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1、多极磁力水力旋流器的理论分析加拿大麦吉尔大学矿冶工程系申芬奇。摘要磁力水力旋流器包括影响磁性颗粒分离的离心力和磁力本文讨论磁路的设计为了评价和,。比较各种设计采用了定量分析法并制定了项指标新的多极设计方案优于原来文献报道的极设计方案。荞极坐标系中的径向单位矢量术语—,”旋流室容积旋流室的总面积,。—磁力水力旋流器中流体的径向速度,,—一’—一,径向力绝对平均值分量—,一’磁切向力绝对平均值力水力旋流器中的流体切向速度—,—,,一’,一径向力
2、平均值讨论时分量—用表示希腊字母,一’切向力平均值角变量—,—入单元‘的面积反—极坐标系中的极角单位矢量—,,磁通密度必磁无向量位无因次—旋流器直径,—一一一—,」—,液体磁化率无因次球形颗粒直径——,,单位长度上旋流室内的磁能凡矿粒磁化率无因次凡—在容积内的磁能,“—液体粘度,一,·、一,—,—,·磁场力见内真空导磁系数行义刁—,—一凡作用在颗粒上的离心力—,,一凡作用在颗粒上的阻力,八固体密度二—,,—,
3、一。作用在颗粒上的磁力户液体密度工—‘点上的力,一‘—,—工的径向分量,一’引言—,一’二二的切向分量磁力水力旋流器是普通水力旋流器同某种。—的,一磁路设计相结合的产物这种旋流器日益受到磁场强度梯度—,’,。一,关注它属于借助磁力的重选设备磁力水力旋磁场强度—,一’磁场力流器的潜在应用范围包括磁选和磁性重介质回—。从‘,一’收用重力和磁力结合的设备替代单一重选设单元中心处的场强了—,。直角坐标系中的轴的单位矢量备分选更细的物料是总的目标—、了直角坐标系中的轴
4、的单位矢量磁力水力旋流器主要有两种设计方案一。—,、面积单元的总数无因次磁力向内指向旋涡中心二磁力向外指向旋流,—。,方程式中粒子距旋流器中心的器壁图为了便于讨论前者称为弗里克—,、,。瞬时距离在方程式和设计后者称为沃森设计,,中为径向可变量在沃森最初的设备中外部有两个磁极对着旋国外全肠矿山··。,。,,产流室这种设计进行过理论分析并发展成为远外部磁极磁场较为复杂而且正如下所述比原设备优越的多极设计。生的磁力很小。对此设计明显的改进是增加磁极数目。这也是本文报道的重点。主要设计基本原理
5、弗里克设计,,弗里克设计的平面图和剖面图见图所总的来说在磁力水力旋流器中作用在矿,、示有一个圆柱形内磁极包围着溢流管和一粒上的力有三种向外的离心力向内的阻个在一定径向距离上的外磁极。这种排列方式力凡和磁力凡。在弗里克设计中,磁力指向内产生一个随径向距离减小和增大的匀变磁场。部,而在沃森设计中,指向外部。为了简便起见,,,除激磁电流值变化外旋流器规格也使空间磁假定矿粒是球形的和流体相对矿粒是层状的场发生变化旋流室中的磁场随旋流器规格增这些力可用下式表示见符号定义,。。·加而减少所以没有使该设计实现最佳化一卫讨、、尹了、口
6、,月‘、产、产,,等气沃森设计一,,耐召在沃森的最初设计中图有两个‘·“生、等“”,和之积称为磁场力或简称黝黝这是磁选机的最重要特性。凡由磁场力的方向和大小决定。为了获得这些力大小次序的估计,。值根据表的条件绘制出图这些条件适用于强磁性矿粒和约为直径的旋流器。磁场力包括两个数值。‘二一,扮旋祸室坛。图弗里克磁力水力旋流器一二,酥一溢流管”‘一线‘卜入一‘〔矿粒粒度扣图各种力随磁力水力旋流器中磁性颗粒粒度的变化
7、气图中力的计算条件表人、口气叭卜乃户衬了习一一众一一、二。。。、奋阮祠、丁、。、,见参考文献众一,和」咧,,沉砂口这些数字表明当粒度林时为了使凡,一’。与凡能够抗衡必须大于为了研究设,图沃森磁力水力旋流器计对磁力因数的影响这就需要制定分析方法年第期分析方法简化磁力水力旋流器中的磁场是三维的。因为,电磁铁图结构对称在垂直方向上磁极形,,状无变化仅需要考虑水
8、平方向上的磁场分布所以磁场可简化成两维的。拉普拉斯方程
