(duì) 稱(chēng)面 的磁場(chǎng)梯度在 0~10mm 內(nèi) 下降 迅速， 之 后 下降 緩慢；極隙寬 50mm 時(shí) 磁極中心對(duì)稱(chēng)面 的 磁場(chǎng)梯度 下降 緩慢 。 磁塊組退磁系數(shù)的計(jì)算 磁極的視在剩余磁感受退磁因素的影響，即受磁鐵的形狀和 尺寸比的影響。 由圖 15(b)可見(jiàn)，在 高度 60mm 處， 8 層 鍶 鐵氧體磁系 極隙 中心 對(duì)稱(chēng)面的 磁場(chǎng)梯度為 ， 1(NdFeB)+7(鍶 鐵氧體 )磁系 和 2(NdFeB)+6(鍶 鐵氧體 )磁系極隙 中心 中心對(duì)稱(chēng)面的 磁場(chǎng)梯度分別為 、 ；在 高度 80mm處， 8 層 鍶 鐵氧體磁系 極 隙 中心 對(duì)稱(chēng)面的 磁場(chǎng)梯度為 ， 1(NdFeB)+7(鍶鐵氧體 )磁系 和 2(NdFeB)+6(鍶 鐵氧體 )磁系極隙 中心 對(duì)稱(chēng)面的 磁場(chǎng)梯度分別為、 。但是， 由 圖 18(a)可見(jiàn)，2(NdFeB)+4(鍶 鐵氧體 )磁系 磁極表面，磁場(chǎng)力 很 小， 2(NdFeB)+6(鐵氧體 )磁系 ，1(NdFeB)+7(鍶 鐵氧體 )磁系 和 8 層 鍶 鐵氧體磁系在 磁極 表面有一定的磁場(chǎng)力 。 方案 二種 的磁系 參數(shù) 如表 5 所示， 相應(yīng)的磁系 結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn) 圖如圖 23 所示。 設(shè)計(jì) h 小于 ， L 可達(dá)到 1m， 0v 也較小，因此 F 磁 約為 g。后一力正比于礦粒進(jìn)入磁選機(jī)工作區(qū)時(shí)的初速 度的平方。 由 圖 20(a)可見(jiàn)，在 距離 磁系表面 60mm 處， 磁鐵礦單體顆粒在 磁極中心對(duì)稱(chēng)面 所受 比磁力 為 ，在 距離 磁系表面 80mm 處 ，磁鐵礦單體顆粒在 磁極 中心對(duì)稱(chēng)面 所受 比磁力為 ；在 0~58mm 以?xún)?nèi)， 磁鐵礦單體顆粒在 磁極中心對(duì)稱(chēng)面 所受 比磁力超過(guò) ； 0~55mm 范圍 內(nèi)， 磁鐵礦含量 80%的顆粒在 磁極中心對(duì)稱(chēng)面 所受 比磁力超過(guò) ； 0~51mm 范圍 內(nèi)， 磁鐵礦含量 60%的顆粒在 磁極中心對(duì)稱(chēng)面 所受 比磁力超過(guò) N/kg； 0~46mm 范圍內(nèi)， 磁 鐵礦含量 40%的顆粒在 磁極中心對(duì)稱(chēng)面 所受 比磁力超過(guò) N/kg； 0~36mm 21 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 1000. 11101001000 比磁力/(N/kg) 高度 m m 磁鐵礦單體 8 0 % 連生體 6 0 % 連生體 4 0 % 連生體 2 0 % 連生體 (a) 磁極 中心對(duì)稱(chēng)面 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 1000. 010. 1110100 比磁力/(N/kg) 高度 m m 磁鐵礦單體 8 0 % 連生體 6 0 % 連生體 4 0 % 連生體 2 0 % 連生體 (b) 極隙 中心對(duì)稱(chēng)面 圖 20 在 1(NdFeB)+7(鍶 鐵氧體 )磁系 中 磁鐵礦所受 比磁力 范圍 內(nèi)， 磁鐵礦含量 20%的顆粒 在 磁極中心對(duì)稱(chēng)面 所受 比磁力超過(guò) N/kg；0~50mm 范圍 內(nèi)， 磁鐵礦單體顆粒 在 磁極中心對(duì)稱(chēng)面 所受 比磁力超過(guò) ；0~46mm 范圍 內(nèi)， 磁鐵礦含量 80%的顆粒 在 磁極中心對(duì)稱(chēng)面 所受 比磁力超過(guò)； 0~42mm 范圍 內(nèi)， 磁鐵礦含量 60%的顆粒 在 磁極中心對(duì)稱(chēng)面 所受 比磁力超過(guò) ； 0~36mm 范圍 內(nèi)， 磁鐵礦含量 40%的顆粒 在 磁極中心對(duì)稱(chēng)面 所受 比磁力超過(guò) N/kg； 0~28mm 范圍 內(nèi)， 磁鐵礦含量 20%的顆粒 在 磁極中心對(duì) 22 稱(chēng)面 所受 比磁力超過(guò) N/kg。由圖 16(a)可見(jiàn)， 2(NdFeB)+4(鐵氧體 )磁系 磁極中心對(duì)稱(chēng)面的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化與 2(NdFeB)+6(鐵氧體 )磁系 磁極中心對(duì)稱(chēng)面 的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化相似 ， 在 0~100mm 范圍內(nèi)，比 1(NdFeB)+7(鐵氧體 )磁系， 8 層鐵氧體磁系都要高。隨 高度增加，同高度的磁場(chǎng)強(qiáng)度趨于平穩(wěn)。 圖 10 為 極隙寬 50mm 時(shí) 不同層鐵氧體 磁系在磁極中心對(duì)稱(chēng)面 與 極隙 中心對(duì)稱(chēng)面 磁場(chǎng)強(qiáng)度隨 高度變化的曲線(xiàn) 。從圖 6 可以看出， 在 距磁極 表 面 0~20mm 范圍 內(nèi)， 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100010020030040050060070080090010001100120013001400150016001700180019002021 磁場(chǎng)強(qiáng)度/Oe高度/ m m 極隙寬2 5 m m 磁極中心對(duì)稱(chēng)面 極隙寬2 5 m m