圆柱形螺线管磁系磁场特性的研究

本文首先指出螺线管磁系的特点。其次,简述了未铠装螺线管中心轴线上的磁场强度计算式并提出了螺统管内腔磁利用系数公式。第三,揭示了铠装螺线管磁系的磁场特牲,指出铠装螺线管与无限长螺线管一样,为一均匀磁场,在铁铠未饱和前其磁场强度为H=0.4πIn。螺线管内腔插入铁芯后,其磁场强度的变化规律可用指数方程式表示。     

3种环形拼接磁系磁场特性的Magnet仿真分析

针对现有永磁辊式磁选机存在的漏磁严重、磁场强度低等突出问题,提出了3种环形拼接磁系--轭铁锥尖环形拼接磁系（YC）、轭铁圆面环形拼接磁系（YR）和无轭铁环形拼接磁系（NY）,并采用Magnet软件仿真研究了它们的磁场特性。结果显示,3种磁系的近表面周向磁场强度极大值、近表面周向磁场梯度、径向磁场强度初始最大值和径向磁场作用力初始最大值均按YC→YR→NY的顺序递减,而径向磁场强度的作用深度和径向磁场作用力的作用深度则分别按YR→NY→YC和YR→YC→NY的顺序递减,从而反映出轭铁可有效聚磁,减轻漏磁现象,其中具锥尖结构的轭铁聚磁效果更为显著但影响磁场作用深度。根据仿真结果,可知YR的综合磁场特性最佳,YC其次,NY第3。     

复变函数法在平面磁系磁场分布研究中的应用

应用复变函数法对开放型平面磁系二维非均匀磁场的磁场分布进行数理推导,得出了相应的磁场分布函数。用推导出的磁场分布函数对开放型平面磁系进行理论计算并与与实测数据进行对比,结果表明：该解析函数较好地揭示了开放型平面磁系的磁场分布规律,可准确描述整个二维平面中各点的磁场强度,有助于进一步开展磁选动力学研究。     

周向挤压磁系磁选机的研究与应用

针对我国细粒弱磁性铁矿石比磁化系数极低,常规强磁选技术夹杂率高的难题,研究了新型永磁周向挤压磁系的结构,探讨了圆周交替磁极磁路中磁力关系模型,将三面轴向挤压磁路扩展至圆周挤压磁路,建立高磁力、可实现高速磁翻转的周向挤压磁路模型,并开发了周向挤压磁路的永磁强磁选机,并通过配制矿物和实际矿物的分选试验进行了选别效果验证,为实现弱磁性矿物高精度分选奠定了技术基础。     

开放磁系永磁强磁选机用于钛铁矿分选研究

强磁选—浮选工艺逐渐成为原生钛铁矿分选的主体流程,但现有高梯度强磁选机精矿夹杂较严重,脉石矿物钛辉石易进入浮选流程影响浮选效果。分析了钛铁矿高梯度磁选过程中脉石夹杂机理,指出高梯度磁场力难以调控、脉石难以脱离是影响强磁选效果的主要原因。提出了采用开放磁系永磁强磁选机分选钛铁矿的技术尝试,研制了永磁强磁选机试验样机,分选区磁场力达到钛铁矿捕收要求,同时易于抛出钛辉石等弱磁性脉石矿物,经试验验证可以提高高梯度磁选产品的TiO_2品位。     

基于ANSYS对永磁筒式磁选机磁块排布变化对磁场特性影响的研究

永磁筒式磁选机的磁系结构参数、磁块形状和尺寸千差万别,所形成的磁场也有很大的区别。运用ANSYS对其磁系优化研究,分析其永磁体排布的变化所产生的磁场强度、磁场梯度的不同特点。从而得到结论:主磁极的宽度对圆周方向的磁场梯度没有直接影响,垂直方向的磁场梯度随着主磁极宽度的减小而变大;宽度不一致的主磁极间歇放置可提高磁场强度与磁场梯度,且可增加磁翻滚次数;添加辅助磁极提高了磁场较高区域的作用空间,同时提高圆周方向的磁场梯度。     

固定磁系永磁盘式回收机

介绍一种最新型专利产品－－永磁回收机，即固定磁系永磁盘式回收机。     

磁流体静力分选机的磁系设计及计算

磁流体静力分选机的选分空间为非均匀磁场,以往磁选机磁系设计基本上是均匀场的磁系设计问题。本文阐述了分段逼近法在非均匀磁场问题中的应用,复合型磁极磁流体静力分选机的磁系设计及计算实例。本法具有准确可靠等特点,为磁选中非均匀磁场的设计提供了理论分析及计算方法。     

永磁强磁选机磁系仿真模拟及结构优化

对现有永磁挤压磁系结构存在的问题进行了分析,提出了一种新型挤压磁系设计方案。通过仿真模拟,确定了新型磁系导磁板尺寸和磁极配比等关键参数,使磁场强度和磁场作用深度均得到大幅提高,满足了粗颗粒弱磁性矿分选的要求。     

基于ANSYS进路结构参数优化选择

为获得最优化进路结构参数,利用ANSYS模拟软件对6种不同进路结构参数方案进行了有限元分析,获得不同方案、不同规格的进路开挖过程垂直位移量曲线和竖向应力,结合三山岛金矿新立矿区地质条件与相对生产能力,获得最优的进路结构参数：即进路宽为4.0 m,高为3.0 m,确保了进路安全高效回采。     

褐铁矿粉磁化焙烧的实验与模拟研究

针对脱水后的多孔褐铁矿, 利用同步热分析仪研究了CO在823~873 K之间还原褐铁矿的过程, 利用传热、传质与化学反应耦合的动力学模型模拟了微粉磁化焙烧的过程, 同时还模拟了孔隙率对焙烧反应的影响。实验结果表明, 细颗粒所需的反应活化能更低且反应时间明显缩短。数值计算结果表明, 当环境CO浓度由1 mol/m³增大到3 mol/m³时, 褐铁矿磁化还原时间减少了73%; 褐铁矿颗粒粒径越大, 气体越难进入到颗粒内部; 模拟和实验结果表明, 425 μm粗颗粒磁化焙烧所需时间约为75 μm颗粒的2.5倍。     

注浆锚杆结构优化数值模拟

注浆锚杆杆体上布置有注浆孔,由于孔的影响,杆体被削弱,引起应力增加和强度减弱,从而降低了杆体的承载能力。运用有限元软件Abaqus建立了注浆锚杆数值计算模型,对注浆锚杆力学性能进行分析,系统研究了杆体壁厚、注浆孔数目、注浆孔间距等锚杆结构参数对注浆锚杆力学性能的影响。结果表明:锚杆壁厚直接影响杆体的承载能力,壁厚越大锚杆能承受更大的载荷;在相同壁厚情况下,注浆孔数目起主导因素,孔间距次之。     

磁选柱中螺线管型磁系的模拟优化研究

针对磁选柱螺线管型磁系中心磁感应强度低和磁场梯度小等问题,利用理论计算和有限元仿真相结 合的方法,对螺线管磁系长度与宽度的尺寸配比进行优化研究。理论计算结果表明,当螺线管磁系的线圈为 570 匝时,中心磁感应强度可达 15.26 mT。仿真模拟结果表明,随着螺线管线圈长度 b 与宽度 a 比值增加,磁系中心磁 感应强度的模拟值与理论计算值的误差为 0.13%~1.95%。当 b/a 的值为 1.40 时,磁感应强度提高了 2.93%、磁场梯 度增大了 16.29%。基于以上研究结果,将 ?75 mm 实验室型磁选柱的螺线管磁系的总匝数确定为 560 匝（20 层×28 列）。对辽宁本溪地区细度为-0.074 mm 占 83.96%、TFe 品位为 29.63% 的磁铁矿进行实验室阶段磁选试验,获得了 TFe 品位分别为 69.31%、27.64% 和 5.21% 的铁精矿、中矿和尾矿,3 种产品的回收率分别为 63.83%、28.81% 和 7.36%。采用优化磁系结构的磁选柱,既能够获得高品位的铁精矿,还能够抛除合格尾矿。研究结果为磁铁矿柱式 精选设备磁系的优化提供了新的研究基础。     

沿空巷道锚杆支护结构数值模拟研究

对高水平应力场条件下沿空巷道锚杆支护进行了数值模拟分析,主要研究了不同锚杆长度条件下的锚杆支护对巷道顶底板的稳定性的影响,分析了沿空巷道围岩变形及围岩应力的变化规律,提出了高水平应力条件下锚杆支护对巷道围岩稳定性的一些有意义的结论。     

矿井通风机磁悬浮轴承转子的振动研究与数值模拟

针对矿井通风机中磁悬浮轴承的工作条件,对转子的振动特性进行了理论分析与数值模拟。将磁悬浮转子假设为连续均匀的弹性体建立数学模型,根据转子运动微分方程推导出临界转速的求解方法。通过ANSYS/Workbench对转子进行模态分析,得出转子的各阶振型,并基于Matlab对不同临界转速下的转子刚度与阻尼进行数值模拟,结果表明,随着转速的增加,转子的柔性增大。     

两体岩石结构冲击失稳破坏的数值模拟

两体结构是冲击地压和煤与瓦斯突出的基本结构,采用FLAC3D模拟软件中的硬化软化模型,较为全面地探讨了各力学几何参数对两体岩石结构破坏的影响.首先,利用塑性剪切应变等值线图,模拟首次呈现了两体结构冲击失稳过程中的弹性回跳和应变局部化现象.模拟结果表明,强度差异是发生冲击失稳破坏的必要条件,硬体变形模量的增加使其冲击能量减弱.其次,模拟研究了一体两介质和两体结构单轴压缩失稳破坏的区别,发现增加界面强度可以减缓两体结构的冲击性.最后,不同的高度比及高径比的模拟表明,两体岩石结构的冲击失稳只在一定的高径比范围内发生(硬体＞ 0.05,软体＞0.5),且在相同的软体高度下,动态破坏时间随高度比的增加而减小,即破坏的突然性增加.     

磁性衬板磁场强度对吸附层厚度影响的数值模拟

利用Ansoft有限元软件详细分析了金属磁性衬板表面磁感应强度、磁场力分布以及磁感应强度对吸附层厚度的影响。研究结果表明,磁性衬板表面的磁感应强度和受力分布具有相似的形貌,呈现两极中间强、极中心弱的特点;磁感应强度与距磁块表面距离呈e指数衰减关系;拟合公式和数据点拟合程度较好。     

高梯度磁场中单根磁介质捕集磁性微粒的数值模拟

以FLUENT软件为计算工具,采用Euler-Lagrange方法模拟高梯度磁场中气-固两相流动,气相用标准k-ε湍流模型描述,综合考虑颗粒受力,并用颗粒轨道模型对颗粒的运动进行了数值计算,结果表明:对亚观尺度的磁性微粒,磁场作用力和流体曳力对颗粒的运动起主要作用;颗粒起始位置越靠近磁介质,颗粒就越容易被捕捉;当磁性微粒的直径在5～40μm范围内时,粒径越大,粒子被捕捉的可能性就越大;较低的气流速度有利于颗粒的捕捉。     

高梯度磁场中多根磁介质捕集磁性微粒的数值模拟

在分析高梯度磁场中磁性颗粒动力学行为的基础上,以FLUENT软件为计算工具,采用Euler-Lagrange方法对高梯度磁场中多根磁介质捕集磁性颗粒的过程进行了数值模拟。模拟结果表明：磁介质在捕集磁性微粒时,直径为150 μm的单根磁介质捕捉直径为10 μm颗粒的作用半径约为1 mm;当磁场中填充介质的横向间距为4 mm,并按多层交错方式排列时,磁介质捕集磁性微粒的数量和效率随填充介质数量的增加而提高,但介质达到一定数量后,再增加介质数量,捕集效率变化不明显。