永磁闭合磁路磁场特性仿真优化

为了开发永磁磁路强磁选机,针对永磁闭合磁路工作空间的磁场特性进行了深入研究,建立了永磁闭合磁路的磁场强度参数化模型,仿真分析了磁路结构参数对于工作空间磁场强度及漏磁的影响,发现工作空间磁场强度与永磁体形状、工作空间磁极距和工作宽度有关。根据仿真分析结果得出：永磁体截面积与高的比越大、磁极距越小、工作宽度越小,工作空间磁场强度越高。根据优化后的磁路模型制作了试验样机,通过磁场实测验证了仿真模型的正确性。     

永磁筒式磁选机开放式磁路的仿真分析

开放式磁路广泛应用于永磁筒式磁选机磁系中,对该磁路的研究对了解磁选设备分选空间内磁场分布特性至关重要。借助ANSYS Maxwell软件,采用有限元方法对不同参数的磁极宽与极间隙宽的磁路和4组不同结构的开放式磁路进行仿真。结果显示:在相同磁极配比条件下,主磁极面越宽,磁系的磁场作用深度就越大,径向磁场梯度越小;添加辅助磁极可提高磁极间隙处的磁场强度;随着主磁面宽与极间隙宽比值的增大,磁系表面周向磁场梯度逐渐变小;磁极间隙处添加高导磁材料软铁,可使磁系表面周向磁场梯度变大,然而其磁场作用深度却减小。试验结果可以为永磁筒式磁选机磁路的设计及优化提供指导。     

单元永磁磁系的磁场特性数值研究

为给永磁强磁选机的改进提供参数依据,利用MagNet软件,对采用挤压和铠装等聚磁技术设计的单元永磁磁系结构进行了磁场特性有关参数的研究。结果表明:软铁厚度、环形磁体内外径、扇形磁体宽度等结构参数均是影响单元磁系结构磁场特性的参数,单元磁系结构的磁感应强度分别当软铁厚度为4 mm、环形磁体内外径差30 mm时和扇形磁体宽度30 mm时存在着最优关系。     

高频谐波磁场磁选机自适应液位控制系统研究

磁选机液位参数是影响此类磁选机分选指标的重要参数,在实际生产中,磁选机液位随着给矿条件的变化出现较大范围的波动,目前采用人工调整液位的方法,一方面人工工作量较大,另一方面人工调整精度与操作工业务水平相关,造成最终分选指标的波动。高频谐波磁场磁选机作为一种高精度分选设备,其液位调整的参数更多,分选指标对于分选液位的敏感度更高,单一依靠人工调整已无法满足使用要求。本文研制出一种磁选机液位控制系统,用于磁选机液位高精度自适应调控。     

基于试验统计的多极交变磁选数学评价模型的建立与分析

采用细碎工艺及磨前多段预选抛废分选工艺是磁铁矿选厂提高经济效益的重要途径。针对常规磁系干式磁选机由于其本身磁场的局限性,无法解决细粒干选过程中由于磁团聚导致矿物可选性变差这一问题,提出采用多极交变磁场磁选机应用于细碎后磁铁矿石预选作业。在对多极交变磁场分选机理分析基础之上,计算出磁性矿粒完成一个完整分选过程的数学表达式,采用试验统计方法以尾矿磁性铁含量M和抛废率γ评价目标值建立数学评价模型,并求解出最优参数,为多极交变磁场磁选机的设计提供基础理论指导。     

基于多类型励磁系统对电磁磁选机磁场特性、选矿指标的分析

电磁磁选机的磁场源于励磁系统,长期以来励磁系统只作为供电装置被采用,忽视了其类型的不同对磁场特性、选矿指标的影响。本文设计3种励磁系统供电于电磁铁,利用高频率高斯计监测瞬时状态下磁场波动情况,并利用这3种励磁系统连接与周期式高梯度磁选机Ф200进行低品位磁铁尾矿选矿试验。试验结果表明:3种励磁系统所生成的磁场波形、磁场波动范围与波动频率具有明显差异性,精矿TFe品位随着磁场波动范围的扩大与频率的加剧而提高。进而得出电磁磁选机的供电系统是影响选矿指标的重要因素之一。     

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。     

基于ANSYS的强磁板式磁选机的磁场仿真分析

为了后续更好地优化强磁板式磁选机的磁系设计,促进该设备在非金属矿物除铁中的应用,介绍了强磁板式磁选机的磁系结构,磁块之间设置有纯铁材质的磁极垫片,这种结构的磁系表面磁场强度高,磁场梯度大,透磁深度较浅,适合于吸附矿物中的磁性铁矿物;通过磁场运算、基于ANSYS软件,研究了相同磁体截面和材质,相同磁极垫片材质,不同磁极垫片宽度条件下的磁场分布情况。     

新型开放磁系永磁筒式强磁选机的研制与应用

以COMSOL仿真优化了开放磁系磁场力HgradH模型,设计了基于开放磁系小极面排斥磁极布置的强磁磁路结构,使筒表分选区磁场强度可达到800 mT以上,试验结果表明,与常规开放磁系永磁筒式磁选机相比,新型开放磁系永磁筒式强磁选机分选某细粒铬铁矿、钛铁矿,回收率分别提高了34.11%、16.99%,说明该新型磁选机更有利于细粒弱磁性矿物的回收。      

永磁筒式磁选机开放式磁场特性的分析

永磁筒式磁选机是黑色金属矿选矿领域广泛应用的选矿设备,而其磁系结构及磁场特性设计是影响磁选机性能的关键因素,对选矿效果有着至关重要的影响。本文通过对永磁筒式磁选机磁系设计及其磁场特性的阐述,着重分析了磁性单元结构参数、辅助磁极匹配等影响磁场特性的因素,期望对永磁筒式磁选机的设计及工业选型应用能够起到较好的指导作用。     

基于COMSOL Mutiphysics的外磁筒式磁选机磁系磁场与流场仿真研究

传统外磁筒式磁选机存在的离心捕收和颗粒分散之间的矛盾，导致低转速下细粒精矿流失严重，而提高转速，预选抛尾率和精矿品位均降低。为综合利用磁性矿物与脉石矿物密度和比磁化系数差异强化目的矿物的捕获，开发了一种新型外磁筒式磁选机，在筒面增加一个向心的冲洗水，以实现矿物颗粒捕收与分散的动态调控。采用COMSOL Multiphysics优化了磁系的磁感应强度、磁场梯度参数；探究了分选筒转速、进水量和筒体倾角对流场的影响，优化了流场特性。仿真结果表明：磁极的表面磁感应强度为1.8 T；磁系的磁力线集中于导磁介质处。同时，在导磁介质表面具有较大的磁场梯度（8×10-7 A/m2）且削减较少，利于磁性颗粒的捕收。本设备优势在于增加向心冲洗水，通过水速变化调节颗粒受力情况，可为永磁磁选机的优化设计提供理论依据。     

对极式永磁磁选机的数值模拟研究

为解磁选机磁系的磁场特性,进而为设计和优化新型永磁磁选机提供依据,采用MangNet软件对对极式永磁磁选机的磁系进行了磁场特性的数值研究。结果表明,在磁极表面至几何对称中心处,磁场强度均是随着距磁极表面的距离的增大呈指数式递减,磁场强度随着分选空间距离的变小而增大,且距离越小分选空间的磁场分布均匀性越好。磁场强度随着组成磁极的永磁体块数的增加而增大,但增幅较小;且磁场强度随着永磁体块数的增加,分选空间的磁场分布均匀性亦越好。气隙磁场强度与永磁体块数存在着最佳关系。     

湿式半逆流磁选机的新改进

根据软磁材料在磁场中具有能感应磁场,形成一个感生磁极的物理性质,结合半逆流型底箱结构的优化,对750mm×1800mm湿式半逆流磁选机进行了一系列改进,半工业试验表明将其用于攀枝花钒钛磁铁矿选矿时比传统磁选机更具优越性。     

强磁选原理及在工业矿物上的应用

磁选工艺是以不同矿物的磁化率之间的差异为基础。这种分选方法可以是干式也可以是湿式,目前已用于回收和富集有价矿物以及从产品中除去有害矿物成份。在论述矿物磁选时,有两个主要方法要予以考虑。首先是颗粒特性和磁化率的相对差别;第二是设计参数和磁选机所产生的磁场。磁选机类型(Types of Separators) 各种高磁场类型磁选机的一般特性如表1所示。感应辊式磁选机(Induced magnetic roll) 该机已问世多年,主要用于工业矿物提纯。这类设备是由位于磁路两极间的辊子感应产生磁力而得名。图1是一种感应辊式磁选机的示意图。     

塔尔煤田Ⅱ区块露天矿外排土场边坡形态优化

为了解决露天煤矿外排土场边坡形态优化问题,基于逐水平形态优化理论,提出了外排土场边坡形态优化方法;以塔尔煤田Ⅱ区块露天矿外排土场边坡为工程背景,综合采用刚体极限平衡法与数值模拟技术,分析了原设计外排土场各帮边坡稳定性,对外排土场各帮边坡形态进行了优化,并分析了外排土场形态优化带来的经济效益。结果表明：外排土场各帮边坡+100 m水平设计平盘宽度为25 m,+120 m水平设计平盘宽度为20 m,新设计参数的外排土场比原设计参数的外排土场可多容纳9.16 Mm³的排弃物料,实现了在保证安全的前提下最大限度提高外排土场收容能力。     

煤炭三向截割力传感器的弹性体优化设计

通过有限元分析的方法对煤炭三向截割力传感器进行了建模仿真,采用正交试验设计的方法优化弹性体的结构参数,通过计算机仿真证明该传感器具有良好的静、动态性能及较好的综合性能指标。     

水平磁场立环高梯度磁选机传动部分的优化改进

针对水平磁场立环高梯度磁选机传动部分在生产中出现的漏磁、转环磨损等问题,提出了更换轴承坐垫材质、对焊接后转环喷防腐材料、优化磁场特性等改进措施,保证了磁选机高效良好的运行。     

干式预选磁选机的电磁仿真分析与冷却结构设计

我国有大量中低品位钒钛磁铁矿资源,随着资源综合利用以及绿色节能可持续发展带来的节能降耗要求,对入磨铁矿石的品位要求越来越高。在钒钛磁铁矿干式预选工艺中,磁选机是分选的核心设备。永磁磁选机以其体积小、磁性能强作为优势,但稀土钕铁硼磁材价格不断上涨,磁滚筒成本大幅提升。同时,长时间工作后,永磁磁选机的磁场容易衰退,造成干式预选效果不佳。电磁磁选机以成本低、不退磁为优势,但工作时发热量大,温度过高,影响磁选机性能和使用年限。对直径1.5 m的永磁滚筒磁选机和电磁选机分别进行电磁有限元计算,分析得出冷态时电磁磁选机比永磁滚筒性能高出10%,然而热态时电磁滚筒性能迅速下降,相较冷态下的磁感应强度降低了26%,磁场力密度数值下降50%,严重影响分选效果。因此,作为替代永磁滚筒的方案,需提高电磁磁选机的热态性能,为此,提出一种新型的板式电磁磁选机。为提高散热效果与减小体积,线圈采用阳极氧化铝绝缘与扁铝线相结合的方式;新型冷却板结构与激磁线圈相贴近,形成一个整体,板内导入变压器油吸收线圈热量,将热量带至散热器,大幅度降低线圈热量。利用有限元对磁选机激磁线圈的热场进行仿真,激磁线圈在安装冷却板后热态工作...     

基于ChemCAD的气流床粉煤加压气化工艺参数仿真优化

基于ChemCAD仿真软件,采用Gibbs最小自由能方法作为气化反应模型,建立了Shell粉煤加压气流床气化仿真模型。针对氧煤比、蒸汽煤比和气化压力3个主要工艺参数,安排了3因子3水平的全析因仿真实验,分析了各工艺参数对气化性能的影响。结果表明：氧煤比是影响产气率和粗煤气有效成分的重要因素,同时对消耗指标的亦有显著影响。产气率等效益指标随氧煤比的增加而增加,而消耗指标则随氧煤比的增加而减少;蒸汽煤比可以提高产气率,但主要影响H 2的含量,各消耗指标会随着蒸汽煤比的增加而减少;压力对煤气化性能指标影响不显著。进而,采用综合平衡优化方法,对煤气化工艺参数进行了综合优化,以协调各指标间可能的冲突,寻找到一组使各指标尽可能最优工艺参数的组合。     

磁性物料分离的理论基础

本文阐述磁场中作用于磁化粒子的磁力,并将其作为磁场强度和磁场梯度的函数进行推导,然后采用新的SI单位制进行详细的量纲分析。按照物料的磁性分类(物质磁化系数),可以计算弱磁场磁选机和强磁场磁选机的磁力,而物料的磁性分类由实验确定。从这些力出发,再考虑到磁选机中的物料动力学,可举例说明磁选机的尺寸计算,并且按照以下条件进行: 1. 磁选机工作空间恒定的磁场分布; 2.工业型磁选机变化的磁场分布。