赤铁矿选矿设备磁选机磁系设计

要设计出性能优良的赤铁矿选矿设备磁选机，对磁路进行数值分析是必要的，这里采用有限元法对磁选机磁路进行仿真分析和设计，首先计算出各种磁系结构下磁选机的磁场分布情况，然后对磁路进行分析设计。通过仿真计算磁选机磁系的各个参数、不同磁系排列对磁场产生的不同作用，确定不同磁系结构和参数的优点与不足，在此基础上进行改进，通过改变永磁材料的布局，改变磁极高度，在磁极隙间增加辅助磁极等措施，使磁场分布由不规则到基本接近均匀，同时节省了永磁材料，降低了生产成本。

新型的永磁体磁系的设计必须遵循下述的原则：

1、赤铁矿选矿设备磁选机工作区的磁通密度绝对值应尽可能高；

2、磁力的径向分量尽可能大，而切向分量尽可能小；

3、保证磁场有足够的作用深度；

4、在满足上述条件情况下，多极可以提高精矿品味。

磁选设备的磁系按磁极的配置方式可分为开放型和闭合型两大类。

开放型磁系按照磁极的排列特点又可分为3种形式（如图所示）：平面磁系（a），曲面磁系（b）和塔形磁系（c )。

磁系的极面宽和极隙宽的比值：极面宽b和极隙宽a的比值对磁场特性有很大的影响。在磁选分离过程中，一般要求磁性矿粒在随运输装置（如圆筒、皮带）移动的过程中受到较均匀的磁力，以保证运输装置顺利搬运出磁性产品和防止磁性矿粒脱落。

我们这里采用铁氧体磁系，极面宽b=170mm，极隙宽a=74.26mm，极面宽极隙宽比值b/a=170/74.26 2.3。采用极距l=170+74.26 244.26mm。其中磁极半径为517mm；每个磁极的包角为27.07°。

磁系的极距：磁选机磁系的重量和磁系的极距有关，极距愈小，磁系重量愈轻。由于这种理由，似乎磁选机采用小极距磁系是合理的。可是，极距小，离开磁极表面的磁场强度下降过快，而在选分大块矿石时，一部分矿石将处在磁场强度过低的区域，矿石会损失到非磁性产品中去。

由此可得出定性结论：当矿石层厚度小时，矿粒靠近磁系表面移动，可采用小极距磁系，而当矿石层厚度大时，可以采用大极距的磁系。

开放型磁系的极距决定于被选矿石的粒度或被选矿石层的厚度和矿石层到磁极表面的距离。

一般工作情况h取25mm，计算得l值为246mm，与实际采用的244.26mm基本符合。

磁系的高度：赤铁矿选矿设备永磁磁选机磁系的高度对磁选机的磁极表面的平均磁场强度有一定影响。磁系中磁极组的截面积一定时，随着磁极组高度的增大，磁极组表面的平均磁场强度增高，但当磁极组的高度增大到一定值时，磁极组表面的平均磁场强度增加的幅度就减小。

磁系的宽度：磁选机磁系的宽度是指磁系沿圆筒轴向方向的长度。磁系宽度不同，磁场强度沿轴向方向的变化也不同。磁系宽度增大后，磁极上方各点的磁场强度均有增加，因为漏磁减小。宽度小的磁系，越靠近磁系边缘，磁场强度越低，下降幅度很大，而宽度大的磁系，在很大范围内磁场是均匀的。宽的磁系在圆筒轴向方向上的磁场分布具有中间段高两端低的特性。这是因为磁系两端有磁通散放，这种特性和磁通散放的存在，设计磁选机的给矿口和排矿口宽度时应加以考虑。磁系宽度决定着给矿宽度，因而也就决定着磁选机的处理能力。增加磁系宽度必然要增加筒长，从而提高磁选机的处理能力。