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:磁选机磁场的产生和磁场梯度技术

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虽然几十年来用永磁铁在磁选机中产生磁场,但是,直到便宜的能产生高磁能积和高矫顽力的铁素体磁铁的出现,永磁铁才得到进一步地推广应用。最近,由于强力稀土永磁材料的发展,新一代永磁辊筒式磁选机出现。在这种辊筒的表面上产生了高达1.9T的磁感应强度和很高的磁场梯度。


早期,用铁芯电磁铁在磁选机中产生磁场。虽然这种磁铁仍然起着重要作用,但是,随着永磁铁以及有电阻的空气芯旋螺管和超导的空气芯旋螺管的出现,它的重要性一直降低。铁芯磁铁的主要缺点是,它能达到的磁场磁感应强度受到铁的饱和磁化强度限制。并且,这种磁铁的按比例放大也受到限制。甚至在工作间隙适中时,磁铁的放大也使得磁场磁感应强度降低,磁选机的重量增大。这种磁铁产生的磁感应强度一般不超过1T。

相反地,有电阻的螺旋管磁铁可在较大的工作空间产生高达2T磁感应强度。这种磁铁可允许制造大型强磁场磁选机,其处理能力可达到100t/h。超导磁铁可使磁感应强度提高到5T或更高,虽然,在磁选中最经常应用的磁选机的磁感应强度一般不超过2T。

磁选机

通过合理地布置永磁块,或使磁铁适当地变尖,或合理地安置磁铁的磁极,可以使磁场磁感应强度的变化与距产生磁场的磁铁的距离成函数关系。这种磁场梯度称为敞开梯度,在大多数鼓式磁选机、辊式磁选机和板式磁选机中就是应用这种磁场梯度。在悬挂式磁铁中磁场梯度一般可到1 T/m,在稀土永磁辊式磁选机中,磁场梯度可达到100 T/m。

将铁磁性物体(球、筛网或钢毛)放到磁选机的磁场中可大幅度提高磁场梯度。这些磁化物体(通常称为介质)在磁化时可产生高达50000 T/m的局部磁感应梯度。这种创新可大幅度增大磁选力的范围,所以,可使磁选处理很多弱磁性甚至抗磁性细颗粒。

磁选机

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