1、研究磁選機(jī)磁場的目的

磁選方法在傳統(tǒng)的選礦工業(yè)中占有重要地位，它在黑色、有色、稀有金屬選礦等方面已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。隨著磁學(xué)物理的發(fā)展，新的磁選理論不斷發(fā)展和新型磁選設(shè)備的不斷出現(xiàn)，磁選應(yīng)用的范圍將逐漸擴(kuò)大，隨著超導(dǎo)磁選機(jī)的問世和發(fā)展，磁選技術(shù)應(yīng)用在全球范圍內(nèi)已涉及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域和諸多方面。

在磁選設(shè)備中，磁系設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，而磁系設(shè)計(jì)又分為磁路設(shè)計(jì)和分選空間磁場分布設(shè)計(jì)，對磁系的分選空間磁場的了解是十分重要的，它對分析磁選設(shè)備的性能，進(jìn)而確定適宜的磁系結(jié)構(gòu)參數(shù)。磁極形狀和尺寸，以及研究磁性顆粒受力情況起著重要的作用。同時(shí)，為了優(yōu)化結(jié)構(gòu)、節(jié)省材料，設(shè)計(jì)制造供不同用途且能滿足特定磁場要求的磁系體系，就必須對其磁場的大小與分布，作出嚴(yán)密的分析與準(zhǔn)確的計(jì)算。因此磁系設(shè)計(jì)的核心問題是對磁系磁場進(jìn)行研究。

磁選機(jī)選分空間中的磁場分布一直是廣大磁選工作者理論研究的重點(diǎn)和難題，以往這方面的理論研究所提出的大多是經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式呀數(shù)值方法得出的解答，這對于進(jìn)一步進(jìn)行磁選過程的動(dòng)力學(xué)研究有較大的局限性。磁場分布的研究對分析磁場特性，研究磁性物質(zhì)受力開發(fā)部 ，確定磁極形狀以及找出合理的磁場參數(shù)，進(jìn)行磁選過程動(dòng)力學(xué)研究等等有著重要的作用。因此，在磁選研究領(lǐng)域中，磁系磁場分布的理論研究是非常重要的，同時(shí)又是一個(gè)復(fù)雜的研究難題。

目前，國內(nèi)外在磁選機(jī)的制造工藝與磁性能研究方向較深，但對其應(yīng)用如何聚磁及優(yōu)化設(shè)計(jì)，磁體的退磁因子、時(shí)效、磁路設(shè)計(jì)計(jì)算、磁場分布研究等還不夠深入、系統(tǒng)。于是采用解析解法對磁系進(jìn)行磁場分布研究，以及應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行磁場磁路設(shè)計(jì)是創(chuàng)新也是探索，同時(shí)又是十分必要。

2、磁選機(jī)磁場的主要研究內(nèi)容

我們采用數(shù)理議程法、復(fù)變函數(shù)法和許瓦茲變換法等解析解法，對研究磁選磁場的大小與分布，作出嚴(yán)密的分析與準(zhǔn)確的計(jì)算，分析磁選設(shè)備的性能，進(jìn)而確定適宜的磁系結(jié)構(gòu)參數(shù)、磁極形狀和尺寸，以及研究磁性顆粒受力及運(yùn)動(dòng)。具體研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：

1、進(jìn)行開放磁系指數(shù)公式的邊值條件及分離變量法的理論研究，得出開放磁系磁場分布經(jīng)驗(yàn)公式-指數(shù)公式的分離變量推導(dǎo)法及邊值條件，完善原弱磁場磁選理論。

2、進(jìn)行磁流體靜力分選理論研究，從理論上研究非均勻磁場磁選機(jī)的磁系設(shè)計(jì)及計(jì)算方法；并從分選礦物性質(zhì)出發(fā)，進(jìn)行磁極形狀設(shè)計(jì)，提供磁流體靜力分選機(jī)磁極形狀設(shè)計(jì)的分析方法；同時(shí)對選分空間中垂線方向的磁場強(qiáng)度、磁場磁力、不同礦物穩(wěn)定時(shí)的懸浮高度以及不同粒度同種礦物達(dá)到穩(wěn)定點(diǎn)的時(shí)間作一定量計(jì)算分析，進(jìn)而闡明不同礦物、不同粒度同種礦物的運(yùn)動(dòng)差異，為磁流體靜力分選機(jī)的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。形成完善的磁流體靜力分選理論。

3、以對輥強(qiáng)磁選機(jī)為便，應(yīng)用磁場研究的解析解法-復(fù)變函數(shù)法，研究該磁選機(jī)磁場邊值問題，得出對輥磁選機(jī)輥齒尖之間的磁場分布理論公式，確定磁極的表面磁位，為豐富磁選理論和進(jìn)行對輥強(qiáng)磁選機(jī)的設(shè)計(jì)，提供理論依據(jù)和分析方法。

4、采用解析解法中的許瓦茲變換法來研究齒板介質(zhì)的磁場分布，推導(dǎo)出齒板介質(zhì)磁場分布理論公式，應(yīng)用計(jì)算對齒介質(zhì)磁場分布進(jìn)行計(jì)算，得到磁極對磁場氣隙空間的磙通分布及磁極對磁場氣隙中的磁場分布圖，為全面系統(tǒng)深入研究齒板介質(zhì)磁場分布，提供可靠的理論方法。

5、以開放型平面磁系為便，研究復(fù)變函數(shù)法在該磁系磁場分布中的應(yīng)用，推導(dǎo)出描述該開放型平面磁系二維非均勻磁場的磁場分布復(fù)磁位函數(shù)，得到開放型平面磁系磁場分布圖，全面描述整個(gè)二維平面中各點(diǎn)的磁場強(qiáng)度，豐富弱磁場磁選理論。

6、采用Nd-Fe-B為主體磁體，設(shè)計(jì)研制的YDQC-500 2型永磁帶式強(qiáng)磁選機(jī)，并對其分選機(jī)理進(jìn)行研究，得出磁選過程的動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型；建立礦粒分選過程的數(shù)學(xué)模型，得到分選的最佳形式及其條件；進(jìn)行選礦實(shí)驗(yàn)室條件試驗(yàn)證。對其結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，并在VB語言的基礎(chǔ)上開發(fā)集磁選機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)、AutoCAD自動(dòng)繪圖和設(shè)計(jì)文檔自動(dòng)生成為一體的CAD系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)磁選機(jī)設(shè)計(jì)過程中的優(yōu)化設(shè)計(jì)和參數(shù)化繪圖功能。